基于热喷涂法添加花纹的方法及喷涂混合粉末与流程

文档序号：11211243阅读：651来源：国知局

本发明涉及热喷涂技术领域，特别涉及一种基于热喷涂法添加花纹的方法及喷涂混合粉末。

背景技术：

近年来，亚克力板材因其良好的热成型性能、较高的性价比成为卫浴产品的理想材料，因而亚克力材料被广泛应用于卫浴产品。但因缺少有效的防滑纹使得用亚克力材料制造的卫浴产品(尤其浴缸等人站立其中的卫浴产品)的安全性大打折扣。

发明人在实现本发明的过程中发现：目前市场在售宣称有防滑效果的亚克力浴缸中，利用模具小凸起在热成型过程中形成凸点起到防滑的作用，该方法的防滑作用非常有限。而铸铁浴缸通常采用的喷砂形成防滑纹的工艺不适合亚克力浴缸，而且喷砂形成的防滑纹耐污性能往往不理想。另外，在卫浴产品表面的装饰需要有较好的耐腐蚀性、低成本、易操作、便于设计花样变更等特点，而传统黏贴、转印、镶嵌等工艺很难兼顾以上要求。

因此，如何在卫浴产品特别是在塑料材质的卫浴产品的表面添加防滑纹或装饰花纹，使得能够兼顾耐污性和耐刮擦的特点，是本领域的技术人员所关注的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于热喷涂法添加花纹的方法及喷涂混合粉末，能够在卫浴产品的表面喷涂形成防滑纹或装饰花纹，且形成的花纹能够兼顾耐污性和耐刮擦的特点。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于热喷涂法添加花纹的方法，包括：

将混合气体通过喷枪的燃料口充入；

将喷涂混合粉末通过所述喷枪的喷涂口充入，其中，所述喷涂混合粉末的熔点低于所述卫浴产品的熔点，所述喷涂混合粉末的熔点低于所述混合气体燃烧达到的温度，处于融化状态的所述喷涂混合粉末能够与所述卫浴产品相融合；

点燃所述喷枪的喷嘴，通过燃烧从所述喷嘴喷出的所述混合气体，融化从所述喷嘴喷出的所述喷涂混合粉末，并将所述融化后的所述喷涂混合粉末喷涂在所述卫浴产品表面，在所述卫浴产品表面形成花纹。

本发明的实施方式还提供了一种基于热喷涂法添加花纹过程中使用的喷涂混合粉末，用于卫浴产品，包括：

所述喷涂混合粉末的熔点低于所述卫浴产品的熔点，所述喷涂混合粉末的熔点低于热喷涂所使用的混合气体燃烧达到的温度，处于融化状态的所述喷涂混合粉末能够与所述卫浴产品相融合。

相对于现有技术而言，本实施方式采用热喷涂的方法通过燃烧从喷枪喷嘴喷出的混合气体，融化从喷枪喷嘴喷出的喷涂混合粉末，并将融化状态的喷涂混合粉末喷涂在卫浴产品表面形成花纹，这种融化状态的混合粉末沉积形成的花纹具有防滑的功能，且该方法具有易于操作、成本低的特点，由于该喷涂混合粉末的熔点低于该混合气体燃烧达到的温度，能够保证将喷涂混合粉末融化，使得能够将热喷涂工艺用于为卫浴产品喷涂花纹，采用热喷涂工艺在卫浴产品表面形成的花纹能兼顾耐污性和耐刮擦的特点。

另外，在基于热喷涂法添加花纹的方法中，若所述卫浴产品属于塑料制品，所述花纹用于防滑，则所述喷涂混合粉末至少包括：热固性聚合物和热塑性聚合物；

若所述卫浴产品属于金属制品，所述花纹用于防滑或装饰，则所述喷涂混合粉末包括：铝及其合金、铜及其合金、陶瓷材料中的一种或多种的组合。

该实施方式中，该混合粉末根据卫浴产品的制备材料的不同，喷涂混合粉末的组成成分也不同，在卫浴产品属于塑料制品的情况下，喷涂混合粉末中包含的热固定聚合物能够保证形成的花纹与卫浴产品融合在一起，喷涂混合粉末中包含的热塑性聚合物能够保证形成的花纹的立体效果，保证防滑性。在卫浴产品属于金属制品的情况下，喷涂混合粉末包含的金属成分能够保证形成的花纹与卫浴产品融合在一起，喷涂混合粉末中陶瓷材料能够保证花纹的防滑性或立体感。并且能够保证在不同材料制备的卫浴产品表面喷涂的防滑纹兼顾防滑性、耐污性和耐刮擦的特点。

