用于零件的表面涂覆的装置的制作方法

本实用新型描述了一种用于对部件或零件进行表面涂覆的装置，该部件或零件主要是基于增材制造技术(根据通常也称为增材制造的方法)，例如，立体平版印刷(sl或sla)、选择性激光烧结(sls)、熔融沉积成型(fdm)或其他3d打印和/或快速成型技术获得的。

提及的要在所述零件上进行的表面涂覆是通过将所述零件浸入水基染料溶液中而将染料施加到所述零件的外表面上。

背景技术：

存在多种工艺和装置，其允许用基材涂覆零件的表面，使得这些零件获得最佳且均匀的(统一的)视觉外观，以用于装饰或美学目的和/或用于修饰或改善已涂覆零件的表面性能。这些工艺中的一些包括(除其他外)基于以下内容的涂覆：

-化学气相沉积，

-物理气相沉积，

-将薄膜基材施加到零件的外表面，

-使用气雾剂或喷雾剂，或

-浸入染料溶液中，

本实用新型涉及后者。浸染涂覆包括在预定的温度下在预定的时间内手动或自动将待涂覆的零件浸入含有染料溶液的合适的密封溶池、腔或容器中。

专利us4,726,318描述了一种用于用染料溶液涂覆零件的装置，该装置由圆柱形染色槽和辅助槽形成，该圆柱形染色槽具有固定的空心轴，该空心轴沿水平和轴向延伸穿过，以喷射出染料溶液，并且圆柱形槽可旋转地安装在所述轴上，零件插入该圆柱形槽中；该辅助槽直接与染色槽的底部连接并集成了加热装置，在加热装置内进行染料溶液的混合，并且该辅助槽具有连接至空心轴的再循环系统。

本实用新型的目的是提出一种装置的新设计，该装置用于改进零件的表面处理的工艺，简化了以同步方式组合和/或进行步骤的所述工艺，减小了集成到装置自身的导管网络的尺寸，除了包括安全元件以确保装置在最佳工作条件下工作外，同时还防止了染料溶液在工作循环中可能发生泄漏或溢出以及其中的损失。

技术实现要素：

本实用新型描述了一种用于进行零件的表面涂覆的装置，其中，所述装置包括有：壳体，该壳体至少包括一个密封腔，其包含用于引入待涂覆的零件的滚筒；加热装置；一个或多个水供应导管；和至少一个用于进入所述密封腔和滚筒的染料入口导管，所述水入口导管和染料入口导管由控制单元借助于第一控制装置和第二控制装置进行控制；并设有与所述密封腔相连的回收箱；和从所述回收箱到所述密封腔和所述滚筒的流体再循环回路。

在一个特定实施例中，设置在密封腔内的滚筒具有圆柱形的几何形状，以水平配置安装，并且具有多个穿孔，这些穿孔允许染料溶液在密封腔与零件所放置的滚筒内之间流动，所述染料溶液是水和染料预先混合的结果。

一旦零件和染料溶液在滚筒内并且装置进行工作循环，滚筒就可以处于备用位置或静止位置，或者优选地绕着由致动器操作的驱动轴进行动态运动，其中所述动态运动优选地选自：振荡运动或来回运动或旋转运动。必须指出的是，所述驱动滚筒的驱动轴优选地与由滚筒的几何形状限定的假想中心轴同轴。

这些零件通过门引入到滚筒中，并且可以选择将它们放入袋或包中，以防止零件受滚筒内表面的撞击而导致的可能的缺陷，从而引起划痕、破裂或压痕等零件以及其他可能存在的缺陷。

本实用新型的特征在于，该密封腔包括第一液位传感器，该第一液位传感器直接或间接地连接至水供应导管的第一控制装置，使得当密闭腔内达到预定液位以进行滚筒内水和所述染料的最佳混合时，水中断进入密封腔和进入待涂覆的零件将被引入的滚筒。密封腔的第一液位传感器优选地是模拟传感器，并且它也可以位于滚筒内，而不是在密封腔中，实现相同的功能。

此外，本实用新型还具有至少一个第二液位传感器，该第二液位传感器集成在安装在该装置的壳体下方的回收箱中，并直接或间接地连接至该至少一个水入口导管和至少一个染料入口导管的第一控制装置和第二控制装置，使得当回收箱内超出了与其容量相适应的特定液位，则水和染料中断进入密闭腔和滚筒，以防止染料溶液可能的泄漏或溢出。

