去除鏽和油漆的方法及設備的製作方法
2024-02-10 02:31:15
專利名稱：去除鏽和油漆的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來從金屬表面去除鏽和油漆的方法及設備。
最常用的方法是噴砂清理法。該方法通過向表面噴砂或者其它適合的介質來去除舊的油漆和鏽。這是一種高成本且相當耗時的工藝。該方法的優點是噴砂工藝產生了一個粗糙的表面，粗糙表面能與新油漆很好地粘結。不僅如此，該方法所使用的設備廉價，且操作簡單並易於保養。該方法的不足之處是要使用大量的砂，會產生大量灰塵，設備重而操作笨拙，而且該方法速度慢，也不能去除油脂和其它汙物，如水溶鹽、硫酸鹽等等。
去除油漆和鏽的噴水衝刷方法現在變得更為常用。該方法的優點是避免了有關灰塵的問題，在該方法中很少有廢棄物，並且去除了水溶性汙物。該方法的不足是設備昂貴且難於保養，在鋼件表面無粗糙表面形成，有大量水潑濺出來，需要大量的水(例如在船上，這就是一個問題)，而且處理面必需弄乾後才能油漆。
打磨不再是一種常用的方法。該方法主要用於小範圍的修補。
大多數情況下，待清理的表面上的油漆是基本完好的。最理想的情況是，由於鋼件表面的粗糙度是完好的，所以僅需除去油漆。發電廠就是一個例子，在發電廠中即使95％的已存在油漆是完好的，但仍對管道系統進行噴砂清理。在海上的應用也是同樣的情況。
對噴砂清理法的限制日益增多，而對可選擇的方法的不斷嘗試也沒有成功。
發明內容
本發明的目標是避免前面提到的不足，提供一種更高效地除油漆和鏽的方法及設備。
該目的通過一種使用感應熱來加熱金屬表面的方法和一種感應線圈與還包括一個轉速表的滾輪相結合的設備來實現。在獨立的權利要求和參照附圖
進行的說明中，將會提到更多的優點以及實施例，附圖所示的是本發明一個較佳實施例。
根據本發明，使用感應熱來去除鏽和舊的油漆。此外，也從表面上去除了油脂和其它的汙物。這是一個快速可靠的方法，並且不會產生過多的廢棄物。
感應熱是通過磁場產生在磁性金屬中的。這是一個已知的原理，它用於在彎曲成形和衝壓的工藝中加熱鋼件，以及在鋼件和管道的焊接，例如，結合在汽車工業中主體細部的製造。
用感應熱把鋼件加熱到250～300℃，鋼件被加熱，但不會加熱鏽和油漆。鋼件會膨脹，由於鐵鏽的膨脹係數與鋼件相比要小得多，附著的鏽就會剝落。油漆也會因為鋼件表面的加熱而剝落。
產生感應熱的設備本身已為眾人所知，並且用感應熱來加熱鋼件的方法已經使用了許多年了。但是利用感應熱來除鏽和油漆在現有技術中還未為人所知。
不能過分加熱鋼件3是最為重要的。即使在鋼件3上方的感應線圈1的速度是變化的，但是所提供的熱量必需是恆定的。根據本發明，積累在鋼件3上的能量是根據鋼件表面3上的感應線圈1速度而變化的。這就保證了在鋼件3中恆定的溫度分布。此外，根據本發明，這通過把感應線圈1設置在一個帶有滾輪2的結構中來實現。滾輪2在鋼件3的表面滾動，滾輪的速度對所提供的能量進行調整。滾輪2轉動得越慢，供給線圈的能量越少。如果轉動速度增加，那麼供給的能量也增加。簡而言之，滾輪轉一圈時，鋼件3每單位面積上的能量都相等，而與滾輪的轉動速度無關。
供向感應線圈1的交流電的頻率(赫茲)決定了鋼件3中的磁場到達的深度。頻率(因而也就是到達的深度)可以由根據本發明的感應設備確定。通過控制電流(也就是供應的千瓦功率)，並且同時控制頻率，就可以在鋼件3所要求的層上獲得所需的溫度。
所供給能量的大約90％都用在加熱過程中。這就意味著與鋼件加熱的傳統方法相比，該方法的能量轉換損失很小。過去使用噴燈來從鋼件表面去除鏽和氧化皮。這種工藝是有效的，但是因為僅有所供給能量的5-10％轉換成熱量，也因為從噴燈中出來的熱量必需穿透鏽層和其它的覆蓋層，所以這個過程與其它諸如噴砂等的方法相比成本要高。
當根據本發明使用感應熱時，只有鋼件的一層，例如0.5毫米，在有限的時間段裡加熱，並且鋼件會很快通過熱傳遞而冷卻下來，因而避免了疏鬆的油漆「燒」到表面上。這也必然使熱量不會傳遞到厚度大於3毫米的鋼件的另一側上，因此避免了對所述另一側上可能塗有的油漆的損傷。
