CN100402159C - 多彩花纹涂装设备及多彩花纹涂装方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在卷材连续涂覆等高速涂装中也可以采用喷涂涂装来形成均匀的多彩花纹涂膜的多彩花纹涂装设备和多彩花纹涂装方法。多彩花纹涂装设备具备：一种涂装装置，它是在以10m/分以上的速度移动的带状被涂物上喷涂涂装2色以上的涂料形成多彩花纹涂膜的涂装设备，该涂装设备是将具有2个以上涂料喷嘴的复数个喷涂涂装机固定在涂装机支持体上，使各涂料喷嘴朝向被涂物面地配置，使喷涂涂装机的至少2个涂料喷嘴喷出颜色互异的涂料；将分别贮存于罐中的2色以上的涂料经过泵供给到各喷涂涂装机的各涂料喷嘴中的涂料供给装置，以及用于捕获喷涂涂装时产生的涂料喷粉的局部排气装置。

Description

多彩花纹涂装设备及多彩花纹涂装方法
技术领域
本发明涉及一种即使在卷材涂装(coil coating)等高速涂装中也可以采用喷涂涂装来形成均匀的多彩花纹涂膜的多彩花纹涂装设备和多彩花纹涂装方法。
背景技术
过去，对移动的被涂物进行喷涂涂装时，为了在移动的被涂物的宽度方向上使喷漆枪进行大的往复运动(往复移动)来涂装，要使涂装轨迹成为很大的锯齿形。因此，如果加快被涂物的移动速度，通常在4m/分以上，被涂物上就会产生未被涂装的部分，存在着涂装膜厚的偏差增大的问题。
在被涂物上形成多色花纹的场合，由于涂装膜厚偏差导致出现显著的花纹偏差，因此特别需要减小涂装膜厚的偏差。另外，考虑到增大喷漆枪的往复移动速度会消除未涂装部分的发生和涂装膜厚的偏差，但存在着如果增大往复移动速度，则涂料粒子的直行性随着喷嘴喷出的涂料粒子的大小而有很大的差异，从而使花纹图案发生混乱的问题。
作为解决以上问题的方法，本发明人在特开平2000-296357号公报中提出了在卷材涂装等高速涂装中采用喷涂涂装来形成均匀且美观性优良的多色花纹的方法，即，使用2台具有2个以上涂料喷嘴的喷涂涂装机，从各喷涂涂装装置的至少2个涂料喷嘴中喷出颜色相异的涂料，使其形成复数个该异色涂料相混杂的单位复色喷涂图案，在被涂物上进行喷涂涂装，以使由该复数个单位复色喷涂图案形成的各单位多色花纹图案的一部分与紧挨着的单位复色喷涂图案形成的单位多色花纹图案相重合。
虽然采用该方法可以解决上述的问题，但在实际涂装生产线中存在着因各颜色喷出量的变动造成的花纹再现性和空气雾化涂装造成的喷粉飞散等问题。
本发明的目的在于，提供一种能够解决上述问题，对于高速移动的带状被涂物可以采用喷涂涂装来形成均匀且美观性优良的多彩花纹涂膜的多彩花纹涂装设备和多彩花纹涂装方法。
发明公开
本发明提供：
1.一种多彩花纹涂装设备，它是在以10m/分以上的速度移动的带状被涂物上喷涂涂装2色以上的涂料形成多彩花纹涂膜的涂装设备，其特征在于，该涂装设备具有：
将具有2个以上涂料喷嘴的复数个喷涂涂装机固定在涂装机支持体上，使各涂料喷嘴朝向被涂物面地配置，使该喷涂涂装机的至少2个涂料喷嘴喷出颜色互异的涂料的涂装装置，
将分别贮存于罐中的2色以上的涂料经过泵供给到各喷涂涂装机的各涂料喷嘴中的涂料供给装置，以及
用于捕获该喷涂涂装时产生的涂料喷粉的局部排气装置。
2.1项所述的涂装设备，其中，使复数个喷涂涂装机一边同时同方向上短距离地进行往复运动，一边进行喷涂涂装。
3.1或2项所述的涂装设备，其中，各喷涂涂装机为具有2个以上相邻的涂料喷嘴的多喷嘴喷枪。