所描述的装置还可以包括染料溶液的排放系统，该染料溶液的排放系统位于密封腔中，该密封腔包括从所述密封腔的至少一个出口，每个出口均由排放泵和止回阀控制，其中排放系统的每个出口连接到一个或多个水处理箱。在选择了存储在其存储器中的预定程序之后，一旦染料溶液已经进行或超过了染料溶液循环的预定的多个工作循环，或者一旦染料溶液超出预定的使用寿命期限，则由所述控制单元自动启动排放系统。

与出口导管相关联的每个排放泵均由集成在一个或多个水处理箱中的至少一个的液位传感器控制，使得其根据与所述排放泵相关联的液位传感器发出的信号(指示箱内的液位是否小于或等于或大于预定的最大液位)启动或停止。

此外，装置中使用的加热装置最好是带有两个热触点的加热线圈，由可编程的安全继电器控制，在一个优选的实施例中，它们也包括在滚筒内，尽管它们也可以引入密封腔中，获得类似的加热效果。必须指出的是，使用其他等效的加热装置，例如散热器式热交换器，对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且由于实现相同的目的而必须被视为是等效的。

在一个优选的实施例中，水入口导管的第一控制装置是电磁闸阀，而上述染料水入口导管的第二控制装置是调节泵。

装置的工作原理如下：

ⅰ.调节水通过的电磁阀打开，以将水引入密封腔和滚筒中，直到集成在滚筒或密封腔内的液位传感器检测到滚筒中积聚的液位为最佳并发送关闭电磁阀的信号；

ⅱ.一旦电磁阀已关闭，调节染料通过的泵在预定时间内启动，以便将预定量的染料引入滚筒中，从而获得最佳比例的染液。

ⅲ.将水和染料在滚筒内混合，并且将混合物任选地在预定温度下加热由混合得到的染料溶液；

ⅳ.一旦获得染料溶液，就将其从滚筒排放到回收箱中，以便将必须处理的零件引入滚筒中；

ⅴ.通过再循环泵将染料溶液从回收箱再循环回到滚筒中，以对引入滚筒中的零件进行表面涂覆，并且该操作在多个工作循环中重复进行；和

ⅵ.最后，一旦达到染料溶液的使用寿命，就通过排放系统将染料溶液从密封腔中排放到处理箱中。

可选地，一旦染料溶液从滚筒排放到处理箱中，就可以在开始下一个工作循环之前进行密封腔清洗程序。

在启动装置的工作循环之前、期间或之后，用户可以选择存储在装置控制单元内存中的不同程序，使得装置自动进行操作，并根据所选程序的顺序进行它们。内存中存储的一些程序是：

ⅰ.混合程序，其中通过将水和染料引入滚筒中进行混合来制备新的染料溶液。

染料溶液的建议使用寿命约为5个工作循环或大约一周的持续时间，前提是进行不超过5个工作循环。

ⅱ.调节程序，用于调节所用染料溶液，即该溶液处于最适合使用的工作条件下。

如果从上一个工作循环开始经过了一段预定的时间(通常为1至2天)，则该程序将使用装置中包含的加热装置对染料溶液进行预热。

ⅲ.涂覆程序，用于在预定温度条件下、优选在至少50℃(所述温度优选为60℃)下涂覆零件，然后进行漂洗循环。

ⅳ.排放程序，用于在进行预定数量的工作循环后，一旦达到和/或超过其使用寿命，就将染料溶液排放。

ⅵ.清洗程序，用于在染料溶液排放后清洗密封腔、回收箱和导管网络。

此外，控制单元还可能根据用户选择的程序或先前在其他操作中进行的工作循环数，自动选择存储在其存储器中的程序之一。

优选地，引入到包括滚筒的密封腔中的水是已经被加热的水，从而除了加速表面处理过程之外，还减少了密封腔中包括的加热装置的使用，减少了装置的功率消耗，仅在选择染料溶液调节程序时才限制加热装置的使用。

所述染料可优选地选自包括以下至少一种的组：一种水基液体染料、粉末或涂料、着色剂或使用者可获得的其他染料，所述染料优选为所述水基液体染料。

优选地，在染料溶液中使用的染料使零件最终的涂层具有深色阴影，主要是黑色阴影，并且可选择地是灰色阴影。

在一个优选的实施方案中，在正常工作条件下，由水和染料的混合物获得的染料溶液分别具有大约10∶1的比例。但是，该比例可以根据所用的染料、待涂覆的零件的体积、所述零件的几何形状或设计、表面涂层的性质、和/或要获得的最终表面涂层的类型而改变。

