基於熱噴塗法添加花紋的方法及噴塗混合粉末與流程
2023-05-25 14:16:46
本發明涉及熱噴塗技術領域，特別涉及一種基於熱噴塗法添加花紋的方法及噴塗混合粉末。
背景技術：
近年來，亞克力板材因其良好的熱成型性能、較高的性價比成為衛浴產品的理想材料，因而亞克力材料被廣泛應用於衛浴產品。但因缺少有效的防滑紋使得用亞克力材料製造的衛浴產品(尤其浴缸等人站立其中的衛浴產品)的安全性大打折扣。
發明人在實現本發明的過程中發現：目前市場在售宣稱有防滑效果的亞克力浴缸中，利用模具小凸起在熱成型過程中形成凸點起到防滑的作用，該方法的防滑作用非常有限。而鑄鐵浴缸通常採用的噴砂形成防滑紋的工藝不適合亞克力浴缸，而且噴砂形成的防滑紋耐汙性能往往不理想。另外，在衛浴產品表面的裝飾需要有較好的耐腐蝕性、低成本、易操作、便於設計花樣變更等特點，而傳統黏貼、轉印、鑲嵌等工藝很難兼顧以上要求。
因此，如何在衛浴產品特別是在塑料材質的衛浴產品的表面添加防滑紋或裝飾花紋，使得能夠兼顧耐汙性和耐刮擦的特點，是本領域的技術人員所關注的。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種基於熱噴塗法添加花紋的方法及噴塗混合粉末，能夠在衛浴產品的表面噴塗形成防滑紋或裝飾花紋，且形成的花紋能夠兼顧耐汙性和耐刮擦的特點。
為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種基於熱噴塗法添加花紋的方法，包括：
將混合氣體通過噴槍的燃料口充入；
將噴塗混合粉末通過所述噴槍的噴塗口充入，其中，所述噴塗混合粉末的熔點低於所述衛浴產品的熔點，所述噴塗混合粉末的熔點低於所述混合氣體燃燒達到的溫度，處於融化狀態的所述噴塗混合粉末能夠與所述衛浴產品相融合；
點燃所述噴槍的噴嘴，通過燃燒從所述噴嘴噴出的所述混合氣體，融化從所述噴嘴噴出的所述噴塗混合粉末，並將所述融化後的所述噴塗混合粉末噴塗在所述衛浴產品表面，在所述衛浴產品表面形成花紋。
本發明的實施方式還提供了一種基於熱噴塗法添加花紋過程中使用的噴塗混合粉末，用於衛浴產品，包括：
所述噴塗混合粉末的熔點低於所述衛浴產品的熔點，所述噴塗混合粉末的熔點低於熱噴塗所使用的混合氣體燃燒達到的溫度，處於融化狀態的所述噴塗混合粉末能夠與所述衛浴產品相融合。
相對於現有技術而言，本實施方式採用熱噴塗的方法通過燃燒從噴槍噴嘴噴出的混合氣體，融化從噴槍噴嘴噴出的噴塗混合粉末，並將融化狀態的噴塗混合粉末噴塗在衛浴產品表面形成花紋，這種融化狀態的混合粉末沉積形成的花紋具有防滑的功能，且該方法具有易於操作、成本低的特點，由於該噴塗混合粉末的熔點低於該混合氣體燃燒達到的溫度，能夠保證將噴塗混合粉末融化，使得能夠將熱噴塗工藝用於為衛浴產品噴塗花紋，採用熱噴塗工藝在衛浴產品表面形成的花紋能兼顧耐汙性和耐刮擦的特點。
另外，在基於熱噴塗法添加花紋的方法中，若所述衛浴產品屬於塑料製品，所述花紋用於防滑，則所述噴塗混合粉末至少包括：熱固性聚合物和熱塑性聚合物；
若所述衛浴產品屬於金屬製品，所述花紋用於防滑或裝飾，則所述噴塗混合粉末包括：鋁及其合金、銅及其合金、陶瓷材料中的一種或多種的組合。
該實施方式中，該混合粉末根據衛浴產品的製備材料的不同，噴塗混合粉末的組成成分也不同，在衛浴產品屬於塑料製品的情況下，噴塗混合粉末中包含的熱固定聚合物能夠保證形成的花紋與衛浴產品融合在一起，噴塗混合粉末中包含的熱塑性聚合物能夠保證形成的花紋的立體效果，保證防滑性。在衛浴產品屬於金屬製品的情況下，噴塗混合粉末包含的金屬成分能夠保證形成的花紋與衛浴產品融合在一起，噴塗混合粉末中陶瓷材料能夠保證花紋的防滑性或立體感。並且能夠保證在不同材料製備的衛浴產品表面噴塗的防滑紋兼顧防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
另外，在基於熱噴塗法添加花紋的方法中，若所述衛浴產品屬於塑料製品，所述噴塗混合粉末包括聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚苯乙烯ps、聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚氯乙烯pvc、尼龍、聚氨酯pu、聚四氟乙烯ptfe、聚對苯二甲酸乙二醇酯pet、聚甲醛pom、硫化橡膠。該實施方式中，對於含有聚甲基丙烯酸甲酯(亞克力的主要原料)等的衛浴產品，在噴塗混合粉末中加入聚乙烯等塑料製品的原料，能保證噴塗形成的防滑紋更好的融合於塑料材質的衛浴產品，進一步保證形成的花紋的防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
