基于角谱扫描的涂料固化装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，具体涉及一种涂料的固化装置与方法。
【背景技术】
[0002]涂料是一种用于涂覆物件表面的材料，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。涂料的种类繁多，但几乎所有涂料都需要在物件表面固化后才能发挥其作用。传统的固化方法采用常温自然固化，这种方法具有固化时间长的缺点。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明公开了一种基于角谱扫描的涂料固化装置与方法，不仅缩短了涂料固化时间，而且固化效果更优越。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]基于角谱扫描的涂料固化装置，沿光线传输方向依次配置红外紫外双波段的激光器、二维扫描振镜、扫描透镜、第一光阑、成像透镜、第二光阑和物镜;从激光器发出的光束经过二维扫描振镜反射后，依次经过扫描透镜、第一光阑、成像透镜、第二光阑和物镜，形成平行光;激光器发射平行光;二维扫描振镜在其所在平面或与其平行平面内，以相互垂直的两个方向为转轴，进行二维转动;两个转轴的交点位于扫描透镜的后焦平面位置;扫描透镜的前焦平面与成像透镜的物平面重合于第一光阑所在平面，成像透镜的像平面与物镜的后焦平面重合于第二光阑所在平面。
[0006]在上述基于角谱扫描的涂料固化装置上实现的基于角谱扫描的涂料固化方法，包括以下步骤:
[0007]步骤a、将涂有待固化涂料的物品置于物镜前焦平面，设定二维扫描振镜两个转动方向的步进转动次数分别为Nx和Ny;
[0008]步骤b、根据步骤a设定的两个转动方向的步进转动次数Nx和Ny，在激光器点亮的状态下，分别将二维扫描振镜置于NxXNy个不同空间位置，即平行光共有NxXNy个照射角度。
[0009]上述基于角谱扫描的涂料固化方法，二维扫描振镜在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角相同。
[0010]上述基于角谱扫描的涂料固化方法，二维扫描振镜在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角不同。
[0011]有益效果:
[0012]第一、由于本发明使用了红外紫外双波段的激光器，利用红外加热作用，提高涂料表面温度，增加涂料固化速度，减少涂料固化时间；
[0013]第二、由于本发明使用了红外紫外双波段的激光器，利用紫外光的固化作用，提高涂料的固化效果；
[0014]第三、由于本发明照射到涂有待固化涂料物品的为平行光，因此固化均匀，效果更佳；
[0015]第四、由于本发明照射到涂有待固化涂料物品的为多角度平行光，因此对于具有光学各向异性的涂料，具有更优越的固化效果。
【附图说明】
[0016]图1是本发明基于角谱扫描的涂料固化装置的结构示意图。
[0017]图2是本发明基于角谱扫描的涂料固化方法流程图。
[0018]图中:I激光器、2二维扫描振镜、3扫描透镜、4第一光阑、5成像透镜、6第二光阑、7物镜、8涂有待固化涂料的物品。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0020]具体实施例一
[0021]本实施例是基于角谱扫描的涂料固化装置实施例。
[0022]本实施例的基于角谱扫描的涂料固化装置，结构示意图如图1所示。该装置沿光线传输方向依次配置红外紫外双波段的激光器1、二维扫描振镜2、扫描透镜3、第一光阑4、成像透镜5、第二光阑6和物镜7 ；从激光器I发出的光束经过二维扫描振镜2反射后，依次经过扫描透镜3、第一光阑4、成像透镜5、第二光阑6和物镜7，形成平行光;激光器I发射平行光；二维扫描振镜2在其所在平面或与其平行平面内，以相互垂直的两个方向为转轴，进行二维转动;两个转轴的交点位于扫描透镜3的后焦平面位置;扫描透镜3的前焦平面与成像透镜5的物平面重合于第一光阑4所在平面，成像透镜5的像平面与物镜7的后焦平面重合于第二光阑6所在平面。
[0023]具体实施例二
[0024]本实施例是基于角谱扫描的涂料固化方法实施例。
[0025]本实施例的基于角谱扫描的涂料固化方法，流程图如图2所示。该方法包括以下步骤:
[0026]步骤a、将涂有待固化涂料的物品8置于物镜7前焦平面，设定二维扫描振镜2两个转动方向的步进转动次数分别为Nx和Ny;
[0027 ]步骤b、根据步骤a设定的两个转动方向的步进转动次数Nx和Ny，在激光器I点亮的状态下，分别将二维扫描振镜2置于NxXNy个不同空间位置，即平行光共有NxXNy个照射角度。
[0028]具体实施例三
[0029]本实施例是基于角谱扫描的涂料固化方法实施例。
