Способ нанесения жидкостного покрытия в электростатическом поле на объект и лопатка для его осуществления

 

Изобретение относится к процессам и оборудованию для нанесения электростатического покрытия и может быть использовано для нанесения тонкого слоя, например, масла на целевой объект. Цель изобретения - получение однородного покрытия. Для этого при осуществлении способа нанесения жидкостного покрытия в электростатическом поле на объект жидкость подают к выпускному отверстию канала со скоростью, меньшей чем 0,5 мл/см длины лопатки/мин. Электростатическое поле создают между объектом и жидкостью у выпускного отверстия для создания градиента напряженности поля между выпускным отверстием и выпускным концом поверхности и направляют жидкость от выпускного отверстия к выпускному концу поверхности в виде потока с уменьшающейся плотностью. Лопатка для нанесения в электростатическом поле слоя покрытия на объект снабжена средством для создания электростатического потенциала между жидкостью у выпускного отверстия и объектом. Выступающая по отношению к выпускному отверстию 5 канала поверхность 8 выполнена из неэлектропроводного материала для создания разности потенциалов между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9. Расстояние между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9 находится в диапазоне 0,5-4 мм. Первая половина 1 лопатки выполнена из неэлектропроводного материала. Вторая половина 2 лопатки может быть выполнена из алюминия и соединена с источником высокого напряжения. Такое выполнение 1-й и 2-й половин лопатки образует один из вариантов средства для создания электростатического потенциала между жидкос

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 05 В 5/025

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ, У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4028118/23-05 (22) 03.09.86 (3 1) 8521835i 8522144 (32) 03.09.85; 06,09.85 (33) GB (46) 28,02.90. Бюл. Р 8 (71) Сейл Тилней Текнолоджи ПЛС (GB) (72) Джулиан Паско Гренфелл (GB) (53) 66,069.83(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 133790, кл, В 05 В 5/02, 1960. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЖИДКОСТНОГО ПО.- .

КРЫТИЯ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ НА

ОБЪЕКТ И ЛОПАТКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,. SUÄÄ 1547697 Д 3

2 (57) Изобретение относится к процессам и оборудованию для нанесения электростатического покрытия и может быть ис пользовано для нанесения тонкого слоя, например, масла на целевой объект.

Цель изобретения — получение однородного покрытия. Для этого при осущест-. влении спбсоба нанесения жидкостного . покрытия в электростатическом поле на объект жидкость подают к выпускному отверстию канала со скоростью, меньшей чем 0,5 мл/см длины лопатки/мин.

Электростатическое поле создают между объектом и жидкостью у выпускного от1547697 верстия для создания градиента напряженности поля между выпускным отверстием и выпускным концом поверхности и направляют жидкость от выпускного отверстия к выпускному концу поверхности в виде потока с уменьшающейся плотностью. Лопатка для нанесения в электростатическом поле слоя покрытия на объект снабжена средством для 10 создания электростатического потенциала между жидкостью у выпускного отверстия и.-.,объектом, Выступающая по отношению-"к выпускному отверстию 5 канала поверхность 8 выполнена из неэлек-: 15 тропроводного материала для создания

Изобретение относится к процессам и оборудованию для нанесения электростатического покрытия и может быть использовано для нанесения тонкого слоя, например, масла на целевой объ- 25 ект.

Цель изобретения — получение однородного покрытия.

На фиг,1 изображена секционная часть лопатки, вид в перспективе; на фиг.2 — 2-й вариант выполнения лопатки, поперечное сечение; на фиг.3

3-й вариант выполнения лопатки, поперечное сечение; на фиг.4 — 4-й вариант выполнения лопатки, поперечное сечение, Лопатка (фиг,1) содержит первую 1 и вторую 2 половины с одним (или несколькими) каналом 3 для жидкости, расположенным между ними. Канал про- 40 ходит по длине лопатки и заполняется жидкостью под давлением от насоса (не показан), Между первой и второй половинами предусмотрен выпускной канал 4, имеющий ширину 120-380 мкм, например 250 мкм, и переходящий в выпускное отверстие 5, где жидкость, поступающая из канала 3, собирается в шарик б. Ширина выпускного канала 4 определяется ширинои прокладки 7 H 50 может меняться путем замены прокладки на прокладку другой толщины. Первая половина 1 лопатки выполнена выступающей по отношению к второй по- ловине 2 лопатки и образует выступающую по отношению к выпускному отверстию 5 поверхность 8, оканчивающуюся выпускной кромкой 9 на конце первои половины 1 лопатки. разности потенциалов между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9, Расстояние между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9 находится в диапазоне 0,5-4 мм, Первая половина 1 лопатки выполнена из неэлектропроводного материала, Вторая половина

