BUCHER, Sébastien (5 rue de l'Eglise, Clais, F-76660, FR)
IACOB, Constantin (7 rue du Bout d'Aval, St Georges Sur Fontaine, F-76690, FR)
BUCHER, Sébastien (5 rue de l'Eglise, Clais, F-76660, FR)
| REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) pour la peinture de pièces (2), comprenant un dispositif de projection (3) de peinture en poudre (32), l'ensemble (1) étant caractérisé en ce que le dispositif de projection (3) comprend : - des moyens de production (4) d'un flux gazeux chaud (5) adaptés à produire un flux d'air chaud ayant une température au moins comprise entre des premier et second seuils de température ; - des moyens de stockage (6) de ladite peinture en poudre (32) ; - des moyens d'introduction (7) dans ledit flux gazeux (5) de peinture en poudre (32), ces moyens d'introduction (7) étant reliés d'une part auxdits moyens de stockage (6) pour y prélever de la peinture en poudre (32) et débouchant d'autre part vers une zone d'introduction (8) de peinture en poudre (32) située de manière à être face audit flux gazeux chaud (5) produit par lesdits moyens de production (4) d'un flux gazeux chaud (5) . 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de production (4) du flux gazeux chaud comportent une chambre (9) dotée d'une entrée d'air (10) et d'une buse de sortie d'air (11) et des moyens de chauffage (12) de l'air disposés entre ladite entrée d'air (10) et ladite buse de sortie d'air (11) · 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d' introduction de peinture en poudre comportent au moins une buse externe (13) située à l'extérieur de ladite chambre (9) desdits moyens de production du flux gazeux chaud, cette buse externe (13) étant orientée de manière à ce que la zone d'introduction (8) de peinture en poudre soit située en périphérie de la buse de sortie d'air (11) . 4. Ensemble selon l'une au moins des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'introduction (7) de peinture en poudre comportent au moins une buse interne (16) située dans ladite chambre (9) desdits moyens de production (4) du flux gazeux chaud (5) . 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'introduction (7) de peinture en poudre comportent des moyens de refroidissement (17) de la buse interne (16) adaptés pour limiter le risque d' échauffement de la buse interne (16) par le flux gazeux chaud (5) . 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement (17) comportent un circuit de refroidissement (18) adapté pour permettre la circulation de fluide de refroidissement, ce circuit de refroidissement (18) étant disposé à l'intérieur de ladite chambre (9) desdits moyens de production (4) du flux gazeux chaud et comportant une entrée (19a) et une sortie (19b) de fluide de refroidissement. 7. Ensemble selon l'une au moins des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que moyens de production (4) d'un flux gazeux chaud (5) comportent une source de chaleur (20) disposés dans ladite chambre (9), entre ladite entrée d'air (10) de la chambre et ladite buse de sortie d'air (11) . 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite source de chaleur est une résistance électrique (20) . 9. Ensemble selon l'une au moins des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend de la peinture polymérisable sous forme de poudre (32) ayant une température de gélification comprise entre lesdits premier et second seuils de température et une température d'enclenchement de réaction de polymérisation également comprise entre ces premier et second seuils de température. 10. Peinture en matériau polymère sous forme de poudre adaptée pour être utilisée avec l'ensemble selon l'une au moins des revendications précédente, caractérisée en ce qu'elle présente : une température de gélification et une température d'enclenchement de la réaction de polymérisation de la peinture comprises entre lesdits 60 et 200°C, préférentiellement comprises entre 70°C et 200°C, préférentiellement entre 70°C et 130°C; et - une durée de polymérisation inférieure ou égale à 10 minutes, préférentiellement inférieure ou égale à 1 minute, préférentiellement inférieur à 10 secondes, lorsque cette peinture, après avoir été portée au moins à sa dite température d'enclenchement de polymérisation est maintenue dans de l'air à température inférieure ou égale à cette température d' enclenchement de polymérisation. 11. Peinture selon la revendication 10, caractérisée en ce que sa durée de polymérisation, réalisée en air chaud à une température comprise entre 110°C et 120°C, est inférieure à 10 secondes. 12. Peinture selon l'une au moins des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que le matériau polymère est choisi dans le groupe constitué par les résines polyesters, époxy, hybrides, polyuréthanes , acryliques et leurs mélanges. |
La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des ensembles permettant la peinture de pièces à l'aide de peinture en poudre.
Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble pour la peinture de pièces, comprenant un dispositif de projection de peinture en poudre.
La peinture en poudre est utilisée à la place de peinture sous forme liquide car elle présente des avantages dont celui de ne pas nécessiter de solvant. En général on dépose la peinture en poudre sur la pièce à peindre puis on effectue une cuisson de cette pièce ainsi recouverte de manière à gélifier la peinture et à permettre son accroche sur la pièce une fois celle-ci refroidie.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un ensemble pour la peinture de pièces permettant de simplifier l'usage de la peinture en poudre .
A cette fin, l'ensemble pour la peinture de pièces selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisée en ce que le dispositif de projection comprend :
- des moyens de production d'un flux gazeux chaud adaptés à produire un flux d' air chaud ayant une température au moins comprise entre des premier et second seuils de température ;
des moyens de stockage de ladite peinture en poudre ;
- des moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de peinture en poudre, ces moyens d'introduction étant reliés d'une part auxdits moyens de stockage pour y prélever de la peinture en poudre et débouchant d'autre part vers une zone d' introduction de peinture en poudre située de manière à être face audit flux gazeux chaud produit par lesdits moyens de production d'un flux gazeux chaud.
Pour la compréhension de l'invention le terme de gélification désigne le changement d'état de la peinture en poudre de son état de poudre pulvérulente à un état liquide visqueux, ce changement d'état se produisant pour des températures supérieure ou égale au premier seuil de température, sachant que le premier seuil de température est inférieur su second seuil de température. La peinture gélifiée a l'aspect d'un liquide visqueux, alors que dans son état de poudre elle prend la forme de grains solides.
La projection de peinture en poudre est avantageuse car elle permet d'éliminer le besoin de solvants que l'on a dans le cas des peintures liquides.
Par ailleurs le fait d' introduire de la peinture en poudre dans un flux d' air chaud permet de former un gel de peinture durant le transport de la peinture par le flux d'air chaud. La peinture ainsi gélifiée et entraînée par le flux d'air chaud peut être projetée vers la pièce à peindre et s'y déposer dans son état gélifié et sans avoir l'obligation de cuire la pièce pour permettre l'adhérence sur la peinture en poudre.
Le fait d'entraîner la peinture gélifiée dans le flux d'air chaud permet de donner à la peinture d'une part une vitesse et une énergie cinétique favorable à son accroche sur la pièce à peindre et d'autre part permet une élévation de température surfacique de la pièce peinte ce qui réduit le risque de choc thermique entre la peinture gélifiée et la pièce à peindre et favorise aussi l'accroche de la peinture. Lors de son impact contre la pièce à peindre, la peinture gélifiée se répand sur la pièce pour en épouser la surface (la peinture gélifiée se répand sur la pièce bien plus facilement que lorsque l'on impacte de la peinture en poudre sur la pièce, l'accroche est donc meilleurs) .
Une fois la peinture gélifiée déposée sur la pièce celle-ci se refroidie et la pièce se trouve recouverte d'une couche de peinture provenant d'une peinture en poudre sans qu' il y ait eu besoin de la passer au four, ou d'utiliser des solvants pour l'appliquer.
Selon un mode de réalisation préférentielle on fait en sorte que lesdits moyens de production du flux gazeux chaud comportent une chambre dotée d'une entrée d'air et d'une buse de sortie d'air et des moyens de chauffage de l'air disposés entre ladite entrée d'air et ladite buse de sortie d'air.
Avec ce mode de réalisation de l'invention ledit flux gazeux est un flux d' air chaud, ce qui est économique à mettre en œuvre car le flux gazeux est obtenu par chauffage de l'air.
Pour la mise en œuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que lesdits moyens d' introduction de peinture en poudre comportent au moins une buse externe située à l'extérieur de ladite chambre desdits moyens de production du flux gazeux chaud, cette buse externe étant orientée de manière à ce que la zone d' introduction de peinture en poudre soit située en périphérie de la buse de sortie d'air.
