本發(fā)明屬于噴涂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法。

背景技術(shù)：

噴涂機(jī)是采用噴涂技術(shù)，將增壓霧化后的涂料噴涂到工件表面的噴涂設(shè)備。噴涂機(jī)廣泛應(yīng)用于手表、首飾、手機(jī)、銘版標(biāo)牌、制版等噴涂質(zhì)量要求較高、工藝精細(xì)的工件。

一般情況下，工件表層噴涂前需要進(jìn)行清洗、噴丸等預(yù)處理措施，用以強(qiáng)化工件強(qiáng)度方便后續(xù)進(jìn)行噴涂處理，噴涂過程采用粘結(jié)劑粘結(jié)工件表層和涂料層粘結(jié)力、附著力有限，導(dǎo)致使用壽命短。碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維"外柔內(nèi)剛"，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。

以碳纖維涂料為原料利用噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂，粘結(jié)劑與碳纖維涂料、工件外層的粘結(jié)力有限，采用傳統(tǒng)的纖維噴涂工藝在工件表面難以發(fā)揮碳纖維的優(yōu)良性能因此，發(fā)明一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法顯得非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法。

一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法，包括1）打磨整形：采用砂紙或打磨機(jī)打磨清理工件表面的氧化層、毛刺；

2）清洗：利用壓縮空氣管路噴出的高速氣流噴吹所述工件的外表面，將打磨后的雜質(zhì)清理干凈，以蘸有防銹油的棉布擦拭所述工件的外表面；

3）加熱：將清洗過的所述工件放入加熱爐進(jìn)行烘干加熱，加熱溫度160-240°c，加熱時(shí)間30-50min；

4）高能噴丸：將加熱后的表面溫度在150°c以上的所述工件利用高能噴丸機(jī)中工作倉中的夾具固定在夾具座上，然后打開送料風(fēng)管上的閥門（及連接管下端的閥門，打開風(fēng)機(jī)向彈丸倉內(nèi)部添加納米碳纖維顆粒，向高壓氣管內(nèi)部通入高壓氣體，彈丸倉內(nèi)部的彈丸直徑為0.6-1.2mm，噴嘴距離所述工件的上表面距離為30-60mm，噴丸時(shí)間100-200min，噴丸結(jié)束后翻轉(zhuǎn)所述工件，用夾具固定所述工件，使所述工件下表面朝向上方進(jìn)行再次噴丸處理；

5）超聲波清洗：將噴丸后的所述工件放入超聲波清洗機(jī)，清洗介質(zhì)丙酮，清洗時(shí)間10-15min，清洗的溫度20-25°c；

6）自動(dòng)噴涂：采用自動(dòng)噴涂機(jī)將粘結(jié)劑噴涂到所述工件的外表面，所述的粘結(jié)劑選用乙烯基酯樹脂、熱縮性樹脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物中的一種或兩種以上，將碳纖維涂料倒入自動(dòng)噴涂機(jī)進(jìn)行自動(dòng)噴涂；

7）烘干：噴涂后的所述工件放入烘干機(jī)進(jìn)行烘干，烘干溫度100-140°c，烘干時(shí)間10-16min。

所述的金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法使用的高能噴丸機(jī)，其特征在于，包括高壓氣管、噴嘴、工作倉、工件、夾具、料箱、風(fēng)機(jī)、閥門、送料風(fēng)管、彈丸倉、彈丸、噴丸輸送管、夾具座和連接管；工作倉下端設(shè)有一工作倉，所述工作倉經(jīng)所述送料風(fēng)管連通所述風(fēng)機(jī)出風(fēng)口，所述送料風(fēng)管上端經(jīng)連接管連通裝有納米碳纖維顆粒的所述料箱，所述彈丸倉出口經(jīng)噴丸輸送管連通所述噴嘴，所述工作倉內(nèi)部設(shè)有一夾具座，所述工作倉上端設(shè)有一連通所述的所述高壓氣管。

優(yōu)選地，所述納米碳纖維顆粒大小為1-50nm。

優(yōu)選地，所述高壓氣體的壓力為0.5-0.8mpa。

優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑與所述碳纖維涂料層厚度比例為1：0.4-0.6。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，向高能噴丸機(jī)彈丸倉內(nèi)添加納米碳纖維顆粒，利用高能噴丸使彈丸沖擊工件表面的非平衡缺陷形成預(yù)處理碳纖維層，強(qiáng)化工件力學(xué)性能的同時(shí)便于粘結(jié)劑牢固連接預(yù)處理碳纖維層和碳纖維涂料層，粘結(jié)力強(qiáng)，方便補(bǔ)漆維修。

附圖說明

圖1是本發(fā)明高能噴丸設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。

圖中：

1-高壓氣管、2-噴嘴、3-工作倉、4-工件、5-夾具、6-料箱、7-風(fēng)機(jī)、8-閥門、9-送料風(fēng)管、10-彈丸倉、11-彈丸、12-噴丸輸送管、13-夾具座、14-連接管。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例：

