EP0891817A2 - Verfahren zum elektrostatischen Beschichten - Google Patents

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EP0891817A2
EP0891817A2 EP98111127A EP98111127A EP0891817A2 EP 0891817 A2 EP0891817 A2 EP 0891817A2 EP 98111127 A EP98111127 A EP 98111127A EP 98111127 A EP98111127 A EP 98111127A EP 0891817 A2 EP0891817 A2 EP 0891817A2
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    • B05B5/047Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns using tribo-charging

Definitions

  • the invention relates to a method for the electrostatic coating of Workpieces with powder materials.
  • Layer thickness is generally less than 500 ⁇ m because the charge already applied powder particles to subsequent powder particles of the same name repulsive. For many technical applications, for example electrical or thermal insulation layers, the layer thickness that can be achieved in this way is not sufficient. A multiple coating with layer internal is then necessary.
  • the invention has for its object to provide a method with which in a Working step a desired greater layer thickness can be achieved.
  • Powder spraying devices suitable for carrying out the method are, for example known from DE 195 42 863 A1.
  • a simultaneous or alternating Spraying of positively charged powder and negatively charged powder can by arranging at least one corona spray gun and at least one tribo spray gun can be achieved.
  • one is earthed Workpiece arranged and there are at least two applicators 1, 2.
  • Figure 1 shows a first method variant in which a one-component coating material 1 by means of two electrostatic, referred to as applicators 1, 2 Application equipment is applied.
  • the applicator 1 sprays positively charged particles of the coating material 1 and the applicator 2 negatively charged particles the workpiece.
  • the applicators 1, 2 work simultaneously. Instead of two applicators can also use several applicators with different particles Apply cargo. By the simultaneous deposition of particles of different electrical charge, the surface charge is lower than with a coating with particles of only one charge. The achievable powder layer thickness is thereby higher.
  • FIG. 2 shows a second variant, two applicators 1, 2 likewise being used simultaneously spray, but a first material component, referred to as coating material 1, e.g. is positively charged, and a second, as a coating material 2 designated material component is negatively charged.
  • a first material component referred to as coating material 1
  • a second as a coating material 2 designated material component is negatively charged.
  • thermoplastics filled with mica are made from thermoplastics filled with mica.
  • At co-powder coating is e.g. a polymer powder with a tribospray gun applied. The powder particles are charged positively. The mica particles are simultaneously e.g. applied with a corona spray gun. With this type of electrostatic powder application negatively charges the mica particles.
  • the Layer composition i.e. the mica content, is determined by coordinating the Powder mass flows controlled.
  • FIG. 3 shows a third variant of the method, the same as for the second variant of the method two different materials with different electrical charges be applied.
  • the alternating coating with positive and negatively charged particles is repeated until the desired total layer thickness is reached. A greater total layer thickness is also achieved here than through Spraying particles of only a uniform charge would be possible.
  • the third method variant can also be used for coating with a one-component Coating material are used, alternating particles of the same type, but with different charges (not in the drawing shown).

