РАСПЫЛИТЕЛЬ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к вихревым устройствам нанесения на объекты порошковых материалов способом пневматического распыления в электростатическом поле и может быть использована при нанесении обмазки на изделия в различных отраслях промышленности.
Известны два основных способа переноса заряда на частицы порошка: трибостатический, при котором частицы порошка заряжаются в процессе трения о поверхность специально подобранного материала и электростатический, при котором заряд переносится на порошок через воздух при прохождении порошка через зону коронного разряда.
В последнем способе коронный разряд может быть создан между электродом распылителя и покрываемым объектом (внешняя зарядка), (патент РФ №2193453, МПК В05B/057, опубликован 27.11.2002), или между электродом распылителя и дополнительным заземленным электродом (контрэлектродом), расположенным в зоне распылителя (внутренняя зарядка).
Наиболее широко применяемые распылители с внешней зарядкой обладают высокой производительностью, стабильным качеством зарядки в достаточно широко изменяющемся диапазоне условий работы по температуре и влажности воздуха, но плохо покрывают электрически экранированные зоны объекта. Последнее объясняется тем, что заряженные частицы порошка летят на объект вдоль линий электрического поля и не попадают в эти зоны.
Распылители с внутренней зарядкой практически не применяются, поскольку контрэлектрод через короткое время покрывается порошком и зарядка прекращается.
Трибостатические распылители не создают внешнего поля и позволяют покрыть порошком экранированные зоны объекта, но обладают пониженной производительностью и очень критичны к условиям работы, типу и дисперсному составу порошкообразных смесей и, кроме того, практически не позволяют управлять процессом зарядки порошка (патент РФ №1233953, МПК B05B/02, опубликован 30.05.1986).
Наиболее близким к предложенному техническим решением можно считать распылитель порошкообразных материалов (патент РФ №2113913, МПК B05B 5/00, опубликованному 27.06.1998). Распылитель относится к электростатическим с внешней зарядкой порошка и содержит корпус, путепровод для газопорошковой смеси, распылительную головку чашеобразной формы, соосный корпусу электрод, соединенный с источником высокого напряжения, рассекатель и отражатель. Отражатель, согласно изобретению, имеет форму усеченного конуса, соединенного основанием с чашей головки, и выполнен из диэлектрического материала. На внешней поверхности отражателя закреплена экранирующая сетка, соединенная с дополнительным источником питания и кожух. Между кожухом и экраном образован путепровод для подачи газовой смеси. Отражатель может быть выполнен из газопроницаемого микропористого материала, что способствует сдуванию заряженного порошка с поверхности отражателя в случае попадания газопорошковой смеси под кожух.
Обеспечение раздельного управления режимом зарядки порошка и внешним электрическим полем позволяет повысить качество покрытия объектов, включая возможность покрытия электрически экранированных зон объекта, а также объектов с диэлектрической поверхностью, таких как дерево, стекло и прочее, что повышает эффективность зарядки порошка.
Недостатком устройства является малоэффективная трибостатическая зарядка порошка, особенно при работе с высокими скоростями движения порошка и давлением накачки, что необходимо при обработке деталей сложной конфигурации.
Решаемая задача - повышение производительности и качества покрытия.
Технический результат - увеличение плотности наносимого слоя и повышение его адгезии к обрабатываемой детали
Этот технический результат достигается тем, что у распылителя порошкообразных материалов содержащего корпус, соосный с корпусом отражатель в форме усеченного конуса из диэлектрического стекла, рассекатель и контакт, соединенный с источником высокого напряжения, отверстие для подачи газопорошковой смеси, соосное с отражателем, отражатель выполнен из диэлектрического стекла со спиралевидной канавкой на внутренней поверхности, с расширяющейся выходной частью в корпусе и отражателе, для трибостатической зарядки газопорошковой смеси, а по касательной к внутренней поверхности отражателя выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна оси отражателя.
Обоснование технического результата: спиралевидная канавка отражателя улучшает течение газопорошковой смеси по его стенкам и интенсифицирует вихревое движение, а отверстие, выполненное по касательной к внутренней поверхности отражателя, направляет поток газопорошковой смеси по винтовой канавке, вызывая турбулентное движение и увеличение скорости движения частиц порошка, что повышает трибостатическую зарядку газопорошковой смеси.
Полезная модель поясняется чертежом, где показан общий вид распылителя: на фиг. 1 представлен вид спереди с местным разрезом, на фиг. 2 показан разрез А-А, на фиг 3 показан разрез Б-Б.
Распылитель порошкообразных материалов содержит корпус 1, внутри которого установлен отражатель 2 с расширяющейся выходной частью и спиралевидной канавкой внутри. В отражателе 2 установлен рассекатель 3, который затянут благодаря контакту 4 и изолирован диэлектрической прокладкой 5 и шайбой 6. Рассекатель 3 установлен соосно с отражателем 2 для зарядки порошка, поступающего через входное отверстие 7.
Внутри отражателя 2 и корпуса 1 выполнено еще одно входное отверстие 8, ось которого перпендикулярна оси отражателя 2 для подачи газопорошковой смеси на трибостатическую зарядку. Входное отверстие 8 выполнено по касательной к внутренней поверхности отражателя таким образом, чтобы течение газопорошковой смеси по спиралевидной канавке было направлено к выходному отверстию.
Входное отверстие 7 выполнено в крышке 9, которая плотно притянута к корпусу 1 винтами 10. Уплотнительное кольцо 11, установленное между крышкой 9 и отражателем 2 необходимо для сохранения герметичности внутри распылителя и выполняет роль регулирующего элемента при сборке распылителя в целом.
Между корпусом 1 и отражателем 2 установлен экран 12, выполненный из проводникового материала с целью создания электрического поля для управления зарядкой порошка, и зафиксированный не жестко с помощью диэлектрической проставки 13.
Распылитель работает следующим образом. Через входные отверстия подается газопорошковая смесь, далее через соосное с корпусом отверстие смесь для зарядки подается на рассекатель, который подключен через контакт к источнику питания. Через отверстие, ось которого перпендикулярна оси отражателя, газопорошковая смесь для статической зарядки подается на отражатель, выполненный из диэлектрического стекла со спиралевидной канавкой внутри. Вихревое течение газопорошковой смеси происходит с увеличением скорости потока не превышающей критического значения скорости движения порошковых частиц. На выходе из распылителя газопорошковая смесь сохраняет свое вихревое течение и максимальную зарядку порошка. Конечным этапом является осаждение напыляемых частиц равномерным слоем на поверхность детали достаточно сложной конфигурации.
Анализ аналогов показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна», а моделирование в среде Inventor подтверждает его промышленную применимость.