186832. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés bevonat mikrohullámú hőkezelésére
1 186.832 2 A találmány tárgya eljárás szilárd test felületére felvitt bevonat szárítására, beégetésére, kikeményítésére, szilárdítására ill. polimerizálására mikrohullámú sugárzással való hőkezeléssel, valamint berendezés az eljárás foganatosítására,amelynek hőkezelő kamrája és ebben mikrohullám-generátora van. A bevonattal ellátandó szilárd test felületét a bevonás előtt megtisztítják és zsírtalanítják. A bevonat anyaga lehet festék, lakk, máz, műanyag vagy bármi egyéb. A bevonó anyagot szükség szerint szárítani, beégetni, kikeményíteni, polimerizálni stb. kell, minden egyes művetelet a megfelelő hőátadási elven működő és megfelelő hőmérsékletű kemencében végezve. A hőkezelés lehetséges forró gázokkal, ill. levegővel, infrasugárzással, elektronsugarakkal, indukciós melegítéssel stb. A konvekciós hőközlési elveken működő beégető kemencéknél az energiahordozóból nyert hőt levegő, füstgázok közvetítésével juttatják a beégetendő tárgyra, így a beégetési, polimerizációs folyamata hosszantartó és sok gépészeti egységgel kiszolgált műveletet követel. A viszonylag hosszú beégetési idő miatt hosszújáratú szárítókemence-felépítményre van szükség Az in frasugárzásos kemencéknél a bonyolult idomú bevonandó felületek okoznak nehézséget, mert az egyenletes hőközlést nehezen lehet megvalósítani. Hasonló nehézségek lépnek fel az elektronsugaras és az indukcós kemencéknél is. Az indukciós kemencéknél a megfelelő mágneses árnyékolás kialakítása nehezen oldható meg. Az említett kemence típusoknál az egyenletes hőközlést azért nehéz megvalósítani, mert az indukciónak megfelelő hullámhosszú elektromágneses sugarak a kemence faláról, illetve a festékrétegről csak kis mértékben verődnek vissza, így a felületek sugárzást szóró hatását nem lehet kihasználni az egyenletes hőközlés érdekében. A konvekciós és az in frasugárzásos hőforrások a kemence falát és a függesztékeket is melegítik, hasonlóan a festett felületekhez. A hőátadás így nem szelektív, ezért van szükség hőszigetelt falú kemencékre. A konvekciós és infrasugárzásos kemencékben a bevonóanyag először kívülről melegszik fel, majd az alsóbb bevonó rétegek fokozatosan érik el a kívánt hőfokot. így pl a festék, lakk esetében ezek felületének beszáradása, megkeménykedése, anélkül, hogy az alsóbb rétegek beégtek, polimerizálódtak volna, kisebb-nagyobb mértékben elkerülhetetlen, aminek következtében a festék réteg hólyagosodása léphet fel. A hőközlés egy másik módja a mikrohullámú sugárzás alkalmazása. A mikrohullámú szárítókat víz tartalmú anyagok szárítására alkalmazták vákuumban (2401807. lajsz. NSZK szabadalmi leírás), vagy anélkül. A jó minőségű bevonat elkészítéséhez az is szükséges, hogy a bevonó anyag felmelegítése annak kikeményedéséig, beégetéséig, polimerizációjáig a bevont tárgy felületéről kiindulva egyenletes legyen. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az előnyösen 0,5-5 cm hullámhosszúságú mikrohullámú sugárzás hőhatása igen előnyösen alkalmazható szilárd testek bevonatának hőkezelésére. Az ilymódon' történő felmelegítés ugyanis a bevonatot kezdetben a gyorsan felmelegedett szilárd test felől éri, vagyis a bevonat felmelegedése belülről kifelé halad, s ez a minőségre igen kedvező hatású. Emellett a hőkezelés időtartama a konvekciós kemencéhez képest a csekély töredékére csökken. Ez a kedvezőhatás annak tudható be, hogya mikrohullámú