将理解的是，对几何位置的引用，例如平行、垂直、相切等，相对于由所述术语定义的理论位置允许最大±5°的偏差。

将理解的是，任何提供的值范围的最终值可能不是最佳的，并且可能需要对本实用新型进行修改，使得所述最终值是适用的，所述修改在本领域技术人员的能力范围内。

在实施例的以下详细描述中，本实用新型的其他特征将变得显而易见。

附图说明

基于以下参考附图对实施例的详细描述，将更好地理解前述和其他优点和特征，该附图必须以说明性而非限制性的方式进行解释，其中：

图1示出了该装置和构成该装置的元件的实施例的示意性设计。

具体实施方式

附图示出了本实用新型的说明性而非限制性的实施例。

图1示出了用于进行零件的表面涂覆的装置1以及构成该装置的元件的实施例的示意性设计。所述装置1由电子控制单元8、壳体2(在壳体2内设置有密封腔3)、水入口导管6a和染料入口导管6b形成，其中优选地，水是热水，染料是水基液体染料，所述导管6a由第一控制装置9a(优选电磁阀)调节，并且所述导管6b由第二控制装置9b(优选调节/驱动泵)调节，两个控制装置9a、9b由所述控制单元8根据液位传感器30、70和12捕获的信号来控制。

在密封腔3内设置有滚筒4，待涂覆的零件通过门(未在图1中示出)设置在滚筒4中，该门提供通向滚筒4内的通道。为了简化图1所示的装置1的示意图，未示出滚筒4的驱动轴或其致动器，也未示出滚筒4的假想的几何轴线。

密封腔3包括第一液位传感器30，该第一液位传感器30直接或间接连接到电磁阀，该电磁阀调节通过水入口导管6a到密封腔3内的水流。

在装置的壳体2的下方安装有回收箱7，该回收箱7通过由多个导管形成的再循环回路7a与装置的密封腔3连接，该再循环回路允许通过安装在再循环回路7a中的驱动泵7b使装置中的染料溶液再循环。此外，回收箱7具有第二液位传感器70，其功能与防止可能的泄漏或溢出有关，所述传感器70配置用于检测箱7内的染料溶液或流体的液位是否超过预定最大液位。如果超过该最大液位，则关闭或锁定两个控制装置9a、9b，以防止更多的水或染料进入装置1，因为它直接或间接连接到由控制单元8控制的两个控制装置9a、9b。

装置1还包括排放系统10，一旦进行了预定数量的工作循环或超过了所述染料溶液的使用寿命，该排放系统就能排放染料溶液，所述系统具有至少一个从包括滚筒4的密封腔3出来的出口导管10a。其中每个出口10a具有排放泵10b和布置在所述排放泵10b的出口处的止回阀10c。如上所述，可以有多个出口导管10a(未示出)，其中每个出口10a将染料溶液引导至单个水处理箱11或与每个出口导管10a相关联的水处理箱11，以使得能够适当地处理染料溶液。

在图1所示的优选实施例中，排放系统10包括来自密封腔3的单个出口导管10a，该出口导管分成至少两个分支导管，每个所述分支导管都配备有排放泵10b和相关联的止回阀10c，其调节染料溶液向单个水处理箱11或优选不同的水处理箱11的流动，每个水处理箱11分别独立地连接到至少两个分支导管之一，水处理箱11相对于装置1设置在较远的位置。

无论水处理箱11的数量如何，每个箱11均具有第三液位传感器12，用于调节染料溶液通过至少一个出口导管10a从装置1到箱11的流动，以防止可能的溢出，所述第三液位传感器12分别直接或间接地连接到每个出口导管10a的每个排放泵10b，根据第三液位传感器12发出的信号来确定是否必须激活或停止所述排放泵10b，该信号表明是否达到和/或超过最大安全液位，在达到和/或超过最大安全液位的情况下，排放泵10b将被停止，从而防止染料溶液通过出口导管10a到达水处理箱11，直到箱11内的液位下降为止。

必须指出的是，排放系统10的上述任何其他可能的配置，无论是出口导管10a的数量、水处理箱11的数量、还是出口导管10a与水处理箱11之间的最终分布，除了对于本领域技术人员显而易见的之外，必须认为等同于所描述的配置。

在该特定实施例中，水入口导管6a、染料入口导管6b、再循环回路7a和出口导管10a直接连接到装置1内的密封腔3，密封腔3中容纳有滚筒3。

将理解的是，在一个实施例中描述的构成本实用新型的不同部分，可以与在其他不同实施例中描述的部分自由地组合，即使没有明确描述所述组合，但只要该组合没有蕴含任何缺点即可。