另外，在基於熱噴塗法添加花紋的方法中，對於塑料製品的衛浴產品的噴塗混合粉末中，所述聚乙烯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,30％]的範圍內；
所述聚丙烯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述聚苯乙烯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述聚甲基丙烯酸甲酯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,50％]的範圍內；
所述聚氯乙烯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述尼龍在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,40％]的範圍內；
所述聚氨酯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述聚四氟乙烯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述聚對苯二甲酸乙二醇酯在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述聚甲醛在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
所述硫化橡膠在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,5％]的範圍內。
該實施方式中，採用該比例的噴塗混合粉末，能夠進一步保證在亞克力板材的衛浴產品上噴塗形成的花紋的防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
另外，在基於熱噴塗法添加花紋的方法中，所述混合氣體包括氧氣、燃氣、乾燥壓縮空氣。該實施方式中，燃氣在燃燒是可釋放出大量的能量，氧氣可起到助燃的作用，為了保證融化狀態的混合粉末以較高的速度噴射到衛浴產品的表面，所以加入乾燥壓縮空氣，該混合氣體以一定的比例混合，能保證燃氣燃燒釋放大量的能量以及燃氣燃燒的安全性，並使得混合粉末在燃燒的混合氣體的作用下變為融化狀態，有助於混合粉末覆蓋在衛浴產品表面形成防滑紋。
另外，在基於熱噴塗法添加花紋的方法中，該混合氣體中，所述燃氣包括乙炔、天然氣、丙烷、氫氣；
所述氧氣在所述混合氣體中所佔的比例在[30-100]psi範圍內；
所述乾燥壓縮空氣在所述混合氣體中所佔的比例在[10-50]psi範圍內；
所述乙炔在所述混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；
所述天然氣在所述混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；
所述丙烷在所述混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；
所述氫氣在所述混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內。
附圖說明
圖1是本發明第一實施方式中基於熱噴塗法添加花紋的方法流程圖；
圖2是本發明第二實施方式中基於熱噴塗法添加花紋的方法流程圖；
圖3是本發明第一或第二實施方式中在亞克力表面噴塗防滑紋實物效果圖；
圖4是本發明第一或第二實施方式中在亞克力表面噴塗鋁基金屬防滑紋實物效果圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
本發明的第一實施方式涉及一種基於熱噴塗法添加花紋的方法，具體流程如圖1所示，具體步驟如下：
步驟101：將混合氣體通過噴槍的燃料口充入；
步驟102：將噴塗混合粉末通過噴槍的噴塗口充入，其中，該噴塗混合粉末的熔點低於衛浴產品的熔點，該噴塗混合粉末的熔點低於混合氣體燃燒達到的溫度，處於融化狀態的噴塗混合粉末能夠與衛浴產品相融合；
步驟103：點燃噴槍的噴嘴，通過燃燒從噴嘴噴出的混合氣體，融化從噴嘴噴出的噴塗混合粉末，並將融化後的噴塗混合粉末噴塗在衛浴產品表面，在衛浴產品表面形成花紋。