sugárzás szükség szerint irányítható, szórható és visszaverhető, miáltal a szilárd test, ilL a bevonat szelektíven melegíthető. Minden egyéb tárgy, mint pl. a szilárd test térbeli helyzetét meghatározó eszi őzök (alátámasztások, függesztékek, mozgáspályái ), a hőkezelő kamra fala stb, a sugárzás visszaverésével a hőhatástól mentesíthető, a sugárzás hőhatása koncentrálható. Ilymódon hőkezelő kemencére, hőszigetelő falra nincs szükség, csupán visszaverő felületre és a kóbor sugárzás elnyeletésére. Végül a hőkezdő kamrában a sugárzást visszaverő felületek úgy képezhetők ki, hogy a sugárzás a bonyolult alakú sziliírd testeket is valamennyi felületükön eléggé egyerletesen érje. Fontos felismerésünk, hogy a legkedvezőbb hatás eléréséhez a sugárzás intenzitását a hőkezelés tartama alatt szakaszosan vagy folyamatosan növelni kell, a szilárd testet eleinte legfeljebb 120 °C, majd 120 és 25C °C közötti hőmérsékletre melegítve. V hőkezelő kamrában a hőkezeléssel egyidejűleg légfrissítést alkalmazunk, amely hőenergia veszteség nélkül megakadályozza a bevonat bőrösödését és megszünteti a robbanásveszélyt. \ találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy a l>evont szilárd testet mikrohullámú sugárzásnak tesjzük ki és ennek intenzitását a besugárzás idő tartan a alatt szakaszosan vagy folyamatosan növeljük, ill. a bevont szilárd testet térben és/vagy időben szakaszosan vagy folyamatosan változó intenzitású sugárzásnak kitett térben mozgatjuk. A 0,5-5 cm hosszúságú mikrohullámú sugárzás intenzitását több szakaszban változtatjuk, miközben a szilárd test és a levonat hőmérsékletét az első 0^5-4 perc időtartamú szakaszban legfeljebb 120 C hőmérsékletre, majd a második, 2-15 perc időtartamú szakaszban 120-250 °C hőmérsékletre növeljük. A besugárzás időtartamait és intenzitásait a különböző alakú és am ágú szilárd testekre és a különböző bevonatfajták ra kísérletileg állapítjuk meg. Az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés lényege, hogy hőkezelő kamrájának a mikrohullámú sugárzást elnyelő fala, ezen belül a sugárzást visszaverő burkolata és szükség szerint a szilárd test alakjától függő alakú és elhelyezésű, egy vagy több, sík vagy görbült, a mikrohullámgenerátor sugárzását visszaverő felülete van. A szilárd test helyzetét meghatározó eszközöknek, mint alátámasztások, függesztékek, mozgáspályák, a sugárzást visszaverő bevonatul van. A hőkezelő kamrán legfeljebb 2 mm lyukméretű fémhálóval fedett légbevezető nyílásai vannak és a kamrához levegőszállító ventilátor csatlakozik. A hőkezelés folyamatossá tételéhez a hőkezelő kamra alagútként van kiképezve és ebben hosszirányban mezgáspályán mozgatható függesztékek vannak A találmány szerinti eljárás néhány példaképpenj kiviteli alakjának az eljárás foganatosítására szolgáló be endezés egy példaképpeni kiviteli alakjának műkő lésével kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a berendezés függőleges keresztmetszetét ábrázolja. A hőkezelésre szoruló bevonattal ellátott 1 szilárd test a 2 hőkezelő kamrában van elhelyezve, amelyet a sugárzást elnyelő 3 fal határol. A 3 falon belül helyezkedik el a 4 burkolat, előnyösen alumínium fólia, anely az 5 mikrohullám-generátorok sugárzását csaknem teljes mennyiségben visszaveri. A 4 burkolatot esetleg elkerülő csekély kóbor sugárzást a fémből készült 3 fal teljes mértékben elnyeli, ami egészségvédelmi szempontból fontos. Az 1 szilárd 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
