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    鑄件涂裝設備介紹石墨烯涂層可為機翼實時除冰

    2021-03-11


      美國萊斯大學官方網站日前宣稱,該校開發的薄薄一層石墨烯環氧樹脂納米帶已被證明能有效融化直升機槳葉上的冰。這層石墨烯薄膜可幫助飛機擋風玻璃、風力渦 輪機、輸電線路以及其他一些設備表面進行有效地實時除冰。研究人員稱,這種石墨烯復合材料能夠在300℃以上保持穩定性。此外,該材料涂層還能幫助飛機避 免雷擊并提供一層額外的電磁屏障。


      萊斯大學此前已經發明了可以商業化生產具有高導電性納米帶的工藝流程。幾年前,在其他實驗室競相研發大片昂貴的石墨烯材料時,萊斯大學實驗室決定生產納米 帶復合材料,他們認為這種材料可能比傳統的跨材料互聯所需電荷更低一些。在測試中,研究人員在-20℃氣溫環境下將靜態直升機旋翼槳葉上幾厘米厚的冰層成 功融化。他們只需施加很小的電壓,涂層就會將電熱傳到槳葉表面,融化掉覆蓋其上的冰層。


      此前實驗表明,薄膜納米帶可以用來為雷達的穹頂甚至玻璃除冰。在機翼上應用這種復合材料可以為機場節省時間和費用,現在機場使用乙二醇作為除冰的基礎化學品,帶來的環境污染問題也不容忽視。


      研究人員將復合材料在直升機制造商提供的葉片上攤成薄薄的一層,再將作為轉子葉片前緣的套筒用耐磨的導電鎳加以替換,得以將復合材料加熱到100℃以 上。對于在運動中的機翼或葉片來說,只要其表面和被加熱的復合材料之間形成水層,可以不等冰層完全融化即將其直接甩掉。


      一、涂裝工藝


        工程機械防銹涂裝工藝一般可分為涂裝前表面處理工藝和防銹底漆涂裝工藝。


        1、前處理


        前處理是防銹涂裝的重要工序之一。工程機械防銹涂裝質量在很大程度上取決于前處理的方式好壞。


        據英國帝國化學公司介紹,涂層壽命受3方面因素制約:前處理占60%;涂裝施工占25%;涂料本身質量占15%。


        工程機械行業不同零部件的前處理方式。


        機械清理可有效去除工件上的鐵銹、焊渣、氧化皮,消除焊接應力,鑄件涂裝設備增加防銹涂膜與金屬基體的結合力,從而大大提高工程機械零部件的防銹質量。機械清理標準要求達到ISO8501—1∶1988的Sa2.5級。表面粗糙度要達到防銹涂層厚度的1/3。噴、拋丸所用鋼丸要達到GB6484要求。


        薄板沖壓件的前處理稱一般用化學前處理。工藝流程為:

    鑄件涂裝設備

        預脫脂→脫脂→熱水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面調整→磷化→冷水洗→熱水洗→純水洗→干燥


        上述工藝過程也可根據薄板沖壓件的油、銹情況作適當調整,或不用酸洗工序,或不用預脫脂工序。而脫脂和磷化是化學處理工藝中的關鍵工序,這兩道工序直接影響工件化學處理的質量和防銹涂層的質量。有關工藝參數和相關輔助設備也是影響表面處__理質量的不可忽視的因素。


        2、涂裝工藝


        由于工程機械范圍廣、規格多、整機重、零部件大,一般采用噴涂方式進行涂裝。噴涂工具有空氣噴槍、高壓無氣噴槍、空氣輔助式噴槍及手提式靜電噴槍??諝鈬姌寚娡啃实?30%左右),高壓無氣噴槍浪費涂料,兩者共同的特點是環境污染較嚴重,所以已經和正在被空氣輔助式噴槍和手提式靜電噴槍所取代。工程機械用涂裝設備一般采用較為先進的水旋噴漆室。中小零部件也可采用水簾噴漆室或無泵噴漆室,前者具有先進的性能,后者經濟實惠,方便實用。由于工程機械整機和零部件較重,熱容量大,因此,其防銹涂層的干燥,一般采用烘烤均勻的熱風對流的烘干方式。熱源可因地制宜,選用蒸汽、電、輕柴油、天然氣和液化石油氣等。


        二、主要涂裝設備


        1、通過式拋丸室


        通過式拋丸室由清理室體、拋丸器、彈丸循環系統、通風除塵系統、底部基礎和電氣控制系統組成??筛鶕煌幐竦墓ぜM行大小不等的非標設計,也可選用定型設備。


        通過式拋丸室適用于工程機械結構件,鍛鑄件的表面清理、強化,使之獲得一定粗糙度的光潔表面,增加涂膜結合力,提高工件防腐蝕效果。


    當工件進入拋丸室后,由電動機帶動的拋丸器離心拋出高速彈丸,沖擊工件表面的鐵銹、氧化皮。工件作勻速運動或若干次自轉后即清理干凈,表面質量即可達到Sa2~Sa2.5級標準。 


        2、水旋噴漆室


        水旋噴漆室又叫液力旋壓式噴漆室。該室采用氣體層流壓抑方式防止漆霧擴散,用液力旋壓管過濾漆霧,是目前技術上較完備的噴漆室。


        水旋噴漆室由室體、電動門、漆霧過濾裝置、空調送風裝置和排風裝置組成;照明裝置安裝在室體內兩側,照度在500Lux以上,可分組控制;室內設可燃氣體濃度檢測、報警裝置;漆霧過濾裝置由洗滌板、液力旋壓器、地下水槽和排氣裝置組成,漆霧去除率>98%;空調送風裝置是使氣體形成層流狀的主要部件,送入供氣室的空氣經過過濾,加熱后,均勻地由給氣頂棚送向室內,使室內風速均勻,無工件時垂直風速可達0.35~0.4m·s-1;排風裝置是用風機將室體內的含漆霧氣體經液力旋壓管過濾,從水槽與洗滌板之間排出。


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