喷涂设备组件的生产方法和相应的喷涂设备组件的制作方法

专利名称：喷涂设备组件的生产方法和相应的喷涂设备组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产喷涂(涂装)设备组件的生产方法，尤其涉及一种生产变色器、色料阀、喷雾器、机器人等的组件的生产方法。本发明还涉及一种相应生产的喷涂设备组件。
背景技术：
诸如变色器、色料阀或喷雾器的组件的用于机动车喷涂设备中的喷涂设备组件通常由材料移除生产方法(例如轧制、钻孔)或基本成形方法(例如铸造、挤压)生产，因为这些生产方法允许喷涂设备组件必要的低表面粗糙度。
这些已知生产方法的一个缺陷在于成型方面的有限设计自由度，因为某些组件形状不能通过使用相应的生产方法实现。举例而言，介质(例如清洗剂、涂料、空气)的直通管线通常由孔形成，这些孔由于生产方法而仅可具有一条直线路径，因此直通管线的方向变化总是与可出现紊流的弯结相关。
此外，习知生产方法在喷涂设备组件中导致底切部或死区，而这又会导致压力损失或影响清洗能力。
已知的喷涂设备组件生产方法的另一个缺陷在于以下事实，即在生产过程中模型生产相对复杂且耗费大量时间。
另外，已知的喷涂设备组件生产方法需要相对长的制造时间，这使得大量存货存储成为必须或者延迟了完成的喷涂设备组件输送。
此外，在已知的喷涂设备组件生产方法中产生相当大的工具安装成本，例如在铸造过程中所需的铸造模具或轧制切割器或钻的工具安装成本。
已知的喷涂设备组件生产方法的另一个缺陷在于以下事实，即由于工业所使用的生产方法，经常必须向分包商分派实际的制造，而这与工业间谍风险相关。
另外，利用已知生产方法生产单独小批量喷涂设备组件较为困难而且通常无利可图，这使得几乎无法实施针对消费者定制的单独方案。
文献DE10 2005 015 604 AUDE 10 2006 058 562 Al 和DE 10 2004 014209 Al 整体揭示了涂覆设备组件，诸如用于旋转式喷雾器、计量设备或机器人的组件。
文献WO 2004/073889AUDE 10 2007 009 277 AUDE 10 2004 041 633AUDE 10 2004 012 682 AUDE 601 14 453 T2、DE 600 14 714 T2、DE 10310 385 B4 和 DE 101 31 657 Al以及EOS公司(EOS GmbH)的公司出版物“电子制造方案”揭示了快速原型法，但是没有针对涂覆设备组件的任何具体参照。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种生产喷涂设备组件的改进生产方法。
本发明的目的还在于提供相应的改进喷涂设备组件。
这些目的通过根据独立权利要求的生产方法和相应生产的喷涂设备组件实现。
本发明包括通过快速原型法或更笼统地通过再生生产方法来生产喷涂设备组件的总体技术教导。其为其中现有的CAD数据(CAD 计算机辅助设计)直接快速转换成工件而无需人工干预或模具的制造方法。大体而言，其为由无形或形状中性材料逐层构建喷涂设备组件的基本(或原始)成形方法。
因此，与传统的材料移除制造方法(例如轧制、钻孔)相反，快速原型法不是移除材料的生产方法，而是构建材料的生产方法。
快速原型法与上述成形方法(例如铸造)的一个区别在于缺少预定模具，从而可以生产各个组件形状。
快速原型法的一个实例涉及立体平板印刷/或立体光固化方法(STL或SLA)，所述方法通常使用液态硬质体(热固性塑料)或交联形成硬质体的塑料作为材料进行。在此情况下，喷涂设备组件的形状可由STL数据(STL 标准三角测量语言)预先确定，这从现有技术中已知。
快速原型法的另一个实例是所谓的选择性激光烧结(SLS)，其使用热塑性材料 (例如聚碳酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯)而且也可使用金属作为材料执行。
就快速原型法而言，也可使用聚酰胺铸造方法，该方法可使用聚酰胺作为材料进行。
所谓的粉末基激光生成也是有利的。在此情况下，通过供给喷嘴将粉状材料连续引入聚焦的激光束中。喷涂设备组件在此情况下逐层构建，粉末通过激光束熔融且接着通过熔融冶金术结合至下方的粉末层。几乎所有的金属合金可用于此。