另外，在基于热喷涂法添加花纹的方法中，若所述卫浴产品属于塑料制品，所述喷涂混合粉末包括聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚苯乙烯ps、聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚氯乙烯pvc、尼龙、聚氨酯pu、聚四氟乙烯ptfe、聚对苯二甲酸乙二醇酯pet、聚甲醛pom、硫化橡胶。该实施方式中，对于含有聚甲基丙烯酸甲酯(亚克力的主要原料)等的卫浴产品，在喷涂混合粉末中加入聚乙烯等塑料制品的原料，能保证喷涂形成的防滑纹更好的融合于塑料材质的卫浴产品，进一步保证形成的花纹的防滑性、耐污性和耐刮擦的特点。

另外，在基于热喷涂法添加花纹的方法中，对于塑料制品的卫浴产品的喷涂混合粉末中，所述聚乙烯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,30％]的范围内；

所述聚丙烯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述聚苯乙烯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述聚甲基丙烯酸甲酯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,50％]的范围内；

所述聚氯乙烯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述尼龙在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,40％]的范围内；

所述聚氨酯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述聚四氟乙烯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述聚对苯二甲酸乙二醇酯在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述聚甲醛在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

所述硫化橡胶在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,5％]的范围内。

该实施方式中，采用该比例的喷涂混合粉末，能够进一步保证在亚克力板材的卫浴产品上喷涂形成的花纹的防滑性、耐污性和耐刮擦的特点。

另外，在基于热喷涂法添加花纹的方法中，所述混合气体包括氧气、燃气、干燥压缩空气。该实施方式中，燃气在燃烧是可释放出大量的能量，氧气可起到助燃的作用，为了保证融化状态的混合粉末以较高的速度喷射到卫浴产品的表面，所以加入干燥压缩空气，该混合气体以一定的比例混合，能保证燃气燃烧释放大量的能量以及燃气燃烧的安全性，并使得混合粉末在燃烧的混合气体的作用下变为融化状态，有助于混合粉末覆盖在卫浴产品表面形成防滑纹。

另外，在基于热喷涂法添加花纹的方法中，该混合气体中，所述燃气包括乙炔、天然气、丙烷、氢气；

所述氧气在所述混合气体中所占的比例在[30-100]psi范围内；

所述干燥压缩空气在所述混合气体中所占的比例在[10-50]psi范围内；

所述乙炔在所述混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；

所述天然气在所述混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；

所述丙烷在所述混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；

所述氢气在所述混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中基于热喷涂法添加花纹的方法流程图；

图2是本发明第二实施方式中基于热喷涂法添加花纹的方法流程图；

图3是本发明第一或第二实施方式中在亚克力表面喷涂防滑纹实物效果图；

图4是本发明第一或第二实施方式中在亚克力表面喷涂铝基金属防滑纹实物效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种基于热喷涂法添加花纹的方法，具体流程如图1所示，具体步骤如下：

步骤101：将混合气体通过喷枪的燃料口充入；

步骤102：将喷涂混合粉末通过喷枪的喷涂口充入，其中，该喷涂混合粉末的熔点低于卫浴产品的熔点，该喷涂混合粉末的熔点低于混合气体燃烧达到的温度，处于融化状态的喷涂混合粉末能够与卫浴产品相融合；

步骤103：点燃喷枪的喷嘴，通过燃烧从喷嘴喷出的混合气体，融化从喷嘴喷出的喷涂混合粉末，并将融化后的喷涂混合粉末喷涂在卫浴产品表面，在卫浴产品表面形成花纹。

具体的说，热喷涂工艺是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助火焰本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。该技术在机械零件修复，易耗工业品表面处理方面已有广泛应用，但在卫浴产品添加防滑纹及装饰花纹领域尚未应用。本实施方式中采用热喷涂工艺在卫浴产品表面添加防滑纹，解决了传统方法难以有效的在卫浴产品表面制作防滑纹的问题。

需要说明的是，该热喷涂工艺适用于金属制品、塑料制品、陶瓷、木制品等多种材料的卫浴产品表面，此处仅为举例说明，不限于以这些材料制备的卫浴产品。

具体的说，基于热喷涂法添加花纹的方法在卫浴产品的表面添加花纹可用于防滑，也可以用于装饰。

一个具体实施方式中，可以借助于弹性体模板，以在卫浴产品表面形成该弹性体模板所对应的花纹，从而保证形成的花纹的美观。

具体的说，在点燃喷枪的喷嘴，燃烧从喷嘴中喷出的混合气体点燃混合粉末的过程中，喷嘴与卫浴产品表面的距离需确认为2-10inch(英寸)，此处仅为举例说明不限于该距离值，应用中，以确保能够将处于融化状态的喷涂混合粉末高速喷射到卫浴产品的表面的距离值为宜，且保证不会融化卫浴产品本身。

