專利名稱：一種常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種表面涂鍍裝置，特別是涉及一種常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)金屬化學(xué)電鍍、噴涂技術(shù)需要大量的投資去建造生產(chǎn)線，建設(shè)廠房占地面積大，包括酸池、堿池、電鍍槽、打磨拋光和環(huán)保治理等主要設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、噪音和固體廢料等有毒有害物質(zhì)(以化工原料為主)，影響員工的身體健康，也污染生態(tài)環(huán)境。通常需要高溫酸洗、堿洗或化學(xué)熱處理等預(yù)處理工藝。費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)料、費(fèi)水、費(fèi)電，效率低。不適宜大型的建筑物、構(gòu)筑物的現(xiàn)場施工。不能交替電鍍、混合電鍍。有些工藝耐酸不耐堿， 或耐堿不耐酸。鍍層往往厚薄不一，或鍍層表面容易出現(xiàn)微孔而使被鍍物件氧化銹蝕。表面涂鍍裝置被涂鍍的對象非常廣泛，應(yīng)用于建筑物、儲油庫、橋梁、鋼塔、船舶、 車輛、家具、家電、支柱鋼架、軍事裝備、高速公路和公共交通設(shè)施等。但目前的表面涂鍍所使用的設(shè)備需要在非常溫下進(jìn)行，一般金屬材料火焰噴涂的能源利用率只有13 %，而且該設(shè)備需要使用氧、乙炔氣或其他燃?xì)?，能源費(fèi)用高，且時(shí)間、人力、原料、輔料、電費(fèi)、水費(fèi)的損耗比較高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種新型的常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置， 該裝置通過各組件的精密配合，結(jié)構(gòu)緊湊，利用常溫技術(shù)，屬獨(dú)立移動(dòng)設(shè)備，設(shè)備能源利用率非常高，一般可達(dá)85%，節(jié)能效果十分突出，而且該設(shè)備不使用氧、乙炔氣和任何燃?xì)?，能源費(fèi)用可降低50%以上，使用220V 380V電源，適合任何施工環(huán)境限制，達(dá)到節(jié)能、減排、 恒溫、適應(yīng)性強(qiáng)的效果，保持施工環(huán)境的清潔、舒適，大大改善了工作環(huán)境。本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置，包括電源系統(tǒng)；控制系統(tǒng)，為表面涂鍍裝置的微電腦控制部分，連接上述電源系統(tǒng)，用于表面涂鍍裝置的工作運(yùn)行控制集成；高速輸線系統(tǒng)，連接上述控制系統(tǒng)，用于輸送金屬離子線材；高頻電弧系統(tǒng)，連接上述高速輸線系統(tǒng)，用于將金屬離子線材高頻電弧后轉(zhuǎn)化為一種或多種混合體離子液化狀態(tài)的金屬物體；以及壓縮空氣供給系統(tǒng)，連接上述高頻電弧系統(tǒng)，用于將離子液化狀的金屬物體閃速輸送到熔融噴槍，經(jīng)過熔融噴槍有效調(diào)節(jié)后閃速噴射到被涂鍍物體表面上。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，所述高頻電弧系統(tǒng)具有一金屬離子交匯高頻反應(yīng)室，該金屬離子交匯高頻反應(yīng)室內(nèi)部具有一正電極端子和一負(fù)電極端子。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，所述壓縮空氣供給系統(tǒng)是壓縮機(jī)和空氣導(dǎo)管的總成。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，還包括一自適應(yīng)常溫控制系統(tǒng)，包括 與金屬離子的常溫、涂鍍層厚信號采集模塊、及常溫、涂鍍層厚控制執(zhí)行模塊，所述常溫信號采集模塊通過常溫信號處理模塊與自適應(yīng)常溫控制模塊相連，自適應(yīng)常溫控制模塊將產(chǎn)生的控制信號通過常溫控制執(zhí)行模塊作用在涂鍍層上。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，所述自適應(yīng)常溫控制模塊包括與溫度、 涂鍍層厚信號處理模塊相連的規(guī)則庫，與熔融噴槍調(diào)整夾角、涂鍍瞬間的時(shí)間以及涂鍍的比表面積等規(guī)則庫相連的知識庫，以及與知識庫相連的自適應(yīng)運(yùn)算單元。