Ce mode de réalisation est intéressant car il permet d' introduire de la peinture en poudre dans le flux d' air chaud tout en maintenant la buse externe à l'écart du flux d'air chaud circulant dans la chambre, ce qui limite le réchauffement de cette buse et réduit le risque que la peinture ne se gélifie sous l'effet de la chaleur avant d'être introduite dans le flux d'air. Une telle gélification au niveau de la buse n'est en effet pas souhaitable car elle peut être la cause d'une accroche de la peinture sur la buse une fois la peinture refroidie ce qui peut conduire à un bouchage au moins partiel de cette buse externe. Il est entendu que l'accroche de peinture sur la buse externe est à éviter car cela modifie les caractéristiques d'écoulement de la peinture dans cette buse.
Ce mode de réalisation permet aussi l'introduction de poudre de peinture non gélifiée dans le flux d'air chaud, la gélification de la peinture en poudre intervenant pendant 1 ' entraînement de la poudre par le flux d'air chaud. Il a été noté que les grains de peinture non gélifiés se répartissent facilement dans le flux d'air chaud et leur gélification dans ce flux permet d'obtenir une peinture gélifiée directement applicable sur la pièce à peindre.
Préférentiellement , pour mettre en œuvre ce mode de réalisation de l'invention, on fait en sorte que cette buse externe soit annulaire et entoure la buse de sortie d'air et on fait aussi en sorte que cette buse externe comporte un déflecteur annulaire adapté à orienter la poudre de peinture provenant de la buse externe vers une axe principal centrale de la buse de sortie d'air.
Ainsi la poudre est introduite concentriquement dans le flux gazeux chaud ce qui favorise sa répartition sur toute la section de flux gazeux chaud.
Préférentiellement pour la mise en œuvre du mode de réalisation précédent de l'invention, on fait en sorte que la buse externe comprenne une canalisation d'entrée de poudre de peinture orientée de manière à créer un flux de poudre de peinture tourbillonnant à l'intérieur de la buse externe et selon un axe de rotation tourbillonnaire parallèle à un axe principal de sortie de poudre de la buse externe. Le fait de créer un tel tourbillon de poudre de peinture dans la buse externe annulaire et selon un axe de tourbillon parallèle à un axe de sortie de poudre permet d'avoir une répartition homogène de la poudre de peinture tout autour du flux gazeux chauffé ce qui favorise la répartition homogène de cette poudre dans le flux gazeux chauffé.
Pour la mise en œuvre de l'ensemble selon l'invention, on peut aussi faire en sorte que lesdits moyens d' introduction de peinture en poudre comportent au moins une buse interne située dans ladite chambre desdits moyens de production du flux gazeux chaud.
Ce mode de réalisation est utile car il permet d'homogénéiser la répartition de la poudre de peinture dans le flux gazeux avant même que le flux d' air chaud ne sorte de la chambre. Ainsi la buse de sortie d'air chaud qui fixe la forme et la section du flux d' air chaud sortant de la chambre permet par la même occasion de définir la vitesse de projection des particules hors de la chambre et en direction de l'objet à peindre.
Pour la mise en œuvre du précédent mode de réalisation de l'invention, on peut aussi faire en sorte que lesdits moyens d' introduction de peinture en poudre comportent des moyens de refroidissement de la buse interne adaptés pour limiter le risque d' échauffement de la buse interne par le flux gazeux chaud.
Ce mode de réalisation permet de réduire le risque que la poudre de peinture se trouvant dans la buse interne ne s'échauffe et se gélifie dans la buse et avant d'être introduite dans le flux gazeux chaud. Un tel phénomène pourrait perturber l'écoulement de la peinture au niveau de la buse interne.
Pour la mise en œuvre du précédent mode de réalisation de l'invention, on peut aussi faire en sorte que lesdits moyens de refroidissement comportent un circuit de refroidissement adapté pour permettre la circulation de fluide de refroidissement, ce circuit de refroidissement étant au moins partiellement disposé à l'intérieur de ladite chambre desdits moyens de production du flux gazeux chaud et comportant une entrée et une sortie de fluide de refroidissement.
Grâce à ce mode de réalisation, on peut contrôler la température de la peinture en poudre avant de l'introduire dans le flux gazeux chaud en permettant de dé corréler au moins partiellement la variation de température du flux gazeux et la variation de température de la poudre à l'intérieur de la buse interne. Ce mode de réalisation permet de préserver la peinture se trouvant dans la buse interne dans son état en poudre permettant ainsi une régularité d'écoulement de la poudre au travers de la buse interne.
Pour la mise en œuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que les moyens de production d'un flux gazeux chaud comportent une source de chaleur disposés dans ladite chambre, entre ladite entrée d'air et ladite buse de sortie d'air.
