CN1177705C - 去除锈和油漆的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从金属表面(3)去除锈和油漆的方法，其中使用感应热来加热金属表面(3)。本发明还涉及到实现该方法的一种设备。
Description
发明的技术领域
本发明涉及一种用来从金属表面去除锈和油漆的方法及设备。
背景技术
在西方世界中，人们估计锈蚀达到BNP的3％～4％。仅在挪威，每年就有数百万平方米的表面通过油漆来进行保护。为了取得较好的效果，必需对待油漆表面进行清洁和预处理。在工业应用中通常通过喷砂、打磨或者喷水冲刷的方法来完成清理。人们也会联合使用这些方法。
最常用的方法是喷砂清理法。该方法通过向表面喷砂或者其它适合的介质来去除旧的油漆和锈。这是一种高成本且相当耗时的工艺。该方法的优点是喷砂工艺产生了一个粗糙的表面，粗糙表面能与新油漆很好地粘结。不仅如此，该方法所使用的设备廉价，且操作简单并易于保养。该方法的不足之处是要使用大量的砂，会产生大量灰尘，设备重而操作笨拙，而且该方法速度慢，也不能去除油脂和其它污物，如水溶盐、硫酸盐等等。
去除油漆和锈的喷水冲刷方法现在变得更为常用。该方法的优点是避免了有关灰尘的问题，在该方法中很少有废弃物，并且去除了水溶性污物。该方法的不足是设备昂贵且难于保养，在钢件表面无粗糙表面形成，有大量水泼溅出来，需要大量的水(例如在船上，这就是一个问题)，而且处理面必需弄干后才能油漆。
打磨不再是一种常用的方法。该方法主要用于小范围的修补。
大多数情况下，待清理的表面上的油漆是基本完好的。最理想的情况是，由于钢件表面的粗糙度是完好的，所以仅需除去油漆。发电厂就是一个例子，在发电厂中即使95％的已存在油漆是完好的，但仍对管道系统进行喷砂清理。在海上的应用也是同样的情况。
对喷砂清理法的限制日益增多，而对可选择的方法的不断尝试也没有成功。
发明内容
本发明的目标是避免前面提到的不足，提供一种更高效地除油漆和锈的方法及设备。
该目的通过一种使用感应热来加热金属表面的方法和一种感应线圈与还包括一个转速表的滚轮相结合的设备来实现。在参照附图进行的说明中，将会提到更多的优点以及实施例，附图所示的是本发明一个较佳实施例。
根据本发明，使用感应热来去除锈和旧的油漆。此外，也从表面上去除了油脂和其它的污物。这是一个快速可靠的方法，并且不会产生过多的废弃物。
感应热是通过磁场产生在磁性金属中的。这是一个已知的原理，它用于在弯曲成形和冲压的工艺中加热钢件，以及在钢件和管道的焊接，例如，结合在汽车工业中主体细部的制造。
用感应热把钢件加热到250～300℃，钢件被加热，但不会加热锈和油漆。钢件会膨胀，由于铁锈的膨胀系数与钢件相比要小得多，附着的锈就会剥落。油漆也会因为钢件表面的加热而剥落。
产生感应热的设备本身已为众人所知，并且用感应热来加热钢件的方法已经使用了许多年了。但是利用感应热来除锈和油漆在现有技术中还未为人所知。
不能过分加热钢件3是最为重要的。即使在钢件3上方的感应线圈1的速度是变化的，但是所提供的热量必需是恒定的。根据本发明，积累在钢件3上的能量是根据钢件表面3上的感应线圈1速度而变化的。这就保证了在钢件3中恒定的温度分布。此外，根据本发明，这通过把感应线圈1设置在一个带有滚轮2的结构中来实现。滚轮2在钢件3的表面滚动，滚轮的速度对所提供的能量进行调整。滚轮2转动得越慢，供给线圈的能量越少。如果转动速度增加，那么供给的能量也增加。简而言之，滚轮转一圈时，钢件3每单位面积上的能量都相等，而与滚轮的转动速度无关。
供向感应线圈1的交流电的频率(赫兹)决定了钢件3中的磁场到达的深度。频率(因而也就是到达的深度)可以由根据本发明的感应设备确定。通过控制电流(也就是供应的千瓦功率)，并且同时控制频率，就可以在钢件3所要求的层上获得所需的温度。
所供给能量的大约90％都用在加热过程中。这就意味着与钢件加热的传统方法相比，该方法的能量转换损失很小。过去使用喷灯来从钢件表面去除锈和氧化皮。这种工艺是有效的，但是因为仅有所供给能量的5-10％转换成热量，也因为从喷灯中出来的热量必需穿透锈层和其它的覆盖层，所以这个过程与其它诸如喷砂等的方法相比成本要高。
当根据本发明使用感应热时，只有钢件的一层，例如0.5毫米，在有限的时间段里加热，并且钢件会很快通过热传递而冷却下来，因而避免了疏松的油漆“烧”到表面上。这也必然使热量不会传递到厚度大于3毫米的钢件的另一侧上，因此避免了对所述另一侧上可能涂有的油漆的损伤。
