УСТАНОВКА ДЛЯ ДОЗИРОВАННОГО НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ

Способ дозированного нанесения порошковых покрытий относится к машиностроению и может быть использован для нанесения комплексных многокомпонентных покрытий на поверхности деталей любой геометрической конфигурации.
Существует проблема бесконтактного определения толщины наносимого электростатическим способом порошкового покрытия в процессе нанесения на изделие, посколькугарашярованное получение толщины покрытия в заданных пределах обеспечивает качество покрытия.
Способы нанесения качественного порошкового покрытия заданной толщины, например, в диапазоне 300+850 мк, используемые существующими, выпускаемыми, как зарубежными производителями, так и отечественного производства, установками для нанесения порошкового покрытия, не предусматривают определения толщины покрытия, в процессе нанесения на изделие.
Известен способ определения толщины покрытия по заявке РФ №94012511 от 08.04.1994 г. опубл. 20.12.1995 г.осуществляемый следующим методом: записывают три интерференционные линии, линию материала, линию материала основы и линию одной из фаз покрытия в положении, соответствующем фокусировке по Брепу-Брентано, и линию материала основы, когда деталь повернута из фокусирующего положения на угол. Регистрировались линии 311 от материала основы Ni и 200 фазы NiAl покрытия, затем по полученным результатам вычисляют толщину покрытия.
При данном способе замер толщины покрытия производят после нанесения покрытия и поэтому он не может быть применен в процессе нанесения порошковых покрытий.
Известен способ определения толщины покрытия по патенту РФ №2392581 «Способ изготовления меры толщины покрытия» от 02.12.2008 г. опубл. 20.06.2010 г., MПK G01B 5/06, при которомзначение толщины покрытия определяют по профилограмме, как длину перпендикуляра, проведенного от заданной точки профиля покрытия до базы измерения. Значение толщины покрытия определяют по профилограмме как длину перпендикуляра, проведенного от заданной точки профиля покрытия до базы измерения. Толщину покрытия, приписанную мере. определяют с использованием формулы ,
изм
где hi - толщина, определенная как перпендикуляр, проведенный от заданной точки профилограммы покрытия до базы измерения, N - число точек на профилограмме, в которых определена толщина покрытия, К - число профилограмм, полученных на мере.
Этот способ технологически трудоемок, и при данном способе замер толщины покрытия, также, производят после нанесения покрытия и поэтому он не может быть применен в процессе нанесения порошковых покрытий на детали сложной геометрической конфигурации.
7
Наиболее близким техническим решением является способ нанесения на подложку покрытия, срегулированием расхода сухого металлического порошка, путем регулирования скорости подачи в процессе нанесения покрытия, по патенту RU 2201808 «Распылительная насадка, способ нанесения металлонаполненного, не содержащего растворитель, полимерного покрытия, устройство для его осуществления и система для нанесения на подложку покрытия», от 09.12.1998, опубликовано 10.04.2003 г., МПКВ05 В7/14, согласно которому осуществляют перенос металлического порошка по двум гибким трубопроводам с тефлоновым покрытием, имеющим заданный внутренний диаметр, через два эжектора и два вибрационных питателя, регулирующих скорость подачи на уровне 4500 г/ч, благодаря применению системы текущего контроля с программируемым логическим контроллером, и систему пневматического управления для подведения металлического порошка к распылителю.
Данный способ сложен в применении и для осуществления требует встраивания в существующие установки дополнительной сложной аппаратуры, что невозможно, не нарушая характеристик работы и конструкций существующих серийных установок нанесения порошкового покрытий (к примеру «Gema» Швейцария, «НУР» Россия, «Элстар» Россия и др.), оговоренных в договорах условий эксплуатации установок.
Задачей заявляемого технического решения является обеспечение нанесения качественного порошкового покрытия, заданной толщины порошкового покрытия, существующими серийными установками, например установкой для порошкового покрытия «Gema» и дозирующего устройства на основе прибора «Альфа-У» без нарушения технических характеристик и конструкций серийных установок.
Задача решена за счет способа дозированного нанесения покрытия, согласно которому осуществляют перенос порошковой смеси к распылителю с регулированием ее расхода в процессе нанесения покрытия, при этом, регулирование расхода порошковой смеси в процессе нанесения покрытия производят по весу использованной порошковой смеси, для чего, рассчитывают точный вес порошковой смеси, необходимый для получения покрытия заданной толщины, по следующей формуле: G=S×t покрытия ×Y×К, где:G -масса порошковой смеси; S - площадь покрываемой поверхности;t - заданная толщина покрытия; Y - удельный вес порошковой смеси; К- коэффициент потерь, зависящий от сложности формы поверхности и марки порошковой смеси; полученный результат вводят в контролирующее устройство, установку запускают и контролируют расход краски по весовым показателям, установка отключается при израсходовании расчетного веса порошковой смеси; и установки дозированного нанесения порошкового покрытия, содержащей распылитель, средство для измерения количества порошковой смеси, и для ограничения заданного количества, средство для подведения порошковой смеси к распылительной насадке в требуемом количестве, управляющее технологическим процессом устройство, для подачи требуемого количества порошковой смеси, при этом, устройство для измерения количества порошковой смеси соединенное с распылителем так же соединено с информационным табло.