此外，就快速原型法而言，也可使用所谓的熔融沉积建模，其中喷涂设备组件由可熔融塑料逐层构建。熔融沉积建模基于由塑料或蜡通过加热制成的线形材料液化而形成。 当此材料随后冷却时，材料固化。在此情况下可通过挤压来涂布材料，出于该目的，可使用在制造平面中可自由移位的加热模。在逐层生产模型过程中，接着获得各个层，这些层可结合在一起以形成复杂形状的一部分。
另一个可能的快速原型法是所谓的分层实体建模(LOM)，其中工件由纸成层构建， 也使用了由陶瓷、塑料或铝制成的薄膜进行实验。每个新层在此情况下层压至已有层上，且接着相对于其轮廓切割。
作为快速原型法，也可使用所谓的3D印刷来生产喷涂设备组件。在此情况下，粉末(例如纤维素粉末)通过注入粘合剂在各个位置以针对性方式固化。
另一个可能的生产方法是所谓的轮廓绘制，其本身从现有技术也是已知的。
最后，喷涂设备组件也可使用根据本发明的生产方法通过所谓的复合喷射 (PolyJet)方法生产。
然而，就所使用的快速原型法而言，本发明不限于具体方法，而原则上也可使用其他快速原型法执行。
在现有技术中，迄今为止，尚未提出使用快速原型法来生产喷涂设备组件，因为已知的快速原型法仅允许令人不满意的表面粗糙度，这对喷涂设备组件而言是不可接受的， 因为在介质输送喷涂设备组件的情况下，需要较低的表面粗糙度，以在变色或工作中断的情况下实现良好的清洗能力。因此，在根据本发明的生产方法中，在快速原型法已进行后， 由快速原型法生产的喷涂设备组件优选受到表面平滑化后加工处理，以实现所需的低表面粗糙度。
举例而言，喷涂设备组件的表面平滑化后加工可通过电化学处理、抛光进行，尤其可通过电解抛光、酸洗、研磨、珩磨、擦光、喷丸清理、干冰爆破、干雪或精整进行。介质(例如涂料、清洗剂、空气)直通管线内壁的表面平滑化在这里尤其重要，因为涂料可能附着至直通管线的粗糙内壁，且这在变色情况下破坏性尤其明显。此外，应注意，沿着直通管线会出现压力损失，因为管线横截面优选尽可能小。这些直通管线可借助于使颗粒穿过直通管线而平滑化，其中颗粒可悬浮在载液或包含在载气中。随着颗粒穿过，颗粒接着可在直通管线内壁上研磨作用，因而导致表面平滑化。举例而言，颗粒可以是微粒、珠体、球体、成型部件或由玻璃、陶瓷、氧化铝、聚合物、坚果壳、有机物质、二氧化碳球粒、雪、沙或矿物质形成的粉尘。根据直通管线横截面和所需的表面质量选择颗粒类型、形状和尺寸。
此外，直通管线的内表面可设有涂层，所述涂层具有充分低的表面粗糙度。
在执行了快速原型法后，喷涂设备组件的表面平滑化后加工优选导致以下粗糙度 Rz，S卩，其至少在组件表面的子区域中低于Rz = 20,Rz = 10,RZ = 5或甚至Rz = 2。在涂料或清洗剂中尤其需要此低表面粗糙度，以最小化涂料粘附。
另外，根据本发明生产的喷涂设备组件可具有塑料部件或金属部件，两者均优选采用快速原型法形成。举例而言，由金属制成的阀座可由此无缝嵌入在聚合物基体中。在表面平滑化后加工之后，喷涂设备组件的塑料部件于是优选具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于Rz = 20、Rz = 15、Rz = 10、Rz = 9、Rz = 8或Rz = 7，而喷涂设备组件的金属部件优选在表面平滑化后加工之后具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于 Rz = 10、Rz = 5、Rz = 2 或 Rz = 1. 5。
也应提及，快速原型法中的喷涂设备组件可由不同材料制造，所述材料的材料特性不同且适用于相应的组件功能。举例而言，可使用耐溶剂性和/或耐涂料性第一材料，而第二材料具有比第一材料高的硬度、抗断裂性、强度和/或刚度。用于涂料和/或清洗剂的直通管线于是可由耐溶剂性/或耐涂料性第一材料加衬，而喷涂设备组件或者可由更硬的第二材料制成，从而实现更高的组件强度。另外，不同材料可具有不同的电性能，诸如不同的特定导电性。
根据本发明的生产方法适用于生产大范围的不同喷涂设备组件，例如喷涂设备的色料阀或者喷雾器(尤其是旋转喷雾器)、机器人或用于密封组件的密封装置的组件。另外，变色器或计量泵的组件也可通过根据本发明的生产方法生产。此外，根据本发明的生产方法也适用于生产按比例缩小的喷涂设备组件的模型，例如机器人模型，尤其是喷涂机器人或操纵机器人、喷涂室、喷涂线、喷涂设备或喷雾器的模型，在此仅举几个例子说明。