2 лопатки может быть выполнена из алюминия и соединена с источником высокого напряжения. Такое выполнение

1-й и 2-й половин лопатки образует один из вариантов средства для создания электростатического потенциала между жидкостью и объектом. 2 с,и

3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Первая и вторая половины лопатки удерживаются вместе болтами (не показаны), Предпочтительно компоновка такова, что первая и вторая половины могут перемещаться одна относительно другой и фиксироваться болтами, Такая компоновка дает возможность иметь регулируемое расстояние между выпускной кромкой 9 и выпускным отверстием 5, с

Первая половина 1 лопатки выполнена из неэлектропроводного материала, например полиметилактилата или эпоксидной смолы, керамики или любых других изоляционных материалов. Вторая половина 2 лопатки может быть выполиена из металла, например. алюминия, и Соединена с источником высокого напряжения для подачи электростатического разряда на жидкость, выпускаемую из выпускного отверстия 5.

Такое выполнение 1-й и 2-й половин лопатки образует средство для создания электростатического потенциала между жидкостью у выпускного отверстия и объектом, в этом случае при работе создается разность потенциалов между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9.

Альтернативно этому варианту может быть представлен вариант (в соответствии с фиг.2 и 3), когда вторая половина 2 лопатки может быть выполнена из неэлектропроводного материала, В этом случае должна быть проводящая проволока или полоска в выпускном канале 4 для образования заряда на жидкости в выпускном отверстии 5, 15476 например полоска 10, которая соединена с источником высокого напряжения.

Полоска 10 заделана в первую половину лопатки, которая выполнена из неэлектропроводного материала как и вторая половина, Полоска 10 может быть также заделана во вторую половину, или же полоска 10 может быть заделана в обе по-10 ловины 1 и 2 лопатки. Полоска 10 может быть в положении, которое показано (на фиг,2 и 3) или может быть расположена дальше от выпускного канала

4.

Расстояние 11 между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9 находится в диапазоне 0,5-4 мм, Как показано на фиг,1, когда вторая половина 2 лопатки выполнена из 20 неэлектропроводного материала, первая 1 половина выполнена с внешним покрытием 12 из электропроводного материала, выполняющего функцию электрода, который также может быть пред- 25 ставлен в виде пластины, соединенной с первой половиной 1, или может быть пластиной, немного отстоящей от первой половины 1 лопатки, При использовании лопатки жидкость 30 собирается у выпускного отверстия 5 как шарик (бусинка) жидкости 6 и удерживается там либо в результате о6разования плоской поверхности 13 второй половины 2 лопатки, либо в реэульта35 те образования канавки 14 в первой половине 1 лопатки (фиг,3). Полоска 10 из электропроводного материала для подачи электростатического заряда на жидкость может быть предусмотрена в 40 или под канавкой 14, Лопатка, показанная на фиг.4, имеет первую 15 и вторую 16 половины, обе изготовлены из алюминия, они разделены прокладкой. 17, Канал 18 для жидкости проходит вдоль практически всей длины лопатки и предусмотрен один выпускной канал 19 для пропускания жидкости из канала 18 в выпускное отверстие 20, Ширина выпускного канала 1 9 определяется шириной прокладки !7. Полоска 21 из неэлектропроводного материала (туфная — товарный знак), толщиной 1,5 мм крепится к наружной поверхности первой половины

15 лопатки и проходит таким образом, что выпускная кромка 22 полоски лежит перед выпускным отверстием 20, Расстояние 23 между выпускным отверстием

97 6

20 и выпускной кромкой 22 составляет примерно 2,5 мм.

Способ осуществляют следующим образом, В соответствии в фиг,1-3 жидкость подают к выпускному отверстию 5 выпускного канала 4 со скоростью, меньшей чем 0,5 мл/см длины лопатки/мин, а электростатическое поле создают между объектом (на который наносят жидкость, не показан) и жидкостью у выпускного отверстия 5 для создания градиента напряженности поля между выпускным отверстием 5 и выпускной кромкой 9 поверхности 8 и направляют

-,жидкость от выпускного отверстия 5 к выпускной кромке 9.пояерхности 8 в виде потока с уменьшающейся плотностью, Электростатическое поле образуется между лопаткой и объектом, который должен быть покрыт, обычно путем под-. держивания объекта под потенциалом земли и зарядки лопатки до рабочего потенциала 50-120 кВ. Этот потенциал .подается на вторую половину 2, когда она выполнена,электропроводной, или на полоску 10 когда вторая половина

2 лопатки выполнена из неэлектропроводного материала.