[0030]本实施例的基于角谱扫描的涂料固化方法，在具体实施例二的基础上，进一步限定二维扫描振镜2在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角相同。
[0031]这种结构限定，可以实现扫描角度均匀变化。
[0032]具体实施例四
[0033]本实施例是基于角谱扫描的涂料固化方法实施例。
[0034]本实施例的基于角谱扫描的涂料固化方法，在具体实施例二的基础上，进一步限定二维扫描振镜2在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角不同。
[0035]这种结构限定，可以实现在最佳扫描角度范围内精确调整。
[0036]需要解释说明的是，本发明所述的角谱扫描，是以平行光束照射涂有待固化涂料的物品表面，并且通过扫描机构或其它技术手段实现连续改变或离散改变平行光的入射角度，这种扫描方式称之为角谱扫描。
[0037]为了验证本发明的优越性，还进行了如下对比试验:
[0038]实验一、以油漆为固化对象，将油漆涂覆在木板上，采用本发明固化方法对比油漆自然固化所用时间，发现采用本发明固化方法后，油漆固化所有时间减小为自然固化时间的34%，说明本发明具有加速固化的效果。
[0039]实验二、以乳胶漆为固化对象，将乳胶漆涂覆在刮有麻丝粉的墙面上，对比紫外单波段激光器照射和红外紫外双波段激光器照射下的固化时间，发现前者所用时间多于后者，这说明红外波段对固化具有加速作用。
[0040]实验三、以UV胶为固化对象，将UV胶涂覆在基板上，对比红外单波段激光器照射和红外紫外双波段激光器照射下的固化时间，发现二者固化时间与UV胶自然固化时间几乎相同，这说明紫外波段对固化加速具有决定作用。
[0041]实验四、以油漆为固化对象，将油漆涂覆在木板上，对比平行光和杂散光的固化效果，发现平行光照射条件下，油漆表面固化效果更好，而杂散光照射条件下，油漆表面固化效果不均匀，说明本发明平行光照射条件下，固化效果更好。
[0042]实验五、以具有光学各向异性特性的防水玻璃水为固化对象，将其洒在水泥地上，对比多角度平行光照射与平行光垂直照射条件下的固化效果，发现在多角度平行光照射条件下，玻璃水固化时间更短、固化更均匀，说明本发明多角度平行光照射条件下，固化效果更好。
【主权项】
1.基于角谱扫描的涂料固化装置，其特征在于，沿光线传输方向依次配置红外紫外双波段的激光器(I)、二维扫描振镜(2)、扫描透镜(3)、第一光阑(4)、成像透镜(5)、第二光阑(6)和物镜(7);从激光器(I)发出的光束经过二维扫描振镜(2)反射后，依次经过扫描透镜(3)、第一光阑(4)、成像透镜(5)、第二光阑(6)和物镜(7)，形成平行光;激光器(I)发射平行光;二维扫描振镜(2)在其所在平面或与其平行平面内，以相互垂直的两个方向为转轴，进行二维转动;两个转轴的交点位于扫描透镜(3)的后焦平面位置;扫描透镜(3)的前焦平面与成像透镜(5)的物平面重合于第一光阑(4)所在平面，成像透镜(5)的像平面与物镜(7)的后焦平面重合于第二光阑(6)所在平面。2.在权利要求1所述基于角谱扫描的涂料固化装置上实现的基于角谱扫描的涂料固化方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤a、将涂有待固化涂料的物品(8)置于物镜(7)前焦平面，设定二维扫描振镜(2)两个转动方向的步进转动次数分别为Nx和Ny; 步骤b、根据步骤a设定的两个转动方向的步进转动次数Nx和Ny，在激光器(I)点亮的状态下，分别将二维扫描振镜(2)置于NxXNy个不同空间位置，即平行光共有NxXNy个照射角度。3.根据权利要求1所述的基于角谱扫描的涂料固化方法，其特征在于，二维扫描振镜(2)在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角相同。4.根据权利要求1所述的基于角谱扫描的涂料固化方法，其特征在于，二维扫描振镜(2)在相同步进转动方向的相邻两个步进转动位置夹角不同。
【专利摘要】本发明属于化工领域，具体涉及一种涂料的固化装置与方法；该装置依次配置红外紫外双波段的激光器、二维扫描振镜、扫描透镜、第一光阑、成像透镜、第二光阑和物镜；从激光器发出的光束经过二维扫描振镜反射后，依次经过扫描透镜、第一光阑、成像透镜、第二光阑和物镜，形成平行光；该方法首先将涂有待固化涂料的物品置于物镜前焦平面，设定二维扫描振镜两个转动方向的步进转动次数Nx和Ny，然后在激光器点亮的状态下，分别将二维扫描振镜置于Nx×Ny个不同空间位置，即平行光共有Nx×Ny个照射角度；发明不仅缩短了涂料固化时间，而且固化效果更优越。
【IPC分类】B05D3/06, B05D3/02
【公开号】CN105537081
【申请号】CN201510906820
【发明人】宁凯
【申请人】哈尔滨幻石科技发展有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月9日