优选地，根据本发明生产的喷涂设备组件基本上无死区和/或基本上无底切部， 从而实现良好的清洗能力。然而，当然，也可很容易地产生诸如底切部的复杂几何形状。
此外，根据本发明的喷涂设备组件可包括由高强度聚合物制成的壳体和由耐溶剂性和/或耐涂料性聚合物制成的介质输送直通管线，所述直通管线尤其用作涂料或溶剂的通道。
也可从在多色影印机上使用的方法衍生出不同材料的选择性涂布。在此情况下， 先前已用待生产的层的影像曝光的光敏中间载体开始与塑料粉末(“调色剂”)接触，塑料粉末仅沉积在曝光位置处。针对每种待处理的材料提供一个光敏中间载体(例如鼓、带、板)。先前从CAD数据获得的层的所得潜影转移至目标上(即，转移至最终成型部件上)， 且在此处交联或烧结。可加热中间载体，以简化转移(颗粒粘附至目标)。可选地，中间载体设有抗粘附层。可选地，中间载体由可透过用于固化的辐射的材料制成(也可参照DE 43 32 982，权利要求12ff)。在另一变型中，支撑材料具有研磨属性，其用于在洗涤处理过程中后加工内表面。
根据本发明的喷涂设备组件的另一个实例是阀，尤其是色料阀，其包括嵌入聚合物中的由金属制成的阀座，聚合物优选是耐溶剂性和/或耐涂料性的。
然而，根据本发明的喷涂设备组件可以由金属制成且可具有至少一个可填充支撑结构的空腔，其中与支撑结构相邻的至少一个喷涂设备组件区域至少部分地填充材料，尤其是聚合物，该材料具有比金属低的质量密度，以维持喷涂设备组件整体的低重量。
另一个可能性是出于重量减少的目的生产由相同或不同材料制成的蜂窝结构。
上文已提到，具有不同材料特性的不同材料可用在根据本发明的快速原型法中。 举例而言，第一材料可首先通过快速原型法涂布。在快速原型法中，第一材料可接着在预定位置处固化，以形成组件，所涂布的第一材料仅部分固化。第一材料的未固化部分接着被移除，这可例如通过抽吸发生。在另一步骤中，第二材料接着在快速原型法中涂布，且接着在预定位置处固化，以形成组件，所涂布的第二材料也仅部分固化。最后，第二材料的未固化部分接着例如通过抽吸被移除。
不同材料在此情况下可通过印刷(或打印)头涂布，所述印刷头具有用于每种材料的专用喷嘴。
上文已提及，根据本发明的喷涂设备组件可具有用于流体的直通管线，诸如用于涂料、溶剂或压缩空气的直通管线。直通管线在此情况下优选形成为使得直通管线基本上无弯结和/或至少在其长度的一部分上连续弯曲，其中曲率半径可连续变化。直通管线的这种成型设计对清洗能力具有积极作用，因为于是没有紊流或可能导致涂料沉积的很小紊流可出现在直通管线中的弯结处。因此，直通管线优选形成为使得直通管线中的流体(例如涂料)以基本上层流(无涡流)的方式流动，这尤其适用于直通管线方向改变的直通管线区域。
此外，钻孔可被如此导向，以使得最大数目的功能可包含在组件/喷雾器中。这允许在相同尺寸中产生更多功能，或者针对相同数目的功能组件可变小。
另外，归因于通过手轴的扭曲和运动，用于软管的连接螺纹可配置在组件中心。通道接着在组件外壁附近导向，以在(例如用于阀的)功能组件内部形成空间。
另一个可能性是通过产生紊流的区域的针对性并入来集成或整合混合功能。
另外，直通管线内壁可经受上述表面平滑化后加工，以在直通管线内壁上实现尽可能最低的表面粗糙度。
也应提及，可在根据本发明的快速原型法中使用大范围的不同材料，例如具有或不具有纤维填料的聚合物、粉末基聚合物、导电聚合物、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、热塑性聚氨酯(PUR)、聚芳醚砜、聚砜类(PSU)、聚醚砜(PESU)、聚苯砜(PPSU)、聚苯硫醚(PPQ、聚醚酰亚胺(PIQ、聚酯(PEQ、粉状材料、液体材料、悬浮物、 硬质体(尤其是液态硬质体)、热塑性塑料(尤其是聚碳酸酯、聚酰胺)、聚氯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、金属粉末或UV敏感光敏聚合物(对紫外线敏感光致聚合物)。
也应提及，本发明不仅包括其中使用了快速原型法的根据本发明的上述生产方法。相反，本发明还包括相应生产的喷涂设备组件，其特征在于通过快速原型法生产，这可在完成的喷涂设备组件上检测到。
