Способ электростатического нанесения порошкообразных материалов на подложку и устройство для его осуществления

Союз Севетскнк Сецнавнетнчеекнк РеспубликДополнительный к патенту аявлено 01,04,77 (21) 2466403/05 23) Приоритет 32) 200476 рствеиный комитеСССР лай изобретений и открытий осуда ио(3) 6786 публикован та опубликования описания 0507,7) Авторы изобретения питер на остранцы Пан (СЮА) и Рафаэль Джезус Ге ес (Куба) И Дзстранная Фирм Континентал Г(5 аключающемуся в том, что порошкообазный материал переводят во взвешеное состояние, заряжают в электростаическом поле и действием этого поля еремещают к поверхности изделия, посе осажденияслоя порошка требуемой олщины создают электростатическое пое обратной полярности для вывода.расленного материала из зоны нанесения,Поставленная цель достигается таке тем, что в устройстве для электостатического нанесения порошкообразх материалов на подложку, содержа-. ем камеру взвешенного слоя с разме" енным в ней узлом зарядки порошка, оследний выполнен в виде нары электодов, соединенных с высоковольтным пульсным источником. Устройство такснабжено затвором с маскирующим испособлением, смонтированным на каре взвешенного слЬяНа Фиг. 1 схематично изображеноедлагаемое устройство; на Фиг. 2 же, поперечное сечение; на Фиг. 3 же, вид сбоку; на Фиг. 4 - то, же, д сверху; на фиг. 5 - разрез А-А г, 41 на Фиг. б в . схема включения и ключения напряжения, подаваемогоэлектроды; на фиг. 7 - схема вклюния и выключения напряжения при ра Изобретение относится к способуз нанесения порошковых покрытий в элек- Р тростатическом поле. н. Известен способэлектростатнческо- т го нанесения порошкообразных матерна и лов 11, заключающийся в том, что о- л рошкообразный материал переводят в , .т взвешенное состояние, заряжают в л электростатическом поле и действием пы этого поля перемещают к поверхности 1 О.изделия. жСпособ осуществляют устройством р для электростатического нанесения по- ны рошкообразных материалов на подлож- щ ку (1), содержащим камеру взвешенно- В щ го слоя с размещенным в ней узлом за- и. рядки порошка, рИзвестные способ и устройство не им обеспечивают получения покрытий высо- же кого качествана подложках, перемеща-М пр ющихся с высокой скоростью из-за рас- ме сеивания значительного количества порошка во время цикла нанесения покры- пр тия и неравномерности создаваемых то электрическихполей, М тоЦелью изобретения является повыше- ви ние качества покрытий. Поставленная Фи цель достигается тем, что по способу вы . электростатического нанесения лорой- ,на коОбразных материалов на подложку, ЗО че п о ОСОБ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛ НА ПОДЛОЖКУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯкрытие контура обеспечивает последовательное соединение источника 36 и резистора 37 со схемой 33 (фиг, 7),ка 29 запуска устройства Это приводит к тсму, что реле 38 переходит из де реле 38 в положение 1 обе клеммы 39 (которые соответствуют паре электродов 16 на фиг. 1) эаэемляются.Другой вариант выполнения источника 18 и подключение его к электродам 16 (фиг. 1) показан на фиг. 9,двухпозиционный переключатель 40 с парой электродов 16.Одна иэ схем постоянного тока содержит источник 41 постоянного тока, включенныйпоследовательно с резистором 42, причем источник 41 имеет заземленную клемму, Эта схема также соединена с клеммой 43 переключателя 40.Другая схема постоянного тока содержит источник постоянного тока 44,ром 45, причем источник 44 имеет заземленную клемму. Резистор 45, кроме импульс подается на электроды 16 в течение заданного времени 1, соответсредства 32 переключатель перемещается в положение 11. Поскольку полярность 3 673154 4боте и режиме импульс "выключен; ложение 11 реле 38 или состояние от 1на фиг, 8 - график импульса высокогонапряжения (во время работы в режимеимпульс включен); на фиг. 9 - вариант выполнения схемы включения и При рассмотрении фиг. 1 и 6 видно,выключения напряжения согласно иэоб- Фто реле 38 предназначено для приемаретению,5сигнала включение импульса от блоУстройство содержит камеру 1 взвешенного слоя, отделенную от нее перфорированной перегородкой 2 воздуш- положения 1 в положение 11, образуяную камеру 3, порошковый питатель 4 цепь (Фиг. 7). В результате этого выс перфорированной перегородкой 5, от-Ю соковольтный импульс, показанный граделяющей его от воздушной камеры б, фически на Фиг, 8, подается на электкомпрессоры 7 и 8 для подачи воздуха роды 16 в течение заданного временичерез патрубки 9, 10 в камеры 3 и б С, соответствующего времени нанесениясоответственно, В верхней