專利名稱：一種散熱器內(nèi)防腐涂料的涂裝新工藝及其專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防腐涂料的涂裝新工藝及其專用設(shè)備，特別涉及到鋼制鋁制散熱器的涂料內(nèi)防腐涂料的涂裝新工藝及其專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
鋼制或鋁制散熱器面臨的共同問題是內(nèi)防腐，即如何防止高溫高壓的鍋爐水對散熱器內(nèi)壁的腐蝕，從而解決散熱器的長壽命和安全運營的問題。
就散熱器防腐問題，人們發(fā)明了各種解決方法。包括電鍍鋅、鍍鎳、化學(xué)鍍鎳磷合金、涂料保護、電化學(xué)陰極保護以及添加緩蝕劑等。但實施起來，有各種各樣的缺點。
相比較而言，涂料的涂裝(以灌裝的方法實施)比較簡便。在散熱器焊接成型之后，通過灌裝對內(nèi)表面進行前處理和充分的清洗，烘干，即可進行涂料的涂裝。這種方法的關(guān)鍵是選擇合適的涂料及涂裝工藝。涂料的耐高溫堿性水腐蝕性能及涂層與被保護金屬的附著力是涂料選擇的主要技術(shù)指標。
現(xiàn)行的涂裝工藝，是將涂料灌進散熱器后，稍微晃一晃，就再倒出來，將其瀝干。先進一點的，使用泵進行灌裝，或者用一個涂料儲罐，引出龍頭和軟管，對散熱器進行加壓灌裝，質(zhì)量會稍有提高。其中影響涂裝質(zhì)量的，除了前處理效果以及涂料的質(zhì)量以外，散熱器的自身結(jié)構(gòu)也是重要因素之一。內(nèi)腔中存在著縫隙或死角的，灌裝過程中，很難保證里面的空氣能被涂料頂出來。對這種灌裝工藝，性能再好的涂料，也不能保證內(nèi)防腐不出問題，不能保證通過涂料內(nèi)防腐達到提高散熱器使用壽命的目的。涂料在成膜后，固化前，其中存在的氣泡，如果不能上升而離開漆膜，勢必存在于內(nèi)防腐漆膜中，成為涂料內(nèi)防腐的隱患。在散熱器行業(yè)中，一般認為“三分涂料，七分涂裝”，是強調(diào)涂裝工藝對涂料保護效果的重要性。但是如何解決散熱器內(nèi)防腐涂裝問題，始終沒有人提出什么好的解決辦法。輕型散熱器的質(zhì)量因此受到嚴重的威脅，早期泄漏的問題不斷發(fā)生，即使是做過內(nèi)防腐的散熱器，泄漏事故也層出不窮。
由于上述問題長期不能解決，經(jīng)過涂料內(nèi)防腐的散熱器，質(zhì)量不能得到保證，壽命就十分有限。所暴露的問題是，散熱器的泄漏率很高，內(nèi)防腐質(zhì)量帶有很大的隨機性。據(jù)調(diào)查，某樓房使用的板式散熱器，經(jīng)過了比較嚴格的涂料內(nèi)防腐處理，1998年開始運行，到2003年，泄漏率高達50％以上。對此，一種說法是，為什么還有一半的散熱器沒有發(fā)生泄漏？說明涂料本身還是起作用的，問題在于涂裝的質(zhì)量不能保證。但是，內(nèi)防腐散熱器僅僅使用了5個采暖期，這種保護效果是不能接受的。板式散熱器是將兩塊鋼板加工成瓦片狀，將其對焊。焊縫旁邊存在縫隙是這種散熱器自身結(jié)構(gòu)決定的，從內(nèi)防腐的要求來看，這是一種先天不足。縫隙很窄，灌裝涂料時，由于涂料具有一定的粘度，無法灌進縫隙中，使縫內(nèi)憋著空氣。當散熱器服役時，氣體受熱膨脹，逐漸將該處的涂膜鼓起來并脫落，使保護失效。這種問題在其它類型的散熱器中也存在。有些企業(yè)，雖然十分重視涂裝質(zhì)量，但是，生產(chǎn)的內(nèi)防腐散熱器產(chǎn)品，經(jīng)國家級檢測平臺的多次檢驗，始終不能通過。檢測后，將散熱器剖開檢查，發(fā)生涂料保護失效的部位，往往就是這些散熱器內(nèi)的邊邊角角。
因此說，散熱器內(nèi)防腐涂裝方式及其效果，十分重要。它關(guān)系到涂料內(nèi)防腐的總體效果，關(guān)系到輕型散熱器的發(fā)展前景，同時也關(guān)系到輕型散熱器的使用者——千家萬戶居民的切身利益，具有顯著的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。
如何提高散熱器的內(nèi)防腐效果，就成為本技術(shù)領(lǐng)域面臨的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種新型散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，在保證散熱器涂裝的前處理效果和使用性能優(yōu)良涂料的基礎(chǔ)上，能確保涂裝的良好效果，特別是將散熱器邊角和縫隙中的氣體充分趕出去，保證該處涂膜的良好附著和有效的保護作用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種專門用于上述散熱器內(nèi)防腐涂裝方法的設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，其步驟如下先將散熱器內(nèi)防腐涂料灌裝到鋼制或鋁制散熱器內(nèi)，將進出口全部堵緊；然后將散熱器放入一超聲振動箱內(nèi)，使超聲振動箱內(nèi)的水面能將散熱器淹沒，經(jīng)過1～10分鐘超聲振動；再將超聲振動處理后的散熱器從超聲振動箱內(nèi)取出；倒出涂料，充分瀝干，最后進行高溫烘烤固化處理。