Суть предложенного технического решения пояснено чертежами, где: на фиг.1 -показана схема размещения элементов установки для дозированного нанесения порошковых покрытий, на фиг.2 - блок-схема соединений элементов системы.
На фигуре 1, изображены накопитель 1, порошковая смесь 2, перемешивающее устройство 3, распылительное устройство 4, факел порошковой краски 5, трубопровод 6, форсунка 7, пульт управления 8, информационное табло с цифровым индикатором 9, световой сигнализатор 10, блок управления пистолетом 11, тензорезистивная платформа 12. кабель 13. На фигуре 2, изображены пульт управления 8, информационное табло с цифровым индикатором 9, световой сигнализатор 10, выносное цифровое табло 10 (А), блок управления пистолетом 11, тензорезистивная платформа 12, кабель 13.
Установка для осуществления способа дозированного нанесения порошковых покрытий выполнена следующим образом. Накопитель 1 серийной установки для порошкового покрытия, например «Gema», с порошковой смесью 2 и перемешивающим устройством 3, соединены с устройством для измерения количества порошковой смеси, например, как показано на фигуре 1, размещены на весовой тензорезистивной платформе 12. Сигнал с тензорезистивной платформы 12 поступает на пульт управления 8 и на информационное табло с цифровым индикатором 9 выводится информация веса порошковой смеси. Распылительное устройство 4 с форсункой 7 через трубопровод 6 соединен с накопителем 1, а через блок управления пистолетом 11 и через кабель 13 с пультом управления 8 с информационным табло с цифровым индикатором 9.
Способ дозированного нанесения порошковых покрытий осуществляется следующим образом. Рассчитывают точный вес порошковой смеси, необходимый для получения покрытия заданной толщины на определенной детали, по следующей формуле:
G=S×t×Y×К, где: G - масса порошковой смеси; S - площадь покрываемой поверхности; t - заданная толщина покрытия; Y - удельный вес порошковой смеси; К - коэффициент потерь, зависящий от сложности формы поверхности и марки порошковой смеси. К - коэффициент потерь определяется эмпирическим путем. Полученный результат вводят в пульт управления 8. Установку запускают и контролируют расход заданного веса порошковой смеси по табло цифрового индикатора 9 в режиме *ОН-ЛАЙН*. При запуске установки для дозированного нанесения порошковых покрытий в накопителе 1 под действием давления воздуха и перемешивающего устройства 3 перемешивают порошковую смесь 2 добиваясь эффекта «вскипания», затем «вскипевшая» порошковая смесь подается по трубопроводу 6 в распылительное устройство 4 и при помощи форсунки 7 образующимся факелом порошковой смеси 5 наносят порошковое покрытие на изделие при этом в процессе нанесения покрытия через кабель 13 и блок управления 11, по табло цифрового индикатора 9 происходит отслеживание ее расхода в режиме *ОН-ЛАЙН*. Накопитель 1 с порошковой смесью 2, установленный на устройство для измерения количества порошковой смеси, например на весовой тензорезистивной платформе 12, связанной с пультом управления 8 и с цифровым индикатором 9, а так же с дополнительным световым сигнализатором 10, который отображает ход выполнения задания по дозированию порошковой смеси 2 или дополнительным выносным табло 10 (А), которое точно повторяет показания цифрового индикатора 9. Весовая тензорезистивяая платформа 12 в зависимости от механического воздействия, от увеличения веса или от его уменьшения вырабатывает аналоговый электрический сигнал, и этот сигнал подается на пульт управления 8, который преобразует этот сигнал в цифровые показания и выводит на цифровой индикатор 9, а так же на световой сигнализатором 10 и выносное табло 10 (А). Ира использовании определенной дозы порошковой смеси 2 на изделие, дозирующее устройство на основе прибора «Альфа-У» полностью блокирует установку «Gema», при этом не оказывает никакого влияния на электрические и производственные характеристики этого устройства. Для повторного запуска покрасочной установки «Gema», необходимо нажать на кнопку «Пуск», при этом обнуляются показания цифрового индикатора 9 и выносного табло (10А), и процесс по выдаче дозы порошковой смеси 2 повторяется. При необходимости внесения изменения в режим покраски оператор вносит через пульт управления 8 новое значение веса порошковой смеси 2, и процесс нанесения порошкового покрытия на изделия продолжается.
Совокупность признаков нова и позволяет при нанесении порошковых покрытий на изделия любой геометрической формы и размеров на основании математического расчета определять точный вес порошковой смеси и контролировать ее расход и толщину покрытия в режиме *ОН-ЛАЙН*.