具體的說，熱噴塗工藝是利用某種熱源(如電弧、等離子噴塗或燃燒火焰等)將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態，然後藉助火焰本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預處理過的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面塗層的一種技術。該技術在機械零件修復，易耗工業品表面處理方面已有廣泛應用，但在衛浴產品添加防滑紋及裝飾花紋領域尚未應用。本實施方式中採用熱噴塗工藝在衛浴產品表面添加防滑紋，解決了傳統方法難以有效的在衛浴產品表面製作防滑紋的問題。
需要說明的是，該熱噴塗工藝適用於金屬製品、塑料製品、陶瓷、木製品等多種材料的衛浴產品表面，此處僅為舉例說明，不限於以這些材料製備的衛浴產品。
具體的說，基於熱噴塗法添加花紋的方法在衛浴產品的表面添加花紋可用於防滑，也可以用於裝飾。
一個具體實施方式中，可以藉助於彈性體模板，以在衛浴產品表面形成該彈性體模板所對應的花紋，從而保證形成的花紋的美觀。
具體的說，在點燃噴槍的噴嘴，燃燒從噴嘴中噴出的混合氣體點燃混合粉末的過程中，噴嘴與衛浴產品表面的距離需確認為2-10inch(英寸)，此處僅為舉例說明不限於該距離值，應用中，以確保能夠將處於融化狀態的噴塗混合粉末高速噴射到衛浴產品的表面的距離值為宜，且保證不會融化衛浴產品本身。
例如，需要在衛浴產品的平面部分添加花紋，保證噴嘴與衛浴產品表面距離一定即可，可以是2inch或10inch具體視情況而定，如果需要在衛浴產品的曲面部分添加防滑紋，保證噴嘴與衛浴產品表面在一定的範圍即可，如2-10inch，例如是在衛浴產品的手把處等有曲面的位置作業。
相對於現有技術而言，本實施方式採用熱噴塗的方法通過燃燒從噴槍噴嘴噴出的混合氣體，融化從噴槍噴嘴噴出的噴塗混合粉末，並將融化狀態的噴塗混合粉末噴塗在衛浴產品表面形成花紋，這種融化狀態的混合粉末沉積形成的花紋具有防滑的功能，且該方法具有易於操作、成本低的特點，由於該噴塗混合粉末的熔點低於該混合氣體燃燒達到的溫度，能夠保證將噴塗混合粉末融化，使得能夠將熱噴塗工藝用於為衛浴產品噴塗花紋，採用熱噴塗工藝在衛浴產品表面形成的花紋能兼顧耐汙性和耐刮擦的特點。
基於第一實施方式的一個具體實現中，熱噴塗工藝包含火焰噴塗、氧乙火焰粉末噴塗、氧乙炔火焰線材噴塗、氧乙炔火焰噴焊、超音速火焰噴塗、電弧噴塗、等離子噴塗、大氣等離子噴塗、低壓等離子噴塗等。本實施方式中熱噴塗工藝通過噴嘴燃燒混合氣體的噴塗工藝僅為舉例，應用中並不限於此種熱噴塗方式。
本發明的第二實施方式涉及一種基於熱噴塗法添加花紋的方法，具體的實施流程如圖2所示，相較於第一實施方式，第二實施方式中還對噴塗花紋後的衛浴產品表面進行拋光和防鏽處理，具體步驟如下：
步驟201：將混合氣體通過噴槍的燃料口充入；
步驟202：將噴塗混合粉末通過噴槍的噴塗口充入，其中，該噴塗混合粉末的熔點低於衛浴產品的熔點，該噴塗混合粉末的熔點低於混合氣體燃燒達到的溫度，處於融化狀態的噴塗混合粉末能夠與衛浴產品相融合；
步驟203：點燃所述噴槍的噴嘴，通過燃燒從噴嘴噴出的混合氣體，融化從噴嘴噴出的噴塗混合粉末，並將融化後的噴塗混合粉末噴塗在衛浴產品表面，在衛浴產品表面形成花紋；
步驟204：對在衛浴產品表面形成的花紋進行拋光處理；
步驟205：在拋光處理後的衛浴產品表面塗覆保護材料，該保護材料用於防止衛浴產品表面生鏽。
該實施方式中，通過對衛浴產品表面添加的花紋進行拋光、防鏽等工藝處理，以增強花紋的美觀程度以及使用壽命。
基於以上第一或第二實施方式的一個具體實現中，若衛浴產品屬於塑料製品，花紋用於防滑，則噴塗混合粉末至少包括：熱固性聚合物和熱塑性聚合物；若衛浴產品屬於金屬製品，花紋用於防滑或裝飾，則噴塗混合粉末包括：鋁及其合金、銅及其合金、陶瓷材料中的一種或多種的組合。
例如，在該衛浴產品為塑料製品時，噴塗混合粉末至少包括亞克力粉和尼龍粉，亞克力粉屬於熱固性聚合物，尼龍粉為熱塑性聚合物，噴塗混合粉末中含有亞克力粉和尼龍粉等高分子材料，能夠保證噴塗形成的花紋與塑料衛浴產品板材的相融性，並且噴塗溫度接近板材成型溫度，不會破壞衛浴產品外觀，進而保證噴塗形成的花紋的耐刮擦性能。如圖3所示為在亞克力表面噴塗防滑紋實物照片。
例如，在該衛浴產品為金屬製品時，噴塗混合材料中包含金屬成分，使得熱噴塗工藝得到的花紋與基礎的衛浴材料結合力優良，而且在金屬製品的衛浴產品的表面形成的花紋能形成冶金結合層，進一步提高了花紋的耐刮擦性。圖4所示為在亞克力表面噴塗鋁基金屬防滑紋實物照片。
需要說明的是，無論衛浴產品為何種材料，都可通過在噴塗粉末中添加色粒使花紋色彩豐富，還可通過更換彈性體模板的造型使花紋的圖案多樣化。
