專利名稱：：一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法及涂覆裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及外表面涂裝技術，更具體地說，它涉及一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，本發(fā)明還涉及實現(xiàn)該方法的涂覆裝置。
背景技術：
：目前，常見的工件(如板式家具面板、金屬或塑料板材等)外表面涂覆工藝主要是刮涂、壓涂、輥涂、淋涂、噴涂等工藝。刮涂、輥涂、壓涂時因工件表面及縫隙中空氣不能完全排除而在涂層與工件界面形成氣泡，導致涂層附著力下降、金屬局部腐蝕等弊病，或氣泡后期逸出而導致涂層下陷等弊?。涣芡?、噴涂因其工藝要求涂料粘度較低，固一般需消耗較多用于調(diào)節(jié)粘度的溶劑，溶劑最后基本揮發(fā)，而造成浪費及環(huán)境污染，而且為防止發(fā)生流掛等問題因粘度低而不能一次厚涂，需多次噴涂而降低了加工效率；噴涂時，涂覆材料的利用率一般在40%60%之間，甚至更低，大量材料浪費，即導致了加工成本升高，又加劇了環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的第一個技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種工件外表面涂層的真空涂覆工藝方法，以提高對涂覆材料性能的寬容性和利用率，提升涂層附著力、減少腐蝕、降低涂層下陷等。本發(fā)明要解決的第二個技術問題是為上述工藝提供一種專用裝置，以極大的提高涂層加工的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。本發(fā)明的前一技術方案是這樣的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，依次包括下述步驟(1)對待涂覆的工件外表面進行預處理并清潔干凈；(2)對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理；(3)讓涂覆材料在外壓及真空作用下吸入充滿工件表面及縫隙并附著在工件表面；(4)用機械方法去除多余涂覆材料，并形成需要厚度的涂層。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法中，所述的步驟(1)、(2)、(3)、(4)連續(xù)進行。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法中，步驟(1)中所述的工件包括金屬、木、人造板、塑料、橡膠及其復合材料制品；所述的工件外表面為單一方向或多個方向的平面或曲面；所述的工件表面預處理包括砂磨、切削、刷除、吹凈、抽吸、拋光、溶解、加熱、電蝕、酸洗、堿洗、電鍍、電解、沉積的單獨或聯(lián)合使用；所述的清潔干凈包括清潔劑清洗、溶劑清洗、水洗、吹凈、抽吸、烘干、晾干的單獨或聯(lián)合使用。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法中，步驟(2)中所述的對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理是對工件表面局部外表面或全部外表面進行抽真空處理；在對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理時其真空度應根據(jù)不同工件材料、不同涂覆材料、不同涂層厚度在-0.095-0.01MPa之間進行調(diào)節(jié)。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法中，步驟(3)中所述的涂覆材料是在加壓或常壓下接觸輸入經(jīng)過抽真空處理的工件表面；所述的涂覆材料包括單一組分或多組分的液體、粉體、固體與液體混合物、懸浮物、膠體、乳液、聚合物與溶劑的混合物、以及柔性的氣密性薄膜。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法中，步驟(4)中所述機械方法包括通過距工件表面尺寸可調(diào)的固定的刮涂器、轉(zhuǎn)輥或距工件表面尺寸可調(diào)的轉(zhuǎn)動的輥涂器來形成需要厚度的涂層。