如附圖所示

本發(fā)明提供一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法，包括

1）打磨整形：采用砂紙或打磨機(jī)打磨清理工件4表面的氧化層、毛刺；

2）清洗：利用壓縮空氣管路噴出的高速氣流噴吹工件4的外表面，將打磨后的雜質(zhì)清理干凈，以蘸有防銹油的棉布擦拭工件4的外表面；

3）加熱：將清洗過的工件4放入加熱爐進(jìn)行烘干加熱，加熱溫度160-240°c，加熱時(shí)間30-50min；

4）高能噴丸：將加熱后的表面溫度在150°c以上的工件4利用高能噴丸機(jī)中工作倉3中的夾具5固定在夾具座13上，然后打開送料風(fēng)管9上的閥門8及連接管14下端的閥門8，打開風(fēng)機(jī)7向彈丸倉10內(nèi)部添加納米碳纖維顆粒，向高壓氣管1內(nèi)部通入高壓氣體，彈丸倉10內(nèi)部的彈丸11直徑為0.6-1.2mm，噴嘴2距離工件4的上表面距離為30-60mm，噴丸時(shí)間100-200min，噴丸結(jié)束后翻轉(zhuǎn)工件4，用夾具5固定工件4，使工件4下表面朝向上方進(jìn)行再次噴丸處理；

5）超聲波清洗：將噴丸后的工件4放入超聲波清洗機(jī)，清洗介質(zhì)丙酮，清洗時(shí)間10-15min，清洗的溫度20-25°c；

6）自動(dòng)噴涂：采用自動(dòng)噴涂機(jī)將粘結(jié)劑噴涂到工件4的外表面，的粘結(jié)劑選用乙烯基酯樹脂、熱縮性樹脂聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯共聚物中的一種或兩種以上，將碳纖維涂料倒入自動(dòng)噴涂機(jī)進(jìn)行自動(dòng)噴涂；

7）烘干：噴涂后的工件4放入烘干機(jī)進(jìn)行烘干，烘干溫度100-140°c，烘干時(shí)間10-16min。

一種金屬板材高能噴丸碳纖維噴涂方法使用的高能噴丸機(jī)，其特征在于，包括高壓氣管1、噴嘴2、工作倉3、工件4、夾具5、料箱6、風(fēng)機(jī)7、閥門8、送料風(fēng)管9、彈丸倉10、彈丸11、噴丸輸送管12、夾具座13和連接管14；工作倉3下端設(shè)有一工作倉3，工作倉3經(jīng)送料風(fēng)管9連通風(fēng)機(jī)7出風(fēng)口，送料風(fēng)管9上端經(jīng)連接管14連通裝有納米碳纖維顆粒的料箱6，彈丸倉10出口經(jīng)噴丸輸送管12連通噴嘴2，工作倉3內(nèi)部設(shè)有一夾具座13，工作倉3上端設(shè)有一連通2的高壓氣管1。

進(jìn)一步設(shè)置為：納米碳纖維顆粒大小為1-50nm。

進(jìn)一步設(shè)置為：高壓氣體的壓力為0.5-0.8mpa。

進(jìn)一步設(shè)置為：粘結(jié)劑與碳纖維涂料層厚度比例為1：0.4-0.6。

工作原理

本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，利用風(fēng)機(jī)7向彈丸倉10內(nèi)部添加1-3kg的納米碳纖維顆粒，彈丸11在超聲波振動(dòng)過程中球形表面會(huì)攜帶部分少量的納米碳纖維顆粒在高壓氣管1噴出的高壓氣體作用下以高速?zèng)_擊到工件的表面，使工件4表面發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形，在彈丸11的超高頻的反復(fù)沖擊下，工件4表面形成位錯(cuò)、空洞等非平衡缺陷，使表面形成納米晶粒細(xì)化層，在常溫下，彈丸11表面攜帶的納米碳纖維顆粒可通過非平衡缺陷，顆粒大小為1-50nm的納米碳纖維顆?？山?jīng)過位錯(cuò)、空洞等非平衡缺陷鑲嵌在工件4的表面形成預(yù)處理納米碳纖維層，在步驟5）超聲波清洗處理后，外表層粘接的納米碳纖維層被清洗掉，而嵌入工件4表層的納米碳纖維層牢牢固定在了工件4的表層，經(jīng)過自動(dòng)噴涂步驟6）中噴涂的粘結(jié)劑可牢固將含有碳纖維成分的預(yù)處理納米碳纖維層和碳纖維涂料粘結(jié)在一起，這樣一來工件的外表面就形成了納米碳纖維層和碳纖維涂料層結(jié)合的兩層碳纖維層，工件4的防銹蝕的能力明顯增強(qiáng)，工件4表面碰撞等原因出現(xiàn)漆面損傷時(shí)，在預(yù)處理納米碳纖維層補(bǔ)漆更加的方便牢固，碳纖維涂料不容易脫落，美觀可靠，工件4的漆使用壽命和附著力增強(qiáng)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，向高能噴丸機(jī)彈丸倉內(nèi)添加納米碳纖維顆粒，利用高能噴丸使彈丸沖擊工件表面的非平衡缺陷形成預(yù)處理碳纖維層，強(qiáng)化工件力學(xué)性能的同時(shí)便于粘結(jié)劑牢固連接預(yù)處理碳纖維層和碳纖維涂料層，粘結(jié)力強(qiáng)，方便補(bǔ)漆維修。

利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。