該實施方式中，針對不同材料的衛浴產品選擇不同的混合粉末，一方面是使得添加在衛浴產品表面的花紋與該衛浴產品貼合性更好，另一方面也提高了該花紋的耐刮擦性。需要說明的是，該實施方式中所涉及的噴塗混合粉末的選擇僅為舉例說明，衛浴產品的材料不限於塑料材質和金屬材質，還可能是陶瓷材料等，衛浴產品所適用的噴塗混合材料的選擇，以與衛浴產品具有較好的相融性為重要參考指標。
基於以上第一或第二實施方式的一個具體實現中，若所述衛浴產品屬於塑料製品，噴塗混合粉末包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚氯乙烯(pvc)、尼龍(nylon)、聚氨酯(pu)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚甲醛(pom)、硫化橡膠。該實施方式中，對於含有聚甲基丙烯酸甲酯(亞克力的主要原料)等的衛浴產品，在噴塗混合粉末中加入聚乙烯等塑料製品的原料，能保證噴塗形成的防滑紋更好的融合於塑料材質的衛浴產品，進一步保證形成的花紋的防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
一個具體的實現中，提出了尤其適用於亞克力板材的噴塗混合粉末，該噴塗混合粉末包含的各成分以及各成分所佔的比例如下：
聚乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,30％]的範圍內；
聚丙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚苯乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚甲基丙烯酸甲酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,50％]的範圍內；
聚氯乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
尼龍在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,40％]的範圍內；
聚氨酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚四氟乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚對苯二甲酸乙二醇酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚甲醛在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
硫化橡膠在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,5％]的範圍內。
該實施方式中，採用該比例的噴塗混合粉末在亞力克板材表面噴塗花紋，能夠進一步保證在亞克力板材的衛浴產品上噴塗形成的花紋的防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
需要說明的是，此處所給出的噴塗混合粉末的配比僅為示例說明，實際也可因具體情況發生變化。例如對尼龍粉、亞克力粉、聚乙烯粉、聚四氟乙烯等成分的比例優化，所噴塗的防滑紋能夠具有優異的耐汙性和防滑性和耐刮擦性能。需要說明的是，在塑料製品的衛浴產品中，噴塗混合粉末中含有高分子材料能夠保證與衛浴產品有較好的相融性，以及更好的耐刮擦性，因此尼龍粉、亞克力粉等高分子材料的比例可根據具體情況優化。
基於以上第一或第二實施方式的一個具體實現中，混合氣體包括氧氣、燃氣、乾燥壓縮空氣。
一個具體的實現中，混合氣體中的燃氣包括乙炔、天然氣、丙烷、氫氣。
其中，氧氣在混合氣體中所佔的比例在[30-100]psi(磅/平方英寸)範圍內；乾燥壓縮空氣在混合氣體中所佔的比例在[10-50]psi範圍內；乙炔在混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；天然氣在混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；丙烷在混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內；氫氣在混合氣體中所佔的比例在[0-90]psi範圍內。
具體地說，將氧氣、燃氣、乾燥壓縮空氣按一定比例混合進入噴槍，噴槍氣壓10-30psi，此處噴槍氣壓的值可視具體情況確定。該混合氣體的混合比例的確定，需要掌握的原則為：保證混合氣體在燃燒時能釋放大亮的能量，以及避免燃燒氣體過多發生爆炸，保證混合氣體燃燒時釋放的能量將噴塗混合粉末融化。此處燃氣的混合比例僅為舉例說明，具體需要的能量和溫度視具體情況而定，不限於本實施方式中所涉及的混合氣體比例。