Cette disposition de la source de chaleur est avantageuse car elle permet de réaliser le chauffage du flux gazeux sans perturber l'écoulement de la peinture dans le flux gazeux puisque la source de chaleur est en amont de la zone d' introduction de la peinture dans le flux gazeux.
Pour la mise en œuvre de ce précédent mode de réalisation de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ladite source de chaleur soit une résistance électrique .
La résistance électrique est utile car elle autorise une maîtrise de la variation de température par une commande déportée de la source de chaleur telle qu'un variateur d'intensité électrique du courant d'alimentation de la résistance.
Préférentiellement pour la mise en œuvre de ce mode de réalisation de l'invention, on fait en sorte que la buse interne des moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de peinture en poudre soit positionnée entre la résistance électrique et la sortie d'air.
Ceci permet d'éviter que de la poudre de peinture introduire dans le flux gazeux chaud ne soit projetée sur la résistance électrique ce qui risquerait dégrader la résistance et la peinture.
Préférentiellement , on fait en sorte que les moyens de production d'un flux gazeux chaud comportent une turbine actionnée par un moteur, de manière à générer un flux gazeux qui est en l'occurrence un flux d'air.
Préférentiellement , pour la mise en œuvre de l'un quelconque des modes de réalisation précités de l'invention, on fait en sorte que les moyens de stockage de ladite peinture en poudre comportent une réserve de poudre dotée de moyens de formation d'un lit fluidisé de poudre de peinture.
Ce mode de réalisation permet d'améliorer l'homogénéité de la peinture en poudre acheminée des moyens de stockage aux moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de la peinture en poudre. Ce lit fluidisé favorise aussi l'acheminement de la peinture en poudre en évitant que la poudre ne s'agglomère dans les moyens de stockage.
Pour la mise en œuvre de l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention précités on fait en sorte que l'ensemble selon l'invention comporte un compresseur relié audits moyens de stockage et adapté à générer un flux gazeux compressé pour forcer le passage de peinture en poudre des moyens de stockage vers les moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de la peinture en poudre.
Préférentiellement ce même compresseur soit relié audit moyens de stockage de manière à forcer le mouvement d'une partie au moins de la peinture en poudre qui y est stockée et à former ledit lit fluidisé.
Pour la mise en œuvre de l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention précités on fait en sorte que l'ensemble comprenne de la peinture polymérisable sous forme de poudre ayant une température de gélification comprise entre lesdits premier et second seuils de température et une température d'enclenchement de réaction de polymérisation également comprise entre ces premier et second seuils de température .
Le choix d'une peinture ayant des température de gélification et de polymérisation comprise entre les premier et second seuils de chauffe du flux gazeux permet à l'aide de l'ensemble selon l'invention comprenant cette peinture de réaliser d'une part la gélification et d'autre part d'enclencher la réaction de polymérisation lors du transport de la peinture dans le flux gazeux chaud.
La chauffe de la pièce à peindre est ainsi limitée puisqu' inférieure au second seuil de température, ce qui limite le risque de dégradation de cette pièce par effet de chauffage.
On fait préférentiellement en sorte que ledit premier seuil de température soit supérieur ou égal à 60°C et préférentiellement supérieur ou égal à 70°C et que ledit second seuil, qui est supérieur au premier seuil, soit inférieur ou égal à 200°C et préférentiellement inférieur ou égal à 130°C, lesdits premier et second seuils étant ainsi préférentiellement compris entre 70°C et 130°C.
Le fait de limiter le second seuil de température en dessous de 200°C et préférentiellement en dessous de 130°C permet de limiter la consommation d'énergie nécessaire au chauffage du flux gazeux tout en permettant d' avoir une température suffisante à la gélification et à la polymérisation de peinture tout en préservant la pièce à peindre.
Préférentiellement on fait en sorte que l'ensemble selon l'invention comporte des moyens de recyclage de peinture comportant une aspiration disposée de manière à être placée à distance des moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de peinture en poudre.
Ainsi la peinture gélifiée qui ne s'est pas fixée sur la pièce à peindre peut être récupérée par l'aspiration pour être éventuellement recyclée.
