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洗衣机粉末涂装设备设计探讨

从下列几方面对洗衣机粉末涂装设备的设计进行了探讨:高压静电发生器,静电喷枪,供粉装置,喷粉室,粉末回收装置和粉末的固化.

粉末静电喷涂工艺是我国“七五”期间重点推广的新技术之一。该工艺发展速度较快,巳广泛地应用于仪器仪表、缝纫机、机电设备、农业机械、家用电器、玩具等产品的喷涂,前景十分乐观。洗衣机涂装设备一般包括高压静电发生器、静电喷枪、供粉装置、喷粉室、粉末回收装置和固化烘道等。

本文将针对这些装置的设计谈些浅见。

一、高压静电发生器

高压静电发生器在电路原理方面大都采用高频振荡电路产生高频信号,经变压器升压,最后送倍压整流电路获得直流高压。目泶磨粉碎的成品与气流粉碎机初级粉碎的成品质量没有明显的区别。测定的白度数据表明,雷蒙磨粉碎前后,成品的白度基本上没有变化。管家磨粉碎的钛白经浮选分级、表面处理和沸腾干燥后,符合成品质量指标。如表4、表5、表6和表7所示。

目前国生产的主要有电子真空管、晶体管、晶体管与集成电路复合块和国产集成电路等高压发生器。粉末静电喷涂的高压电源,必须能产生高强度的静电场,从安全角度考虑,一般是输出电压高而电流低,通常的电压为8万伏左右,电流则低于300微安。

二,静电喷枪

目前除了很少的手工喷涂外,大部分厂家都采用自动喷涂的方法,即将喷枪安装在自动往复机上,作上下往复运动。对喷枪的材料要求,一是电绝缘性能好,二是导电性能优。由于喷嘴前部装有圆锥体调节,喷涂以改进或考虑软连接。另外,国产雷蒙磨的屠辊和磨圈材质均为锰钢,无论从成品受铁污染考虑,还是从零件的使用寿命考虑,这两个零件的材质均应改进,以提高它们的硬度,使其更耐磨。为了解决管道和设备的堵塞,采用仓壁振动器无疑起一定的作用。如采用新型材料,譬如内衬聚四氟乙烯的获管和软设备,降低物料对管壁、器壁的粘附性,使用效果会更好。相信随着该工艺广泛应刷,它必将日臻完善。

圆形面积的大小调节方便。从国外引进的喷枪结构来看,一种是采用高压液体电缆,在意外发生破损时,它不会发生危险,另一种是将高电压的供给组装在喷枪之内,这样就用不着僵硬和易受干扰的高压电缆,因而消除了长高压电缆和电阻的损耗,使设备更加可靠和安全地工作。如果工件与喷枪靠得太近,电压会随着靠近的程度相应地改变。它是通过一个可调关闭点导致触发一个信号。

这个信号一方面关断高压,另一方面防止了对喷枪和工件造成的损坏(喷枪结构见图1)。


操作条件如下t喷粉置35~150克/分,空气压力1 -4公斤/厘米t,电压60~100千伏,空气消耗量500~600升/分,沉积效率>80%。

三、供粉装置

目前国内设计的自动喷涂线中使用较多的是旁置式流化床供粉器,而抽吸式供粉器用得较少,流化床供粉器的结构见图2。每只供粉桶最多可带4把枪,净化的压缩空气通过微孔板进入粉桶内使粉末呈流化状态。送粉机构采用二次气式文丘里原理,合理地调节一次气与二次气的气压,便能获得理想密度的粉气混合和所需的供粉量,然后粉末接唢枪涂料被稳定地送至静电喷枪。该装置一次性加粉量大,加粉换色操作简便,能保证出粉的均匀度。

国外目前采用输粉桶,高压静电发生器、气源控制装置和喷枪等联动一体化的结构(即一个组合单元),同时用传感器及小型计算机控制输粉量,这样可以提高粉末涂料的附着率和节约涂料。附着牢的计算方法如下。

附着量(克/个)×筮造餐速度‘鲞丝兰!x吊件个数

附着率(%):一——~    遁(米)    ×100

喷出量(克/分)

工作条件如下.

