[发明专利]钢管内外壁粉末喷涂固化成膜一体化的方法及其装置

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种粉末喷涂设备，特别是专用于钢管的环氧树脂粉末的喷涂方法及其装置。

二、背景技术

目前粉末静电喷涂工艺流程的工序如下：

前处理→静电粉末喷涂→粉末加温固化(塑化)成膜→成品

前处理：主要是脱脂、除锈，其方法与涂液态漆的预处理相同。这是工序的第一步，也是生产车间的第一个独立工作区域(前处理区)，在前处理池部分完成。

静电粉末喷涂：在高压静电场下，将喷粉枪接负极，工件接地(正极)构成回路，粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷，按异性相吸原理喷涂到工件上固化。这是工序的第二步，也是生产车间的第二个独立工作区域(粉末喷涂区)，如果是钢管内外喷涂，其顺序是先做内喷涂，然后再做外喷涂，一般是在静电粉末喷涂箱里完成。

粉末加温固化(塑化)成膜：喷涂后的工件，送入180～200℃的烘房内加热，使粉末固化。这是工序的第三步，也是生产车间的第三个独立工作区域(粉末固化区)，在烘房(箱)内加热完成。

成品：涂层固化后，取下保护物，修平毛刺。检查工件涂层，对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件，进行返修或重喷。

现有静电喷涂技术(尤其是钢管喷涂)存在以下不足：

1、对钢管的前处理要求标准非常高，钢管经脱脂、酸洗、水洗、磷化、干燥完成前处理工序，如果前处理不到位，经常导致固化膜漏喷、针孔、局部镂空、气泡等缺陷；

2、生产车间内按功能分成各区域，占地面积大，各工序间钢管移动对固化膜质量影响很大，震动掉粉是最难克服的问题；

3、粉末加温固化(塑化)成膜的烘房(箱)，体积庞大(长15M×宽4M×高2M)，通常采用燃油加热或普通电加热，热效率低，热损失严重；

4、受前处理池，特别是固化烘房(箱)体积庞大的因素影响，整个加工过程必须在事先规划建设好的车间厂房内进行，不可能移动到管道工程现场，实施现场加工，钢管运输成本高、固化膜搬运破坏机率大、影响管道工程进度；

5、粉末喷涂过程中钢管温度低致使粉末附着率低、膜厚度薄的缺陷无法克服；

6、管道焊接后，钢管焊接部位无法做同工艺的环氧树脂防腐膜，只能用溶剂型的替代产品做简易的防腐处理，大大降低了整个管道的防腐等级。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高喷涂固化成膜加工产品质量和生产效率，且对钢管前处理标准要求低，可现场移动、就地加工的钢管内外壁粉末喷涂固化成膜一体化的方法及其装置。

本发明采用的技术方案是：钢管内外壁粉末喷涂固化成膜一体化方法是使用移动式喷涂和加温设备，使粉末喷涂及其加温固化同时进行；采用牵引装置，使钢管的加温和喷涂在设定温度下匀速进行，靠钢管的温度使粉末熔化、流平、固化一次性完成。

采用同一牵引设备，对钢管的内外壁喷涂同时进行。

钢管内外壁粉末喷涂固化成膜一体化装置包括静电喷涂设备和气泵，还包括一段轨道、加热与喷涂一体化轨道车以及轨道车和内喷枪的牵引装置。待喷涂的钢管顺轨道方向架在轨道中间，轨道车跨在钢管上，内喷枪置于钢管中，轨道车和内喷枪支架由钢丝绳连接到牵引装置上，轨道车上部有电磁感应电源箱，在轨道车内固定有电磁加热筒和外喷枪，气泵经通风管道连接到静电喷涂装置上，静电喷涂装置通过粉末输送软管连接到轨道车及内喷枪上。

将钢管放在一体化装置的支架上，超音频加热与外喷涂一体化轨道车，经牵引设备牵引，沿轨道从钢管的一端匀速运行到末端。运行过程中，一体化轨道车中的电磁加热部分通过贴近钢管表面的圆筒形电磁感应线圈产生20KHZ～40KHZ超音频电磁波，使其覆盖的钢管局部产生涡流发热，钢管温度达到环氧树脂粉末固化温度(160～200℃)的上限200℃，车内跟随其后的外静电粉末喷涂枪与同步牵引的钢管内部静电粉末喷涂枪，同时在钢管的内外壁均匀喷涂带静电的环氧树脂粉末，粉末均匀附着在钢管表面，粉末在温度200℃的钢管上熔化、流平、固化成膜，形成稳固的环氧树脂重防腐蚀膜，经自然冷却，涂膜后的成品钢管移开生产线。

钢管内外壁粉末喷涂固化成膜一体化装置，结构紧凑合理，并且采用了超音频筒状电磁线圈移动加热钢管的方法，在热钢管(200℃)上实施内外管壁同步粉末静电喷涂，具有如下有益效果：

1、简化钢管喷涂前的前处理过程：由于采用热钢管直接喷涂工艺，钢管无表面浮渣就可以进行喷涂固化成膜加工，前处理只需要简单的去污、去渣处理，大大简化了前处理过程，正常情况下钢管可以省略前处理过程；