L'avantage d'une telle aspiration est de créer un flux d'air aspirant la poudre et favorisant son refroidissement et donc sa solidification. Une fois solidifiée la poudre à l'avantage d'être moins adhérente aux surfaces ce qui facilite son recyclage par aspiration.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'ensemble selon l'invention, on fait en sorte qu'il comporte en outre des moyens de préparation des surfaces à peindre comme le sablage, le gommage ou la cryogénie dont l'avantage est de permettre un nettoyage de la pièce à peindre avant de projeter sur cette pièce de la poudre de peinture gélifiée.
Préférentiellement pour mettre en œuvre l'ensemble pour la peinture de pièces selon l'un quelconque des modes de réalisation précités on fait en sorte qu' il comprenne une enceinte formée de parois pliables et que lesdits moyens d' introduction dans ledit flux gazeux de peinture en poudre se trouvent à l'intérieur de ladite enceinte .
Ce mode de réalisation utilisant des parois pliables permet de définir une cabine de peinture pouvant être rangée aisément pour par exemple être transportée.
Préférentiellement l'invention concerne aussi un véhicule comportant l'ensemble selon l'invention de manière à en permettre le transport.
Dans ce mode de réalisation l'ensemble selon l'invention peut être déplacé aisément vers les endroits où l'on souhaite réaliser la peinture de pièces .
Préférentiellement pour mettre en œuvre ce mode de réalisation de l'invention on fait en sorte que lesdites parois pliables soient attachée à une cabine du véhicule et que les moyens de production d'un flux gazeux chaud et les moyens de stockage de ladite peinture en poudre soient portés dans la cabine du véhicule .
L' invention concerne également une peinture en matériau polymère sous forme de poudre adaptée pour être utilisée avec l'ensemble selon l'une au moins des revendications précédente, caractérisée en ce qu'elle présente : une température de gélification et une température d'enclenchement de la réaction de polymérisation de la peinture comprises entre lesdits (60°C) et 200°C, préférentiellement comprises entre (70°C) et 130°C, préférentiellement entre (70°C) et 120°C; et
- une durée de polymérisation inférieure ou égale à 10 minutes, préférentiellement inférieure ou égale à 1 minute, préférentiellement inférieur à 10 secondes, lorsque cette peinture, après avoir été portée au moins à sa dite température d'enclenchement de polymérisation est maintenue dans de l'air à température inférieure ou égale à cette température d' enclenchement de polymérisation .
Cette peinture est adaptée pour être utilisée dans l'ensemble précité selon l'invention car :
elle peut être gélifiée par élévation de sa température lors de son transport dans le flux gazeux chaud, ce qui facilite son accrochage sur la pièce à peindre ; et
sa polymérisation peut être déclenchée également par élévation de température lors de son transport dans le flux gazeux chaud ; et
sa polymérisation est rapide ce qui limite les risques de coulures et le temps d' immobilisation de la pièce ainsi peinte.
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte que sa durée de polymérisation, réalisée en air chaud à une température comprise entre 110°C et 120°C, est inférieure à 10 secondes.
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte que le matériau polymère soit choisi dans le groupe constitué par les résines polyesters, époxy, hybrides (en l'occurrence des matériaux, polyuréthanes , acryliques et leurs mélanges.
Une résine hybride ou mixte peut-être définie comme un mélange de résines polyester et époxy (qui peuvent être différentes de celles utilisées pour fabriquer les peintures polyester ou époxy) dans des proportions définies par la réactivité des deux résines (indice d'acidité pour la résine polyester et indice époxydique pour la résine époxy) , la résine époxy jouant le rôle de durcisseur pour la résine polyester et vis versa.
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte qu'elle comprenne un mélange de résines polyester et de résine époxy .
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte que les résines polyester et époxy représentent respectivement entre 40 et 60 % et entre 60 et 40 % et plus préférentiellement entre 55,7 et 44,3 parties en poids par rapport au poids total de la résine.
Le choix des proportions est en fonction de l'indice d'acidité de la résine polyester et de l'indice époxydique de la résine époxy.
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte qu'elle présente une granulométrie moyenne comprise entre lym et 150ym, et préférentiellement entre 5 et 30ym.
Une telle granulométrie permet une répartition homogène de la peinture dans le flux gazeux.
Pour la mise en œuvre de la peinture selon l'invention, on peut également faire en sorte qu'elle ait une masse volumique comprise entre 0,4 et 0,8 g/cm3.