本發(fā)明的后一技術方案是這樣的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法的涂覆裝置，包括工件傳送裝置，其中，所述的傳送裝置的傳送方向上依次設真空抽吸器、涂覆器和涂層定厚器；所述的真空抽吸器連接真空源；所述的涂覆器連接涂覆材料的供料儲罐，涂層定厚器安裝在涂覆器后端部；在真空抽吸器、涂覆器與工件表面接觸部設有彈性密封件，在真空抽吸器和涂覆器之間還設有彈性密封隔體。上述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法的涂覆裝置中，所述的真空抽吸器的抽吸口為一個或多個；各抽吸口之間為分隔或聯(lián)通或部分聯(lián)通結(jié)構，分隔的各抽吸口的真空壓力相同或不相同。所述的真空抽吸器設有真空調(diào)節(jié)閥；所述的真空源是真空泵或與真空泵連接的真空儲罐。所述供料儲罐還可以設置加壓裝置。本發(fā)明對工件的待涂覆外表面采用先脫出氣體形成真空狀態(tài)，而后在真空狀態(tài)下接觸常壓或加壓條件下的涂覆材料，涂覆材料在外力及真空負壓的作用下被迅速吸入并充滿工件表面及縫隙，增大了涂層與工件表面的接觸面積，可有效地防止在涂層涂覆過程中生成氣泡，最后經(jīng)可調(diào)節(jié)的涂層定厚器而形成需要厚度的涂層。采用本發(fā)明的方法及裝置，涂覆材料的利用率高，接近100%;并且可使帶涂覆工件依次連續(xù)經(jīng)過上述步驟，從而實現(xiàn)連續(xù)、高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)；在少量加工時還可以采用手工送件，高質(zhì)量、高效率而低成本，在批量加工時采用機械送件更是優(yōu)勢明顯，可極大地減少人力及材料浪費。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但不構成對本發(fā)明的任何限制。圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明涂覆裝置的結(jié)構示意圖。具體實施方式參閱圖l所示，本發(fā)明的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其工藝步驟為表面處理一表面抽真空一涂層涂覆一涂層定厚，現(xiàn)將各工序詳述如下(1)表面處理表面處理的目的是將待涂覆的工件表面進行清理，去出灰塵、凹凸不平或其它影響涂覆質(zhì)量的表面因素，由于待處理工件的材料包括金屬、木、人造板、塑料、橡膠及其復合材料等制品，待涂覆工件外表面為單一方向或多個方向的平面或曲面等情況，所以工件表面的預處理包括砂磨、切削、刷除、吹凈、抽吸、拋光、溶解、加熱、電蝕、酸洗、堿洗、電鍍、電解、沉積等方法的單獨或聯(lián)合使用，其清潔干凈包括清潔劑清洗、溶劑清洗、水洗、吹凈、抽吸、烘干、晾干等方法的單獨或聯(lián)合使用。(2)表面抽真空表面抽真空的目的是排除待涂覆工件表面的空氣，防止涂覆時形成氣泡及有效擴大涂覆材料和工件表面的接觸面積，抽真空可根據(jù)需要對對工件表面局部外表面或全部外表面進行抽真空處理，在對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理時其真空度應根據(jù)不同工件材料、不同涂覆材料、不同涂層厚度在-O.095-0.OlMPa之間進行調(diào)節(jié)。(3)涂層涂覆涂覆材料是在加壓或常壓下接觸輸入經(jīng)過抽真空處理的工件表面；涂覆材料根據(jù)工件的不同，包括各種單一組分或多組分的液體、粉體、固體與液體混合物、懸浮物、膠體、乳液、聚合物與溶劑的混合物、以及柔性的氣密性薄膜等。(4)涂層定厚其作用是保證被涂層涂覆的工件外表面能有一個比較一致的涂層厚度，所采用的機械方法包括通過距工件表面尺寸可調(diào)的固定的刮涂器、轉(zhuǎn)輥或距工件表面尺寸可調(diào)的轉(zhuǎn)動的輥涂器來形成需要厚度的涂層。參閱圖2所示，為本發(fā)明涂覆裝置的一種具體實施例的結(jié)構示意圖，包括工件傳送裝置1，工件傳送裝置1可以是手動傳送、也可以是機械傳送，其傳送帶為具有氣密性能材料制成，如橡膠板等。