借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置具有的優(yōu)點(diǎn)。①該裝置通過各組件的精密配合，結(jié)構(gòu)緊湊，利用常溫技術(shù)，設(shè)備能源利用率非常高，一般可達(dá)85 %，節(jié)能效果十分突出，真正能達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、降耗、減排等效果；②該設(shè)備投資少，收益快，涂鍍成本低，設(shè)備投資僅為等噴涂設(shè)備的四分之一，總涂鍍成本僅為線材火焰噴涂的十分之一；③生產(chǎn)效率高，以涂鍍鋅金屬為例，當(dāng)電流為200A時(shí)，每小時(shí)可達(dá)2^(g，比金屬材料高溫火焰噴涂提高4 6倍；④由于是常溫裝置，不提高工件溫度，避免高溫對被鍍件產(chǎn)生變形效果，不需使用貴重金屬及貴重底層材料的情況下，可以達(dá)到很高的結(jié)合強(qiáng)度，一般可以達(dá)到20Mpa以上， 其結(jié)合強(qiáng)度是高溫火焰噴涂層的2. 5 5倍，化學(xué)電鍍的5 8倍。

圖1是本實(shí)用新型表面涂鍍裝置的結(jié)構(gòu)組成圖。圖2是本實(shí)用新型表面涂鍍裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實(shí)用新型表面涂鍍裝置的主體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。10:電源系統(tǒng)20:控制系統(tǒng)30:高速輸線系統(tǒng)40:高頻電弧系統(tǒng)41 金屬離子交匯高頻反應(yīng)室42 正電極端子43:負(fù)電極端子50:壓縮空氣供給系統(tǒng)51 空氣導(dǎo)管60 熔融噴槍
具體實(shí)施方式
請參閱圖1-3所示，本實(shí)用新型的常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置，主要包括電源系統(tǒng)10、控制系統(tǒng)20、高速輸線系統(tǒng)30、高頻電弧系統(tǒng)40、壓縮空氣供給系統(tǒng)50、 以及熔融噴槍60組成。該電源系統(tǒng)10是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET 構(gòu)成。如圖2所示，電源系統(tǒng)10位于主機(jī)前面板的下端右側(cè)位置，主要是將新型常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置所需要的動(dòng)力電能源通過控制系統(tǒng)20供給各用電系統(tǒng)。控制系統(tǒng)20是各裝置的動(dòng)力電源啟停核心的微電腦控制部份，位于主機(jī)前面板的上端位置，將電能源通過電線與高速輸線系統(tǒng)30、高頻電弧系統(tǒng)40、正電極端子42、負(fù)電極端子43、壓縮空氣供給系統(tǒng)50、和溶融噴槍60等動(dòng)力部件連接，作用于常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置的工作運(yùn)行控制集成。高速輸線系統(tǒng)30是指一種高速變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，位于主機(jī)的中部位置，與控制系統(tǒng)20連接，輸送金屬離子線材到作用于常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置的金屬離子線材輸送至電弧系統(tǒng)40的金屬離子交匯高頻反應(yīng)室41中。該金屬離子交匯高頻反應(yīng)室41 是指金屬離子線材交合匯聚(例如鋅與鋁、鋅與鋅、鋁與鋁等金屬離子線材)后，由正、負(fù)高頻電極直接作用下，產(chǎn)生電弧反應(yīng)的整個(gè)緊湊過程都在此完成的地方。高頻電弧系統(tǒng)40是與高頻正弦弧電流發(fā)生物理反應(yīng)的組成部份，與高速輸線系統(tǒng)30連接，位于控制系統(tǒng)20與熔融噴槍60之間的位置，與熔融噴槍60連接，主要是把從高速變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸送來的金屬離子線材利用高頻正弦弧電流的作用下熔融。