On a constaté qu'avec une telle masse volumique conjuguée à la granulométrie précitée on arrive à conférer une énergie cinétique à la poudre suffisante pour avoir un impact sur la pièce à peindre compatible avec l'accroche de la peinture.
Ces caractéristiques peuvent être obtenues grâce à l'utilisation de résines spécifiques ainsi que l'ajout d'additifs particuliers. Ces considérations physico ¬ chimique deviennent indispensable lors de la mise en œuvre du procédé sur des substrats thermiquement sensibles (matériaux organiques, végétales...) .
Un exemple de système hybride basse température formulé pour ce type d'application utilise un mélange de résines polyester P3250 (DSM) et époxy DER662E (DOW) dans une proportion en masse de 55, 7/44, 3. Ce type de formulation peut-être polymérisée dès 130°C et est bien adaptée pour la projection thermique sur substrat sensible. Plus généralement, des formulations spécifiques peuvent intégrer des catalyseurs de polymérisation, comme par exemple le bromure de phosphonium, qui permettent d'abaisser la température et le temps de polymérisation, des concentrations en durcisseur plus élevées que dans les formulations standards, des matériaux de charge possédant une bonne conductivité thermique et l'utilisation de résine de base à basse température de polymérisation.
La granulométrie moyenne (D50) des poudres pouvant être mises en œuvre est comprise entre 5 et 150 ym, mais plus préférentiellement entre 5 et 30ym. En effet, l'utilisation de poudre fine permet d'obtenir sa gélification plus rapidement et ainsi de se projeter plus aisément. La masse volumique des poudres peut être comprise entre 0.3 et 1.5 g/cm3, et plus préférentiellement entre 0.4 et 0.8 g/cm3 ce qui permet un transport optimal de la poudre du dispositif de projection, qui a préférentiellement la forme d'un pistolet, au substrat et un temps de séjour des particules dans le flux d'air chaud suffisant pour leur gélification .
On peut toutefois noter que des poudres classiques peuvent être utilisées, cependant, la durée de projection sera plus longue, et les températures d'application plus élevées. Une attention particulière devra dès lors être portée sur la nature du substrat à peindre qui devra supporter des contraintes thermiques importantes .
L' invention concerne enfin un procédé de peinture d'une pièce comprenant :
- la génération d'un flux gazeux chaud ayant une température comprise entre des premier et second seuils de température,
- l'introduction dans ce flux gazeux chaud d'une peinture polymère en poudre choisie pour avoir une température de gélification de cette peinture et une température d'enclenchement d'une réaction de polymérisation de cette peinture qui sont inférieures ou égales à la température dudit flux gazeux ; et
- la projection, à l'aide dudit flux gazeux chaud, de cette peinture contre une pièce à peindre.
Ce procédé permet d' impacter sur la pièce de la peinture gélifiée et en cours de polymérisation.
Préférentiellement , pour la mise en œuvre de ce procédé, on utilise l'ensemble pour la peinture de pièces selon l'un au moins des modes de réalisation définis précédemment et on utilise la peinture en poudre selon l'un au moins des modes de réalisation définis précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 représente un véhicule 30 doté d'une cabine 31 portant l'ensemble selon l'invention pour la peinture de pièces, ce mode de réalisation est prévu pour permettre une mobilité de l'ensemble avec la création d'une enceinte à parois pliables 29 permettant d'abriter l'objet à peindre 2 et à protéger l'environnement à l'extérieur de l'enceinte de peinture 28, sur cette figure 1, on voit que l'ensemble pour la peinture 1 selon l'invention comporte un dispositif de projection de peinture 3, des moyens de recyclage de la peinture 25 permettant d'aspirer la peinture non fixée sur la pièce 2 et des moyens de préparation des surfaces 27 permettant de nettoyer la pièce avant de la peindre ; le moyen de recyclage comporte une bouche d'aspiration qui est disposée pour que la pièce 2 à peindre soit entre cette bouche et le dispositif de projection de peinture, de cette manière la peinture qui ne s'est pas fixée sur la pièce 2 et qui peut être polymérisée peut être aspirée pour être recyclée ;
