旋转雾化式静电涂装装置的钟形杯的制作方法

文档序号:8366734阅读:455来源:国知局
旋转雾化式静电涂装装置的钟形杯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转雾化式静电涂装装置的钟形杯。
【背景技术】
[0002]作为在汽车车身的涂装工序的中间涂层涂装、表面涂层涂装中使用的旋转雾化式静电涂装装置,已知如下技术,即,由朝向钟形杯的旋转轴的凸状的曲面构成该钟形杯内表面的涂料扩散面的至少一部分,由此,促进涂料的微粒化,提高涂敷效率(专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本专利第3557802号公报

【发明内容】

[0004]但是,根据上述现有技术的钟形杯,虽然涂料的平均粒径变小,但具有下述问题,即,在粒径分布的标准偏差较大,以大喷出量?面积较大的图案对金属涂料进行涂装时光亮性颜料的取向性下降。
[0005]本发明试图解决上述问题的课题在于,提供一种旋转雾化式静电涂装的钟形杯,其能够在促进涂料的微粒化、减小平均粒径的同时减小粒径分布的标准偏差。
[0006]本发明是通过下述结构解决上述课题的,S卩,由朝向旋转轴的凸状曲面构成钟形杯的涂料扩散面的基端侧,由朝向旋转轴的凹状曲面构成前端侧。
[0007]发明的效果
[0008]在供给涂料的钟形杯的基端侧,涂料扩散面的涂料液膜较厚,由钟形杯的旋转而产生的惯性力占支配地位,另一方面,在排出涂料的钟形杯的前端侧,涂料扩散面的涂料液膜较薄,涂料的粘性力占支配地位。
[0009]在本发明中基于该见解,由能够使将涂料液膜向涂料扩散面推压的力均等的凸状曲面构成钟形杯的基端侧的涂料扩散面,因此,能够使涂料液膜均匀地扩散。另一方面,由能够使将涂料液膜沿涂料扩散面排出的力均等的凹状曲面构成钟形杯的前端侧的涂料扩散面,因此,能够使涂料液膜均匀地扩散。
[0010]由此,能够抑制在涂料扩散面上产生螺旋流、指压状这种流动图案,在钟形杯的前端缘的整个外周上排除均匀量的涂料。其结果,在能够减小喷雾涂粒的平均粒径的同时,能够减小粒径分布的标准偏差。
【附图说明】
[0011]图1是表示应用本发明的一个实施方式所涉及的钟形杯形成的旋转雾化式静电涂装装置的前端部的剖面图。
[0012]图2是对图1的钟形杯进行放大表示的剖面图。
[0013]图3是进一步对图2的钟形杯的涂料扩散面进行放大表示的图。
[0014]图4是对用于使金属涂装的光亮材料的取向性均匀的方法进行说明的图。
[0015]图5是表示在实验室层面下观察到的钟形杯内表面的液膜状态的图。
[0016]图6是表示能够在钟形杯内表面形成的液膜式样的显影模型的图。
[0017]图7是表示实施例1、对比例I以及对比例2的钟形杯的内表面形状的图。
[0018]图8是表示安装在旋转雾化式静电涂装装置上的钟形杯内表面的液膜状态的图。
[0019]图9是表示安装在旋转雾化式静电涂装装置上的钟形杯内表面的液膜状态的图。
[0020]图10是表示安装在旋转雾化式静电涂装装置上的钟形杯内表面的液膜状态的图。
[0021]图11是表示通过水性涂料和有机溶剂类涂料形成的钟形杯内表面的液膜状态的图。
[0022]图12是表示与实施例1以及对比例1、2的钟形杯的转速相对应的微粒化的平均粒径的图形。
[0023]图13是表示与实施例1以及对比例1、2的钟形杯的转速相对应的微粒化的平均粒径的图形。
[0024]图14是表示与实施例1以及对比例1、2的钟形杯的转速相对应的微粒化的平均粒径的图形。
[0025]图15是表示实施例1以及对比例1、2的粒径分布的图形。
【具体实施方式】
[0026]下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示应用本发明的一个实施方式所涉及的钟形杯11 (也被称为雾化头或喷雾头,但在本说明书中称为钟形杯)形成的旋转雾化式静电涂装装置I的前端部的剖面图,首先参照图1对旋转雾化式静电涂装装置I的一个例子进行说明。此外,本发明的钟形杯并不仅限定于以下说明的旋转雾化式静电涂装装置I的构造,也能够应用于其他构造的旋转雾化式静电涂装装置中。