一種專門用于散熱器內(nèi)防腐涂裝的超聲振動箱，其特征在于所述超聲振動箱由箱體1、支架2和超聲能量轉(zhuǎn)化器3組成，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器3安裝在所述箱體1的底部，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器3上部安裝有支架2。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述支架的支撐面距所述超聲能量轉(zhuǎn)化器為50～500mm。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述超聲能量轉(zhuǎn)化器的超聲頻率為500Hz～50kHz。
本發(fā)明的有益效果是圖2-a和圖2-b所示，分別是超聲作用前后板式散熱器水道的截面示意圖。在超聲作用前，在水道的夾縫處，氣體5被憋在里面，由于表面張力的作用，縫中的氣體同時達到力學(xué)和熱力學(xué)平衡，因而能穩(wěn)定地存在(如圖2-a所示)。而一旦外加聲壓，超過了空化閾值時，這種縫隙式氣泡板開始增大，使涂料與空氣的界面由凹面(其氣泡半徑為R)變成了凸面(其空化氣泡半徑為R′)，形成空化核(如圖2-b所示)。隨后的過程是空化核的長大并最終離開縫隙。
如圖3所示，當R′＞Rr時，氣泡作復(fù)雜運動(實線)；當R′＜Rr時，氣泡作生長-閉合運動(虛線)。圖中pm為外加聲場的最大振幅；R(t)為氣泡半徑隨時間的變化函數(shù)。
對這個過程的進一步說明是經(jīng)過計算可得到與外加聲場的頻率相關(guān)的發(fā)生共振的氣泡共振半徑(Rr)。如果圖2-b中氣泡的初始半徑R′大于共振半徑Rr，氣泡作無規(guī)則運動，不發(fā)生空化；只要液體中氣泡的初始半徑小于共振半徑Rr，這些氣泡就會隨著聲波負壓相的到來而不斷增大，當聲壓的正壓相到來時，氣泡先因慣性，繼續(xù)升大到最大半徑Rm，然后迅速收縮，直到閉合。這種有閉合的氣泡運動，通常稱之為“瞬時空化”。本發(fā)明即是基于瞬時空化原理達到驅(qū)趕縫隙中的氣泡以及達到最終消滅氣泡的目的。涂裝質(zhì)量及漆膜對剛才的保護作用因此得到充分的保證。如圖3所示，是上述過程經(jīng)過數(shù)值計算所得到的曲線(馮若主編，超聲手冊，南京大學(xué)出版社，2001.5)。由圖3可知，空化過程與超聲頻率有密切關(guān)系。
下面通過附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。


圖1為本發(fā)明專門用于散熱器內(nèi)防腐涂裝的超聲振動箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-a為超聲作用之前板式散熱器水道中氣泡形態(tài)的截面示意圖；圖2-b為超聲作用之后板式散熱器水道中氣泡形態(tài)發(fā)生變化的截面示意圖；圖3為空化氣泡運動的曲線。
具體實施例方式
對比例1使用現(xiàn)有的散熱器內(nèi)防腐涂料，以齒輪泵和管道組成涂料灌裝體系，對搭接焊式鋼制散熱器進行涂料灌裝，前處理和涂料烘烤固化均采用成熟的現(xiàn)行工藝(涂裝厚度40微米)。涂裝后，在動態(tài)回路形成的高溫高流速堿性水環(huán)境中沖擊腐蝕試驗來檢驗保護效果(溫度80～90℃；流速2.5噸/小時；pH12；試驗時間進行到涂膜鼓泡為止)。
實施例1與對比例1相同的散熱器，相同的前處理和烘烤固化工藝。不同的是在涂裝過程中，使用本發(fā)明的超聲振動涂裝工藝。在同樣的動態(tài)回路條件下進行檢驗。
一種散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，其步驟如下先將散熱器內(nèi)防腐涂料灌裝到鋼制或鋁制散熱器內(nèi)，將進出口全部堵緊；然后將散熱器放入本發(fā)明的超聲振動箱內(nèi)，使超聲振動箱內(nèi)的水面能將散熱器淹沒，經(jīng)過10分鐘超聲振動，超聲能量轉(zhuǎn)化器的超聲頻率為500Hz；再將超聲振動處理后的散熱器從超聲振動箱內(nèi)取出；倒出涂料，充分瀝干，最后進行高溫烘烤固化處理。