在傳送裝置1的傳送方向上依次設真空抽吸器2、涂覆器3和涂層定厚器4;真空抽吸器2的尺寸可以根據(jù)工件表面尺寸而調(diào)節(jié)或更換，真空抽吸器2的抽吸口可分成一個及多個，每個抽吸口的尺寸可以相同也可以不相同；每個抽吸口之間可以完全分隔開也可以聯(lián)通在一起或部分聯(lián)通在一起，其每個抽吸口的真空壓力可以相同也可以單獨調(diào)節(jié)而不相同，并且每個抽吸口可以不設置開關或設置開關，其開關可以是機械開關、電動開關、氣動開關、光電開關等；真空抽吸器2連接真空源，真空源是真空泵9或與真空泵9連接的真空儲罐10;真空抽吸器2設有真空調(diào)節(jié)閥8;真空調(diào)節(jié)閥8可以安裝在管道中間，也可以直接與真空抽吸器2相連。涂覆器3連接涂覆材料的供料儲罐5，供料儲罐5設有加壓裝置ll，以使進入涂覆器3的涂覆材料可以是常壓的，也可以是加壓的，保證涂覆效果；涂覆器3的出料涂覆口可為一個或分隔成多個，在涂覆器3的涂覆口可設有開關或不設開關，其開關可以是機械開關、電動開關、氣動開關、光電開關等；涂覆器3連接的供料儲罐5可與涂覆器3直接相連或通過管道相連。涂層定厚器4安裝在涂覆器3后端部，涂層定厚器4的形狀可以根據(jù)工件表面的形狀而設計、可更換或可變形，涂層定厚器4可以是固定的刮涂器、也可以是旋轉(zhuǎn)的輥涂器，其距工件表面的距離可調(diào);涂層定厚器4的材料包括橡膠、塑料、金屬、合金、木及其復合材料等。在真空抽吸器2、涂覆器3與工件表面接觸部設有彈性密封件6，在真空抽吸器2和涂覆器3之間還設有彈性密封隔體7;彈性密封件6、彈性密封隔體7的形狀可以根據(jù)具體工件表面形狀而單獨設計和更換，其材料包括橡膠、塑料、木、金屬、合金及其復合材料等；在彈性密封隔體7頂部還可加或不加向工件的機械壓力，其機械壓力的提供包括彈簧、氣壓、液壓等。實施例1為解決人造板之中纖板噴底漆前刮涂膩子的附著力不足及下陷而導致需多次刮涂的問題，采用本裝置實施如下(1)中纖板所加工的工件采用砂紙或砂帶打磨平整，去掉毛刺，并用吸塵機吸凈表面，預處理完畢。(2)啟動真空泵9，真空抽吸器2與真空壓力罐10(壓力-0.09MPa)連接，中纖板為多孔非完全氣密性材料真空抽吸器2分兩個抽吸口，獨立調(diào)節(jié)真空壓力，前抽吸口尺寸大(壓力-0.06-0.07MPa)，便于快速抽吸脫氣，后抽吸口窄(壓力-0.07-0.08MPa)，以保證板件尾部出料時彈性密封件6密封不嚴時的真空度；彈性密封件6采用3mm厚硅膠軟片制作，在真空負壓作用下可自然緊密的壓在板件四周；彈性密封隔體7采用10mm厚的硅膠軟片并在頂部加彈簧下壓。(3)供料儲罐5裝膩子并用壓縮空氣加壓0.lMPa輸送，通過管道及調(diào)節(jié)閥13與涂覆器3相連，涂覆器3設觸動開關控制調(diào)節(jié)閥13開閉。(4)涂層定厚器4采用不銹鋼制刮刀，刃面拋光，調(diào)節(jié)距工件板面高度0.5mm;(5)板件12放在工件傳送裝置1的傳送帶上，進入彈性密封件6密封板件表面，經(jīng)真空抽吸器2表面真空脫氣后，經(jīng)彈性密封隔體7，進入涂覆器3，同時板件觸動涂覆器3的觸動開關而打開調(diào)節(jié)閥13，涂覆器3內(nèi)充滿膩子，并被吸入板件表面，膩子被刮刀限制為0.5mm厚均勻涂于板件表面，直到板件全部走完，涂覆器3觸動開關關閉調(diào)節(jié)閥13，涂層加工完成，再開始下一件加工。本發(fā)明與傳統(tǒng)刮涂工藝相比結(jié)果如表l所示。結(jié)果顯示經(jīng)再次打磨后，復涂油漆，附著力良好，無下陷，一次涂覆成功，材料利用率近100%，效率比人工刮涂提高8倍以上。表1工藝方法附著力(劃格法)晾干48小時后豐滿度材料利用率涂覆次數(shù)工效(件/人小時)刮涂工藝2級有下陷82%245本發(fā)明o級無下陷99%1385實施例2某弧形塑料板件原采用噴涂專用PU底漆，再復噴PU高光面漆，其底漆配方為底漆固化劑稀釋劑=1:0.3:0.5，需手工噴涂兩次，底漆利用率50%，漆霧及溶劑揮發(fā)導致工作環(huán)境惡劣，長期操作易致職業(yè)病?