用感应热来除油漆，控制钢件中温度的是重要的。如果使用没有自己的驱动机构的“手动”设备，就需要一个根据感应线圈1的表面速度来改变所供电流的电源。
附图的简要说明
图1为根据本发明的一个较佳实施例的主要部分示意图。
具体实施方式
根据本发明，这以下面的方式来实现：
间接向钢件3供热的感应线圈1支承在一个可自由滚动的滚轮2上，滚轮2保证了从线圈1到钢件3的特定距离。滚轮2与一个转速表4连接，转速表4向变压器单元(未图示)中的电压调节器5传送信号。这就保证如果速度增加，所供给的电压也增加，并且在每单位面积累积能量与速度无关地相同的同时，保证每单位时间供应更多的能量。
控制单元5可以包括一个标准的PLS，例如阻抗调节器、半导体闸流管或者双向三极管开关。PLS的首选类型由应用和所需功能决定。也可以联合使用上面所述的这些PLS，以开辟用于不同功能模式的可能性。
转速表4可以是频闪观测仪类的或者任何其它能向PLS控制单元5传输信号的转动计数器。
除了频率、电流强度等之外，感应线圈1和表面3之间的距离也是可以调节的。感应线圈相对于滚轮2的放置保持了这样的某个距离，这个距离是可以调节的。
为了在金属板中得到所要求的温度和温度分布(例如，一特定温度层的深度)，可以通过控制单元5来手动或自动调节感应线圈1的频率和电流强度。
这个工艺的一个重要特征就是向钢件3供给的能量。这能量必须是恒定不变的，否则就会影响到加工的质量。如果供给的能量过小，钢件3就达不到足够高的温度以使油漆和锈疏松。如果供给的能量过大，则可能损坏钢件另一侧的油漆，并且可能使疏松的油漆“烧”到表面上。
在自动化的实施例中，可以创立这个工艺以实现除锈和旧油漆的最优速度。工艺中可以会聚理论所得的速度，并且所供给能量的转换效率可达到90％。
本发明对现有技术中问题的解决来说是一个很有吸引力的可选方案，它仅在需要粗糙表面时与喷砂法一起使用，需要去除水溶盐时与喷水冲刷法一起使用。不仅如此，这种方法还杀死了已被证明会加速生锈的细菌和其它有机体。
可以理解，在参照附图阅读完本说明书后，熟悉本技术的人员是可以构想出修改变型或者其它可选择的例子的，这些例子是在下面权利要求中定义的本发明的范围和思想之内的。
Claims (9)
1.一种用感应热来从金属表面(3)去除锈和油漆的方法，其特征在于：感应热由沿着金属表面(3)移动的感应线圈(1)提供，并且每单位表面积上能量供给量是恒定的，与感应线圈沿着金属表面(3)的速度无关。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：感应线圈(1)设计成与一个滚轮(2)合作，滚轮(2)中还包括一个转速表(4)，控制单元(5)以从转速表(4)获得的信号控制向感应线圈(1)的能量供给。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：控制单元(5)供向感应线圈(1)的能量与感应线圈(1)沿着金属表面的速度成比例，该速度用转速表(4)进行记录。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：为了在金属(3)中得到所要求的温度和温度分布，可以通过控制单元(5)，手动或自动调节感应线圈(1)的频率和电流强度。
5.一种用感应热来从金属表面(3)去除锈和油漆的设备，其特征在于：该设备每单位表面积所供给的能量是一个恒定的量，与其沿着金属表面(3)的速度无关。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于：感应线圈(1)设计成与一个滚轮(2)合作，滚轮(2)中还包括一个转速表(4)。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于：当从转速表(4)接受操作信号，控制单元(5)控制向感应线圈(1)的能量供给。
8.如权利要求5、6或7所述的设备，其特征在于：来自感应线圈(1)的能量供应量与滚轮(2)的转动速度成比例。
9.如权利要求5、6或7所述的设备，其特征在于：为了在金属(3)中得到所要求的温度和温度分布，可以通过控制单元(5)，手动或自动调节感应线圈(1)的频率和电流强度。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20041201 |