基於以上第一或第二實施方式的一個具體實現中，可以採用手持式噴槍進行噴塗，簡單易操作。
上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現時可以合併為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關係，都在本專利的保護範圍內；對算法中或者流程中添加無關緊要的修改或者引入無關緊要的設計，但不改變其算法和流程的核心設計都在該專利的保護範圍內。
本發明第三實施方式涉及一種基於熱噴塗法添加花紋過程中使用的噴塗混合粉末，用於衛浴產品。
其中，噴塗混合粉末的熔點低於衛浴產品的熔點，噴塗混合粉末的熔點低於熱噴塗所使用的混合氣體燃燒達到的溫度，處於融化狀態的噴塗混合粉末能夠與衛浴產品相融合。
具體的說，本實施方式所涉及的噴塗混合粉末配方成本較低，且易保存。另外，噴塗混合粉末熔點較低，不會破壞衛浴產品表面，該混合粉末配合熱噴塗法使用，在融化後噴塗到衛浴產品表面。
第一實施方式可以與第三實施方式相配合實施，第一實施中提到的相關技術細節在本實施方式中依然有效，在第一實施方式中所能達到的技術效果在本實施方式中也同樣可以實現，為了減少重複，這裡不在贅述，相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在第一實施方式中。
本發明第四實施方式中涉及一種基於熱噴塗法添加花紋過程中使用的噴塗混合粉末，用於衛浴產品，相對於第三實施方式第四實施方式中對不同材料製作的衛浴產品混合粉末具體包括不同的物質，具體為：
若衛浴產品屬於塑料製品，花紋用於防滑，則噴塗混合粉末至少包括：熱固性聚合物和熱塑性聚合物；
若衛浴產品屬於金屬製品，花紋用於防滑或裝飾，則噴塗混合粉末包括：鋁及其合金、銅及其合金、陶瓷材料中的一種或多種的組合。
基於第三或第四實施方式的一個具體的實現中：噴塗混合粉末包括聚乙烯pe、聚丙烯pp、聚苯乙烯ps、聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚氯乙烯pvc、尼龍、聚氨酯pu、聚四氟乙烯ptfe、聚對苯二甲酸乙二醇酯pet、聚甲醛pom、硫化橡膠。
一個具體實現中，提出了尤其適用於亞克力板材的噴塗混合粉末，該噴塗混合粉末包含的各成分以及各成分所佔的比例如下：
聚乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,30％]的範圍內；
聚丙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚苯乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚甲基丙烯酸甲酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,50％]的範圍內；
聚氯乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
尼龍在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,40％]的範圍內；
聚氨酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚四氟乙烯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚對苯二甲酸乙二醇酯在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
聚甲醛在所述噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,10％]的範圍內；
硫化橡膠在噴塗混合粉末中所佔的比例在[0,5％]的範圍內。
該實施方式中，採用該比例的噴塗混合粉末在亞力克板材表面噴塗花紋，能夠進一步保證在亞克力板材的衛浴產品上噴塗形成的花紋的防滑性、耐汙性和耐刮擦的特點。
基於以上第四實施方式的一個具體實現中，若衛浴產品屬於塑料製品，花紋用於防滑，則噴塗混合粉末還包括：無機非金屬材料和/或金屬材料。具體的，無機非金屬材料和/或金屬材料在噴塗混合粉末中所佔的比例不高於5％。該實施方式中，噴塗混合粉末中所包含的無機非金屬材料和/或金屬材料，可以用於進一步增加形成花紋的防滑性能。
本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。