DD253647B1 - Verfahren zur pulver-emaillierung - Google Patents
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Abstract
Bei diesem Verfahren zum Auftragen von Emailpulver auf Werkstücke unter Zusatz von Schutzgas werden bekannte Vorrichtungen, wie Sprühgeräte, Sprühraum, verwendet. Um das Aufladeverhalten des Emailpulvers zu verbessern, die Möglichkeit der Entladung zu verhindern und damit die Sprühausbeute und die Pulverhaftung auf dem Werkstück zu erhöhen, wird der Pulverauftrag unter Zusastz von C0,-haltigem Gas durchgeführt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auftragen von elektrostatisch versprühbarem Emailpulver auf Werkstücke unter Zusatz von Schutzgas.
Es ist bekannt und Stand derTechnik, Emailpulver, d. h. pulverisierte, hydrophobierte Emailfritten u. dgl. in Luft zu suspendieren, in dieser Form einem Sprühgerät zuzuführen und dort unter Einfluß eines elektrischen Feldes zu versprühen, wobei das elektrische Feld durch eine Hochspannung erzeugt wird.
So beschreibt beispielsweise die DE-OS 2715128 ein Verfahren zum Aufbringen eines verglasbaren Emails auf metallische Werkstücke mittels Erzeugung eines kräftigen gerichteten elektrostatischen Feldes, welches das geladene Pulver auf das Werkstück leitet.
im Unterschied zur elektrostatischen Beschichtung mit organischen Pulvern sind die Partikel von Emailpulver zunächst nicht ohne zusätzliche technologische Mittel, wie z. B. Umhüllen mit Silikonverbindungen, elektrostatisch versprühbar, da sie eine anorganische Zusammensetzung aufweisen und die erforderlichen hohen elektrischen Oberflächenwiderstände nicht vorliegen.
Andererseits sind Emailpulverluftgemische nicht explosibel. Die mit den bekannten Aufbereitungsverfahren hergestellten Emailpulver unterliegen während des Auftragsprozesses in hohem Maße im Gegensatz zu Kunststoffpulvern der negativen Beeinflussung durch Luftfeuchte und Temperatur.
Aus diesem Grunde ist allen bekannten Verfahren gemeinsam, daß die Geschwindigkeit und das Ergebnis der Beschichtung (aufgetragene Schichtdicken) in hohem Maße vom Feuchtigkeitsgehalt und der Temperatur der zur Suspendierung verwendeten und der anderweitig in den Sprühraum einströmenden Luft abhängig sind. Aus diesem Grund muß die zur Suspendierung und zum Transport des Emailpulvers verwendete Luft getrocknet und der Sprühraum klimatisiert werden.
Für eine hohe Sprühausbeute einerseits und eine gute Haftung des Pulvers auf dem Werkstück andererseits sind enge Grenzen von Temperatur und Luftfeuchte einzuhalten. Außerdem sind Alterungsvorgänge des im Kreislauf befindlichen Oversprays nicht zu vermeiden, so daß sie Qualitätsnachteile des Emailüberzuges bewirken. Obwohl bisher ein hoher apparativer Aufwand erforderlich ist, erfolgt eine zunehmende Anwendung dieser Technologien auf Grund ihrer Produktivität und Umweltfreundlichkeit.
In der DD-PS 142664 und in der DE AS 2451672 sind Verfahren zum elektrostatischen Aufsprühen von organischen Beschichtungspulvem auf vorerhitzte Werkstücke aus Metall beschrieben, bei denen neben anderen technologischen Besonderheiten des Aufsprühen der Beschichtungspulver mit Inertgas erfolgt, d.h., daß die zur Beschichtung vorgesehenen Werkstücke zum Schutz vor Feuchtigkeitsablagerungen erwärmt sind und zum Zweck der Verhinderung der Oxydation der Werkstücke und zur Senkung der Explosionsgefahr des Kunststoffpulver-Luftgemisches der Einsatz von Inert- oder Schutzgas notwendig ist.
Die Verwendung dieser Lösung für das Beschichten mit Emailpulver ist auf Grund der konstruktiven Ausgestaltung der verwendeten Vorrichtung und des technologischen Verfahrensablaufes nicht gegeben, da elektrostatisch versprühbare Emailpulver nicht qualitätsgerecht auf erhitzten Materialien haften. Weiterhin ist der Einsatz von Inertgas für Emailpulver in diesem Zusammenhang nicht erforderlich, da Emailpulver nicht explosibel ist. In ähnlicher Weise ist die in DE-GM 1977751 beschriebene Anordnung zum gleichmäßigen Austritt des Pulvers aus einem schräggestellten Vorratsbehälter unter Zusatz von Inert- oder Löschgasen einer elektrostatischen Sprühvorrichtung zu sehen.
Den bekannten Verfahren zur elektrostatischen Emailpulverbeschichtung ist gemeinsam, daß ein hoher apparativer Aufwand erforderlich ist, um die Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen im Toleranzbereich zu halten und damit eine gleichbleibende Qualität der Beschichtung zu gewährleisten, wobei die Sprüh- und Abscheideraten unterschiedlich sind und dadurch Schichtdickenunterschiede unvermeidbar sind.
