金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种粉末喷涂，特别涉及金属卷材和板材连续粉末喷涂设备及其生产方法。
【背景技术】
[0002]现有的金属卷材和板材连续粉末喷涂设备，包括:在生产线上连续布置的入口段机组、涂层固化段机组和出口段机组。涂层固化段机组包括:粉房、多台与粉房配合的喷涂器移动车和与粉房相邻布置的涂层固化炉。通常，将粉房和与其配合的喷涂器移动车称成一个生产喷涂组，生产中，只能够对被涂基材进行单色的静电粉末喷涂，即:喷涂产品是单色正面、单色背面或者单色上下面。其中:
[0003]粉房固定安装在生产线上，为使被涂基材能够水平地穿过，在垂直于生产线方向的房体两侧壁上分别设置有进口、出口 ；为对粉房内部粘落的粉末进行定期清扫，方便检修维护，在房体四侧壁中的其中一侧壁上设置有房门；为生产需要，在房体平行于生产线方向的一侧壁或两个侧壁上设置有与喷涂器移动车外观形状相适配的喷涂器开孔。喷涂器移动车为框架结构，安装在生产线的传动侧或操作侧的地面上。
[0004]此外，喷涂器由多个垂直于生产线方向间隔布置的多把喷枪构成，为满足连续生产，喷涂器平行于生产线方向间隔布置多列，单位时间内对一定区域内运行的被涂基材进行静电粉末喷涂。为方便生产，将喷涂器每个喷枪的输入电缆、粉管和压缩空气管一起安装在喷涂器移动车的框架上。
[0005]喷涂时，多个喷涂器位于被涂基材的表面方或下方，粉末涂料作为被涂基材的涂层介质，静电发生器使安装在多个喷涂器移动车上的各喷涂器的喷枪所喷出的粉末荷上负电，金属基材荷上正电，通过正负电相吸原理使粉末粒子不断飞向被涂基材表面而形成连续涂层；喷涂中，为保证产品外观质量，对无需喷涂的表面进行遮盖保护，即:对无需喷涂的表面进行人工覆膜或贴纸，避免因被喷涂表面的多余粉末飘落附着到未喷涂的表面上。喷涂后，先人工揭除覆膜或撕掉贴纸，然后涂层固化炉对涂层进行加热、烘干。
[0006]涂层固化炉的加热方式为普通的热传导加热，选用远红外电加热器作为加热元器件。
[0007]它们的不足之处在于:
[0008]1、无法对被涂基材上下表面同时连续喷涂不同颜色的静电粉末
[0009]由于在生产线上生产喷涂组仅设计一套，当进行上下面同时喷涂时，一套生产喷涂组只能进行一种颜色的喷涂，无法在被涂基材的上下表面进行不同颜色的连续喷涂。
[0010]2、粉房不能完全适用于高速连续金属材料静电粉末喷涂生产
[0011]由于粉房为固定式，被涂基材是水平地连续运行进出粉房。生产中操作人员不便进入房体内部进行清扫或检修，而停机进行清扫或检修，因被涂基材仍在粉房中，妨碍了操作人员的工作。
[0012]由于粉房无法离开生产线，在连续生产中，当一种颜色的产品达到一定批量需要进行换色生产时，需要先停止生产约30分钟?40分钟，进行换色，即:实行连续生产间歇工作制，影响了生产率。
[0013]3、手工覆膜、揭膜，效率低
[0014]由于喷涂中或喷涂后，对无需喷涂表面的遮盖保护是人工进行“事前覆膜、后续揭膜”，工作强度大，效率低，影响了涂层固化段机组运行速度的提高。
[0015]4、涂层固化炉的加热元器件传热速度低
[0016]涂层固化炉的加热方式用远红外电加热元器件。
[0017]由于远红外加热元器件的红外线波长大多大于3 μπι，这种射线携带的能量较少，对粉末涂层的穿透力差，传热过程长，热传导慢。粉末涂层如果用这种加热方式，其固化时间为60秒?90秒，有些粉末涂料品种的固化时间甚至需要120秒以上。限制了涂层固化段机组运行速度的提高，如:欧洲的粉末型涂层固化段机组速度均在30米/分钟以下，生产效率极低。
[0018]此外，电作为高品质能源，产生同样的热能，较燃气等低品质能源消耗成本要高很多。
【发明内容】
[0019]本发明的目的是克服现有技术问题的缺陷，提供一种机组运行速度高，能够进行不同颜色喷涂的金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备及其生产方法。