用感應熱來除油漆，控制鋼件中溫度的是重要的。如果使用沒有自己的驅動機構的「手動」設備，就需要一個根據感應線圈1的表面速度來改變所供電流的電源。
控制單元5可以包括一個標準的PLS，例如阻抗調節器、半導體閘流管或者雙向三極體開關。PLS的首選類型由應用和所需功能決定。也可以聯合使用上面所述的這些PLS，以開闢用於不同功能模式的可能性。
轉速表4可以是頻閃觀測儀類的或者任何其它能向PLS控制單元5傳輸信號的轉動計數器。
除了頻率、電流強度等之外，感應線圈1和表面3之間的距離也是可以調節的。感應線圈相對於滾輪2的放置保持了這樣的某個距離，這個距離是可以調節的。
為了在金屬板中得到所要求的溫度和溫度分布(例如，一特定溫度層的深度)，可以通過控制單元5來手動或自動調節感應線圈1的頻率和電流強度。
這個工藝的一個重要特徵就是向鋼件3供給的能量。這能量必須是恆定不變的，否則就會影響到加工的質量。如果供給的能量過小，鋼件3就達不到足夠高的溫度以使油漆和鏽疏鬆。如果供給的能量過大，則可能損壞鋼件另一側的油漆，並且可能使疏鬆的油漆「燒」到表面上。
在自動化的實施例中，可以創立這個工藝以實現除鏽和舊油漆的最優速度。工藝中可以會聚理論所得的速度，並且所供給能量的轉換效率可達到90％。
本發明對現有技術中問題的解決來說是一個很有吸引力的可選方案，它僅在需要粗糙表面時與噴砂法一起使用，需要去除水溶鹽時與噴水衝刷法一起使用。不僅如此，這種方法還殺死了已被證明會加速生鏽的細菌和其它有機體。
可以理解，在參照附圖閱讀完本說明書後，熟悉本技術的人員是可以構想出修改變型或者其它可選擇的例子的，這些例子是在下面權利要求中定義的本發明的範圍和思想之內的。
權利要求
1.一種從金屬表面(3)去除鏽和油漆的方法，其特徵在於使用感應熱來加熱金屬表面(3)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於由與一個滾輪(2)相連的感應線圈(1)提供感應熱，滾輪(2)中還包括一個轉速表(4)。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於當從轉速表(4)接受操作信號，控制單元(5)控制向感應線圈(1)的能量供給。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於來自感應線圈(1)的能量供給量與滾輪(2)的轉動速度成比例。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特徵在於每單位表面積的能量供給量是恆定的。
6.如前面的權利要求之一所述的方法，其特徵在於為了在金屬(3)中得到所要求的溫度和溫度分布，可以通過控制單元(5)，手動或自動調節感應線圈(1)的頻率和電流強度。
7.一種從金屬表面(3)去除鏽和油漆的設備，其特徵在於感應線圈(1)與滾輪(2)結合，且滾輪(2)還包括一個轉速表(4)。
8.如權利要求7所述的設備，其特徵在於當從轉速表(4)接受操作信號，控制單元(5)控制向感應線圈(1)的能量供給。
9.如權利要求7或8所述的設備，其特徵在於來自感應線圈(1)的能量供給量與滾輪(2)的轉動速度成比例。
10.如權利要求7、8或9所述的設備，其特徵在於每單位表面積的能量供給量是恆定的。
11.如權利要求7、8、9或10所述的設備，其特徵在於為了在金屬(3)中得到所要求的溫度和溫度分布，可以通過控制單元(5)，手動或自動調節感應線圈(1)的頻率和電流強度。
全文摘要
本發明涉及一種從金屬表面(3)去除鏽和油漆的方法，其中使用感應熱來加熱金屬表面(3)。本發明還涉及到實現該方法的一種設備。
文檔編號H05B6/10GK1407931SQ00816756
公開日2003年4月2日 申請日期2000年11月1日 優先權日1999年11月2日
發明者B·E·阿爾維伯格, T·A·巴恩 申請人:雅克·J·埃夫伯格聯合股份有限公司