4.1～3任一项所述的涂装设备，其中，涂装装置为在被指定的被涂物面的涂装时前进、在涂装结束时后退的自送式。
5.1项所述的涂装设备，其中，涂料供给装置具有用涂料供给径路中的涂料流量值来调整各色涂料喷嘴的喷出量的功能。
6.1项所述的涂装设备，具备有自动清洗各涂料供给径路和各喷涂涂装机的洗涤装置。
7.1～6任一项所述的涂装设备，其中，在以10m/分以上的速度移动的带状被涂物的涂装生产线上，不需重新编排该涂装生产线就可增加或减少地设置各装置。
8.一种多彩花纹涂装方法，该方法使用1～7任一项所述的涂装设备，对以10m/分以上的速度移动的带状被涂物喷涂涂装2色以上的涂料，从而形成多彩花纹涂膜。
9.8项所述的涂装方法，其中，带状被涂物是形成底层涂膜的带状金属板。
10.8项所述的涂装方法，其中，带状被涂物是在带状金属板上形成底层涂膜、再在该底层涂膜上顺次形成着色基底涂膜的金属板。
11.9或10项所述的涂装方法，其中，底层涂膜、着色基底涂膜是采用辊涂机涂装形成的。
12.10或11项所述的涂装方法，其中，着色基底涂膜和多彩花纹涂膜是以湿漉漉的状态形成的。
13.一种形成多彩花纹涂膜的涂装板，是采用8～12任一项所述的多彩花纹涂装方法获得的。
具体实施方式
以下用附图说明本发明的实施方案。图1为示出本发明一实施方案的多彩花纹涂装设备的概略图，图2为示出本发明中使用的涂料供给方式和清洗***的示意图，图3为本发明涂装设备中各喷涂涂装机的配置和所获得的花纹图案的示意图。
图1中，1为涂装装置，2为涂料供给装置，3为局部排气装置，4为洗涤装置，5为涂装装置自送导轨，6为带状被涂物，7为辊涂机。带状被涂物6应为用辊涂机7进行底涂涂装或者着色保护涂装而成的。
涂装装置1中，将具有2个以上涂料喷嘴的复数个喷涂涂装机50a～50e固定到涂装机支持体51上，将各涂料喷嘴朝着被涂物6的被涂面锯齿形地配置各喷涂涂装机50a～50e，使各喷涂涂装机50a～50e的至少2个涂料喷嘴喷出颜色互异的涂料。
作为本发明中使用的具有2个以上涂料喷嘴的喷涂涂装机50a～50e，可以举出例如多喷嘴喷漆枪、多头喷漆枪、旋转雾化涂装机等。
上述多喷嘴喷漆枪是在涂装机上有1个涂装枪头，该涂装枪头具有2个以上相邻的涂料喷嘴的涂装机。使多喷嘴喷漆枪的各涂料喷嘴喷出颜色互异的涂料，可以形成该异色涂料相混杂的复色喷涂图案。
作为多喷嘴喷漆枪，可以举出例如特开平9-299833号公报中记载的喷漆枪。多喷嘴喷漆枪的喷嘴位置，只要是能够使各喷嘴喷出的异色涂料相混合，在被涂物上形成均匀花纹涂料层的位置即可，例如，可以是2个以上喷嘴独立配置的，或者也可以是各喷嘴以同心圆状一体配置，形成内侧喷嘴和外侧环状喷嘴的。
对于各喷漆枪，可以通过更换各涂料喷嘴(a、b、c、d)的配置来调节涂料粒子的混合程度。即，通过使各涂料喷嘴部件之间相互靠近至能够接触的程度，可以增大各涂料喷嘴喷出的涂料粒子之间的混合程度。如果各涂料喷嘴部件之间相互离开，则涂料粒子之间的混合程度变小。各涂料喷嘴间的距离没有特别的限定，通常涂料喷嘴间的距离为15mm以下，优选为10mm以下，更优选为5mm以下。
多喷嘴喷漆枪有3个以上涂料喷嘴的场合，可以分别由各涂料喷嘴喷出异色涂料，也可以只使用必要数的喷嘴(例如4个喷嘴中的2个)喷涂异色涂料。
