[发明专利]具有超声头的涂布系统

说明书

一种具有超声头的涂布系统，这种涂布系统(2)用于以液体涂料制品涂布工件(W1)，该涂布系统包括用于产生涂料制品的液滴的超声喷涂头(14)、用于在电极与超声喷涂头(14)之间产生静电场(E)的电极(32A)以及被连接到电极用以对电极供应高电压的高电压发生器(52)。有利地，可基于工件(W1)的几何形状来构造电极(32A)的形状。

技术领域

本发明涉及一种用于对工件涂布液体涂料制品的涂布系统。

背景技术

当前，使用超声液体雾化来将液体涂料制品喷涂到待涂布的工件上。在“超声液体雾化理论与应用(Ultrasonic Liquid Atomization Theory and Application)”(Partridge Hill出版社-1998和2006)中，Harvey L.Berger考虑了将静电学应用于超声液体雾化并且说明了将静电学实施到超声雾化方面在理论上将对甚至是使用远低于在传统静电喷涂中使用的电压的电压的喷涂应用控制带来非常高的效率。

从那时开始，考虑对使用静电学的超声雾化进行某些应用。例如，在论文“CuInS₂薄膜以静电场辅助的超声喷涂热解方式进行的沉积(Deposition of CuInS₂films byelectrostatic field assisted ultrasonic spray pyrolysis)”(太阳能材料与太阳能电池(Solar Energy Materials and Solar Cells)95(2011)245-249)中，Dong-Yeup Li和JunHo Kim披露了下述情况：待喷涂的液体被超声探头激发，以被转化成悬浮微粒，该悬浮微粒被运载气体朝向管的出口输送，以被用于喷涂热解沉积。这种系统不允许精确地控制悬浮微粒的流率或密度，并且在该悬浮微粒的介于形成该悬浮微粒所在的容器到管的出口之间的路径中，悬浮微粒可能会聚结，使得由于通常所观测到的液滴之间的凝聚而不能够准确地控制被用于涂布物体的液滴的尺寸。涂层可能是粗糙的或者不均匀的并且在被涂布的表面上可能产生一些瑕疵。

在“使用静电辅助的超声喷涂热解方法进行的Ni-CGO复合阳极沉积(Depositionof Ni-CGO composite anodes by electrostatic assisted ultrasonic spraypyrolysis method)”(材料研究公报(Materials Research Bulletin)42(2007)1674-1682)中，Jing-Chiang Chen等人考虑生成悬浮微粒并且在玻璃管中将该悬浮微粒朝向喷嘴输送，该喷嘴面对支承待涂布的基质的铜板。这里再次地，具有悬浮微粒的液滴聚结的风险。

这些学术作品将不易于在工业环境中使用，因为涂层沉积高度依赖于许多因素，诸如输送悬浮微粒的管的几何形状和长度。

另一方面，在已知的系统中，通常在电极与待涂布的物体之间生成静电场，该静电场具有对于待涂布的工件不是最优的场线分布。在这种情况下，大部分的雾化产物可能终止(end up)于待涂布的表面之外，这在污染的方面以及从经济的角度而言是不利的。

发明内容

本发明目的在于使用一种新型的涂布系统来解决这些问题，该涂布系统利用超声头的通用性并且该涂布系统使得静电场线的分布能够最优化，因此使得涂布效率最优化。

为此，本发明涉及一种用于以液体涂料制品涂布工件的涂布系统，该涂布系统包括：

-超声喷涂头，该超声喷涂头用于产生涂料制品的液滴，

-电极，该电极用于在电极与超声喷涂头之间产生静电场，以及

-高电压发生器，该高电压发生器被连接到电极，用以对电极供应高电压。

由于本发明，使得电极能够精确地控制朝向工件的静电场线分布，因此精确地控制涂料制品液滴朝向工件的路径。更准确地，电极用作将液滴朝向待涂布的工件引导的电场的构造器(conformator)。