，F(xiàn)采用本工藝及專用裝置加工如下(1)弧形塑料板件需上漆表面采用200目硅砂噴砂處理，再用去離子水洗后吹干。(2)啟動真空泵9，真空抽吸器2與真空壓力罐10(壓力-0.03MPa)連接，塑料件為完全氣密性材料，真空抽吸器2分1個抽吸口，調(diào)節(jié)真空壓力-0.02-0.OlMPa;彈性密封件6采用3mm厚硅膠軟片制作，彈性密封件6仿形依板件的弧形也加工為弧形，在真空負壓作用下可自然緊密的壓在板件上;彈性密封隔體7采用10mm厚的硅膠軟片也仿形為弧形并在頂部加彈簧下壓。(3)采用底漆配方為底漆固化劑稀釋劑=1:0.3:0，供料儲罐5裝底漆并用壓縮空氣加壓0.05MPa輸送，通過管道及調(diào)節(jié)閥13與涂覆器3相連，涂覆器3設觸動開關控制調(diào)節(jié)閥13開閉；涂覆器3出料口及彈性密封件8仿形成弧形。(4)涂層定厚器4采用5mm彈性橡膠刮刀，仿形為弧形，調(diào)節(jié)距工件板面高度0.3腿；(5)板件12放在工件傳送裝置1的傳送帶上，彈性密封件6密封板件表面，經(jīng)真空抽吸器2表面脫氣后，經(jīng)彈性密封隔體7進入涂覆器3，同時板件觸動涂覆器3的觸動開關而打開調(diào)節(jié)閥13，涂覆器3內(nèi)充滿底漆，并被吸入板件表面，底漆被刮刀限制為0.3mm厚均勻涂于板件表面，直到板件全部走完，涂覆器3觸動開關關閉調(diào)節(jié)閥13，涂層加工完成，再開始下一件加工。本發(fā)明與傳統(tǒng)噴涂工藝相比結(jié)果如表2所示，結(jié)果顯示經(jīng)再次打磨后，復涂面漆，附著力良好，豐滿度高，無下陷。加工速度提高5倍，省掉稀釋劑成本，材料利用率近100%，工作環(huán)境極大改善。具有極好的經(jīng)濟效益和社會效益。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實施例3某鋼制金屬天花板表面需涂覆彩色實色丙烯酸涂料，重點要求漆膜附著力和防腐保護作用，漆膜豐滿度要求不高，原采用淋涂工藝，其配比為油漆固化劑稀釋劑=1:0.5:0.7，現(xiàn)采用本工藝及裝置如下(1)板件經(jīng)噴砂、堿洗、酸洗、磷化處理后，用去離子水洗凈晾干。(2)啟動真空泵9，真空抽吸器2與真空壓力罐10(壓力-0.06MPa)連接，真空抽吸器2為一個抽吸口，調(diào)節(jié)真空壓力-0.04-0.05MPa;彈性密封件6采用3mm厚硅膠軟片制作，在真空負壓作用下可自然緊密的壓在板件上；彈性密封隔體7采用10mm厚的硅膠軟片。(3)采用油漆配方為油漆固化劑稀釋劑=1:0.5:0.2，供料儲罐5裝油漆并用壓縮空氣加壓0.03MPa輸送，通過管道及調(diào)節(jié)閥13與涂覆器3相連，涂覆器3設觸動開關控制調(diào)節(jié)閥13開閉；(4)涂層定厚器4采用3mm不銹鋼制刮刀，調(diào)節(jié)距工件板面高度0.2mm;(5)板件放在工件傳送裝置1的傳送帶上，進入彈性密封件6密封板件表面，經(jīng)真空抽吸器2表面脫氣后，經(jīng)彈性密封隔體7進入涂覆器3，同時板件觸動涂覆器3的觸動開關而打開調(diào)節(jié)閥13，涂覆器3內(nèi)充滿油漆，并被吸入板件表面，油漆被刮刀出口限制為0.2mm厚，通過控制板件輸送速度和供料壓力可將涂層拉薄到0.05mm均勻涂于板件表面，直到板件全部走完，涂覆器3觸動開關關閉調(diào)節(jié)閥13,涂層加工完成，再開始下一件加工。本發(fā)明與傳統(tǒng)淋涂工藝相比結(jié)果如表3所示，結(jié)果顯示采用本工藝后漆膜附著力、防腐力明顯提高，有毒的稀釋劑用量明顯減少，取得了產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高及極大的環(huán)保效應。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權利要求1.一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是依次包括下述步驟(1)對待涂覆的工件外表面進行預處理并清潔干凈；(2)對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理；(3)讓涂覆材料在外壓及真空作用下吸入充滿工件表面及縫隙并附著在工件表面；(4)用機械方法去除多余涂覆材料，并形成需要厚度的涂層。