壓縮空氣供給系統(tǒng)50是輔助性系統(tǒng)，是空氣壓縮機(jī)與空氣導(dǎo)管51的總成，與高頻電弧系統(tǒng)40連接，作用于把常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置的專用金屬離子線材的高頻電弧后的液化狀金屬物體，閃速輸送到熔融噴槍60。熔融噴槍60是成套設(shè)備的終端系統(tǒng)，與壓縮空氣供給系統(tǒng)50連接，作用于把通過壓縮空氣供給系統(tǒng)50輸送來的液化狀金屬物體，經(jīng)過有效的調(diào)節(jié)閃速噴射到被涂鍍物體表面上。至始，整個(gè)“新型常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置”的操作過程全部完成?？芍苽浣Y(jié)合強(qiáng)度高(50 IOOMPa)，孔隙率極低(彡1. 5% )的優(yōu)質(zhì)涂鍍層，并獲得很好的應(yīng)用效果。本實(shí)用新型的常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置，另外還可包括一自適應(yīng)常溫控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與金屬離子的常溫、涂鍍層厚信號采集模塊、及常溫、涂鍍層厚控制執(zhí)行模塊，所述常溫信號采集模塊通過常溫信號處理模塊與自適應(yīng)常溫控制模塊相連，自適應(yīng)常溫控制模塊將產(chǎn)生的控制信號通過常溫控制執(zhí)行模塊作用在涂鍍層上；該自適應(yīng)常溫控制模塊包括與溫度、涂鍍層厚信號處理模塊相連的規(guī)則庫，與熔融噴槍調(diào)整夾角、涂鍍瞬間的時(shí)間以及涂鍍的比表面積等規(guī)則庫相連的知識庫，以及與知識庫相連的自適應(yīng)運(yùn)算單元。如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，把兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬離子線材利用高頻電弧來熔化金屬，通過高速變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的氣流閃速溶融的金屬霧化，并對霧化的金屬離子加速使它們噴射到被涂鍍物形成涂鍍層的技術(shù)，都是在常溫的狀態(tài)下通過熔融噴槍60把氧化金屬離子線材閃速熔融到被涂鍍物件表面所需要的涂鍍層，一體化完成。也可以根據(jù)工作環(huán)境把金屬離子線材的線輪轆和熔融噴槍設(shè)計(jì)成獨(dú)立的附件，保持新型常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置使用效率不變，確保涂鍍效果。具有如下優(yōu)點(diǎn)被涂鍍物件靜態(tài)與工作態(tài)時(shí)的控制精度高，常溫、涂鍍層厚便于控制；常溫和涂鍍層厚階段加入了參數(shù)自適應(yīng)控制，大大降低了使用的難度；可以有效抑制大滯后的影響，也對被控對象參數(shù)變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可進(jìn)一步提高涂鍍質(zhì)量。本實(shí)用新型實(shí)施例的表面涂鍍裝置，以低溫、低碳、環(huán)保、節(jié)能、不含易燃易爆物質(zhì)等賣點(diǎn)為主，以體積小、重量輕、銜接牢固、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)為輔，而且施工工期短，不受設(shè)備空間的限制，經(jīng)簡單的操作培訓(xùn)，只須徒手施工，因而對被涂鍍物件是零傷害。本裝置按正常操作程序施工對人體皮膚不造成任何傷害，特別是對靜態(tài)的任何形態(tài)的大、中、小型物體的應(yīng)用可說是絕無僅有，特別適合在船倉、油庫等密封容器和密閉環(huán)境內(nèi)施工，使得其它類似工藝技術(shù)望塵莫及，實(shí)屬現(xiàn)代常溫涂鍍工程中當(dāng)之無愧的一支獨(dú)秀新型環(huán)保節(jié)能金屬離子涂鍍配套材料，是一項(xiàng)革新的創(chuàng)新技術(shù)。