過濾材料的生產設備的製作方法

2023-05-30 08:11:51

本實用新型涉及一種過濾材料的製造技術，具體涉及過濾材料的生產設備。

背景技術：

本實用新型的申請人在申請號為2014106090389的中國專利申請文件中提供了一種全新的過濾材料，即柔性多孔金屬箔。後經不斷改進，該柔性多孔金屬箔在過濾效率、惡劣條件下的適應性以及使用壽命等方面均達到了較高的技術水平，市場前景樂觀，已準備進入批量化生產。一種可採用的生產工藝大致上為：用不鏽鋼網作為支撐材料，並將Ni粉、Cu粉、分散劑以及粘結劑配置成過濾材料原料漿體，然後把過濾材料原料漿體塗覆在支撐材料上並烘乾製成坯體，最後對坯體進行燒結形成由Ni-Cu多孔合金與不鏽鋼網緊密附著在一起的柔性多孔金屬箔。然而，在本實用新型提出前，尚無一種對上述坯體進行流水線式生產的設備。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是即提供上述坯體及採用類似工藝原理所生產產品(統稱過濾材料)的生產設備，提高工作效率。

本實用新型的過濾材料的生產設備，包括：用於輸送帶狀支撐材料的帶材夾送裝置；用於在帶狀支撐材料的輸送過程中使帶狀支撐材料從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置；以及用於在帶狀支撐材料的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料表面的過濾材料原料漿體形成的塗層的厚度進行控制的塗層厚度控制裝置。該過濾材料的生產設備實現了一種流水線式的生產形態，工作效率高且塗層質量利於控制。其中，作為塗層厚度控制裝置的一種具體方案，塗層厚度控制裝置位於浸料裝置出口上方並具有在帶狀支撐材料由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置。而刮漿裝置可採用的具體方案為：刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和表面刮漿結構；所述帶材定位結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料兩側的定位刀，所述刮漿結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料兩側的刮刀。

試驗發現，由上述設備所生產出的產品的塗層表面存在著較為明顯的凹凸不平的紋路，這些表面缺陷容易導致最終使用的過濾材料壽命降低。對此，實用新型人通過仔細研究發現，上述缺陷產生的主要原因在於：由於塗層的厚度一般以控制在0.3毫米以上為宜(優選為0.5至1.2毫米)，而這樣的塗層厚度必然要求刮刀的刀尖與帶狀支撐材料上對應的表面之間的距離在0.3毫米以上(優選為0.5至1.2毫米)，使得相對設置的刮刀之間的間隙較大，進一步導致浸料後的帶狀支撐材料在通過定位刀後就在塗層表面形成凹凸不平的紋路，即使通過刮刀後這些紋路依舊明顯。針對這樣的現象，可在上述過濾材料的生產設備的基礎上在塗層厚度控制裝置中增加一個設置在所述帶材定位結構與表面刮漿結構之間用於在帶狀支撐材料的輸送過程中對浸料後的帶狀支撐材料的兩側面進行二次上漿的上漿裝置，從而減少甚至消除浸料後的帶狀支撐材料在通過定位刀後在塗層表面形成的紋路，以提高產品質量。另外，將上漿裝置的安裝位置設置在帶材定位結構與表面刮漿結構之間，還能夠較好的保證帶狀支撐材料兩側面上塗層厚度的一致性，另外也使塗層厚度控制裝置的內部結構更為緊湊，有利於後續設備的安排布置。

本實用新型的另一種過濾材料的生產設備，包括：用於輸送帶狀支撐材料的帶材夾送裝置、用於在帶狀支撐材料的輸送過程中使帶狀支撐材料從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置以及用於在帶狀支撐材料的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料表面的過濾材料原料漿體形成的塗層的厚度進行控制的塗層厚度控制裝置；所述塗層厚度控制裝置位於浸料裝置出口上方並具有在帶狀支撐材料由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置，所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和表面刮漿結構，所述帶材定位結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料兩側的定位刀，所述刮漿結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料兩側的刮刀以及位於刮刀橫向端和/或位於刮刀上方與刮刀靠近處的帶材夾持導向機構。該過濾材料的生產設備同樣實現了一種流水線式的生產形態，工作效率高且塗層質量利於控制。並且，由於在位於刮刀橫向端和/或位於刮刀上方與刮刀靠近處設置了帶材夾持導向機構，能夠有效約束浸料後的帶狀支撐材料在相對設置的刮刀所形成的狹縫中的自由度，有助於減少和消除浸料後的帶狀支撐材料在通過刮刀後塗層表面的紋路，並且更好的保證帶狀支撐材料兩側面上塗層厚度的一致性。

下面將結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的說明。本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1為本實用新型過濾材料的生產設備的結構示意圖。