例如，需要在卫浴产品的平面部分添加花纹，保证喷嘴与卫浴产品表面距离一定即可，可以是2inch或10inch具体视情况而定，如果需要在卫浴产品的曲面部分添加防滑纹，保证喷嘴与卫浴产品表面在一定的范围即可，如2-10inch，例如是在卫浴产品的手把处等有曲面的位置作业。

基于第一实施方式的一个具体实现中，热喷涂工艺包含火焰喷涂、氧乙火焰粉末喷涂、氧乙炔火焰线材喷涂、氧乙炔火焰喷焊、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂等。本实施方式中热喷涂工艺通过喷嘴燃烧混合气体的喷涂工艺仅为举例，应用中并不限于此种热喷涂方式。

本发明的第二实施方式涉及一种基于热喷涂法添加花纹的方法，具体的实施流程如图2所示，相较于第一实施方式，第二实施方式中还对喷涂花纹后的卫浴产品表面进行抛光和防锈处理，具体步骤如下：

步骤201：将混合气体通过喷枪的燃料口充入；

步骤202：将喷涂混合粉末通过喷枪的喷涂口充入，其中，该喷涂混合粉末的熔点低于卫浴产品的熔点，该喷涂混合粉末的熔点低于混合气体燃烧达到的温度，处于融化状态的喷涂混合粉末能够与卫浴产品相融合；

步骤203：点燃所述喷枪的喷嘴，通过燃烧从喷嘴喷出的混合气体，融化从喷嘴喷出的喷涂混合粉末，并将融化后的喷涂混合粉末喷涂在卫浴产品表面，在卫浴产品表面形成花纹；

步骤204：对在卫浴产品表面形成的花纹进行抛光处理；

步骤205：在抛光处理后的卫浴产品表面涂覆保护材料，该保护材料用于防止卫浴产品表面生锈。

该实施方式中，通过对卫浴产品表面添加的花纹进行抛光、防锈等工艺处理，以增强花纹的美观程度以及使用寿命。

基于以上第一或第二实施方式的一个具体实现中，若卫浴产品属于塑料制品，花纹用于防滑，则喷涂混合粉末至少包括：热固性聚合物和热塑性聚合物；若卫浴产品属于金属制品，花纹用于防滑或装饰，则喷涂混合粉末包括：铝及其合金、铜及其合金、陶瓷材料中的一种或多种的组合。

例如，在该卫浴产品为塑料制品时，喷涂混合粉末至少包括亚克力粉和尼龙粉，亚克力粉属于热固性聚合物，尼龙粉为热塑性聚合物，喷涂混合粉末中含有亚克力粉和尼龙粉等高分子材料，能够保证喷涂形成的花纹与塑料卫浴产品板材的相融性，并且喷涂温度接近板材成型温度，不会破坏卫浴产品外观，进而保证喷涂形成的花纹的耐刮擦性能。如图3所示为在亚克力表面喷涂防滑纹实物照片。

例如，在该卫浴产品为金属制品时，喷涂混合材料中包含金属成分，使得热喷涂工艺得到的花纹与基础的卫浴材料结合力优良，而且在金属制品的卫浴产品的表面形成的花纹能形成冶金结合层，进一步提高了花纹的耐刮擦性。图4所示为在亚克力表面喷涂铝基金属防滑纹实物照片。

需要说明的是，无论卫浴产品为何种材料，都可通过在喷涂粉末中添加色粒使花纹色彩丰富，还可通过更换弹性体模板的造型使花纹的图案多样化。

该实施方式中，针对不同材料的卫浴产品选择不同的混合粉末，一方面是使得添加在卫浴产品表面的花纹与该卫浴产品贴合性更好，另一方面也提高了该花纹的耐刮擦性。需要说明的是，该实施方式中所涉及的喷涂混合粉末的选择仅为举例说明，卫浴产品的材料不限于塑料材质和金属材质，还可能是陶瓷材料等，卫浴产品所适用的喷涂混合材料的选择，以与卫浴产品具有较好的相融性为重要参考指标。

基于以上第一或第二实施方式的一个具体实现中，若所述卫浴产品属于塑料制品，喷涂混合粉末包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚氯乙烯(pvc)、尼龙(nylon)、聚氨酯(pu)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚甲醛(pom)、硫化橡胶。该实施方式中，对于含有聚甲基丙烯酸甲酯(亚克力的主要原料)等的卫浴产品，在喷涂混合粉末中加入聚乙烯等塑料制品的原料，能保证喷涂形成的防滑纹更好的融合于塑料材质的卫浴产品，进一步保证形成的花纹的防滑性、耐污性和耐刮擦的特点。