[0034]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于建筑物、儲油庫、橋梁、鋼塔、船舶、車輛、家具、家電、支柱鋼架、軍事裝備、高速公路和公共交通設(shè)施等。本裝置不但可以提高防腐防銹性及耐久性，并可一次過解決被涂鍍件的整理、環(huán)境污染、施工質(zhì)量等問題，對被涂鍍件不會(huì)產(chǎn)生任何影響，安全可靠。無論是在水下作業(yè)，或者是在高溫天氣環(huán)境下施工，都能操作自如，本裝置都為現(xiàn)場施工提供充份的可行性，是可替代化學(xué)電鍍、噴涂等傳統(tǒng)工藝技術(shù)，比傳統(tǒng)的化學(xué)電鍍、噴涂等工藝技術(shù)的防銹、防腐能力高6倍以上，并能防止鹽害及酸雨侵蝕，一經(jīng)涂鍍，防銹、防腐的有效期長達(dá)15 20年之久，其突出特點(diǎn)是優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)、低能耗、成本低廉、安全可靠等。對防銹、防腐工業(yè)產(chǎn)生莫大裨益，是開拓了防腐、防銹、加嵌裝飾等領(lǐng)域服務(wù)新領(lǐng)域。本裝置在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，市場的占有率預(yù)測最低在30 % 50 %左右。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置，其特征在于其包括電源系統(tǒng)；控制系統(tǒng)，為表面涂鍍裝置的微電腦控制部分，連接上述電源系統(tǒng)，用于表面涂鍍裝置的工作運(yùn)行控制集成；高速輸線系統(tǒng)，連接上述控制系統(tǒng)，用于輸送金屬離子線材；高頻電弧系統(tǒng)，連接上述高速輸線系統(tǒng)，用于將金屬離子線材高頻電弧后轉(zhuǎn)化為一種或多種混合體離子液化狀態(tài)的金屬物體；以及壓縮空氣供給系統(tǒng)，連接上述高頻電弧系統(tǒng)，用于將離子液化狀的金屬物體閃速輸送到熔融噴槍，經(jīng)過熔融噴槍有效調(diào)節(jié)后閃速噴射到被涂鍍物體表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面涂鍍裝置，其特征在于所述高頻電弧系統(tǒng)具有一金屬離子交匯高頻反應(yīng)室，該金屬離子交匯高頻反應(yīng)室內(nèi)部具有一正電極端子和一負(fù)電極端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面涂鍍裝置，其特征在于所述壓縮空氣供給系統(tǒng)是壓縮機(jī)和空氣導(dǎo)管的總成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面涂鍍裝置，其特征在于其還包括一自適應(yīng)常溫控制系統(tǒng)，包括與金屬離子的常溫、涂鍍層厚信號采集模塊、及常溫、涂鍍層厚控制執(zhí)行模塊，所述常溫信號采集模塊通過常溫信號處理模塊與自適應(yīng)常溫控制模塊相連，自適應(yīng)常溫控制模塊將產(chǎn)生的控制信號通過常溫控制執(zhí)行模塊作用在涂鍍層上。
專利摘要本實(shí)用新型關(guān)于一種常溫金屬離子閃速熔融表面涂鍍裝置，包括電源系統(tǒng)；控制系統(tǒng)，為表面涂鍍裝置的微電腦控制部分，連接上述電源系統(tǒng)，用于表面涂鍍裝置的工作運(yùn)行控制集成；高速輸線系統(tǒng)，連接上述控制系統(tǒng)，用于輸送金屬離子線材；高頻電弧系統(tǒng)，連接上述高速輸線系統(tǒng)，用于將金屬離子線材高頻電弧后轉(zhuǎn)化為一種或多種混合體離子液化狀態(tài)的金屬物體；以及壓縮空氣供給系統(tǒng)，連接上述高頻電弧系統(tǒng)，用于將離子液化狀的金屬物體閃速輸送到熔融噴槍，經(jīng)過有效調(diào)節(jié)后閃速噴射到被涂鍍物體表面上。本裝置通過各組件的精密配合，結(jié)構(gòu)緊湊，利用常溫技術(shù)，設(shè)備能源利用率非常高，一般可達(dá)85％，真正能達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、降耗、減排等效果。
文檔編號C23C4/12GK202116636SQ20112001062
公開日2012年1月18日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者李盟徽, 蔡振強(qiáng) 申請人:廣州市盛悅環(huán)保科技有限公司