用于可控通风和固化操作的设备的制作方法

本发明涉及通过红外辐射与冷和/或热湍气流的组合而用于对涂料的可控通风和固化操作以在修补涂覆中的涂料通风和固化期间设定最佳条件的便携式设备。

现有技术

目前对车辆的修补涂覆或修饰施以极确切的要求。因此，尽管附带条件的关键差别，涂饰结果在视觉和技术上与烘烤原始涂饰层是相当的。

不同于来自oem涂饰的涂料，修饰涂料在实质上较低的温度下固化。这是必需的，因为可能不存在对制品上的涂料的烘烤。必须不超过80℃的制品温度，因为否则可能存在损害，例如塑料部件熔融，轮胎变形以及对电路的不可逆损害。

由于发生多种多样的色调，而且由于多种使用领域，存在不同涂料的广泛产品调色以执行修补涂覆。广泛的产品调色容许修补涂层最佳地适应原始涂饰层。然而，为得到涂层的视觉和技术质量方面最佳的结果，通风和固化条件应当总是适应涂料的特定性能。

已知修补涂料的固化主要通过移动红外发射器而进行。在这种情况下，涂料借助红外区中的辐射固化。该辐射被施涂的涂料吸收并通过振动激发转化成热能。基底和涂料变热，并使涂料从内向外干燥。ep1854552a1公开了在车辆修饰中单独使用红外辐射将涂料固化的操作。

此外，已知在固化以前将施涂于制品上的涂料闪蒸或通风以得到一部分涂层上的高质量。在通风过程中，使用基于产生冷和/或热空气流的对流技术。通风使用所谓的干射流或文丘里系统进行。这些随着未加热的压缩空气供入并送至施涂于基底上的涂料上以除去大部分溶剂，使得涂料在随后的固化过程中不发生气泡。实用新型说明书de20221848u1描述了用于产生将装置上漆和干燥的湍气流以将车辆和车辆部件上的油漆涂饰层通风和固化的干燥附件。它提供借助密闭棚房的过滤器盖将空气流送到车辆上并在底部再次引出。高空气流速度和强度通过借助另一风扇在空气中从棚顶与过滤器盖之间的压力室中拉引并借助进气管道系统将它输送到空气喷嘴中而得到。

汽车车体的oem涂饰中，存在已知操作，其中将对流技术和辐射技术相互组合以进行通风和固化工作。两种技术的组合导致时间和成本的相当节约。这些操作在具有用于产生空气流和红外辐射源的两个元件的棚中进行。其中两种技术相互组合的操作公开于us2003/0104133a1、wo2004/043616a1、wo2005/023437a2、wo00/72978a2、wo00/72979a2和wo00/72980a2中。

用于修饰中以非常精确地适应于原始涂饰层的纯粹无限数量的涂料对许多修补车间提出技术挑战。为得到抗性和表面质量方面最佳的结果，修补车间中特别重要的是通风和干燥条件可尤其好地适应于涂料的特定性能。然而，通常使用通用装置，其不容许监控通风和固化条件，因此也不容许调整它们。然而，仅如果通风和固化条件最佳地适应于各种涂料，则实现视觉和技术性能方面最佳的结果。

技术问题

本发明解决的问题是提供对修饰行业而言，用于对涂料执行可控通风和固化操作的设备。

技术方案

该问题通过具有一个或多个红外辐射源并且包含用于产生冷和/或热湍气流的集成附件的移动设备解决。可控通风和固化条件通过红外辐射和湍气流的串联或并联连接实现，从而容许进行单独适应于各涂料的通风和固化程序。优选，还存在对表面温度的热监控以确保甚至更好的控制和调整条件。

上述设备在下文中称为本发明设备。本发明设备的优选实施方案由从属权利要求以及下文进一步描述获悉。

本发明的另一目的是使用本发明设备从施涂于基底上的涂料中部分或完全除去溶剂的方法。

本发明的另一目的是本发明设备在车辆修补涂覆领域中的用途。

附图用于进一步阐明本发明。

图1显示在本发明设备的正面上红外辐射源和吹嘴(4)的可能排列。术语“正面”在此处表示在通风和/或固化操作期间面对待干燥制品的面。

图2显示在本发明设备的反面上压缩空气供应(1)、可调节加热元件(2)、进气分配器系统(3)、多个吹嘴(4)和多个关闭装置(5)的可能排列。术语“反面”在此处表示在通风和/或固化操作期间背对待干燥制品的面。