[0027]该图所示的旋转雾化式静电涂装装置I (以下,也称为静电涂装装置或简称为涂装装置I),具有利用设置在由电绝缘性材料形成的壳体12内的空气电动机13进行旋转的中空轴14,对涂料进行喷雾的钟形杯11通过螺钉接合等固定于该中空轴14的前端,与中空轴14 一起进行旋转驱动。另外,在中空轴14的中心孔中配置有将从涂料供给装置15供给的涂料、洗涤稀释剂向钟形杯11供给的非旋转的中空进料管16,钟形杯11的背面外周被壳体12的前端覆盖。
[0028]静电涂装装置I是使通过来自高压电源17的电压施加而带电的涂料粒子沿在与被涂装物之间形成的静电场飞行而涂敷在该被涂装物上的装置。被涂装物隔着规定的喷枪距离而存在于图1的右侧,经由涂装转向架、涂装吊架接地。作为高压施加方式,能够采用内部施加型,即,如图1所示将高压电源17设置在壳体12内,经由由导电性材料构成的中空轴14,向由相同导电性材料构成的钟形杯11施加电压。另外,也能够取代该方式,在由电绝缘性材料构成钟形杯11的情况下,采用外部施加型的静电涂装装置,即,将连接有高压电源的放电电极设置在钟形杯11的周围,向从钟形杯11飞出的涂粒施加电压。
[0029]另外,静电涂装装置I从钟形杯11的背面侧将称为塑形空气的空气流从空气喷出口 18喷出,使通过钟形杯11微粒化后的涂料粒子向朝向位于钟形杯11的前方的被涂装物的方向偏转。因此,在壳体12的一部分中形成有与空气供给装置19连接的空气通路20,并且在壳体12的前端形成有与该空气通路20连通的环状的空气通路21。而且,沿壳体12的前端圆周面以规定间隔形成有多个与环状的空气通路21连通的空气喷出口 18。通过对从该空气喷出口 18吹出的塑形空气的流量、吹出角度进行调节,从而能够对从钟形杯11的前端沿切线方向飞出的涂料粒子的飞行方向,即涂装图案进行控制。另外,除了向涂料粒子施加由上述的静电场产生的力以外,也向涂料粒子施加由该塑形空气产生的动量。此外,图1所示的塑形空气的空气吹出口 18沿环状设置为一列,也可以为了对塑形空气的吹出角度进行调整而设置为多列。
[0030]进料管16的前端从中空轴14的前端露出,向钟形杯11的内部延伸。涂料或洗涤稀释剂从涂料供给装置15向该进料管16供给,并从该进料管16的前端供给至钟形杯11的涂料扩散面111。此外,洗涤稀释剂是用于对钟形杯11的涂料扩散面111以及后述的枢毂体(Hub) 22进行洗涤的洗涤液(在有机溶剂类涂料的情况下为有机溶剂,在水性涂料的情况下为水),是在将本例的涂装装置I应用于需要换色操作的表面涂层涂装工序、中间涂层涂装工序的情况下,作为涂料的换色时的洗涤使用而进行供给的。因此,对于不需要换色操作的涂装工序,例如仅对单一种类的中间涂层涂料进行涂装的中间涂层涂装工序等,有时向进料管16仅供给涂料。换色操作是通过包含在涂料供给装置15中的未图示的变色阀等换色阀单元进行的。
[0031]钟形杯11形成大致杯子形状,在本例中,由金属等导电性材料形成,具有杯状的内表面涂料扩散面111、杯状的外表面112、以及位于内表面的前端处的排出涂料的前端缘113。另外,在钟形杯11的基端侧的中央,且在进料管16的前端安装有枢毂体22。该枢毂体22既能够由金属等导电性材料构成也能够由电绝缘性材料构成。枢毂体22也可以安装在中空轴14前端或钟形杯11的基端,以与中空轴14、钟形杯11 一起旋转的方式而构成,并且也可以安装在进料管16的前端,以非旋转的方式而构成。另外,也能够由电绝缘性材料构成钟形杯11。
[0032]另外,钟形杯11在主视观察时为圆形,因此枢毂体22在主视观察时也为圆形。而且,在枢毂体22的外周部以规定间隔形成有多个涂料喷出孔23,从进料管16的前端供给的涂料或洗涤稀释剂通过枢毂体22的涂料喷出孔23,被引导至钟形杯11的涂料扩散面111,从前端缘113的整个外周飞散。
[0033]下面,对本例的钟形杯11的涂料扩散面111的结构进行说明。
[0034]图2是图1所示的钟形杯11的放大剖面图,本例的钟形杯11具有设为绕中空轴14的旋转轴CL旋转对称的涂料扩散面111。该涂料扩散面111,由将钟形杯11的内表面的基端侧、具体地说是涂料喷出孔23的位置设为起点117,将钟形杯11的内表面的前端缘113的位置设为终点的连续的曲面构成。此外,作为这些起点以及终点的用语,是沿着来自进料管16的涂料的流动方向进行表现的,涂料扩散面111的两端定义为涂料喷出孔23的位置117和钟形杯11的内表面的前端缘113。
[0035]特别地,关于本
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