части по- покрытия, Реле 38 соединено таким оброшкового питателя 4 смонтирован шту"15 разом, чтобы принимать и сигнал отцер 11 для выпуска воздуха и желоб 12 клонение импульса от средства 32для подачи порошка. Порошок из пита- временной задержки сигнала, переводятеля 4 транспортируется в камерУ 1 щего реле в положение 1, При переховзвешенного слоя насосом 13 по трубопроводу 14. Для регулирования уровняпорошка в камере 1 путем сброса. егов питатель служит труба 15. В перегородке 2 закреплены электроды 16 с коронирующими иглами 17, соединенные свысоковольтным импульсным Источником Высоковольтный импульсный источник18 импульсного устройства 19.2518 содержит две схемы постоянного тоНа камере 1 смонтированы маскирую- ка, каждая из которых соединена черезщее приспособление 20 и затвор 21,соединенный с блоком 22 Управления(фиг.1).Затвор может быть выполнен ввиде механической заслонки 23 (фиг,З) Яприводимой в действие с помощью рычага 24, или в виде воздухопровода 25, соединенного с воздушным компрессором (на чертеже не показан) через воздухозаборник 26. Иэ воздухо-. 35провода 25 воздух направляешься в коллектор 27 и далее - в канал 28 для соединенный последовательно с реэистовыпуска воздуха.Кроме того, устройство содержитблок 29 запуска устройства, включаю того, соединен с клеммой 46 переключащий датчик 30 наличия подложки и сред- теля 40.ство 31 временной задержки сигнала, В положении 1 переключателя 40 кИмпульсный блок 19 также содержит схеме 33 последовательно подключаютсясредство 32 временной задержки сигна- источник 41 и резистор 42; в положелании 11 переключателя 40 - источник 44Согласно варианту осуществления и резистор 45,изобретения, показанному на Фиг, б, При рассмотрении фиг, 1 и 9 видно,высоковольтный импульсный источник что в результате приема переключате 18 напряжение (фиг, 1) сбдержитсхе- лем 40 сигнала "фвключение импульса"му постоянного тока, подключейную к от блока 29 запуска устройства перепаре электродов 16 (фиг. 1) образую- ключатель 40 перемещается в положение50щую с ними замкнутую цепь. Пара злект. Поскольку полярность источника 41родов 16 (фиг. 1) может быть представ- такая же, как и полярностьисточнилена эквивалентной схемой 33, -содер- ка 36 (Фиг, 7), в результате перемежащей резистор 34 и емкость 35. щения переключателя 40 в положение 1"Один иэ вариантов выполнения схемы 55 возникает высоковольтный импульс, попостоянного тока и электродов показан казанйый графически на Фиг. 8. Этотна фиг.б.Она содержит источник 36 постоянного тока, включенный.последовательно с резистором 37, причем одна ствующего времени нанесения покрытия,клемма источника 36 заземлена. УказанПри поступлении на переключатель 40ная схема, кроме того, включает так- сигнала фотключение импульсаф отже заземленное реле 38. Положение 1реле 38 обеспечивает последовательноесоединение источника 36 и резистора источника 44 противоположна полярнос 37 в замкнутую цепь, таким образомти источника 41, при перемещении пвреэффективно .,акорачивая схему 33. По- ключателя 40 в положение 11 возникает673154 5аналогичный высоковольтный импульспротивоположной полярности относительно импульса, изображенного на фиг, 8,акой импульс подается на электродыб в момент, когда нанесение покрытияне происходйт,Рассмотрим работу предлагаемогоустройства для нанесения покрытиясогласно изобретению, Как видно нафиг. 1, подложка 47, на которую должно быть нанесено покрытие, движетсяв направлении стрелки Б. Когда подложка достигает позиции 48 для нанесения покрытия, датчик. 30, находящийся в блоке 29 запуска устройства, выдает сигнал открытия затвора блоку 22 управления затвором и средству31 временной задержки сигнала. Блок22 управления затвором срабатывает,открывая затвор 21.При приеме сигнала открытие затвора средство 31 временной задержки сигнала подает сигнал включениеимпульса импульсному устройству 19через заданный интервал времени задержки сигнала (соответствующий времени, необходимому для срабатыванияблока 22 управления затвором)Сигналвключение импульса принимаетсясредством 32 временной задержки и вы-соковольтным импульсным источником18 импульсного устройства 19, подающим напряжение к электродам 16, При 3(фиг, 9) - в положение 1.При подаче высоковольтного импульса к эЛектродам 16 порошок, находящий ся в камере 1, заряжается, создаетсяэлектрическое поле между находящймисяв виде облака порошком и подложкой 47,Как видно на фиг. 1; заряженный порошок устремляется в направлении под 4ложки 47, покрывая последнюю в выбранных зонах, определяемых отверстием вмаскирующем приспособлении 20,Как видно на фиг. 1, при поступлении сигналавключениЕ импульсаф насредство 32 временной задержки последнее вырабатывает сигнал отключениеимпульса спустя заданный промежутоквремени, соответствующий времени нане. сения покрытия. Источник 18 принимаетсигнал отключения импульса, и сни мает высоковольтный импульс с элект.