本发明的一个优点在于减少了研发时间，因为设计者业已在设计它之后的几个小时内在手头上具有所需的喷涂设备组件，而且也能够检查它。结果是，总研发时间减少，更快速地检测错误，且可快速检测安装空间。另外，根据本发明的生产方法可快速生产示范模型，从而使得与进一步形成相关的决策可更快速地进行，因为涉及的所有当事人都可基于示范模型设想组件。此外，也可使用根据本发明的生产方法快速且容易地生产工具模型 (例如铸件)。
另外，根据本发明的生产方法允许更大的产品复杂度，这在其他制造方法(例如材料移除制造方法、铸造技术、注射成型)中是不可能的，或者由于项目数量小而无法获利。结果是，在喷涂设备组件中可集成多个技术功能，而且可实现技术功能元件的更大包装也/又。
此外，可通过根据本发明的生产方法减小喷涂设备组件的重量，由此例如导致喷涂机器人受到较低的机械负载。喷涂机器人上的机械负载减小则允许更大的运动动力、更低的电流消耗和更小的机器人构造。所需机器人尺寸的减少则允许更小的喷涂室，这导致更低的投资成本和运行成本，因而减小单元喷涂成本。
此外，借助根据本发明的生产方法，从订购到输送的制造次数可减少，且所需的存货水平可减少或完全消除。另外，因为需要外部提供的制造步骤更少，所以可增加制造深度。
根据本发明的方法的另一个优点在于更低的工具安装成本，因为需要更少的工具。
此外，也可使用根据本发明的生产方法来生产工具和装置。
根据本发明的另一个优点在于生产成本的降低，因为制造所需的人员数目更低。 举例而言，无需雇佣高水平的CNC操作员(CNC 计算机化数字控制)来操作机器工具，而这在现有技术中是必须的。
此外，在根据本发明的生产方法中，省略了一部分编程工作，这又会导致生产成本降低。
根据本发明的生产方法的一个显著优点在于以下事实，S卩，可在不需要高制造成本的情况下进行小批量制造，这则使得可以针对消费者实施单独方案。
因为根据本发明的生产方法通常在室内实施，所以无需向分包商发布图和组件， 这将与工业间谍风险相关。
此外，利用根据本发明的生产方法，制造商业秘密仍保持在公司内，因而不会被转移到外部制造商。
此外，可使用根据本发明的生产方法廉价且快速地生产出于培训和市场目的的展示模型(例如包括剖面、半剖面)。
用于涂料和清洗剂的直通管线的上述流动优化设计在变色过程中减少了涂料消耗和清洗剂消耗。此外，变色时间、涂料消耗和清洗剂消耗也可通过根据本发明的生产方法减少。
喷涂期间较短的反应时间对根据本发明构造的喷涂设备组件也是有利的，因为用于涂料和/或清洗剂的直通管线可具有最优横截面、通道路径和管线长度。
因此，根据本发明生产的喷涂设备组件在相同尺寸的情况下具有增加的功能性和更低的重量，这与上述优点相关。
此外，根据本发明生产的喷涂设备组件也更适用于喷涂机动车体内部，因为喷涂设备组件可设计为在具有相同功能性的情况下更小。
另外，在根据本发明的生产方法中，喷涂设备组件的壁厚可优化，这则可用于改良电绝缘性能。
最后，本发明的一个优点在于更快速地获得替换部件，因为当需要时可立即制造替换部件。
原则上，表面平滑化也可是压实(压紧)或表面的其他改进。也可涂布(或施加) 保护层或所谓的易清洁表面(例如具有莲花效应或以鲨鱼皮形式)，结果是不仅粗糙度可以改进。包括例如用于空气管线的较低粗糙度值和用于涂料管线的易清洁表面的组合也是可能的。此外，也可以使管线起初具有平滑表面且接着具有易清洁表面。
一个变型也可以是，主要使用该方法生产“容易”组件(例如空腔、格状结构或最优通道导向)，而传统生产方法继续用于高精度功能，例如用于特定配合车削至所需尺寸、钻孔、研磨(磨削)等。


本发明的其他优点、进一步进展在从属权利要求中给出或者将在下文中参照附图结合本发明实施例的优选实例的描述更详细地解释，其中 图1以流程图形式示出了根据本发明的生产方法； 图2以流程图形式以多个子步骤示出了图1中的快速原型法； 图3示出了包括快速原型机的根据本发明的生产装置； 图4A-4C示出了具有用于涂料和清洗剂的直通管线的传统喷涂设备组件，所述直通管线具有弯结； 图5A、5B示出了根据本发明的喷涂设备组件，其大部分对应于图4A-4C示出的喷涂设备组件，但是其具有无弯结、连续弯曲的直通管线； 图6A示出了包括具有弯结的成型空气管线的传统旋转喷雾器； 图6B示出了根据本发明的旋转喷雾器，其大部分对应于图6A示出的旋转喷雾器， 但是其包括无弯结的成型空气管线。