В этом случае жидкость заряжается, Как .показано на фиг,1„ электростатическое поле растягивает жидкость 23 от выпускного отверстия 5 до выпускной кромки 9. Жидкий поток, текущий вдоль поверхности 8 быстро уменьшается и по толщине по мере приближения к выпускной кромке и фактически может быть образован из отдельных ручейков 24 (фиг.1) или может достигнуть выпускной кромки 9 как единый поток, В любом случае только небольшое количество жидкости достигает выпускной кромки, где она распыляется. Низкие скорости выпуска, менее 0 5 мл/см длины лопатки/мин, достигаются путем образования электростатического поля между объектом и выпускным отверстием 5 и путем размещения неэлектропроводной поверхности 8 перед выпускным отверстием 5 выпускного канала 4.

При расстоянии 11 от выпускной . кромки 9 до выпускного отверстия,5 выбранном в пределах 0,5-4 мм,, жидкость направляется электростатическим полем вдоль поверхности 8 из не-, электропроводного материала всегда

1547697 в виде конического потока к выпускной кромке 9, Если это расстояние меньше 0,5мм„ то его недостаточно, чтобы вытягивать жидкость в тонкий поток и низкая скорость выпуска не может быть достигнута, Если расстояние больше 4 мм и лопатка сужается вниз, поток разбивается и получается неравномерное покрытие. Если лопатка сужается вверх — поток может полностью останавливаться.

Оптимальное расстояние 11 зависит от вязкости и удельного сопротивления масла и составляет 1-3 мм, например

2,5 мм.

Предлагаемая лопатка предназначается для нанесения покрытия маслом с удельным сопротивлением от 5х10 до с

ЗхlОю Ом -см, предпочтительно от 2х 20 х10 до 8х10 Ом ° см.

Лопатка, изображенная на фиг.4, работает аналогично лопатке, изображенной на фиг.1-3.

Электростатический заряд подают на 25 жидкость у выпускного отверстия 20 через первую половину 15 и/или вторую половину 16 лопатки, Жидкость собирается как шарик 25 у выпускного отверстия 20, но этот шарик не располагается так далеко, как выпускная кромка 22. Жидкость из шарика под действием электростатического поля растягивается вдоль неэлектропроводной поверхности полоски 21 и образует плен- ку, уменьшающейся толщины, в результате чего достигаются небольшие скорости выпуска (как описано выше) к выпускной кромке 22.

Формула изобретения

1, Способ нанесения жидкостного покрытия в электростатическом поле на объект, заключающийся в том, что жид- д кость наносят посредством электростатической покрывающей лопатки, имеющей один или несколько каналов в направлении к выпускному отверстию и выступающую по отношению к выпускному отверстию поверхность с выпускным концом, отличающийся тем:, что, с целью получения однородного покрытия, жидкость подают к выпуСкному отверстию канала со скоростью, меньшей чем 0,5 мл/см длины лопатки/мин, а электростатическое поле создают между объектом и жидкостью у выпускного отверстия для создания градиента напряженности поля между выпускным отверстием и выпускным концом поверхности и направляют жидкость от выпускного отверстия к выпускному концу поверхности в виде потока с уменьшающейся плотностью.

2. Лопатка для нанесения жидкостного покрытия в электростатическом поле на объект, содержащая первую и вторую половины с одним или несколькими каналами между ними для пропускания жидкости, каждый иэ которых направлен в сторону выпускного канала, и Выступающую по отношению к выпускному отверстию или отверстиям канала поверхность с выпускной кромкой в конце поверхности, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью получения однородного покрытия с низкими скоростями выхода, лопатка снабжена средством,цля создания электростатического потенциала между жидкостью у выпускного отверстия и объектом, при этом выступающая по отношению к выпускному отверстию канала поверхность выполнена из неэлектропроводного материала для создания разности потенциалов между выпускным отверстием или отверcтиями, и выпускной кромкой поверхности, а расстояние между выпускным отверстием или отверстиями и выпускной кромкой находятся в диапазоне 0,54 мм.

3. Лопатка по п,l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что первая половина лопатки выполнена из неэлект11опроводного материала и заканчивается выпускной кромкой.

4 ° Лопатка по п, 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вторая половина выполнена из неэлектропроводного материала, а первая половина выполнена с внешним покрытием из электропроводного материала, 5, Лопатка по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,,что поверхность с выпускной кромкой, выступающая по отношению к выпускному отверстию, образована пластинкой из неэлектропроводт. ного материала, проходящей через выпускным отверстием.

Приоритет по пунк там:

03.06,85 — по пп. 1-4;

06.09,85 — по и. 5„

1547697

f0

17 1б

Фиг. ч

Составитель В.Ляпина

Редактор Н,Кинтулинец Техред М.Дидык Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 87 Тираж 557 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101