热固性粉末涂料生产设备技术进步

引言:具体描述了热固性粉末涂料领域在机械设备设计和生产过程中所获得的技术性发展，剖析了因为设计方法变化给造型设计及其样品生产制造所产生的转变。研究表明:电子信息技术的应用，促使机器设备零部件精密度得到提升;应用软件工具对生产线设备开展仿真模拟剖析，对构造开展提升，可提升机器设备特性;新型材料的应用促使商品编码序列产生变化，重要零部件特性提升。文章内容剖析了静电粉末机器设备在智能化系统、环境保护化等层面获得的技术性发展，关键详细介绍了防爆型技术性，强调了静电粉末生产线设备存在的问题并明确提出了解决方案。

静电粉末因为具备经济发展、环境保护、高效率、环保节能的特性，有着宽阔的发展前途。热固性粉末涂料在生产过程中，必须采用混合机、挤塑机、粉末压片机、磨粉设备等机器设备。因为发展比较晚，中国对机器设备的探究性著作和参考文献很少。文中根据梳理科学研究近些年各制粉设备企业生活实践結果，剖析领域在生产线设备规范化、设计概论及其静电粉末生产过程的安全环保等层面所获得的技术性发展。

1静电粉末生产线设备的技术性发展

1.1机器设备规范化

为了更好地标准行业发展，中国化工学好建筑涂料喷涂技术专业联合会从2010年逐渐带头制订粉末状领域有关设备标准，对机器设备的设计方案生产制造、生产过程及其环境保护层面的规定开展了定义和标准。有关规范状况如表1所显示。

1.2机器设备理论基础研究的进度

1.2.1等空隙挤出机螺杆的设计方案

机械结构设计方式完成了从二维向三维设计的变化，SolidWorks、UG等三维软件获得广泛运用。根据三维CAD的造型设计技术性，机械设备生产公司提升了各种各样混炼胶元器件的等空隙造型设计技术性，融合数控加工中心，商品做到海外同行业的技术水准。图1中列举了好多个混炼胶块齿合，从图上能够见到元器件间的最少间距维持不会改变。

生产制造实践经验证明，等空隙的设计方案能够产生以下益处:(1)所制取的静电粉末成分展现出色的遍布和分散化特点;(2)很强的挤出机螺杆自清理工作能力;(3)非常少造成静电粉末干固颗粒。

1.2.2中心距率的定义

管理中心距率就是指减速箱輸出轴(业界称之为“AB轴”)管理中心距和挤出机螺杆外径的比率，如图2所显示。

从图2由此可见，翠绿色一部分表明随意容量横截面S，管理中心距率(γ)可由式(1)开展测算。

同样的直径Do，伴随着管理中心距a的减少，挤出机螺杆芯棒直徑Ds减少，混炼胶元器件的随意容量横截面S增大。这一比率是挤塑机最重要的状态参数，它对减速箱各转动轴、传动系统传动齿轮的主要参数挑选尤为重要，与此同时也是该型号转速比生产能力等主要参数的关键参数。以科贝隆(Coperion)的ZSK系列产品为意味着的挤塑机，管理中心距率低至0.78，这一标值意味着着该机器设备芯滚动轴承受的扭距更高、生产量高些、挤塑机的各关键零部件的生产加工日趋严苛、对芯棒及其减速箱轴系原材料的挑选更严苛。管理中心距率是挤塑机型号微型化、生产能力扩大的理论基础。

1.2.3混炼胶元器件的混和特点

大部分的混和挤出机螺杆由图3所显示的元器件构成，根据更改长短、直徑、牙距等主要参数得到 各种规格型号的混炼胶元器件。几类典型性的混炼胶块(也称之为预塑盘)在混和、裁切及其运输实际效果层面是有差别的，危害特性的主要参数主要是错列角A和背宽W，如图4所显示。

从图4能够看得出，错列角增大，运输工作能力缩小，但分散化和遍布实际效果却变好。一样的错列角，背宽越小，原材料的混炼胶实际效果越好。机械设备生产公司可以依据静电粉末商品规定，融合混炼胶元器件的特性对挤出机螺杆组成开展配备。不一样的挤出机螺杆组成融入生产制造不一样的静电粉末商品，图5例举了几类常见挤出机螺杆组成。

顾客生产制造的静电粉末有平面图型、砂纹型、锤纹型、工艺美术型等各种类型。一般来说，平面图型以高光粉占多数，规定挤出机螺杆的分散化遍布特性好些，因而必须在挤出机螺杆配备中提升错列角较为大的元器件。砂纹粉却反过来，不用大高径的挤出机螺杆配备，适度提升送料螺纹套和小错列角的混炼胶元器件的总数就可以接到非常好的实际效果。