另一方面，多头喷漆枪应为例如特开平12-84479号公报中所示，涂装机中具有2个以上涂装枪头，各涂装枪头中各有1个涂料喷嘴，涂料喷嘴不应靠近。应使多头喷漆枪的各涂装头的各涂料喷嘴(合计2个以上)朝向被涂物，使2个以上的涂料喷嘴中喷出的异色涂料粒子的喷涂图案在接触被涂面之前交叉，形成2色以上的异色涂料混合的复色喷涂图案，由此可以形成多色花纹涂膜。另外，通过确定2个空气喷漆枪各喷嘴的方向的位置并固定，以使各喷涂图案在接触被涂面之前交叉，形成复色喷涂图案，从而可以在被涂物上形成多色花纹涂膜，由此可以具有与多头喷漆枪同样的作用。
图1中示例的喷涂涂装机50a～50e为具有4个相邻涂料喷嘴的多喷嘴喷漆枪。本发明中，可以使这些喷涂涂装机50a～50e一边同时同方向地进行短距离往复运动，一边进行喷涂涂装。
将具备该喷涂涂装机50a～50e的涂装装置1设置在自送导轨5上，使其在被涂物6涂装时能够在该导轨上前进并对着被涂物6进行涂装地配置，在涂装结束时沿着导轨后退，离开被涂物6。后退之后，直到下次涂装之前，可以进行喷漆枪的清洗或更换色浆，并使其待机。
局部排气装置3是用来捕获上述涂装装置1在喷涂涂装时产生的涂料喷粉的。抽吸涂料喷粉的导管9a～9c主要配置在移动的被涂物6的两侧和被涂物6的被涂面上。通过排气扇(图中未示出)的驱动，被导管9a～9c抽吸的涂料喷粉经过挠性软管8而被排除。
涂料供给装置2是将分别贮存于罐中的A色、B色涂料分别经过泵供给各喷涂涂装机50a～50e的各4个涂料喷嘴。涂料供给装置2具有为确保利用各颜色涂料的喷出量变动所产生的花纹再现性而用涂料供给径路中的涂料流量值来调整来自各A、B色涂料喷嘴的最终喷出量的功能，将其示于图2中。图2中，为了简化说明，示出对于喷涂涂装机50a～50e中的2个涂装机，只使用各涂装机的多喷嘴中的2个喷嘴的场合。
图2中，A色涂料罐中填充的A色涂料用定量泵使其经过三通阀进行循环，B色涂料罐中填充的B色涂料也用定量泵使其经过三通阀进行循环。这些涂料通过各自的三通阀变更流路，分别送至色彩变换阀，从这里供给到各喷漆枪的各涂料喷嘴中。各三通阀的流路变更和来自定量泵的流量，用控制器(图示)控制。各定量泵使用能够用转换开关(图中未示出)控制旋转数的AC伺服电动机来驱动的齿轮泵。用该齿轮泵来调整各三通阀的涂料流量值，由此确保来自各色涂料喷嘴的最终喷出量的调整。由此控制由各喷嘴中的喷出量变动所造成的色调变动，可以调整花纹再现性。
本发明中，如图1所示，可以具备自动清洗各涂料供给径路和各喷涂涂装机的清洗装置4。为了防止由于连续雾化涂装造成喷漆枪主体的污染而发生涂料喷粉，希望在喷漆枪被污染的临界时间之前自动清洗各涂料供给径路和各喷涂涂装机。清洗装置4是将由清洗溶剂压送泵10压送的清洗溶剂通过清洗溶剂送液配管输送至清洗喷嘴13中，除去喷漆枪主体的污染，进而经过清洗溶剂配管清洗用输气软管11和涂料配管雾化用输气软管12等输送吹风用空气，使其干燥。供给径路内和喷嘴的清洗***，如图2所示，是将清洗溶剂罐中填充的清洗溶剂用压送泵分别输送至色彩变换阀中，由此供给到各喷漆枪的各涂料喷嘴中进行清洗，进而将吹风用空气分别供给到各色彩变换阀和各涂料喷嘴中，使其干燥。由压送泵输送的液体和空气，用控制器(图示)控制。
如上所述构成的本发明的涂装设备，在以10m/分以上速度移动的带状被涂物的已有的或者新设的涂装生产线上，希望不需重新编排该涂装生产线，就可以自由地增加或者减少地设置各装置。由此即使在卷材涂装等的涂装生产线中，也不用分解设备。