具体实施例方式在如图1所示的根据本发明的生产方法中，首先在第一步骤Sl中以传统方式在 CAD系统中设计喷涂设备组件，在CAD系统中生成喷涂设备组件的设计数据。举例而言，这里的设计数据可以呈已知的STL格式(STL 标准三角测量语言)，但是其他数据格式原则上也是可以的。
在下一步骤S2中，喷涂设备组件设计数据接着转换成快速原型机的控制数据。快速原型机可例如是可从EOS公司商购得到的EOSINT P390、P700或P730或FORMIGA PlOO型机器。
在下一步骤S3中，快速原型机接着利用控制数据启动，以生产喷涂设备组件。
接着在步骤S4中进行出于表面平滑化目的对喷涂设备组件的后加工。这里，举例来说，颗粒(例如微粒)可穿过介质直通管线，从而由于它们对介质直通管线内壁的磨削效应导致表面平滑化。这里压实也是可以的。
最后，在步骤S5中，所谓的易清洁表面可形成在介质直通管线内壁上，从而改良清洗能力。步骤S4和S5可以任何次序联合或单独进行。
图2中的流程图以多个子步骤S3. 1-S3. 6示出了快速原型法的步骤S3。
在第一步骤S3. 1中，首先涂布第一层第一材料A。在第二步骤S3. 2中，涂布为一层的材料A接着根据喷涂设备组件的预定设计和控制数据在组件的某些点处部分固化。在下一步骤S3. 3中，接着通过抽吸移除材料A的未固化残余物。在下一步骤S3. 4中，接着涂布一层第二材料B，且接着在步骤S3. 5中，该层第二材料B根据预定控制和设计数据在组件的某些点处部分固化。最后，在步骤S3.6中，通过抽吸移除未固化的材料B残余物。接着， 针对每个材料层重复步骤S3. 1-3. 6，直至获得所需的喷涂设备组件为止。
因此，就快速原型法而言，喷涂设备组件在步骤S3. 1-3.6中由不同材料逐层构建，这几乎可以获得任何所需的组件几何形状和材料组成。
图3以极其简化的形式示出了用于实施如图1和2所示的生产方法的相应生产系统。
这里，在CAD系统1中以传统方式设计喷涂设备组件。
CAD系统1接着将喷涂设备组件的设计数据(例如STL数据)传输至控制计算机 2，控制计算机2将用于喷射设备组件的设计数转换成用于启动快速原型机3的控制数据。 快速原型机3接着根据控制计算机2预先确定的控制数据运行，因而使用快速原型法生成所需的喷涂设备组件。
可替换地，控制计算机2也可经过数据接口 4和数据网络5从远程CAD系统6接收喷涂设备组件的设计数据。举例而言，每一个均可访问快速原型机3的多个CAD系统可配置在设计部门中。
图4A-4C示出了根据现有技术的虚构喷涂设备组件7。在此虚构实施例的实例中， 喷涂设备组件7具有入口 8，涂料或清洗剂在入口 8处进入喷涂设备组件7。涂料或清洗剂接着经由垂直于入口 8定向的出口 9离开喷涂设备组件7。两个钻孔10、11在入口 8和出口 9之间延伸，这两个钻孔10、11相互垂直定向且在直角弯结12处相互会合。这种成型设计使得易于通过钻生产钻孔10、11，但这需要各个钻孔10、11的直线、无弯结和不弯曲路径。结果是，紊流W(参见图4C)在弯结12处形成，这会导致涂料沉积并损害喷涂设备组件 7的清洗能力。
图5A和5B示出了对应的喷涂设备组件7，所述喷涂设备组件7已根据本发明生产和优化而且很大程度上对应于上文描述且在图4A-4C所示的实施例的实例，因此参照上文描述，以避免重复，其中对于对应的细节使用相同的标记。
此实施例的实例的一个特定特征在于以下事实，S卩，连续弯曲、无弯结的直通管线 13在入口 8和出口 9之间行进，在直通管线13中涂料和清洗剂以层流(无涡流)方式流动。一方面，入口 8和出口 9之间的流阻由此减小。另一方面，喷涂设备组件7可归因于直通线13的无弯结形状而更好地得到清洗。
图6A示出了例如在DE 102 33 198 Al中描述的传统旋转喷雾器14，这样，有关旋转喷雾器14的结构和功能的该专利申请中的内容必须整体包括在本说明书中。
在这一点上唯一重要的是，旋转喷雾器14具有成型空气管线，其包括轴向行进的短钻孔15以及径向行进的短钻孔16，短钻孔15在直角弯结处与短钻孔16会合。
短钻孔15与短钻孔16之间的过渡处的成型空气管线的弯结轮廓的一个缺陷在于相对高的流阻。