Das Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung der Effektivität der elektrostatischen Emailpulverbeschichtung, eine Minimierung der Schichtdickenunterschiede und eine Verringerung der Investitionskosten.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Auftragen von elektrostatisch versprühbarem Emailpulver auf Werkstücke unter Zusatz von Gas zu schaffen, durch das mittels erhöhter Sprüh- und Abscheideraten die Schichtdickenunterschiede auf ein Minimum gesenkt werden und die Abhängigkeit von Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen reduziert wird.
Dabei wird unter dem Begriff elektrostatischer Pulverauftrag der Prozeß der Aufladung der Emailpartikel, die Wanderung derselben zum Werkstück und die anschließende Abscheidung der Partikel auf dem Werkstück verstanden. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß durch den Zusatz von CO2 das Aufladeverhalten des Emailpulvers verbessert, gleichzeitig die Möglichkeit der Entladung verhindert, damit die Sprühausbeute gesteigert und die Pulverhaftung auf dem Werkstück erhöht wird. Des weiteren wird die Abhängigkeit des Beschichtungsprozesses von Temperatur und Luftfeuchtigkeit der umgebenden Arbeitsatmosphäre reduziert, die Effektivität der elektrostatischen Emailpulverbeschichtung wesentlich verbessert, wobei gleichzeitig die Investitionskosten durch Verringerung der notwendigen Einrichtungen, wie Klimatisierungseinrichtungen für den Sprühraum, Anzahl der notwendigen Sprühgeräte, gesenkt und durch die Erzeugung einer gleichmäßigen Schichtdicke die Schichtdickenunterschiede auf ein Minimum reduziert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:
Zum Beschichten eines Werkstückes, z. B. eines Backraumes eines Elektroherdes mit elektrostatischem Emailpulver wird unter Verwendung bekannter Vorrichtungen, wie Auftragskabine mit mehreren Sprühpistolen, denen das aufbereitete Emailpulver zugeführt wird. Hochspannungsgenerator, Förderkette zur Werkstückförderung und dgl., der Pulverauftrag durchgeführt. Dabei wird das zum Versprühen vorgesehene ungeladene Emailpulver mittels CO2-haltigem Gas aus dem Pulvervorratsbehälter gefördert und den Sprühpistolen zugeführt, wobei die elektrostatische Aufladung des Emailpulvers unmittelbar in den Sprühpistolen über Elektroden erfolgt. Gleichzeitig kann vorteilhaft der Auftragskabine über vorhandene Öffnungen ebenfalls zur Verbesserung der Pulverhaftung auf dem Werkstück CO2 zugeführt werden. Infolge der vorbestimmten Anordnung der Sprühpistolen und der Ausbildung eines elektrostatischen Feldes werden die Pulverpartikel auf das vorbei geführte Werkstück aufgebracht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden bei notwendigen Einzelbeschichtungen im Regelfall keine Klimatisierungsmaßnahmen durchgeführt. Demzufolge schwanken bei den bekannten Verfahren die beim Emailpulverauftrag auftretenden Schichtdicken in Abhängigkeit von Raumtemperatur und Raumluftfeuchte sehr stark. Durch den Zusatz von CO2 zu der für den Transport vom Pulvervorratsbehälter zur Sprühpistole verwendeten Druckluft im Verhältnis 2 Teile Luft zu 1 Teil CO2 wird die Sprüh- und Abscheiderate um etwa 20% erhöht. Die auf dem Werkstück haftende Pulvermenge erhöht sich um etwa 10%. Weiterhin wird bei verschiedenen äußeren klimatischen Bedingungen eine Konstanz des Beschichtungsergebnisses erreicht, die unter den natürlich wechselnden Bedingungen (Temperatur, Luftfeuchte) bei Anwendung bekannter Verfahren nicht mögiich ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in einer Anlage, in der Herdaußenteile an einer laufenden Förderkette mittels Pulveremaillierung beschichtet werden, zum Pulvertransport ein CO2-Luftgemisch (1:3) verwendet. Die Spühausbeute erhöht sich um etwa 15%.
Der Sprühkabine wird anstelle klimatisierter Luft (250C, 45 "Crel. Feuchte) Raumluft und CO2-haltiges, entwässertes Abgas eines Emaillierofens zugeführt. Die Pulverhaftung verbessert sich um etwa 15%. Dadurch und durch die erhöhte Sprühausbeute kann die Anzahl der erforderlichen Sprühpistolen von vorher 12 auf 10 verringert werden. Ferner ergibt sich durch die erreichte gleichmäßigere Schichtdickenverteilung ein um 20% geringerer Emailpulververbrauch.
Claims (7)
1. Verfahren zum Auftragen von elektrostatisch versprühbarem Emailpulver auf Werkstücke unter Zusatz von Schutzgas, dadurch gekennzeichnet daß der Pulverauftrag unter Zusatz von CO2-haltigem Gas durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzgas an CO2 angereicherte Druckluft verwendet wird, das auch als Fördermedium für das Emailpulver vom Vorratsbehälter zur Sprühvorrichtung dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von CO210% bis 100% beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2-haltige Gas Abgas technologischer Prozesse ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2-haltige Gas über Sprühgeräte zugeführt wird.
6. Verfahrennach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2-haltige Gas über Öffnungen eines Sprühraumes zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das CO2-haltige Gas über Sprühgeräte und Öffnungen eines Sprühraumes zugeführt wird.
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