本发明方法中，使用上述涂装设备，对以10m/分以上、优选20～120m/分的速度移动的带状被涂物喷涂涂装2色以上的涂料。使被涂装的涂膜在干燥炉中烧结固化，由此形成多彩花纹涂膜。
使用上述喷涂涂装机，使具有2个以上涂料喷嘴的喷漆枪的至少2个涂料喷嘴喷出至少2种异色涂料。由此形成各喷嘴喷出的涂料相混杂的复色喷涂图案。喷涂图案中的涂料混杂程度，只要在可以形成多彩花纹涂膜的范围内根据目的花纹来决定即可，可以通过适宜地调整涂料粘度、涂料喷出量等涂装条件等来调节。涂装时的涂料粘度通常用#4福特杯(20℃)测定，通常在10～40秒的范围内为宜。涂料的雾化空气压通常在0.5～10kgf/cm2的范围内为宜，图案空气压通常在0.1～4kgf/cm2的范围内为宜。
来自上述那样形成的涂装机的单位复色喷涂图案，其形状可以是圆形，也可以是椭圆形，没有特别的限定。
本发明中，将由复数个喷涂涂装机形成的复数个单位复色喷涂图案组合起来，形成相邻的单位多色花纹图案重叠的多重多色花纹图案。相邻的单位多色花纹图案的重叠程度，在各单位多色花纹图案之间，通常为重合度最大的线的1/6～1/2、优选1/3～1/2的范围内(各单位多色花纹图案为圆的场合下，适宜的是为其直径的1/6～1/2、优选1/3～1/2的范围内)。本发明中，单位多色花纹图案和多重多色花纹图案的大小，意味着有效喷涂图案的大小。
由以锯齿形配置的各喷涂涂装机50a～50e获得的花纹图案的具体例示于图3中。各喷涂涂装机按照横齿距250～300mm、纵齿距约150mm锯齿形地设置，距离被涂物面约为500mm，获得的各单位花纹图案如图3所示，它们形成了由相对于带状被涂物移动方向位于前列的喷涂涂装机50a、c、e形成的单位花纹图案与由喷涂涂装机50b、d形成的单位花纹图案相重合的多重多色图案。
另外，在被涂物上形成多彩花纹时，如图3所示，也可以使各喷涂涂装机在带状被涂物的宽方向上按箭头方向进行短距离往复移动(短距离的往复运动)，从而使多重多色花纹图案在被涂物的宽方向上往复运动。通过进行短距离往复移动，可以提高花纹的均匀性。
本发明中，在进行喷涂涂装形成多彩花纹时，所形成的多重多色花纹图案位于连续覆盖被涂物的整个宽度的位置。使涂装机进行短距离往复移动时，多重多色花纹图案在位于连续覆盖被涂物整个宽度的位置的范围内进行短距离往复移动。
被涂物上形成的多彩花纹图案层的涂膜厚度没有特别的限定，从获得的花纹涂膜的外观、防止烧结时涂膜沸腾(发泡)等的观点考虑，干燥膜厚通常为2～30μm，优选为10～15μm的范围内。
本发明中，作为带状被涂物，可以举出例如金属板、在该金属板上形成底层涂膜、进而根据需要在该底层涂膜上形成着色基底涂膜的涂装金属板、塑料片材等，其中，优选使用金属板、涂装金属板。
作为上述金属板，可以举出冷轧钢板、镀锌系钢板、镀铝钢板、铝板等，其中，优选使用镀锌系钢板。作为镀锌系钢板，可以举出熔融镀锌钢板、电气镀锌钢板、镀铁-锌合金钢板、镀镍-锌合金钢板、镀铝-锌合金钢板、(例如商品名为“ガルバリウム”、“ガルフアン”的镀钢板)等。另外，为了提高附着性和耐蚀性，也可以对上述金属板的表面施行磷酸锌处理、铬酸盐处理等化学处理。
被涂物为涂装金属板的场合，作为可在上述金属板上形成的底层涂膜，优选由聚酯系底涂剂或环氧树脂系底涂剂获得的涂膜，其膜厚没有特别的限定，通常优选为2～15μm左右。作为着色基底涂膜的中层涂膜、面层基底涂膜，可以是由以往涂料领域中公知的中层涂膜、面层基底涂膜形成的涂膜。作为中层涂料、面层基底涂料，可以举出聚酯树脂系、醇酸树脂系、丙烯酸树脂系、硅酮聚酯树脂系等的涂料。其膜厚没有特别的限定，通常优选为2～20μm左右。