[0020]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，包括涂层固化段机组，该涂层固化段机组包括:生产喷涂组和涂层固化炉；所述生产喷涂组包括:粉房和与粉房配合的多台喷涂器移动车。其中:
[0021]所述生产喷涂组，包括第一套生产喷涂组和第二套生产喷涂组，在两套生产喷涂组之间设置有涂层预热炉，所述涂层固化炉设置在第二套生产喷涂组之后与其相邻；
[0022]所述粉房，包括框架式移动台车和安装在框架式移动台车上的房体，所述框架式移动台车在地面轨道上运行。
[0023]所述房体平行于生产线方向的一侧壁上设置有连通所述进口和出口的水平缺口，该水平缺口处设置有封闭门，两套生产喷涂组中的一套的喷涂器开孔位于所述水平缺口的上方，另一套生产喷涂组的喷涂器开孔则位于所述水平缺口的下方。
[0024]所述房体内位于所述出口处设置有端部吹扫装置，和沿被涂基材运行方向宽度两边各设置有边部风幕装置，所述端部吹扫装置和边部风幕装置安装在连接于所述房体侧壁或房体地面上的相应连接固定结构上；
[0025]所述预热固化炉和涂层固化炉，各自包括具有炉壳法兰的炉体和安装在所述炉体内的燃气红外辐射器，该燃气红外辐射器包括:与所述炉壳法兰连接的辐射器法兰，安装在所述辐射器法兰上的混合气通入管，与所述混合气通入管连通的进气口和设置在所述混合气通入管外并固定在所述辐射器法兰上的点火针，在所述混合气通入管上开槽安装有燃烧辐射材料，所述点火针产生电火花的端部靠近燃烧辐射材料的表面。
[0026]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述预热固化炉的辐射器法兰安装在被涂基材上方或下方，所述涂层固化炉的辐射器法兰安装在被涂基材上方和下方，在辐射器法兰上设置I?5根具有燃烧辐射表面的混合气通入管；所述点火针为一个，其产生电火花的端部靠近任意一根混合气通入管的燃烧辐射材料的表面。
[0027]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述端部吹扫装置，包括中空长管组合梁架和安装在其上的一排压缩空气喷嘴。所述中空长管组合梁架的横梁为多层中空长管重叠固定连接构成，各管之间有孔相通，或为一层单管结构，其两端封闭并设置有转轴，该转轴安装在转动副上，转动副与调节长杆连接；所述压缩空气喷嘴垂直设置于组合梁架的截面中心，垂直于组合梁架长度方向。
[0028]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述边部风幕装置，包括中空弯曲长管组合梁架和安装在其上的一排压缩空气喷嘴；所述弯曲长管组合梁架的横梁为多层中空长管重叠固定连接构成，各管之间有孔相通，或为一层单管结构，其两端封闭，在其两端各设置有活动支撑装置，该活动支撑装置包括球铰和与铰链连接的支撑杆，该支撑杆安装于粉房侧壁或粉房地面上的转动副上，所述球铰的安装轴与中空弯曲长管组合梁架连接，所述支撑杆(416)上设置有可伸缩结构；所述压缩空气喷嘴垂直设置于组合梁架的截面中心，垂直于组合梁架长度方向。
[0029]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述压缩空气喷嘴，包括外层套管，中层套管和中心活塞。所述外层套管穿过组合梁架固定安装在其上，所述外层套管上具有与组合梁架的最外层管相通的一个或多个通气孔，该外层管两端的内孔各有一段内螺纹；所述中层套管的下端有孔，上端内孔有内螺纹，其两端外表面有外螺纹，与所述外层管螺纹联接，所述中层套管上具有与所述外层套管的通气孔相对应的通气孔；所述中心活塞的上端具有外螺纹，与所述中层套管尾部内螺纹联接，所述中心活塞伸入所述中层套管的通气孔下部；上述中层套管(和所述中心活塞的尾部均设有锁紧螺母，或者在所述中空长管与被涂基材表面接近的一侧直接开圆孔，或开长孔。
