[发明专利]粉末涂层装置和粉末涂层方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对物体进行涂层的粉末涂层装置。此外本发明涉及一种用于借助本发明的粉末涂层装置对物体进行涂层的粉末涂层方法。

背景技术

涂层在制造技术中被理解为一组制造方法，这些制造方法用于将由无定形的物质构成的附着层施加到物体表面上。涂层方法通过在化学的、机械的、热学的和热力机械学的方法中的层施加方式而进行区分。

粉末涂层或粉末涂装是这样一种涂层方法，在该涂层方法中，用粉末漆对能导电的物体涂层。一种典型的涂层设备具有表面预处理装置、中间干燥装置、静电涂层装置和干燥器装置。

在涂层装置（被称为涂布装置）中，待涂层的粉末例如借助喷枪而被涂敷到物体上。

随后大约借助炉子进行粉末漆的交联。用于粉末漆的交联的温度在110°C和250°C之间。炉温和逗留时间的精确调整与所使用的粉末漆有关。炉子的加热通常通过对流来进行。为此使用热空气流，该热空气流在工件上冷却，并且因此将热传递到该工件上，以便使得粉末漆微粒彼此交联。此外至粉末微粒的热传递可以通过红外辐射来实现。

在DE 101 16 720 A1中描述了一种用于激光粉末涂层的仪器，该仪器具有激光源和与该激光源光学连接的仪器头部。激光束对准待涂层的部件面，并且同时粉末状存在的焊接填充料与激光束混合。借助激光辐射，不仅粉末而且部件表面的最小部分也被熔化，并且所输入的焊接填充料与部件材料表面以冶金方式连接。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于对物体涂层的粉末涂层装置和一种用于对物体涂层的粉末涂层方法。

相应地规定：

一种用于对物体涂层的粉末涂层装置，该粉末涂层装置带有涂布装置，该涂布装置被构造用于将粉末漆涂布到物体的待涂层区域上；并且带有辐照装置，该辐照装置具有至少一个电磁辐射源，该电磁辐射源被构造用于将电磁辐射对准物体的用粉末漆涂层的区域，并且由此使得被涂层的区域上的粉末漆交联。

此外，用于借助本发明的粉末涂层装置对物体涂层的粉末涂层方法设置有如下方法步骤：

(a) 提供物体；

(b) 借助涂布装置将粉末漆涂布在物体的待涂层区域上，并且

(c) 借助由辐照装置产生的电磁辐射使得粉末漆交联。

本发明的优点

本发明所基于的思想是，借助电磁辐射来实现粉末涂层的交联，从而仅仅在粉末层中达到所需温度，而不需将整个部件加热。

通过这种方式，可以借助粉末涂层来对特别是温度敏感的材料、例如电池单元的薄膜涂层。此外通过本发明减少了能量消耗，因为可以使用非常高效的电磁辐射源。

基于电磁辐射，得到粉末层更好的交联，从而粉末层具有更高的强度和硬度。于是涂层的使用寿命可被提高。

有利的扩展方案和改进方案由其他的从属权利要求以及由参照附图的图的描述得出。

在本发明的一个实施方式中，电磁辐射被选择为，使得电磁辐射选择性地相对于被涂层的物体加热粉末漆，以便使粉末漆交联。例如电磁辐射的波长被选择为，使得该波长处于粉末漆材料的吸收区域中、而不是处于待涂层物体的吸收区域中。通过这种方式，至物体的热传递被最小化，从而温度非常敏感的以及薄壁的部分也可被涂层。

在另一实施方式中，辐射源是激光器，尤其是二极管激光器。二极管激光器极好地适于应用在本发明的粉末涂层装置中，因为二极管激光器具有非常紧凑的结构形式并且可以以简单的方式借助电流而被抽送（gepumpt）。此外二极管激光器具有非常高的效率，从而用于对物体涂层的能量消耗可以显著地降低。此外，二极管激光器所需的维护非常少，并且具有非常高的使用寿命。借助二极管激光器，电磁辐射的耦合输入和传输也非常简单。

然而对于本发明也可以使用其他激光器种类，例如染料激光器Nd:YAD激光器、氩离子激光器、二氧化碳或氮气激光器。此外也可以使用微波激射器。本发明也没有被设定于确定的电磁辐射波长。为了将能量传递至粉末漆，可使用从紫外至远红外区域中的波长。微波也可被使用。根据粉末漆的构成，可调整至粉末漆上的波长。