供粉桶t贮粉20~40公斤,一次气压0.05~0.4兆帕,二次气压0.01~0.05兆帕,流化气压0.01~0.08兆帕,供粉量50~700克/分。

四、喷粉室

喷粉室材料可选用金属、塑料板、玻璃纤维钢板制成。喷粉室的设计与工件的大小、悬挂链的传送速度和喷枪的数量有关,

同时还要考虑清理和换色。从安全角度考虑,喷粉室内的风速是至关重要的,应保证喷’粉室内粉末浓度低于10克/米s。喷粉室的开口面积决定了回收装置抽风量的大小。从喷粉室抽走的过滤空气能重新送回工作室,形成空气循环,因而过滤系统附近有较强的流向,所以设计操作口及喷枪位置要适宜。

目前国外喷粉室内的整个设备配有紫外光探火仪、自动温感灭火器和快速制动装置,以防止意外和紧急事故的发生。抽风量常由下面的经验公式估算。

Q= 3600( A1+2Az).V

式中:

Q——回收装置的风量,米3/时,

A-——喷粉室操作口开口面积,米2,

A z——喷粉室两侧面工件进出口面积,米2,

V——开口处控制风速,宜取0.5米/分

五、粉末回收装置

粉末涂装的一个最大优点就是粉末涂料可以循环使用,因此回收是非常重要的环节。回收装置一般有旋风式、悬吊滤筒式和滤袋式几种。旋风式回收的粉末粒径为20~200微米,回收效率为85~90%,而滤简式只能回收15~20微米以下的粒径,回收效率为99%。目前国内外较为流行的是脉冲反吹滤筒式棚内直接回收装置(见图3),

该回收装置的优点是结构紧凑,能满是手工及自动喷涂的各种要求,无需管道,换色速度快,在棚内装有微孔滤芯,滤芯内腔形成一个负压区,当抽风时,粉末被阻滞在滤芯的外部,自动脉冲控制仪定时反吹清灰,造成滤布瞬间急剧收缩,这样反复膨胀、收缩,使积附在滤布外壁的大量粉末落入筛滤机上,经筛滤机过滤后,回收粉末直接落入一体化的供粉器内,通过气动运输送至喷枪,

从而完成粉末的循环利用过程。滤布的材料宜选用纤维类布且做成折叠式圆筒形,这样可以增加过滤面积,提高排气量和抗拉强度。

六、粉末固化 刚喷涂的工件,粉末的电阻值高,在移动过程中放置30~60分钟不会发生脱落,应立即烘烤,烘烤的温度精度和加热时间这两个因素决定涂层最终的表面质量。粉末固化室的构造有通道式、循环式及其他各类形式,但具体的设计应因地制宜,根据烘烤的工件结构大小决定。固化室的加热方式从煤气红外辐射器发展到碳化硅板涂层及金属管内涂层的远红外辐射元件,近年又出现LH

WG型高硅氧灯、DYF铁锰酸稀土钙高辐射涂层电阻带MTY埋入式陶瓷元件、TIR半导体元件、新型的远红外辐射节能元件-SHQ轧白石英等。

固化室一般是钢铁结构,为了提高加热炉的热效率,炉衬材料由两层组成,分为耐火材料和保温材料。由于远红外硅板式辐射器安装方便,投资较少,升温较快,操作简单,故许多厂家现仍使用这一加热技术。对于洗衣机用环氧树脂粉末涂料来说,固化温度为160~180℃,固化时间20~30分钟。但是采用硅板式加热器,固化炉内温差较大,这是由于远红外的辐射固化机理导致了辐射区和非辐射区的涂层固化不一致。为了解决这一问题,目前国内外采用微机控制的热风循环送热技术,即让热空气在固化炉内作定向运动,由于空气的高速运动和空气的传热性,使沿空气流动方向温度变化不大。为了保证在空气流动垂直切面上温度的一致,在箱体一侧加上可调栅板,通过调节栅板来调节输入各点的热空气量,使炉内的温度较均匀。

七、  结  语

粉末涂装应用很广,发展很快。笔者认为今后趋向是喷涂高度自动化,快速换色,供粉回收联动循环和低温快速固化。据报道,自1977年美国开始生产预涂钢板以来,西欧和日本等国也相继投入生产,预涂钢板对降低成本和无公害化来说都是今后的发展方向。另外,随着水性涂料品种的增加和质量的改进,水性涂料将有可能在家用电器产品上得到应用。我们期待着涂装工艺技术日臻完善。