上述底层涂膜、着色基底涂膜希望是采用辊涂机涂装形成的。它们在涂装后，可以分别烧结干燥，也可以在上述底层涂膜或着色基底涂膜上以湿漉漉的状态形成多彩花纹涂膜。特别地，在着色基底涂膜上形成多彩花纹涂膜的场合下，从缩短工序的观点考虑，也希望以湿漉漉的状态涂装，还可以根据需要在着色基底涂装后进行预热。
多彩花纹涂膜的烧结条件没有特别的限定，在连续涂装的场合，通常在被涂物的最高到达温度为160～250℃的条件下，以30秒～2分钟左右为宜。
根据本发明，可以解决实际涂装生产线中各颜色涂料的喷出量变动所造成的花纹再现性和空气雾化涂装所造成的喷粉飞散等问题，相对于高速移动的带状被涂物，可以采用喷涂涂装形成均匀且美观性优良的多彩花纹涂膜。
附图的简单说明
图1为示出本发明一个实施方案的多彩花纹涂装设备的概略图。
图2为示出本发明中使用的涂料供给方式和清洗***的示意图。
图3为本发明的涂装设备中各喷涂涂装机的配置和所获得的花纹图案的示意图。
符号说明
1涂装装置
2涂料供给装置
3局部排气装置
4洗涤装置
5涂装装置自送导轨
6带状被涂物
7辊涂机
8挠性软管
9a～c导管
10清洗溶剂压送泵
11清洗溶剂配管清洗用输气软管
12涂料配管清洗用输气软管
13清洗喷嘴
50a～e喷涂涂装机
51涂装机支持体

Claims (10)

1.一种多彩花纹涂装设备，它是在以10m/分以上的速度移动的带状被涂物上喷涂涂装2色以上的涂料形成多彩花纹涂膜的涂装设备，其特征在于，该涂装设备具有：
将具有2个以上涂料喷嘴的复数个喷涂涂装机固定在涂装机支持体上，使各涂料喷嘴朝向被涂物面地配置，使该喷涂涂装机的至少2个涂料喷嘴喷出颜色互异的涂料，在被指定的被涂物面的涂装时前进、在涂装结束时后退的自送式的涂装装置，
将分别贮存于罐中的2色以上的涂料经过泵供给到各喷涂涂装机的各涂料喷嘴中的涂料供给装置，
用于捕获该喷涂涂装时产生的涂料喷粉的局部排气装置，以及
自动清洗各涂料供给径路和各喷涂涂装机的洗涤装置。
2.权利要求1所述的涂装设备，其中，使复数个喷涂涂装机一边同时同方向上短距离地进行往复运动，一边进行喷涂涂装。
3.权利要求1或2所述的涂装设备，其中，各喷涂涂装机为具有2个以上相邻的涂料喷嘴的多喷嘴喷枪。
4.权利要求1所述的涂装设备，其中，涂料供给装置具有用涂料供给径路中的涂料流量值来调整各色涂料喷嘴的喷出量的功能。
5.权利要求1～4任一项所述的涂装设备，其中，在以10m/分以上的速度移动的带状被涂物的涂装生产线上，不需重新编排该涂装生产线就可增加或减少地设置各装置。
6.一种多彩花纹涂装方法，该方法使用权利要求1～5任一项所述的涂装设备，对以10m/分以上的速度移动的带状被涂物喷涂涂装2色以上的涂料，从而形成多彩花纹涂膜。
7.权利要求6所述的涂装方法，其中，带状被涂物是形成底层涂膜的带状金属板。
8.权利要求6所述的涂装方法，其中，带状被涂物是在带状金属板上形成底层涂膜、再在该底层涂膜上顺次形成着色基底涂膜的金属板。
9.权利要求7或8所述的涂装方法，其中，底层涂膜、着色基底涂膜是采用辊涂机涂装形成的。
10.权利要求8或9所述的涂装方法，其中，着色基底涂膜和多彩花纹涂膜是以湿漉漉的状态形成的。
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