一个具体的实现中，提出了尤其适用于亚克力板材的喷涂混合粉末，该喷涂混合粉末包含的各成分以及各成分所占的比例如下：

聚乙烯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,30％]的范围内；

聚丙烯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

聚苯乙烯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

聚甲基丙烯酸甲酯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,50％]的范围内；

聚氯乙烯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

尼龙在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,40％]的范围内；

聚氨酯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

聚四氟乙烯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

聚对苯二甲酸乙二醇酯在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

聚甲醛在所述喷涂混合粉末中所占的比例在[0,10％]的范围内；

硫化橡胶在喷涂混合粉末中所占的比例在[0,5％]的范围内。

该实施方式中，采用该比例的喷涂混合粉末在亚力克板材表面喷涂花纹，能够进一步保证在亚克力板材的卫浴产品上喷涂形成的花纹的防滑性、耐污性和耐刮擦的特点。

需要说明的是，此处所给出的喷涂混合粉末的配比仅为示例说明，实际也可因具体情况发生变化。例如对尼龙粉、亚克力粉、聚乙烯粉、聚四氟乙烯等成分的比例优化，所喷涂的防滑纹能够具有优异的耐污性和防滑性和耐刮擦性能。需要说明的是，在塑料制品的卫浴产品中，喷涂混合粉末中含有高分子材料能够保证与卫浴产品有较好的相融性，以及更好的耐刮擦性，因此尼龙粉、亚克力粉等高分子材料的比例可根据具体情况优化。

基于以上第一或第二实施方式的一个具体实现中，混合气体包括氧气、燃气、干燥压缩空气。

一个具体的实现中，混合气体中的燃气包括乙炔、天然气、丙烷、氢气。

其中，氧气在混合气体中所占的比例在[30-100]psi(磅/平方英寸)范围内；干燥压缩空气在混合气体中所占的比例在[10-50]psi范围内；乙炔在混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；天然气在混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；丙烷在混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内；氢气在混合气体中所占的比例在[0-90]psi范围内。

具体地说，将氧气、燃气、干燥压缩空气按一定比例混合进入喷枪，喷枪气压10-30psi，此处喷枪气压的值可视具体情况确定。该混合气体的混合比例的确定，需要掌握的原则为：保证混合气体在燃烧时能释放大亮的能量，以及避免燃烧气体过多发生爆炸，保证混合气体燃烧时释放的能量将喷涂混合粉末融化。此处燃气的混合比例仅为举例说明，具体需要的能量和温度视具体情况而定，不限于本实施方式中所涉及的混合气体比例。

基于以上第一或第二实施方式的一个具体实现中，可以采用手持式喷枪进行喷涂，简单易操作。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种基于热喷涂法添加花纹过程中使用的喷涂混合粉末，用于卫浴产品。

其中，喷涂混合粉末的熔点低于卫浴产品的熔点，喷涂混合粉末的熔点低于热喷涂所使用的混合气体燃烧达到的温度，处于融化状态的喷涂混合粉末能够与卫浴产品相融合。

具体的说，本实施方式所涉及的喷涂混合粉末配方成本较低，且易保存。另外，喷涂混合粉末熔点较低，不会破坏卫浴产品表面，该混合粉末配合热喷涂法使用，在融化后喷涂到卫浴产品表面。

第一实施方式可以与第三实施方式相配合实施，第一实施中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不在赘述，相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式中涉及一种基于热喷涂法添加花纹过程中使用的喷涂混合粉末，用于卫浴产品，相对于第三实施方式第四实施方式中对不同材料制作的卫浴产品混合粉末具体包括不同的物质，具体为：

若卫浴产品属于塑料制品，花纹用于防滑，则喷涂混合粉末至少包括：热固性聚合物和热塑性聚合物；

若卫浴产品属于金属制品，花纹用于防滑或装饰，则喷涂混合粉末包括：铝及其合金、铜及其合金、陶瓷材料中的一种或多种的组合。

基于第三或第四实施方式的一个具体的实现中：喷涂混合粉末包括聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚苯乙烯ps、聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚氯乙烯pvc、尼龙、聚氨酯pu、聚四氟乙烯ptfe、聚对苯二甲酸乙二醇酯pet、聚甲醛pom、硫化橡胶。

一个具体实现中，提出了尤其适用于亚克力板材的喷涂混合粉末，该喷涂混合粉末包含的各成分以及各成分所占的比例如下：