圖2為本實用新型過濾材料的生產設備中塗層厚度控制裝置的一種結構示意圖。

圖3為本實用新型過濾材料的生產設備中帶材夾持導向機構的一種結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的過濾材料的生產設備，包括：用於輸送帶狀支撐材料110的帶材夾送裝置210；用於在帶狀支撐材料110的輸送過程中使帶狀支撐材料110從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置220；以及用於在帶狀支撐材料110的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料110表面的過濾材料原料漿體形成的塗層的厚度進行控制的塗層厚度控制裝置230。上述設備在運行時，帶狀支撐材料110首先在帶材夾送裝置210的導向和驅動下沿著帶材夾送裝置210的輸送線路運動，在這個過程中，帶狀支撐材料110先經過浸料裝置220，浸料裝置220中儲存有過濾材料原料漿體，帶狀支撐材料110經過過濾材料原料漿體的過程即為浸料過程，通過浸料使得過濾材料原料漿體附著於帶狀支撐材料110上，從而在帶狀支撐材料110的表面形成塗層。浸料後的帶狀支撐材料110再進入塗層厚度控制裝置230，塗層厚度控制裝置230的作用是對塗層的厚度進行控制從而使塗層的厚度在儘可能均勻一致的條件下滿足設計要求的厚度，同時塗層的表面也應儘可能的達到設計要求的粗糙度，因此，塗層厚度控制裝置230可以採用現有的機械刮漿裝置或氣刀等。浸料後的帶狀支撐材料110在經過塗層厚度控制裝置230後，可在運行到帶材夾送裝置210的終點後由人工轉移至特定地點進行乾燥。

實施例1

如圖1，所述帶材夾送裝置210是一種用於輸送帶狀金屬網111的帶材夾送裝置；該帶材夾送裝置210的起點設有供應帶狀金屬網111的金屬網卷開卷機構211，帶材夾送裝置210的終點設有形成塗層的帶狀金屬網111的收卷機構212。在帶材夾送裝置210的輸送線路上依次設有若干對夾送輥以及沿該輸送線路依次排列的浸料裝置220、塗層厚度控制裝置230和帶材烘乾裝置250，其中，帶材烘乾裝置250位於收卷機構212之前。該設備在運行時，從開卷機構211輸出的帶狀金屬網111在帶材夾送裝置210的導向和驅動下沿著帶材夾送裝置210的輸送線路運動，在這個過程中，帶狀金屬網111先後經過浸料裝置220、塗層厚度控制裝置230和帶材烘乾裝置250，最後，已經完成乾燥處理的帶狀金屬網111再通過收卷機構212製成卷狀，以便轉移到後續處理工序。由於帶狀支撐材料110為帶狀金屬網111，因此最後生產出的過濾材料成品具有強度高且過濾通量大的優點。

對於本實施而言，帶狀支撐材料110具體採用了304不鏽鋼網，且厚度設定為0.5～1毫米，網孔大小設定為60～400目；過濾材料原料漿體則是將粒徑為3～5μm的Ni粉與粒徑為-400目的Cu粉按Cu的重量百分比為20～40％配置成混合粉，然後以乙醇為分散劑、PVB為粘結劑按每100毫升乙醇中加入2～5克PVB、50～100克混合粉的比例配置成而成，帶狀金屬網111先後經過浸料裝置220和塗層厚度控制裝置230後，形成的塗層厚度為0.5毫米，然後再經過帶材烘乾裝置250，完成乾燥處理的帶狀金屬網111再通過收卷機構212製成卷狀坯體，此後將卷狀坯體轉移到專門的燒結生產線，開卷後進行燒結，燒結第一階段從室溫升至120～250℃並保溫120～180分鐘，第二階段升溫至500～600℃並保溫60～240分鐘，第三階段升溫至900～1090℃並保溫90～240分鐘，燒結後冷卻製得最終的過濾材料成品。

實施例2

如圖1和2，在實施例1的過濾材料生產設備的基礎上，塗層厚度控制裝置230位於浸料裝置220出口上方並具有在帶狀支撐材料110由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料110兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置。其中，所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和表面刮漿結構；所述帶材定位結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的定位刀231，所述刮漿結構包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的刮刀232。上述這種結構的塗層厚度控制裝置230可實現機械刮漿，刮漿時過濾材料原料漿體能被擠壓進帶狀金屬網111的孔隙中，刮漿後過濾材料原料漿體也能夠在帶狀金屬網111的表面大致上均勻分布。為了減小定位刀231對塗層的影響，所述定位刀231還設置成一個梳狀的前部231a，相對設置的定位刀231的前部231a之間形成供浸料後的帶狀支撐材料110通過的窄隙，這樣，通過梳狀的前部231a可以減小定位刀231與帶狀支撐材料110表面塗層的接觸面積，從而減小定位刀231對塗層表面質量的不利影響。但是，實施例2的設備所生產出的產品的塗層表面還存在著較為明顯的凹凸不平的紋路，這些表面缺陷容易導致最終使用的過濾材料壽命降低。上述缺陷產生的主要原因在於：相對設置的刮刀232之間的間隙較大，導致浸料後的帶狀支撐材料110在通過定位刀231後就在塗層表面形成凹凸不平的紋路，即使通過刮刀232後這些紋路依舊明顯。