图3显示文丘里管喷嘴的图示结构。

本发明设备通过容许红外辐射源与用于产生湍气流的装置的组合而容许可控通风和固化操作以及通风和固化条件的调节。各组件可以以这种方式相互协调使得用本发明设备产生对修饰领域中所用所有涂料而言的最佳通风和固化条件。

单独适应于特定涂料的通风和固化条件可通过红外辐射和湍气流的串联和/或并联连接确保。

在串联连接，换言之，依次使用红外辐射和湍气流或者反之亦然的情况下，可例如以多个步骤进行总体操作：首先通过湍气流除去存在于涂料中的溶剂，用红外辐射进行固化，然后再次使用湍气流将固化涂层冷却。

在并联连接的情况下，例如为避免在使用红外辐射时的过加热，另外将冷湍气流吹到待固化涂料上。也可例如使用相对低辐射强度的红外辐射与轻微加热的湍气流的组合。

红外辐射与湍气流的同时应用具有这一额外优点：涂料表面上不存在溶剂蒸气的聚集。由溶剂产生的蒸气通过湍气流输送离开。

便携式设备的另一优点是它的便携式性质，意味着甚至在难以达到的表面上可确保最佳通风和固化条件。在非便携式设备的情况下，操作难以达到的表面未能被红外辐射和/或空气流最佳覆盖的问题。这可能相当地影响所得涂层的质量。

便携式实施方案的另一优点是可通过改变本发明设备与待干燥涂料之间的距离的可能性而执行非常快地向通风和固化条件变化。

通风和固化操作的热监控优选通过测量施涂于基底上的涂料的表面温度而实现。这确保在整个操作中不断地监控通风和固化条件，并提供对操作条件的校正或调整的可能性。

通过使用本发明设备产生的另一优点是在修补涂覆方面执行通风和固化操作的时间明显降低。

首先，应当解释本发明上下文中所用的大量术语。

在本发明上下文中，术语“涂料”应当根据dineniso4618(2007年3月)理解。本发明特别涉及液体或糊形式的产品，其在施涂于基底上时产生具有保护、装饰和/或其它特定性能的涂层。

术语“便携式”在本发明设备的上下文中应当理解为移动的，而不是限定在固定位置上。作为优选实施方案，设备安装在辊上，由此是可移动的。

红外干燥表示借助红外辐射(ir辐射)将涂料干燥。取决于基底、涂料的色调、树脂和膜厚度、入射辐射的波长等，击中制品的辐射被反射、吸收和透射。吸收的部分大部分转化成热并用于将涂料加热。“红外发射器”为红外干燥中所用具有780nm至约1mm的波长范围的电磁辐射的辐射源。强度取决于波长谱。取决于波长，发射器分类为长波(4μm至1mm；至多20kw/m²的技术上可实现的比功率)、中波(2-4μm，8-50kw/m²)或短波(0.78-2μm，20-100kw/m²)(lexikon，lackeunddruckfarben，thiemeverlag，1998，第302页)。

术语“空气湍流”或“湍气流”表示与层流相反，不存在均匀和定向运动，而是平均流量与表现为旋涡的速度和压力的不规则波动重叠的空气流(chemielexikon，thiemeverlag，第9扩充版，1995)。

就本发明而言，术语“车辆”应当理解指具有装配有轮子、助跑器或机翼并且意欲输送人或装料的单独或外部驱动器的结构。车辆优选为机动车辆，其为不限于轨道的电机驱动的车辆。

不同于oem涂饰，修补涂覆或修饰通常在修补企业中使用人工劳动进行。修饰的基本方法由修补原因(事故或销售涂饰)、涂饰层质量方面的要求和基底支配。修补涂覆服从技术性能方面与oem涂饰层相同的要求，意指预期对风化作用、化学品和机械暴露的高水平抗性。另一因素是修饰油漆的固化必须在相对较低温度下，具体而言，在不大于60-80℃的制品温度下进行，因为否则存在对车辆上由塑料和橡胶制成的部件的过度损害(lexikonlackeunddruckfarben，thiemeverlag，1998)。此外，对于车辆上大量不同类型的油漆，必须准确找到恰当的涂料。具体而言，在汽车部门中，微小损害的修补，也称为点修补通常用于涂层中缺陷的局部修补。

通风或闪蒸指在成膜完成以前和/或在施涂另一涂料以前将涂料的挥发性部分部分或完全蒸发。

干燥或固化指操作、反应、转化等的全部联合，伴随以液体形式施涂的涂料相彻底附着在基底上的固体膜的转变。固化的结果是交联膜。这可通过完全除去溶剂通过化学或物理交联，即聚合物链互连成环而实现。

