工件浸涂方法.pdf

工件浸涂方法
    本发明涉及工件的表面涂覆领域，特别是涉及一种工件的浸涂工艺方法。

    目前国内外的大部分五金件、塑料件产品，都需要经过表面涂覆处理以达到美观、防锈等目的。涂覆处理主要是使用溶剂型涂料喷涂、水容性涂料浸涂，而喷涂工艺无法使工件的卷管等内面涂上涂料，因此更多的是使用浸涂工艺。传统的浸涂工艺是工件浸入涂液后随即向上垂直提出(提速在300-500mm/s范围内)，让工件表面的涂液自然流平，多余的涂液滴落出工件，附在工件表面的涂液经过一段时间后趋于平整，之后工件或自然晾干或烘烤，使之表面形成涂膜。这种工艺的致命缺点一是涂膜不能做厚，膜层稍厚就不平整光滑，并且会出现流痕；二是工件的尾端和凸出部位会留下垂滴，不仅影响产品外观，并且给产品的涂膜留下后患，三是涂液的垂滴洒落在转运途中污染环境。对垂滴的消除，过去曾有人采用压缩空气吹或静电磁场吸等办法，但都没有取得满意的效果。针对上述问题进行广泛的检索调查，尚未发现有很好的技术解决方案。

    本发明的目的就是为消除工件浸涂所留下的流痕、垂滴而提出的一种技术解决方案。

    为了实现上述目的，本发明采用的相关理论及技术方案如下：

    关于涂在垂直地涂料垂流经验公式是：

    Q-垂流涂料的总量

    P-涂料的密度

    G-重力加速度

    η-涂料的粘度

    -厚度

    从以上公式中可知：涂料粘度低，涂膜厚，有助于流平，也容易产生流挂；涂料粘度高，涂膜薄，有助于防止流挂，却不易于流平；但在生产实际中，粘度和涂膜厚度是成正比关系的，因此传统的浸涂工艺，很难作到膜层厚，外观又好，并且工件留下的垂滴无法消除。本发明的方法是反过去的传统浸涂模式，首先采用工件浸入涂液后，缓慢提升的办法，并破例在涂液中加入挥发速度快的溶剂，并使涂液粘度的高低(即膜层厚度的高低)不影响流平效果的优劣。当工件从涂液中离开液面的垂直提升速度降至2-5mm/s，则工件露出液面时，流平阶段就已经开始，在以毫米计的表面高度范围内，流平阶段很快就能结束，并且多余的涂液能直接流会液面。工件不断以缓慢的速度提出液面，工件表面多余的涂液也同时在不断流回液面，提升和流平几乎是同步进行。因此工件提升至即将离开液面时，其表面多余的涂液已经全部流回到涂液中，到工件提升至脱离液面时的瞬间，其表面最后一小部分多余的涂液，虽然不能直接流回液面，但因为工件提升的速度非常缓慢，物体向上的力很微小而自然界的液面都处于张力状态中，对于液体表面上任一条直线的两侧物质，彼此之间都有拉力作用。借助这个拉力作用，就可以把工件尾端最后一滴涂液拉回液面。传统的浸涂工艺，涂料的粘度必须较低，并且涂料所用的溶剂挥发速度越慢越好，使得工件离开液面后，多余的涂液能从工件的最上端顺利地流至最下端，并且能够脱离工件滴落出去。这在生产过程中是件很头痛的事，如等涂液全部滴回涂液槽，则影响生产进度，而让涂液滴落在生产运转途中，则即浪费涂料，又污染环境。而本发明所采取的方法，能使工件离开液面时，工件表面基本上已没有多余的涂液。为了取得更好的效果，更为防止附在工件表面的多余的涂液再次流淌，本发明在涂液中加入一定比例的挥发性溶剂(溶剂的挥发，不会影响以毫米计的范围内流平)，使附在工件表面的涂液，由于溶剂的挥发，快速形成湿膜，进入整平阶段(而传统的浸涂工艺，最忌讳的就是使用挥发性的溶剂)。

    本发明的优点在于浸涂的工件表面质量高，无流痕、无垂滴等现象，涂膜厚度容易控制，生产效率可以大幅提高；又因涂液垂滴直接流回涂液槽，即节省了涂料成本，又避免了环境污染。

    根据本发明所述的方法，在生产实际中采用了如下的具体实施方式：

    附图说明：

    图1是本发明一个具体实施方式的结构示意图；

    图2是其中的悬挂封闭轨道几何数据示意图。

    如图1所示，封闭轨道1为链条带动的轨道，工件2悬挂在其中的链条上随之向右箭头方向移动，涂液槽3中放入设计好的涂料，如浸涂建筑门窗用的铰链采用上海振华造漆厂的铜器清漆，用环己酮、丙酮稀释，挥发速度大于100，漆液粘度16-18S(涂-4杯)，产品的漆膜厚度保持在5-7μm，环境条件控制为温度15-35℃，相对湿度要小于70％，场地要杜绝明火，空气保持流通。根据小试结果确定最佳垂直提升速度为5mm/s，水平提升速度为50mm/s，浸涂的工件悬挂后的垂直尺寸为30cm，工件浸涂时浸入液面的深度为5cm，则封闭轨道1的各段尺寸为EA段和DC段的落差，根据所用挂具、挂钩的尺寸自行调整，AB段根据工件和涂料的情况定为40cm，BC段为350cm，倾角5°44′，则BC段的高度为35cm，工件全部提出液面所用时间为70s，如图2所示。

    按照上述方法及设备日浸涂铰链48万片，漆膜外观平整、光滑，没有流痕、垂滴等疵病，合格率近100％，几乎找不到有漆膜缺陷的叶片，漆液没有滴洒在运转途中。

    需要指出的是垂直提速根据涂料的粘度及挥发性合理确定，根据各种不同的涂料及其粘度进行各种不同速度的实验，最大不能超过30mm/s，否则会造成垂滴，小于2mm/s速度太慢则没有实际价值。水平提速也是考虑到流水线生产及日产量需要合理确定在30-130mm/s范围内。