實施例3

如圖1和2，實施例3在實施例2的過濾材料生產設備的基礎上，在所述帶材定位結構與表面刮漿結構之間增設了一個用於在帶狀支撐材料110的輸送過程中對浸料後的帶狀支撐材料110的兩側面進行二次上漿的上漿裝置。該上漿裝置具體包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的塗布輥233以及用於使相對設置的塗布輥233選擇性的與旋轉驅動裝置分離或連接的離合器。通過設置上漿裝置，可減少甚至消除浸料後的帶狀支撐材料在通過定位刀後在塗層表面形成的紋路，以提高產品質量。由於上漿裝置具有使相對設置的塗布輥233選擇性的與旋轉驅動裝置分離或連接的離合器，因此，塗布輥233既可以作為主動式塗布輥(當與旋轉驅動裝置連接時)也可作為被動式塗布輥(當與旋轉驅動裝置分離時)。試驗表明，當過濾材料原料漿體的粘度較大時，若採用被動式塗布輥進行二次上漿，過濾材料原料漿體在塗層表面的二次上漿的均勻性更好；而當過濾材料原料漿體的粘度較小時，採用主動式塗布輥進行二次上漿，過濾材料原料漿體在塗層表面的二次上漿的均勻性更好。

實施例4

如圖1和2，實施例4在實施例2或3的過濾材料生產設備的基礎上，增設了一個用於在帶狀支撐材料110的輸送過程中對經過塗層厚度控制裝置230後的帶狀支撐材料110上的塗層進一步噴塗過濾材料原料漿體的噴塗裝置240。通過設置噴塗裝置240，可減少甚至消除浸料後的帶狀支撐材料在通過塗層厚度控制裝置230後在塗層表面存在的缺陷，以提高產品質量。

實施例5

如圖1和2，實施例5在實施例3的過濾材料生產設備的基礎上，在收卷機構212與帶材烘乾裝置250之間設置了一對軋輥260，這樣當坯體通過此對軋輥260時可對坯體進行進一步的軋制，改善坯體的表面光潔度並增加坯體表麵粉末顆粒的堆積密度，一來可以提高過濾材料產品的機械性能，二來也可提高過濾材料產品的過濾精度。

實施例6

如圖1和2，實施例6在實施例2或3的過濾材料生產設備的基礎上，其刮漿結構不僅包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的刮刀232，還包括位於刮刀232上方與刮刀靠近處的帶材夾持導向機構234，所述帶材夾持導向機構234通過相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的限位輥234a將帶狀支撐材料110保持在由相對設置的刮刀232所形成的狹縫的中心。其中，限位輥234a與浸料後的帶狀支撐材料110的接觸部位的最低點(即切點)和刮刀232刀尖之間的垂直距離在200毫米以下。上述的帶材夾持導向機構234能夠有效約束浸料後的帶狀支撐材料在相對設置的刮刀232所形成的狹縫中的自由度，有助於減少和消除浸料後的帶狀支撐材料在通過刮刀後塗層表面的紋路，並且更好的保證帶狀支撐材料兩側面上塗層厚度的一致性。

實施例7

如圖2和3，實施例7在實施例6的過濾材料生產設備的基礎上，將限位輥234a進一步下移，從而使限位輥234a的中心與刮刀232刀尖之間平行。這樣，限位輥234a將移動到於刮刀232橫向端。

實施例8

如圖1、2和3，實施例8在實施例2或3的過濾材料生產設備的基礎上，其刮漿結構不僅包括相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的刮刀232，還包括位於刮刀232橫向端的帶材夾持導向機構234，所述帶材夾持導向機構234通過相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的限位刀將帶狀支撐材料110保持在由相對設置的刮刀232所形成的狹縫的中心。其中，限位刀的結構可成與刮刀232完全一致。本實施例中，位於刮刀232橫向端的帶材夾持導向機構234由位於刮刀232前端的第一帶材夾持導向機構和位於刮刀232後端的第二帶材夾持導向機構組成。上述的第一帶材夾持導向機構和第二帶材夾持導向機構均通過相對設置在浸料後的帶狀支撐材料110兩側的限位刀將帶狀支撐材料110保持在由相對設置的刮刀232所形成的狹縫的中心。