本发明设备具有一个或多个红外辐射源。优选使用由机动车辆修饰部门已知种类的便携式红外发射器。所用辐射的波长位于红外区内。优选使用0.8μm至4μm的波长。

用于产生冷和/或热湍气流的附件安装在包含红外辐射源的设备上，因此理解为集成的。该集成附件的组件包括压缩空气供应(1)、可调节加热元件(2)、进气分配器系统(3)、一个或多个吹嘴(4)和一个或多个关闭装置(5)。吹嘴(4)在此处与红外辐射源相邻地安装，意指由辐射源发射的辐射和由吹嘴发射的冷和/或热湍气流可同时送到待干燥的制品上。

压缩空气供应(1)具有一定结构使得它以最大挠性和活动性安装并且能够遵循干燥设备的位置改变。对于本发明设备，可优选使用修补车间存在的如用于涂料喷涂的压缩空气供应。

本发明设备的可调节加热元件(2)容许调整由吹嘴(4)出现的湍气流的温度。可调节加热元件(2)优选容许在20℃(环境温度)至120℃(短持续时间)的温度范围内对湍气流的温度的无级调节。特别优选温度可在20℃至80℃的范围内调节。此处给出的120℃的温度上限涉及由吹嘴(4)出现的湍气流的温度。由于热损失到环境中，所得制品温度为约80℃。

所用加热元件(2)优选为电加热元件，例如加热盘管或由冷导电体制成的自调节加热元件。

可调节加热元件(2)用于产生热空气湍流。在该上下文中，术语“热”指在环境温度以上，达120℃的温度。术语“冷”指环境温度以下的温度。

进气分配器系统(3)为将压缩空气供应与一个或多个吹嘴(4)连接的管道系统。进气分配器系统(3)优选为密封管道系统。特别优选，密封管道系统中可实现2巴至10巴的压力，且吹嘴(4)安装在管道系统的出口处。

关于一个或多个吹嘴(4)，它们优选

d1)能够基于文丘里原理操作，和

d2)可借助关闭装置(5)选择性地单独、分组或者全部与进气分配器系统(3)分离，和

d3)被安装使得出现的湍气流的流动角度可单独或分组地适应待干燥的制品，和

d4)容许无级调整出现的湍气流的流速，

d5)和红外辐射源并排安装，但在其功能方面不相互削弱。

在当前情况下，要避免相互之间的削弱。这意指吹嘴(4)和红外辐射源以一定方式安装使得不存在各组件的功能削弱。该削弱包括例如吹嘴(4)以一定方式附着使得由红外辐射源发出的一些红外辐射被吹嘴(4)隐藏。

关于文丘里原理的应用，一个或多个吹嘴(4)必须具有压缩空气流过的收缩。当压缩空气流过时，在最窄点发生真空。通过安装在吹嘴(4)最窄点处并将它与环境空气切断的关闭装置(5)的开口，真空还导致环境空气向内吸入以减轻压缩空气供应的压缩空气储量。文丘里原理用于冷空气湍流的产生中。

在一个特别优选的实施方案中，一个或多个吹嘴(4)借助可旋转接头附着以设定出现的湍气流的流动角度。

关闭装置(5)还能够将一个或多个吹嘴(4)与进气分配器系统(3)切断，或者能够通过部分关闭，因此分别中断或降低来自各吹嘴(4)的湍气流而将它们收缩。优选的关闭装置(5)为流体材料的电子可调促动器。特别优选使用阀、滑块、活栓和副翼。由于其可达性，非常特别优选使用阀和副翼。

本发明进一步包括从施涂于基底上的涂料中至少部分地除去溶剂的方法，其中使用本发明设备。方法的优选目的是从施涂的涂料中完全除去溶剂，因此产生涂层。

优选可连续地监控涂料表面的温度。特别优选温度通过无接触测量方法，例如通过红外温度计测量。

该温度测量可由工作人员手动进行，如果合适的话，该工作人员可进行通风和固化条件的相应调节。在本发明设备的一个尤其优选的实施方案中，存在温度测量装置与红外辐射源的控制以及与用于产生湍气流的装置的结合，从而容许根据预定操作序列自动调整。

在方法的一个优选实施方案中，出现的湍气流的流速为15-100m/sec，更优选15-50m/sec，非常优选15-30m/sec。

本发明进一步包括本发明设备在车辆的修补涂覆领域中的用途。

一个优选用途通过在机动车辆的修补涂覆中对涂料执行通风和固化操作呈现。特别优选，该用途在汽车部门中的点修补方面进行。