如圖1所示，是專門用于本發(fā)明散熱器內(nèi)防腐涂裝的超聲振動箱的結(jié)構(gòu)示意圖，所述超聲振動箱由箱體1、支架2和超聲能量轉(zhuǎn)化器3組成，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器3安裝在所述箱體1的底部，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器3上部安裝有支架2，所述支架2上放置有散熱器4。
對比例2同樣的內(nèi)防腐涂料、前處理和烘烤固化工藝，使用的散熱器與前例有所不同，是鋼制板式的散熱器。涂裝工藝與對比例1相同。檢驗方法是散熱器內(nèi)縫隙處的涂裝效果和附著力檢測結(jié)果(GB/T9286-1998，eqv ISO 24091992)。縫隙涂裝效果是以每分米長的縫隙所含有的針孔數(shù)來評定。
實施例2與對比例2相同的散熱器散熱器、內(nèi)防腐涂料、前處理和烘烤固化工藝。不同的是在涂裝過程中，使用本發(fā)明的超聲振動涂裝工藝。在同樣的動態(tài)回路條件下進行檢驗。
一種散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，其步驟如下先將散熱器內(nèi)防腐涂料灌裝到鋼制板式散熱器內(nèi)，將進出口全部堵緊；然后將散熱器放入一超聲振動箱內(nèi)，使超聲振動箱內(nèi)的水面能將散熱器淹沒，經(jīng)過10分鐘超聲振動，超聲能量轉(zhuǎn)化器的料，充分瀝干，最后進行高溫烘烤固化處理。
檢驗結(jié)果如下表

由上表可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的散熱器內(nèi)防腐涂裝方法能確保涂裝的良好效果，特別是將散熱器邊角和縫隙中的氣體充分趕出去，保證該處涂膜的良好附著和有效的保護作用。
權(quán)利要求
1.一種散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，其步驟如下先將散熱器內(nèi)防腐涂料灌裝到鋼制或鋁制散熱器內(nèi)，將進出口全部堵緊；然后將散熱器放入一超聲振動箱內(nèi)，使超聲振動箱內(nèi)的水面能將散熱器淹沒，經(jīng)過1～10分鐘超聲振動；再將超聲振動處理后的散熱器從超聲振動箱內(nèi)取出；倒出涂料，充分瀝干，最后進行高溫烘烤固化處理。
2.一種專門用于散熱器內(nèi)防腐涂裝的超聲振動箱，其特征在于所述超聲振動箱由箱體、支架和超聲能量轉(zhuǎn)化器組成，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器安裝在所述箱體的底部，所述超聲能量轉(zhuǎn)化器上部安裝有支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲振動箱，其特征在于所述支架的支撐面距所述超聲能量轉(zhuǎn)化器為50～500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲振動箱，其特征在于所述超聲能量轉(zhuǎn)化器的超聲頻率為500Hz～50kHz。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種散熱器內(nèi)防腐涂料的涂裝方法及其專用設(shè)備，散熱器內(nèi)防腐涂裝方法，其步驟如下先將散熱器內(nèi)防腐涂料灌裝到鋼制或鋁制散熱器內(nèi)，將進出口全部堵緊；然后將散熱器放入一超聲振動箱內(nèi)，使超聲振動箱內(nèi)的水面能將散熱器淹沒，經(jīng)過1～10分鐘超聲振動；再將超聲振動處理后的散熱器從超聲振動箱內(nèi)取出；倒出涂料，充分瀝干，最后進行高溫烘烤固化處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的散熱器內(nèi)防腐涂裝方法能確保涂裝的良好效果，特別是將散熱器邊角和縫隙中的氣體充分趕出去，保證該處涂膜的良好附著和有效的保護作用。
文檔編號B05D3/02GK1657183SQ20051006321
公開日2005年8月24日 申請日期2005年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月6日
發(fā)明者林樂耘, 趙月紅 申請人:北京有色金屬研究總院