1.3设备制造智能化

1.3.1辅助设计工程项目(CAE)的运用

有材料说明，初期WP(WernerandPfleiderer)、BP(BakerPerkins)、BASF及其APVChemicalMachinery等企业对双单螺杆挤出机內部流动性及其热传导等开展了科学研究。如图所示6所显示，这是一个料筒设计方案案例，左边从上向下列举了3种料筒形式:焊合、直孔式和环状水道。料筒的换热效和溫度遍布指标值十分关键，假如料筒存有溫度集中化点，或是热冷不均匀，在外部经济上危害静电粉末商品的品质，溫度越高內部衬瓦损坏的速率越快。选用CAE手机软件(例如ANSYS)开展剖析，根据对直径、流道深层、流道部位等主要参数开展可靠性设计，从图6能够看得出，环状水道的传热实际效果**是，全部衬瓦表面溫度匀称。电焊焊接水道最烂，衬瓦侧边溫度较高，“8”字孔的鼻梁骨部位溫度集中化，不利热传导。

1.3.2测算流体力学(CFD)的运用

旋风除尘器是关键的机器设备之一，气固两相流化合物由径向进到，造成转动健身运动，在向心力的功效下将固态颗粒物抛到器壁减速搜集，做到气固两相流分离出来的目地，对粒度超过10μm的颗粒物分离出来高效率十分高。应用CFD手机软件剖析旋风除尘器的特性，调节其各一部分特点规格能够获得不一样的工作压力、速率、生产能力及其颗粒物的利用率，进而明确**规格。如图所示7所显示，该例图例的左边是沒有下料圆锥体和进料涡壳的情况，能够见到在沿管理中心往上有速率很大的“龙卷风”，产生颗粒物二次带入，出入口边界层速率很大，颗粒物难以被捕获，这二者均会减少烟尘利用率。图的右边数据显示，提升了下料圆锥体和进料涡壳之后，管理中心漩流速率显著降低，涡壳的边界层速率低极细颗粒物能够被捕获。

1.3.3数控加工技术和智能化样品技术性的运用

(1)数控加工技术的运用

根据应用数控车床(CNC)，能够完成对大部分重要零部件的数控机床化生产制造，商品高精度。如今领域中慢慢用加工中心替代了数控车床，高精密数控加工中心、数控机床数控镗床、线割的应用占比逐渐升高。图8是2种方式生产加工混炼胶块的全过程。

对混炼胶块开展等空隙生产加工规定较高，数控车床难以做到。从图8(3)能够看得出，基本的数控车床没法精准生产加工等空隙混炼胶块，一般数控加工結果(深蓝色)与数控加工中心管理中心生产加工結果(鲜红色)在横截面样子上区别非常大。

(2)三维智能化样品技术性的运用

三维智能化样品技术性可完成在电脑上查验认证，将难题在设计给予处理。数据样品技术性是一个综合性全过程，包含:(1)从上而下的方案设计。有关机器设备合理布局的整体构思、有关机器设备的基本上特性预测;(2)乐高积木式或关系式设计方案;三维软件的基本运用;(3)虚似样品干预查验。查验零部件的规格关联，发觉重合或是分离出来一部分等內容;(4)样品可安装物理检查，涉及到人机对战工科等內容;(5)健身运动特性查验，比如健身运动曲线图的认证、动力学剖析应用软件;(6)重要零部件的可工艺性能查验;(7)可靠性设计，对零部件的净重、构造抗压强度等开展提升;(8)样品工程图。图9展现了一种单螺杆挤出机往复式减振式挤塑机。

耿孝正等对往复式减振单螺杆挤出机的健身运动开展了叙述，根据虚似样品技术性就可以在电脑上对其开展仿真模拟，如图所示10所示，它是挤出机螺杆顶端的轨迹，根据这条曲线图来剖析四冲程是不是合乎设计方案规定，融合時间和位置关系观查螺母和混炼胶块中间有没有干预。

1.4新型材料的运用

伴随着高韧性、高扭距原材料的普遍应用，机器设备的重要零部件特性获得重特大提高。

举例说明一:

将新型材料运用于设备制造，可授予机械设备极高的耐用度。选用D2(等同于中国的Cr12MoV)或是CPM(粉未冶金)独特合金钢(Crucible公司的一种独特合金钢，具备优质的耐磨性能和延展性)，可使挤塑机衬瓦的耐磨性能呈好几倍提高，例如38CrMoAl材料的衬瓦，一般在进行2000t静电粉末的生产制造周就必须拆换了，但CPM材料的衬瓦