旋转式雾化器的由泡沫材料制成的涂覆构件及其制造方法和
喷涂方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于旋转式雾化器的涂覆构件，该涂覆构件具有基体，该基体具有用于待雾化的涂覆材料的流出面。
[0002] 本发明还涉及一种用于制造所述涂覆构件的方法和一种用于借助于旋转式雾化器
涂装物体的方法，该旋转式雾化器具有上述涂覆构件。
背景技术
[0003] 在给物体、例如车辆
车身及其部件涂漆时，通常将旋转式雾化器用作涂覆装置。这种旋转式雾化器具有快速旋转的涂覆构件、例如钟形杯状件或喷涂盘。要涂上的材料通过中央通道施加到涂覆构件的流出面上，在该流出面上基于起作用的离心
力向外移动要涂上的材料，将其雾化并喷涂。
[0004] 为了将对于驱动装置、支承装置和承载涂覆装置的工业
机器人的机械要求保持尽可能低，旋转的涂覆构件应该具有尽可能小的重量并仍具有足够的机械强度，以便吸收产生的
离心力。
[0005] 由EP 2 349 582 B1因此已知了一种钟形杯状件，其中，基体被
覆盖上用于机械加固的涂层。这种涂层的材料具有比基体的原本的材料高的
质量密度。根据EP 2 349 582 B1，随之产生较高的机械强度。
[0006] 这种钟形杯状件的制造然而是
费用高的，因此希望实现用于尽可能轻的并且仍旋转稳定的涂覆构件的其它解决方法。
发明内容
[0007] 因此本发明的目的是，提供一种用于旋转式雾化器的旋转的涂覆构件，该涂覆构件在重量尽可能小时具有尽可能大的机械强度。此外，提供一种相应的制造方法以及一种用于涂装物体的方法。
[0008] 在涂覆构件方面，所述目的通过开头所述的涂覆构件实现，其中，基体在其内部至少局部地由具有多孔结构/网格结构的材料形成。
[0009]
发明人已经发现，应用具有多孔结构的材料相对于由实心材料/实体材料制成的涂覆构件是有利的，以便实现重量减小。
[0010] 多孔结构在此应理解为下述结构：其具有多个小空腔，所述小空腔优选具有小于5mm、特别是小于2mm的直径。由此，具有多孔结构的材料可以具有粗密度/
体积密度与纯密度/真实密度之间的比例(也称为相对密度)，该比例可以在10％和60％之间，特别是在30％和50％之间。粗密度/体积密度在此被理解为固体基于连同空腔在内的体积的密度。而纯密度/真实密度涉及实际的实体材料并通常也被称为质量密度。
[0011] 多孔结构具有彼此
支撑的薄壁式的中间接片，因此由具有多孔结构的材料形成的基体相比于被设计为空心体的基体在粗密度相同的情况下具有明显更高的强度。基体可以在此几乎完全地、但事实上也仅在部分区域中包括具有多孔结构的材料。
[0012] 具有多孔结构的材料例如包括多孔原料，该多孔原料具有泡沫结构、
纤维结构、金属丝结构、空心球结构、蜂窝结构和类似结构，这些结构具有打开的或关闭的空腔。
[0013] 具有多孔结构的材料也可以由下述材料形成，该材料的纯密度高于或等于在基体上用作外部加强壳(Festigkeitshülle)的材料的纯密度。就这点来说基体本身可以包括两种不同的材料。
[0014] 由于涂覆构件的这样获得的总质量减小，因此减小了支承装置、驱动装置和
工业机器人的机械负载。此外，在旋转的涂覆构件
制动和
加速时产生的力更小。
[0015] 在从属
权利要求中提出有利的改进方案。
[0016] 优选地，具有多孔结构的材料是
金属泡沫、特别是
铝金属泡沫、塑料泡沫和/或陶瓷泡沫。通过这种泡沫能以相对简单的方式制造多孔结构。但是根据本发明作为多孔结构也可以考虑符合目标地构成的结构、例如蜂窝结构或类似结构。然而特别有利地使用泡沫，这是因为泡沫可以在低的粗密度时具有高的强度。
[0017] 优选地，具有多孔结构的材料包括两种不同的材料。多孔结构的空腔可以因此被填充不同于那种形成中间接片的材料的、特别是更轻的材料。由此还可以更好地优化机械性能。
[0018] 优选地，多孔结构具有规定的内部几何构造。这例如是在六
角形蜂窝结构或类似结构时的情况。与之相反，在泡沫中的内部几何构造未被规定，这是因为在
制造过程中不能确定单个孔最终具有什么样的尺寸和形状。规定的内部几何构造特别对于基体内的规定的重量分配是有利的。由于重量分配影响惯性矩并且进而影响涂覆构件的运转平稳性，所以可预见的重量分配是重要的。
[0019] 关于用于制造用于旋转式雾化器的涂覆构件的方法根据本发明提出一种具有如下步骤的方法：
[0020] a)制造具有基体的涂覆构件，该基体具有用于待雾化的涂覆材料的流出面并且其内部至少局部地由具有多孔结构的材料形成。
[0021] 优选地，基体的制造包括以下步骤：
[0022] a)提供模具/铸模，该模具预先规定基体的外轮廓；
