專利名稱：一種用于電熱膜施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精密噴涂技術(shù)。尤其涉及一種用于電熱膜施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)。
背景技術(shù)：
納米電熱膜的生產(chǎn)中，需要采用高溫、精密噴涂工藝工作溫度高達(dá)800°C，噴涂厚度為準(zhǔn)納米級(數(shù)十納米至數(shù)百納米)，由于涂層的厚度直接決定電熱膜的電阻率和功率，所以厚度誤差的控制精度要求非常高。行業(yè)中現(xiàn)有的噴涂工藝均為有氣噴涂，其工作原理與噴霧器的原理相同，利用高壓氣流通過虹吸原理從儲液罐中吸出施膜液，與高壓氣流混合后進(jìn)行霧化，霧化后的施膜液與高壓氣體一同噴射到待噴工件表面。由于氣體是無法吸附到物體表面的，肯定會飛散到周圍的空氣中，而且高壓氣體的飛散勢必沖擊、攜帶走大量的施膜液，從而使得在待噴工件表面得到的噴涂面的圖形無法用數(shù)學(xué)模型描述，所以噴涂結(jié)果具有非常大的隨機(jī)性，無法進(jìn)行精確控制，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動化噴涂。采用超聲波霧化技術(shù)是對虹吸式有氣噴涂的改進(jìn)，盡管霧化效果得到了很大的改善，但它仍是利用壓縮空氣攜帶霧化后的施膜液噴涂到待噴工件的表面，由于壓縮空氣在物體表面的反彈飛濺，其噴涂效果仍然無法用數(shù)學(xué)模型描述，所以難以精確控制；且超聲波換能器的功率很大，工作可靠性難以保證——直接影響噴涂效果，極易發(fā)生損壞，維護(hù)成本
非常高。化學(xué)氣相積淀法(CVD)具有非常好的成膜性能，可以精密控制成膜的厚度，但是因其必須采用真空工藝，且真空度直接影響成膜效果，所以有極高的要求，在高溫條件下重復(fù)實(shí)現(xiàn)真空——常壓——真空需要非常高的成本代價(jià)，所以化學(xué)氣相積淀法無法滿足工業(yè)化大批量生產(chǎn)的需要。噴涂工藝是納米電熱膜行業(yè)發(fā)展遇到的技術(shù)瓶頸。本發(fā)明所涉及的納米電熱膜等施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)，其工作原理是高壓后的施膜液經(jīng)孔徑很小的噴孔向常壓空間噴射的瞬間，體積會產(chǎn)生爆炸式的膨脹，達(dá)到預(yù)期的霧化效果；霧化后的施膜液噴涂在待噴工件上直接附著在工件的表面，不會有其它因素(高壓氣流)干擾其附著的效果，噴涂的形狀和厚度完全可以用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，改變高壓施膜液的壓力大小、施膜液的粘稠度、噴孔的截面積和形狀、噴嘴與工件的距離、噴嘴與工件的相對運(yùn)動速度……等因素就可以改變噴涂的效果；進(jìn)而依據(jù)數(shù)學(xué)模型及各相關(guān)因素的調(diào)整，可以獲得任意厚度和任意精度的噴涂效果。本發(fā)明所涉及的納米電熱膜等施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)具有精密度高、工藝簡單、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動化噴涂、生產(chǎn)成品率高……等明顯優(yōu)點(diǎn)，有效地解決了困擾納米電熱膜行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的納米電熱膜等施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)，由承噴工件1、噴嘴2、操作開關(guān)3、壓力傳感器5、壓力缸6、待噴施膜液7、伺服系統(tǒng)8、伺服電機(jī)9……等組成，活塞10在伺服電機(jī)9的驅(qū)動下，將壓力缸6內(nèi)的待噴涂施膜液加壓到預(yù)定的壓力，其壓力可以從壓力表4上直接讀得，壓力傳感器5將感受到的實(shí)際壓力轉(zhuǎn)換成電信號饋送給伺服系統(tǒng)8，伺服系統(tǒng)8控制伺服電機(jī)9動作，保證系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)；通過操作開關(guān)3控制供給噴嘴2的高壓施膜液，當(dāng)操作開關(guān)3打開時，高壓施膜液經(jīng)過噴嘴2的噴孔12噴出霧化，形成預(yù)期的霧化效果；調(diào)整噴嘴2與承噴工件1的距離及噴嘴2與承噴工件1之間的相對運(yùn)動速度，即可控制噴涂效果。由于本發(fā)明采用了無氣噴涂技術(shù)，噴涂結(jié)果可以用數(shù)學(xué)模型描述，所以可以有效控制噴涂厚度和噴涂精度。


圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖1——承噴工件；2-噴嘴；3——操作開關(guān)；4——壓力表；5——壓力傳感器；6——壓力缸；7——待噴涂施膜液；8——伺服系統(tǒng)；9——伺服電機(jī)；10- 舌塞。圖2:噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖2-噴嘴；11——進(jìn)液管；12——噴孔。圖3 噴嘴排工作示意圖1——承噴工件；13——噴嘴排；圖4 玻璃管外壁噴涂示意圖13——噴嘴排；14——承噴玻璃管。圖5 玻璃內(nèi)管噴涂示意圖15-噴嘴；16-噴管；17——玻璃管。圖6:內(nèi)管噴嘴示意圖18——分流盤；19-噴液孑 L。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一采用噴嘴排噴涂平板狀承噴工件系統(tǒng)由平面承噴工件1、噴嘴排13、操作開關(guān)3、壓力表4、壓力傳感器5、壓力缸6、 待噴施膜液7、伺服系統(tǒng)8、伺服電機(jī)9、活塞10等組成。活塞10在伺服電機(jī)9的驅(qū)動下，將壓力缸6內(nèi)的待噴涂施膜液7加壓到預(yù)定的壓力，其壓力可以從壓力表4上直接讀得，壓力傳感器5將感受到的實(shí)際壓力轉(zhuǎn)換成電信號饋送給伺服系統(tǒng)8，伺服系統(tǒng)8控制伺服電機(jī)9驅(qū)動活塞10保證系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)；通過操作開關(guān)3控制供給噴嘴排13的高壓施膜液，當(dāng)操作開關(guān)3打開時，高壓施膜液經(jīng)過噴嘴排13上噴嘴2的噴孔12進(jìn)行霧化，形成預(yù)期的霧化效果；調(diào)整噴嘴排13與承噴工件1的距離及噴嘴排13與承噴工件1之間的相對運(yùn)動速度、待噴施膜液7的壓力、噴孔12的截面積和形狀，即可得到預(yù)期的噴涂效果。實(shí)施例二 玻璃管外壁噴涂系統(tǒng)由平面承噴玻璃管14、噴嘴排13、操作開關(guān)3、壓力表4、壓力傳感器5、壓力缸 6、待噴施膜液7、伺服系統(tǒng)8、伺服電機(jī)9、活塞10等組成?；钊?0在伺服電機(jī)9的驅(qū)動下，將壓力缸6內(nèi)的待噴涂施膜液7加壓到設(shè)定的壓力，其壓力可以從壓力表4上直接讀得，壓力傳感器5將感受到的實(shí)際壓力轉(zhuǎn)換成電信號饋送給伺服系統(tǒng)8，伺服系統(tǒng)8控制伺服電機(jī)9驅(qū)動活塞10保證系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)；通過操作開關(guān)3控制供給噴嘴排13的高壓施膜液，當(dāng)操作開關(guān)3打開時，高壓施膜液經(jīng)過噴嘴排13上噴嘴2的噴孔12進(jìn)行霧化，形成預(yù)期的霧化效果；承噴玻璃管14在原地做徑向旋轉(zhuǎn)，調(diào)整噴嘴排13與承噴玻璃管14之間的距離、噴嘴排13的運(yùn)動速度及玻璃管14的旋轉(zhuǎn)速度、待噴施膜液7的壓力、噴嘴排13上噴嘴噴孔12的截面積和形狀，即可得到預(yù)期的噴涂效果。實(shí)施例三玻璃管內(nèi)壁噴涂系統(tǒng)由平面承噴玻璃管17、內(nèi)管噴嘴15、噴管16、操作開關(guān)3、壓力表4、壓力傳感器5、壓力缸6、待噴施膜液7、伺服系統(tǒng)8、伺服電機(jī)9、活塞10等組成?