图6B示出了根据本发明的旋转喷雾器14，除下文解释的区别之外，其与上文描述且在图6A中所示的旋转喷雾器完全对应，因此，可参照上文描述，从而避免重复，其中对于对应的细节使用相同的标记。
此实施例的实例的一个特定特征在于以下事实，即在图6A中相互成直角行进的两个短钻孔15、16由连续弯曲、无弯结成型的空气管线17替换，这将导致低得多的流阻。
本发明不限于上文描述的实施例的优选实例。相反，大量变型和修改是可能的，这些变型和修改同样利用了本发明的概念，且因此落入本发明的保护范围内。
附图标号列表 1CAD系统 2控制计算机 3快速原型机 4数据接口 5数据网络 6CAD系统 7喷涂设备组件 8入口 9出口 10钻孔 11钻孔 12弯结 13直通管线 14旋转喷雾器 15短钻孔 16短钻孔 17直通管线 Sl--S5 步骤 S3.1-3.6步骤 W紊流
权利要求
1.生产喷涂设备组件(7； 14)的生产方法，尤其是生产变色器、色料阀或喷雾器的组件的生产方法，其特征在于，所述喷涂设备组件(7 ； 14)由快速原型法生产。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于a)由所述快速原型法生产的所述喷涂设备组件(7； 14)在实施所述快速原型法后经受表面平滑化后加工，和/或b)在实施所述快速原型法后，易清洁表面被涂布到由所述快速原型法生产的所述喷涂设备组件(7 ； 14)上。
3.如权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述表面平滑化后加工包括下述工艺中的至少一个a)电化学处理b)抛光，尤其是电解抛光c)酸洗d)研磨e)珩磨f)擦光g)精整h)辐射i)压实，尤其是碾压j)涂覆k)利用二氧化碳球粒或二氧化碳雪球处理1)使颗粒经过所述喷涂设备组件(7 ； 14)中的空腔或通道(13 ； 17)，所述颗粒悬浮在载液中或包含在载气中，所述颗粒包括颗粒状微粒、珠体、球体、成型部件或者由玻璃陶瓷、 氧化铝、聚合物、坚果壳、有机物质、沙或矿物质形成的粉尘。
4.如权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于，在所述表面平滑化后加工之后，所述喷涂设备组件(7 ； 14)具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于Rz = 20,Rz = 10、Rz = 5 或 Rz = 2。
5.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)具有塑料部件和金属部件，这两者均优选由所述快速原型法形成，和/或b)在所述表面平滑化后加工之后，所述喷涂设备组件(7;14)的所述塑料部件具有粗糙度Rz，其至少在所述组件表面的子区域中低于Rz = 20,Rz = 15,Rz = 10,Rz = 9,Rz = 8或Rz = 7，和/或c)在所述表面平滑化后加工之后，所述喷涂设备组件(7;14)的所述金属部件具有粗糙度Rz，其至少在所述组件表面的子区域中低于Rz = 10、Rz = 5、Rz = 2或Rz = 1.5。
6.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)根据所述快速原型法至少由第一材料和第二材料生产， 和/或b)所述第一材料是耐溶剂性和/或耐涂料性的，和/或c)所述第二材料具有比所述第一材料高的硬度、抗断裂性、强度和/或刚度，和/或d)所述第一材料具有与所述第二材料不同的电性能。
7.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，所述喷涂设备组件(7、14)是下述喷涂设备组件之一a)喷涂设备的色料阀，b)喷雾器(14)的组件，尤其是旋转喷雾器的组件，c)变色器的组件，d)计量泵的组件，e)按比例缩小的机器人模型，尤其是喷涂机器人或操纵机器人模型，f)按比例缩小的喷涂室模型，g)按比例缩小的喷涂线，h)按比例缩小的喷涂设备模型，i)按比例缩小的喷雾器模型，尤其是旋转喷雾器模型，j)机器人的介质输送部件，k)机器人组件，1)通道或管道，m)密封装置的组件，η)从变色器到能量链的所有色料的歧管。