2.根據(jù)權利要求1所述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是所述的步驟(1)、(2)、(3)、(4)連續(xù)進行。3，根據(jù)權利要求1所述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是，步驟(1)中所述的工件包括金屬、木、人造板、塑料、橡膠及其復合材料制品；所述的工件外表面為單一方向或多個方向的平面或曲面；所述的工件表面預處理包括砂磨、切削、刷除、吹凈、抽吸、拋光、溶解、加熱、電蝕、酸洗、堿洗、電鍍、電解、沉積的單獨或聯(lián)合使用；所述的清潔干凈包括清潔劑清洗、溶劑清洗、水洗、吹凈、抽吸、烘干、晾干的單獨或聯(lián)合使用。4.根據(jù)權利要求1所述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是，步驟(2)中所述的對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理是對工件表面局部外表面或全部外表面進行抽真空處理；在對工件表面需涂覆部位進行抽真空處理時其真空度應根據(jù)不同工件材料、不同涂覆材料、不同涂層厚度在-0.095-0.01MPa之間進行調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權利要求1所述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是，步驟(3)中所述的涂覆材料是在加壓或常壓下接觸輸入經(jīng)過抽真空處理的工件表面；所述的涂覆材料包括單一組分或多組分的液體、粉體、固體與液體混合物、懸浮物、膠體、乳液、聚合物與溶劑的混合物、以及柔性的氣密性薄膜。6.根據(jù)權利要求1所述的一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法，其特征是，步驟(4)中所述機械方法包括通過距工件表面尺寸可調(diào)的固定的刮涂器、轉(zhuǎn)輥或距工件表面尺寸可調(diào)的轉(zhuǎn)動的輥涂器來形成需要厚度的涂層。7.—種實現(xiàn)權利要求1所述方法的涂覆裝置，包括工件傳送裝置(1)，其特征是，所述的傳送裝置(1)的傳送方向上依次設真空抽吸器(2)、涂覆器(3)和涂層定厚器(4);所述的真空抽吸器(2)連接真空源；所述的涂覆器(3)連接涂覆材料的供料儲罐(5)，涂層定厚器(4)安裝在涂覆器(3)后端部；在真空抽吸器(2)、涂覆器(3)與工件表面接觸部設有彈性密封件(6)，在真空抽吸器(2)和涂覆器(3)之間還設有彈性密封隔體(7)。8.根據(jù)權利要求7所述的涂覆裝置，其特征是，所述的真空抽吸器(2)的抽吸口為一個或多個；各抽吸口之間為分隔或聯(lián)通或部分聯(lián)通結(jié)構，分隔的各抽吸口的真空壓力相同或不相同。9.根據(jù)權利要求7所述的涂覆裝置，其特征是，所述的真空抽吸器(2)設有真空調(diào)節(jié)閥(8);所述的真空源是真空泵(9)或與真空泵(9)連接的真空儲罐(10)。10.根據(jù)權利要求7所述的涂覆裝置，其特征是所述供料儲罐(7)設有加壓裝置(11)。全文摘要本發(fā)明公開了一種外表面涂層的真空涂覆工藝方法及涂覆裝置，屬表面涂裝
技術領域：
，方法的技術要點依次包括表面處理、表面抽真空、涂層涂覆、涂層定厚；裝置的技術要點包括工件傳送裝置，其中，所述的傳送裝置的傳送方向上依次設真空抽吸器、涂覆器和涂層定厚器；所述的真空抽吸器連接真空源；所述的涂覆器連接涂覆材料的供料儲罐，涂層定厚器安裝在涂覆器后端部；在真空抽吸器、涂覆器與工件表面接觸部設有彈性密封件，在真空抽吸器和涂覆器之間還設有彈性密封隔體。本發(fā)明具有涂覆材料利用率高，涂層附著力強、降低涂層下陷、涂覆加工效率高等優(yōu)點，用于工件的外表面涂覆處理。文檔編號B05C11/02GK101288866SQ20081002874公開日2008年10月22日申請日期2008年6月12日優(yōu)先權日2008年6月12日發(fā)明者立鄧申請人:立鄧