；钊?0在伺服電機(jī)9的驅(qū)動下，將壓力缸6內(nèi)的待噴涂施膜液7加壓到設(shè)定的壓力，其壓力可以從壓力表4上直接讀得，壓力傳感器5將感受到的實(shí)際壓力轉(zhuǎn)換成電信號饋送給伺服系統(tǒng)8，伺服系統(tǒng)8控制伺服電機(jī)9驅(qū)動活塞10保證系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)；通過操作開關(guān)3控制供給噴嘴排13的高壓施膜液，當(dāng)操作開關(guān)3打開時，高壓施膜液經(jīng)過噴管16送給內(nèi)管噴嘴15形成預(yù)期的霧化效果；承噴玻璃管17在原地做徑向旋轉(zhuǎn)， 噴管16帶動內(nèi)管噴嘴15相對玻璃管17的軸向運(yùn)動，調(diào)整內(nèi)管噴嘴15相對玻璃管17的運(yùn)動速度、玻璃管17的旋轉(zhuǎn)速度、待噴施膜液7的壓力、內(nèi)管噴嘴上噴孔19的截面積和形狀， 即可得到預(yù)期的噴涂效果。
權(quán)利要求
1.一種用于電熱膜施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)。其特征是采用高壓施膜液的無氣噴涂技術(shù)。其原理是高壓施膜液通過微細(xì)噴孔噴射到低壓空間，由于體積在瞬間呈爆炸式膨脹，可以產(chǎn)生顆粒達(dá)亞微米級的霧化效果。
2.按照權(quán)利要求1所述的高壓施膜液通過由伺服系統(tǒng)8控制的伺服電機(jī)9所驅(qū)動的活塞10在壓力缸6內(nèi)對待噴涂施膜液7加壓而得到，高壓施膜液壓力可以從壓力表4上直接讀得，壓力傳感器5將感受到的實(shí)際壓力轉(zhuǎn)換成電信號饋送給伺服系統(tǒng)8，伺服系統(tǒng)8根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)和反饋的信號控制伺服電機(jī)9的運(yùn)行，保證系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的范圍之內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的高壓施膜液由操作開關(guān)3控制噴涂作業(yè)，當(dāng)操作開關(guān)3打開時，高壓施膜液經(jīng)過噴嘴2的噴孔12或噴液孔19進(jìn)行霧化，形成預(yù)期的霧化效果。在施膜液粘稠度一定、施膜液壓力一定的情況下，改變噴孔12或噴液孔19的截面積和形狀，可以得到不同的霧化效果。
4.按照權(quán)利要求1所述的無氣噴涂技術(shù)通過改變施膜液的粘稠度、高壓施膜液的壓力、噴孔的截面積、噴孔的形狀調(diào)整噴涂效果。
5.按照權(quán)利要求1所述的無氣噴涂技術(shù)通過改變噴嘴2與承噴工件1的距離，及噴嘴 2與承噴工件1之間的相對運(yùn)動速度調(diào)整噴涂效果。
6.按照權(quán)利要求1所述的無氣噴涂技術(shù)可以應(yīng)用于平板式承噴工件表面的精密噴涂。
7.按照權(quán)利要求1所述的無氣噴涂技術(shù)可以應(yīng)用于耐熱玻璃管、導(dǎo)熱陶瓷管等管狀承噴工件外壁的精密噴涂。
8.按照權(quán)利要求1所述的無氣噴涂技術(shù)可以應(yīng)用于耐熱玻璃管、導(dǎo)熱陶瓷管等管狀承噴工件內(nèi)壁的精密噴涂。
全文摘要
一種用于電熱膜施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)。本發(fā)明所涉及的納米電熱膜等施膜液噴涂的精密無氣噴涂技術(shù)，其工作原理是高壓施膜液經(jīng)孔徑很小的噴孔向低壓空間噴射的瞬間體積會產(chǎn)生數(shù)百倍甚至數(shù)萬倍的膨脹，達(dá)到預(yù)期的霧化效果；霧化后的藥液噴涂在待噴工件上直接附著在工件的表面，不會有其它因素(高壓氣流)干擾其附著的效果，噴涂的形狀和厚度完全可以建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，調(diào)整高壓施膜液的壓力大小、施膜液的粘稠度、噴孔的截面積和形狀、噴嘴與工件的距離、噴嘴與工件的相對運(yùn)動速度……等因素就可以改變噴涂的效果；進(jìn)而依據(jù)數(shù)學(xué)模型及各相關(guān)因素的調(diào)整，獲得任意厚度和任意精度的噴涂效果。
文檔編號B05B9/04GK102463209SQ20101054807
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者王勇 申請人:王勇