- la figure 2 présente le dispositif de projection 3 de peinture en poudre 32 qui comporte des moyens de stockage 6 de la peinture en poudre 32, ces moyens de stockage permettant de créer un lit fluidisé de peinture en poudre pour la rendre homogène avant son acheminement au travers des moyens d' introduction de peinture 7 dans le flux gazeux chaud 5 ; on voit sur cette figure 2 que le flux gazeux 5 est un flux d' air chaud généré par un moyen de production 4 du flux qui comprend une chambre 9 dotée d'une entrée d'air 10, une buse de sortie d'air 11, et une turbine 21 actionnée à rotation par un moteur électrique 22 de manière à générer le flux d'air 5 de l'entrée 10 vers la buse de sortie d'air 11, le moyen de production 4 de flux gazeux chaud 5 comporte en outre une résistance électrique 20 placée entre la turbine 21 et la buse de sortie 11 pour chauffer l'air en aval de la turbine 21 et du moteur 22 ;
la figure 3 présente sensiblement les mêmes éléments que ceux de la figure 1, mais permet de voir une utilisation de l'ensemble selon l'invention 1 pour peindre un objet sans avoir à le déplacer ; Dans le cas de cette figure 3 c'est l'ensemble 1 qui est déplacé et les parois 29 de l'enceinte 28 sont dépliées autour de l'objet 2 qui est ici un portail ; On voit bien sur cette figure 3 qu' il y a un avantage à utiliser l'ensemble 1 selon l'invention car on peut peindre avec des poudre donc sans nécessité de solvants pour maintenir la peinture liquide avant séchage, et sans pour autant nécessiter un four pour polymériser la peinture en poudre après l'avoir déposée sur l'objet ;
la figure 4 montre une portion de l'ensemble selon l'invention qui comporte lesdits moyens de stockage 6 de peinture en poudre 32, une alimentation en air comprimé de ce moyen de stockage 6 par un compresseur 24 de manière à former un lit fluidisé de peinture en poudre 23 ; on voit également sur cette figure 4 que ce même compresseur 24 peut être utilisé pour alimenter un circuit de refroidissement 18 en air frais de la buse interne 16 qui permet de libérer la peinture en poudre dans la chambre 9 des moyens de production de flux gazeux chaud 5 (dans ce mode de réalisation, on a une buse interne 16 pour introduire la peinture dans le flux gazeux chaud 5 à l'intérieur de la chambre 9 ; Comme on le voit sur la figure 6, l'autre alternative est d'introduire cette peinture en poudre dans le flux gazeux chaud sortant de cette chambre 9 en sortie de la buse de sortie d'air 11. On forme ainsi le flux 35 dans lequel sont présentes des particules de peinture gélifiées sous l'effet de la chaleur comprise entre (60 °C) et 130°C ;
- la figure 5 montre en détail le dispositif de projection 3 de peinture de la figure 4 avec un grossissement permettant de voir les grilles de l'entrée d'air 10 permettant de filtrer l'air entrant dans la chambre 9 et le circuit de refroidissement 18 avec ses entrée et sortie 19a, 19b de fluide de refroidissement qui est en l'occurrence de l'air provenant d'un compresseur ; Sur cette figure 5 la zone d' introduction 8 de peinture dans le flux gazeux chaud 5 est à l'intérieur de la chambre 9 car on utilise une buse interne 16 pour introduire la peinture en poudre ;
la figure 6 montre également en détail le dispositif de projection 3 de peinture mais dans un mode alternatif à celui des figures 4 et 5. Dans ce mode alternatif, la zone d' introduction de peinture 8 dans le flux gazeux chaud est à l'extérieur de la chambre 9 car on utilise une buse externe 13 fixée sur un déflecteur annulaire 14 prévu pour orienter la peinture vers le flux 5, de sorte que la buse 13 est orientée d'un angle Téta supérieur à 30° par rapport à l'axe XX axe principal central de la buse de sortie d'air 1, comme cela est clairement illustré par la figure 6. Cela permet d'introduire des particules de peinture jusqu'à cet axe X-X favorisant une répartition homogène de la peinture dans le flux. Ce déflecteur 14 et la buse externe 13 sont agencés de manière à faire tourbillonner la peinture en poudre à l'intérieur de la buse 13 pour lui conserver une homogénéité de répartition sur toute la section de la sortie de buse externe 13. Selon ce mode de réalisation, le dispositif 3 comporte également des grilles d'entrée d'air 10 permettant de filtrer l'air entrant dans la chambre 9, mais il n'y a pas ici de circuit de refroidissement de la buse externe 13 car celle-ci est relativement distante de la zone chaude de la chambre 9.