[0023] b)注入具有发泡剂的实体材料。
[0024] 利用这种方法可以产生基体，该基体至少局部地具有泡沫材料作为具有多孔结构的材料。
[0025] 优选地，基体的制造包括一体化泡沫模制、特别是一体化金属泡沫模制。它可以是高压一体化泡沫模制或低压一体化泡沫模制。以这种方式，可以制造这样的基体，该基体具有紧凑的外部区域并且仍在其内部由轻的泡沫材料制成。此外因此可能的是，围绕相同材料的位于内部的泡沫体积形成实体材料
外壳。由此免除了用于相同或不同材料的单个部件的高费用的接合方法。
[0026] 优选地，基体的制造包括用于产生多孔结构的生成式制造过程。为此特别考虑3D打印方法、优选3D金属打印方法。基体可以在此连同多孔结构一起在由材料、例如金属
合金制成的内部区域中在一个步骤中产生。
[0027] 此外，在所有这些方法中存在以下可能性：随后还以惯常的方式在功能方面改变基体的流出面。例如可以加工流出面(磨削，
研磨等)或流出面可以配有特殊的减少摩擦和/或磨损的涂层。
[0028] 关于用于涂装物体的方法，根据本发明的目的借助于下述步骤实现：
[0029] a)提供涂覆装置，该涂覆装置具有根据本发明的涂覆构件；
[0030] b)借助于涂覆装置涂装物体。
[0031] 作为要涂装的物体在此具体地是车辆车身或其部件。在此可以具体地使用静电的涂装方法。在这种情况下，涂覆构件应该由导电材料制成或承载相应的涂层。
附图说明
[0032] 下面根据附图详细说明本发明的
实施例。在图中示出：
[0033] 图1示出具有由全泡沫制成的钟形杯状件的旋转式雾化器的剖面图；
[0034] 图2示出具有钟形杯状件的旋转式雾化器的剖面图，该旋转式雾化器具有作为钟形杯状件的填充泡沫的空心体；
[0035] 图3示出具有由一体化泡沫制成的钟形杯状件的旋转式雾化器的剖面图。
具体实施方式
[0036] 图1示出旋转式雾化器10，该旋转式雾化器具有通过支承件12支承的、在运行中快速旋转的钟形杯状件14作为涂覆构件。
[0037] 钟形杯状件14具有基体16，其质量构成总转动质量的一大部分。在钟形杯状件14的基体16上设有基本上内锥形/向内部渐缩的流出面18，从输送管20出发向该流出面输送要涂上的涂装材料。在此通过钟形杯状件14的旋转，涂装材料被带至钟形杯状件14的边缘并在那里雾化。关于这种旋转式雾化器10的工作原理的其它细节是普遍已知的并且对于本发明来说不具有进一步的重要性。
[0038] 基体16至少在其内部区域中——如通过画成方格形的阴影部分表明的——由泡沫材料22制成，特别是由高强度的铝泡沫合金制成。这种泡沫材料22是具有多孔结构的材料。那么基体16在其内部具有多个空心的空腔、泡沫细孔24，它们的中间接片26提供相互支撑。
[0039] 基体16还具有外壳28，该外壳平滑地包围基体16的内部区域。在流出面18的区域中，基体16的外壳28还配有在图中不可见的、减少摩擦和磨损的涂层。
[0040] 图2示出旋转式雾化器110，该旋转式雾化器同样具有通过支承件112支承的钟形杯状件114。钟形杯状件114在这种情况下具有基体116，在该基体中由实体材料、例如高强度的
铝合金形成外部区域130。此外，内部区域包括泡沫材料122、特别是发泡的铝合金，该发泡的铝合金具有和实体材料外部区域130的铝合金相同的或更大的纯密度。然而，由于泡沫材料122的空腔，在内部区域中得到比在外部区域中小的粗密度。这种钟形杯状件114可以例如以三明治结构形式制造。
[0041] 图3示出旋转式雾化器210，在该旋转式雾化器中，钟形杯状件214的基体216被设计为一体化泡沫构件。在其中由实体材料制成的外部区域连续地合并入由泡沫材料222制成的内部区域中。
[0042] 这种一体化泡沫构件可以通过高压或低压一体化泡沫模制而成。在低压方法中，模具未被充满与发泡剂混合的熔融体。起泡的熔融体随后填满模具。通过在模具壁上的剧烈的冷却，产生由实体材料制成的紧凑的外部区域。根据过程控制和发泡剂浓度可以影响外部区域的厚度。
[0043] 在高压方法中，模具在压力下首先被完全填满。在时间延迟之后例如通过抽芯实现造型体积的扩大。由此，压力突然下降，并且溶解在熔融体中的气体可以在还未硬化的内部区域中膨胀并且使熔融体产生泡沫。
[0044] 以这种方式可以在唯一一个模制步骤中制造钟形杯状件214的基体216。
[0045] 取代泡沫材料，也可以在上述的实施例中使用具有规定的几何构造的多孔结构。因此可以在基体14的内部区域中例如也设置
蜂巢形式的蜂窝结构。这种蜂窝结构可以通过生成式制造过程、例如3D金属打印方法产生，因此基体可以同样基本上在一个步骤中制造。