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit Pulvermaterialien. Um in einem Arbeitsgang eine relativ große Schichtdicke zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, Pulverpartikel mit unterschiedlicher elektrischer Ladung gleichzeitig oder abwechselnd aufzutragen. Das Verfahren ist zum Auftragen von ein- oder mehrkomponentigen Beschichtungsmaterialien geeignet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit Pulvermaterialien.
Beim elektrostatischen Pulversprühen wird auf die Pulverteilchen eine positive oder negative elektrische Ladung aufgebracht. Die mit einem Beschichtungsvorgang erzielbare Schichtdicke ist im allgemeinen geringer als 500 µm, da die Ladung bereits aufgebrachter Pulverteilchen auf nachfolgende gleichnamig geladene Pulverteilchen abstoßend wirkt. Für viele technische Anwendungen, beispielsweise elektrische oder thermische Isolierschichten, ist die so erreichbare Schichtdicke nicht ausreichend. Es ist dann ein mehrfaches Beschichten mit Schichtsintern notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem in einem Arbeitsgang eine gewünschte größere Schichtdicke erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Verfahrensvarianten und -ausgestaltungen sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Pulversprüheinrichtungen sind beispielsweise aus der DE 195 42 863 A1 bekannt. Ein gleichzeitiges oder alternierendes Sprühen von positiv geladenem Pulver und negativ geladenem Pulver kann durch Anordnung wenigstens einer Coronaspritzpistole und wenigstens einer Tribospritzpistole erreicht werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in Zeichnungsfiguren dargestellten Verfahrensvarianten näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1
einen Beschichtungsvorgang, bei dem ein einkomponentiges Beschichtungsmaterial aufgebracht wird,
Fig. 2
einen Beschichtungsvorgang, bei dem ein zweikomponentiges Beschichtungsmaterial aufgebracht wird, und
Fig. 3
einen Beschichtungsvorgang, bei dem Materialschichten mit unterschiedlicher elektrischer Ladung alternierend aufgesprüht werden.
Zur Durchführung der unterschiedlichen Verfahrensvarianten ist jeweils ein geerdetes Werkstück angeordnet und es sind mindestens zwei Applikatoren 1, 2 vorhanden.
Figur 1 zeigt eine erste Verfahrensvariante, bei der ein einkomponentiges Beschichtungsmaterial 1 mittels zweier, als Applikatoren 1, 2 bezeichneter elektrostatischer Auftragsgeräte aufgebracht wird. Der Applikator 1 sprüht positiv geladene Partikel des Beschichtungsmaterials 1 und der Applikator 2 negativ geladene Partikel auf das Werkstück. Die Applikatoren 1, 2 arbeiten gleichzeitig. Anstelle von zwei Applikatoren können auch mehrere Applikatoren zugleich Partikel mit unterschiedlicher Ladung aufbringen. Durch die gleichzeitige Ablagerung von Partikeln unterschiedlicher elektrischer Ladung ist die Oberflächenladung geringer als bei einer Beschichtung mit Partikeln nur einer Ladung. Die erreichbare Pulverschichtdicke ist dadurch höher.
Figur 2 zeigt eine zweite Variante, wobei ebenfalls zwei Applikatoren 1, 2 gleichzeitig sprühen, jedoch eine erste, als Beschichtungsmaterial 1 bezeichnete Materialkomponente, z.B. positiv aufgeladen wird, und eine zweite, als Beschichtungsmaterial 2 bezeichnete Materialkomponente negativ aufgeladen wird.
Nach einem solchen Verfahren kann beispielsweise eine elektrische Isolation von Kupferleitern durch mit Glimmer gefüllten Thermoplasten hergestellt werden. Bei dem Co-Pulverbeschichten wird z.B. ein Polymerpulver mit einer Tribospritzpistole aufgetragen. Die Pulverpartikel werden hierbei positiv geladen. Die Glimmerpartikel werden gleichzeitig z.B. mit einer Coronaspritzpistole aufgetragen. Bei dieser Art der elektrostatischen Pulverauftragung laden sich die Glimmerteilchen negativ auf. Die Schichtzusammensetzung, also der Glimmeranteil, wird durch eine Abstimmung der Pulvermassenströme kontrolliert.
Figur 3 zeigt eine dritte Verfahrensvariante, wobei wie bei der zweiten Verfahrensvariante zwei verschiedene Materialien mit unterschiedlicher elektrischer Ladung aufgebracht werden. Die Beschichtungsmaterialien 1, 2 werden jedoch alternierend in relativ dünnen Schichten aufgebracht, beginnend z.B. mit einer Beschichtung mit dem Material 1, wie im oberen Teil der Figur 3 dargestellt ist. Anschließend wird eine Schicht des zweiten Materials aufgebracht, das eine andere Ladung hat, wie im unteren Teil der Figur 3 gezeigt. Die abwechselnde Beschichtung mit positiv und negativ geladenen Teilchen wird wiederholt, bis die gewünschte Gesamtschichtdicke erreicht ist. Auch dabei wird eine größere Gesamtschichtdicke erreicht, als durch Aufsprühen von Partikeln nur einer einheitlichen Ladung möglich wäre.
Die dritte Verfahrensvariante kann auch zur Beschichtung mit einem einkomponentigen Beschichtungsmaterial genutzt werden, wobei abwechselnd gleichartige Partikel, jedoch mit unterschiedlicher Ladung aufgebracht werden (nicht in der Zeichnung dargestellt).

Claims (5)

  1. Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit Pulvermaterialien, wobei mittels mindestens zweier elektrostatischer Auftragsgeräte Pulverpartikel eines ein- oder mehrkomponentigen Beschichtungsmaterials mit unterschiedlicher elektrischer Ladung versehen und auf das Werkstück aufgebracht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mindestens zweier Auftragsgeräte, die gleichzeitig arbeiten, Pulverpartikel eines einkomponentigen Beschichtungsmaterials aufgebracht werden, wobei wenigstens eines der Auftragsgeräte Pulverpartikel mit positiver elektrischer Ladung und wenigstens eines der Auftragsgeräte Pulverpartikel mit negativer elektrischer Ladung aufbringt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mindestens zweier Auftragsgeräte, die gleichzeitig arbeiten, Pulverpartikel einer ersten Materialkomponente mittels wenigstens einem der Auftragsgeräte mit einer positiven elektrischen Ladung versehen werden und Partikel einer zweiten Materialkomponente mittels wenigstens einem der Auftragsgeräte mit einer negativen elektrischen Ladung versehen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein- oder mehrkomponentiges Beschichtungsmaterial mit wenigstens zwei Auftragsgeräten auf das Werkstück aufgebracht werden, wobei abwechselnd Schichten von Partikeln mit positiver elektrischer Ladung und solcher mit negativer elektrischer Ladung aufgebracht werden.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Auftragsgeräte eine Coronaspritzpistole und wenigstens eines der Auftragsgeräte eine Tribospritzpistole ist.
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