8.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，所述喷涂设备组件(7； 14)基本上无死区和/或基本上无底切部。
9.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)包括由高强度聚合物制成的壳体和由耐溶剂性和/或耐涂料性聚合物制成的介质输送直通管线(13 ； 17)，所述直通管线(13 ；17)尤其用作涂料或溶剂的通道，和/或b)所述喷涂设备组件(7； 14)为阀，尤其是色料阀，其包括嵌入聚合物中的由金属制成的阀座，所述聚合物优选是耐溶剂性和/或耐涂料性的，和/或c)所述喷涂设备组件(7； 14)由金属制成且具有至少一个填充有支撑结构的空腔，其中与所述支撑结构相邻的至少一个喷涂设备组件区域至少部分地填充有材料，尤其是填充有聚合物，所述材料的质量密度比金属低，和/或d)使用不同的激光束、尤其是具有不同强度的激光束加工不同材料。
10.如权利要求8或9所述的生产方法，其特征在于，所述快速原型法中包括以下方法步骤(S3. 1-S3. 6)a)涂布第一材料，b)在预定位置固化所述第一材料，以形成所述组件，涂布的第一材料仅部分固化，c)尤其通过抽吸移除所述第一材料的未固化部分，d)涂布第二材料，e)在预定位置固化所述第二材料，以形成所述组件，涂布的第二材料仅部分固化，f)尤其通过抽吸移除所述第二材料的未固化部分。
11.如权利要求8至10之一所述的生产方法，其特征在于，所述不同材料由印刷头涂布，所述印刷头具有用于每种材料的至少一个专用喷嘴。
12.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)由所述快速原型法形成，以使得用于流体的直通管线 (13 ；17)在基本上实心的喷涂设备组件(7 ； 14)中延伸，其中所述直通管线(13 ；17)尤其是用于涂料、溶剂或压缩空气的直通管线，和/或b)所述直通管线(13；17)形成为使得所述直通管线(13、17)基本上无弯结，和/或c)所述直通管线(13;17)形成为使得所述直通管线(13、17)至少在其长度的一部分上连续弯曲，和/或d)所述直通管线(13;17)的内壁经受所述表面平滑化后加工，和/或e)所述直通管线(13；17)形成为使得所述直通管线(13 ；17)中的流体尤其在所述直通管线(13;17)的方向变化区域中以层流和无涡流方式流动。
13.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，在所述快速原型法中涂布下述材料a)无纤维填料的聚合物b)粉末基聚合物c)导电或不导电聚合物d)聚醚醚酮(PEEK)e)聚甲醛(POM)f)聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)g)热塑性聚氨酯(PUR)h)聚芳醚砜i)聚砜(PSU)j)聚醚砜(PESU) k)聚苯砜(PPSU) 1)聚苯硫醚(PPS) m)聚醚酰亚胺(PIS) η)聚酯(PES) ο)粉状材料 P)液体材料 q)悬浮物r)硬质体，尤其是液态硬质体s)热塑性塑料，尤其是聚碳酸酯、聚酰胺t)聚氯乙烯u)丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)ν)金属粉末w) UV敏感光敏聚合物。
14.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，所述快速原型法是以下方法之a)立体平版印刷b)选择性激光烧结C)聚酰胺铸造d)激光生成e)熔融沉积建模f)分层实体建模g)3D印刷h)轮廓绘制i)复合喷射方法。
15.如前述权利要求之一所述的生产方法，其特征在于，所述喷涂设备组件通过所述快速原型法与材料移除生产方法的组合生产。
16.快速原型机(3)的应用，用于生产喷涂设备组件(7；14)。
17.喷涂设备组件(7;14)，尤其是变色器、色料阀或喷雾器的组件(14)，其特征在于， 所述喷涂设备组件(7、14)由快速原型法生产，尤其通过如权利要求1至15之一所述的生产方法生产。
18.如权利要求17所述的喷涂设备组件，其特征在于，所述喷涂设备组件(7； 14)具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于Rz = 20、Rz = 10、Rz = 5或Rz = 2。