родов 16. Кроме того, средство 32 временной задержки одновременно с передачей сигнала отключение импульсавырабатывает сигнал закрытие затвора, причем сигнал закрытие затвора передается на блок 22 управлениязатвором. Получив этот сигнал, блок22 управления затвором перемещает затвор 21 в закрытое положение. Источ 60ник 18,может также реагировать на сиг-.. нал отключение импульса путем заземления обоих электродов 16.В варианте,показаннам на фиг.б,это соответствует перемещению реле 38 в положение 1При заземлении обоих элект родов 16 образуется электрическое поле противоположной полярности электическому полю, создаваемому в ответа сигнал включение импульса, Врезультате этого электрически заряженный порошок отталкивается от под 5 ложки 47 и возвращается в камеру.Предлагаемое устройства имеет поменьшей мере два преимущества: вопервых, снижается распыление порошкава время окончания цикла нанесенияпокрытия, поскольку порошок, не прилипший к подложке, притягивается ккамере 1; во-вторых, при высокой скорости работы (приблизительно 300-400циклов покрытия в минуту), относительно медленно срабатывающий затвор 21остается открытым, а заземление электродов 16, при соответствующем полеобратной полярности, обеспечивает притяжение заряженного порошка в камеру1, что прекращает дальнейшее нанесение покрытия на подложку 47,Источник 18 (фиг,. 9) может такжереагировать на сигнал отключениеимпульсафф путем приложения высоковольтного импульса обратной поляр 5 ности к паре электродов 16. В варианте, показанном на фиг. 9, это соответствует перемещению переключателя40 в положение 11, Приложение высоковольтного импульса обратной поляр 0 ности к электродам 16 вызывает.образование электрического поля, полярность которого противоположна полярности электрического поля, образующегосяпри поступлении сигнала включениеимпульса, Кроме того, такое электрическое поле будет большей напряженности, чем напряженность электрического поля, создаваемого при заземлении электродов 16, в результате использования .источника 18, показанного на фиг. б.Таким образом, в результате использования схемы, показанной на фиг. 9,распыление порошка во время окончанияцикла нанесения покрытия будет умень 5 шаться, а работа устройства в высокоскоростном режиме может быть еще болееулучшена,Следует заметить, что штуцер 11 длявыпуска воздуха (фиг.1) может быть использован для переноса рассеяннбго порошка из камеры 1 или питателя 4 в источник порошка (на чертежаХ не показан),В случае блуждающего электрически заряженного порошка, находящегося в камере 1, он будет перемещаться потокомвоздуха, поступающим сквозь пористуюперегородку 2, вниз по дренажной трубе 15 в питатель 4 и затем - наружучерез штуцер 11 для выпуска воздуха,Способ и устройство, согласно изобретению, могут быть применены, например, для электростатического нанесе;ния покрытия нэ днище блоков аккумуляторов. Устройство имеет высокуюпроизводительность и обеспечивает нанесение высококачественных покрытий.Формула изобретения 1. Способ электростатического нанесения порошкообразных материалов на подложку, заключающийся в том, что порошкообразный материал переводят во взвешенное состояние, заряжают в электростатическом поле и действием этого поля перемещают к поверхности изделия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества покрытий, после осаждения слоя порошка требуемой толщины создают влек " тростатическое поле обратной по" лярности, для вывода распыленного материала из зоны нанесения. 2, устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее камеру взвешенного слоя с размещенным в ней.узлом зарядки порошка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что узел зарядки порошка выполнен в виде пары электро 5 дов, .соединенных с высоковольтным им,пульсным источником. 3Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено затвором с маскирующим приспособ 0 лением, смонтированным на камере взвешенного слоя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 498969, кл. В 05 В 5/08. 1974..Ме -дактор Л." Уш ПодписноР Фил Проектная, 4 аказ 3725/55 ЦНИИП и 1130Составитель Л. Янкозскаяова Текред М. Петко Корректор С. Шекм Тйр Государс делам изо Москва, рж 821венного комитета Сретений и открытийЖ, Раушская наб ПП фПатентф, г. Уагород,