[0030]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述喷涂器移动车安装在所述框架式移动台车上或安装在地面上，包括底座，设置在底座上的螺旋丝杠升降机和固定安装在底座上的车架；所述车架的一侧或两侧安装有悬臂梁，所述悬臂梁上安装有线源电极静电粉末喷涂器，该线源电极静电粉末喷涂器，包括:喷涂器本体，该喷涂器本体上安装有2个?100个粉管管接头和位于所述粉管管接头两侧的压缩空气管接头，该粉管管接头通过文氏里泵与压缩空气机甲、乙连接，该压缩空气管接头与压缩空气机丙连接。还包括位于所述喷涂器本体的喷涂空腔下方的喷嘴和位于该喷嘴下方的电极，各个喷涂器的电极通过并联连接件与置于喷涂器外的一个静电发生器的输出电缆连接；或者各个喷涂器的电极各自与置于其外的一个静电发生器连接。
[0031]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述喷涂器喷嘴的喷孔为一直线长形喷缝，该喷缝两边截面为平行直线，或者是入口小、出口大的八字形或喇叭形，所述八字形两边是直线，或者是曲线，无论是八字形或喇叭形，其左右均沿喷涂器中心线对称设置。
[0032]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备，其中:所述压缩空气机甲、乙、丙，各自包括气罐，与气罐连接的输入管和输出管。所述气罐的上部为圆柱体，下部为倒圆锥体，所述输入管通过折弯管路与所述倒圆锥体垂直连接；所述输出管为多路，绕罐体中心线均匀对称排列在所述气罐的上部，各路输出管的管径相同，入口端紧邻布置在所述气罐内、靠近所述气罐的中心线处，出口端穿过所述气罐的罐壁。
[0033]本发明所述的金属卷材和板材连续粉末喷涂生产设备可以对被涂基材进行双色双面静电粉末喷涂，也可以对被涂基材进行单色单面静电粉末喷涂，还可以对被涂基材进行单色双面静电粉末喷涂。其生产方法分别说明如下:
[0034]一、双色双面静电粉末喷涂生产
[0035]本发明金属卷材和板材连续粉末喷涂生产方法，其中步骤包括:
[0036]第一步:机组准备工作
[0037]I)、调整权利要求1所述的涂层固化段机组中第一、二套生产喷涂组的各个喷涂器的外置静电发生器，控制电源高压输出值在30KV?100KV之间；
[0038]2)、调整压缩空气机的输出压力为0.04MPa?0.5MPa，保证所有喷涂器中来自压缩空气机的各输出气压值相同；
[0039]3)、调整各喷涂器移动车与粉房的位置，使喷涂器移动车的悬臂梁穿过粉房的喷涂器开孔，悬臂梁上的喷涂器位于被涂基材的表面处；
[0040]4)、粉房及喷涂器移动车通过框架式移动台车的承载移入被涂基材生产中心线位置，待命；
[0041]5)、点火加温，预热炉温度控制在80 °C?150 °C，固化炉温度控制在180 °C?250 0C ；
[0042]第二步:上料、清洗
[0043]被涂基材进入入口段机组，对待喷涂的被涂基材上下表面进行脱脂清洗和化学处理；
[0044]第三步:静电粉末喷涂和涂层预热固化
[0045]I)、被涂基材进入权利要求1所述的涂层固化段机组中第一套生产喷涂组，喷涂器对被涂基材的一个表面喷涂静电粉末，
[0046]①、喷涂中，控制位于被涂基材运行方向宽度两边的边部风幕装置，形成风幕，阻挡喷涂中在先喷涂表面的粉末挠过被涂基材边沿吸附到另一表面上，位于该表面上的端部吹扫装置同时进行清扫；
[0047]②、被涂基材进入涂层预热炉，对被喷涂表面进行涂层预热；
[0048]2)、经预热后的被涂基材进入涂层固化段机组中第二套生产喷涂组，喷涂器对被涂基材的未喷涂表面喷涂与上述I)所喷涂的颜色不同的静电粉末；
[0049]①、喷涂中，控制位于被涂基材运行方向宽度两边的边部风幕装置，形成风幕，阻挡喷涂中在后喷涂表面的粉末挠过被涂基材边沿吸附到在先已喷涂表面上，端部的吹扫装置同时进行清扫；
[0050]②、被涂基材20进入涂层固化炉，对在先和在后已喷涂两表面的涂层同时进行烘干和固化；
[0051]第四步，成品