19.如权利要求18所述的喷涂设备组件，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)具有塑料部件和金属部件；b)所述喷涂设备组件(7;14)的所述塑料部件具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于 Rz = 20、Rz = 15、Rz = 10、Rz = 9、RZ = 8 或 Rz = 7 ；c)所述喷涂设备组件(7； 14)的所述金属部件具有粗糙度Rz，其至少在组件表面的子区域中低于 Rz = 10、Rz = 5、Rz = 2 或 Rz = 1. 5。
20.如权利要求17至19之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，所述喷涂设备组件(7 ； 14)是下述喷涂设备组件之一a)喷涂设备的色料阀b)喷雾器(14)的组件，尤其是旋转喷雾器的组件c)变色器的组件d)计量泵的组件e)按比例缩小的机器人模型，尤其是喷涂机器人或操纵机器人模型f)按比例缩小的喷涂室模型g)按比例缩小的喷涂线h)按比例缩小的喷涂设备模型i)按比例缩小的喷雾器模型，尤其是旋转喷雾器模型 j)机器人的介质输送部件k)机器人组件 1)通道或管道 m)密封装置的组件η)从变色器到能量链的所有色料的歧管。
21.如权利要求17至20之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，所述喷涂设备组件(7 ； 14)基本上无死区和/或基本上无底切部。
22.如权利要求17至21之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)至少由第一材料和第二材料制成，和/或b)所述第一材料是耐溶剂性和/或耐涂料性的，和/或c)所述第二材料具有比所述第一材料高的硬度、抗断裂性、强度和/或刚度，和/或d)所述第一材料具有与所述第二材料不同的电性能。
23.如权利要求17至22之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)包括由高强度聚合物制成的壳体和由耐涂料性和/或耐溶剂性聚合物制成的介质输送直通管线(13;17)，所述直通管线(13、17)尤其适用于涂料或溶剂的通道，和/或b)所述喷涂设备组件(7； 14)为阀，该阀包括嵌入聚合物中的由金属制成的阀座，所述聚合物优选是耐涂料性和/或耐溶剂性的，和/或c)所述喷涂设备组件(7； 14)由金属制成且具有至少一个填充有支撑结构的空腔，其中与所述支撑结构相邻的至少一个组件区域至少部分地填充有材料，尤其填充有聚合物， 所述材料的质量密度比金属低。
24.如权利要求17至23之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，a)所述喷涂设备组件(7； 14)具有用于涂料或清洗剂的直通管线(13 ；17)，该直通管线完全由所述固体喷涂设备组件(7;14)包围，和/或b)所述直通管线(13；17)以基本上无弯结的方式延伸，和/或；c)所述直通管线(13;17)至少在其长度的一部分上连续弯曲，和/或d)所述直通管线(13；17)形成为使得所述直通管线(13 ；17)中的流体尤其在所述直通管线(13;17)的方向变化区域中以层流和无涡流方式流动。
25.如权利要求17至M之一所述的喷涂设备组件(7； 14)，其特征在于，a)所述喷涂设备组件是喷涂机器人的机器人手臂；和b)所述机器人手臂具有用于介质的集成直通管线。
全文摘要
本发明涉及一种生产喷涂设备组件的生产方法，尤其是生产变色器、色料阀或喷射装置的组件的生产方法。根据本发明，喷涂设备组件通过快速原型法生产而成。本发明还涉及相应生产的喷涂设备组件。
文档编号B29C67/00GK102186652SQ200980141167
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月15日
发明者S·韦塞尔基, H-G·弗里茨, F·赫勒, T·贝尔 申请人:杜尔系统有限责任公司