Comme on le voit sur chacun des modes de réalisation décrits sur les figures 4, 5, 6, le dispositif de projection de peinture 3 possède une commande 34 ayant la forme d'une gâchette et commandant la vitesse du flux gazeux 5 dans la chambre 9 et/ou la délivrance sélective de la peinture en poudre par les moyens d' introduction de peinture 7 dans ledit flux chaux 5. Cette gâchette 34 peut par exemple commander la chauffe de la résistance électrique 20 et/ou la vitesse de rotation du moteur 22 entraînant la turbine 21. Dans ces modes de réalisation un câble électrique 36 pour alimenter en électricité la gâchette, le moteur de turbine et la résistance de chauffe 20. Egalement on voit que la chambre 9 est reliée à une poignée de préhension permettant à l'utilisateur de la déplacer pour orienter sa sortie et le flux 35 chaud comprenant la peinture dans la direction souhaitée.
Idéalement les moyens d' introduction 7 comportent au moins une conduite souple 37 de longueur supérieure à 1 mètre et reliant ces moyens d' introduction 7 aux moyens de stockage 6. Cette séparation via la conduite souple 37 permet de laisser à poste la réserve de peinture qui est lourde (moyens de stockage avec son système de lit fluidisé) tout en permettant à l'utilisateur de déplacer la chambre 9 et les moyens d' introduction 7 pour orienter les buses par rapport à la pièce à peindre.
Il est à noter que conformément au mode de réalisation de la figure 4, le compresseur 24 qui génère de l'air compressé peut être relié à la chambre 9 des moyens de production des flux gazeux chaud 5 et il remplace dans ce cas le moteur 22 et la turbine 4, une valve commandée permettant de commander sélectivement l'ouverture et la fermeture de cette liaison. Le flux d'air généré par ce compresseur étant chauffé dans la chambre par la résistance électrique située en amont de la zone 8 où l'on introduit la peinture en poudre.
Ce même compresseur 24 peut aussi être relié aux moyens de stockage 6 comme on le voit sur la figure 4 afin d'une part de générer le lit fluidisé de peinture et d' autre part de créer un flux d' acheminement de cette peinture en poudre vers le flux d' air chaud 5 généré dans la chambre 9 des moyens de production 4 de flux gazeux chaud. Cette liaison peut aussi être commandée sélectivement par une valve.
Dans le mode de réalisation où l'introduction de peinture se fait dans la chambre 9 par buse interne 16 (voir figures 2, 4, 5), on peut également relier ce compresseur 24 au circuit de refroidissement 18 comme on le voit sur la figure 4 afin de refroidir la buse interne 16 et la peinture qui y transite. Cette liaison peut être commandée sélectivement par une valve distincte dont la fonction est la régulation de la température de la buse interne 16. Dans ce mode de réalisation un capteur de température peut être implanté pour évaluer la température de la buse interne 16 et réguler l'ouverture de la vanne en fonction de la température évaluée.
Préférentiellement l'ensemble selon l'invention comporte une régulation dotée d'un ou deux panneaux de commande 33 (un panneau 33 peut être fixé à l'extérieur de la chambre 9 et l'autre panneau 33 peut être fixé aux moyens de stockage 6) sur lesquels l'utilisateur peut régler des consignes de :
température du flux gazeux 5 (qui détermine la température de chauffe de la peinture et donc sa vitesse de gélification et éventuellement de polymérisation) ; et/ou de vitesse V du flux gazeux en sortie de la buse de sortie d'air 11 hors de la chambre 9 (qui détermine la vitesse d'acheminement de la poudre dans le flux et donc sa vitesse d' impactage de la peinture sur la pièce 2 à peindre) ; et/ou
le flux de peinture en poudre 32 acheminé via les moyens d' introduction 7 vers la zone d' introduction 8 de peinture en poudre 32 dans le flux 5 (par exemple cette consigne de flux peut être la masse de peinture par unité de temps) , ce paramètre détermine la quantité de peinture délivrée par unité de temps grâce à l'ensemble selon l'invention.
Cette régulation dotée de panneau 33 est préférentiellement reliée à chacune desdites vanne et capteurs de température précitées et éventuellement à des capteurs de vitesse de flux ou de pression de manière à contrôler l'atteinte des consignes précitées.
En s ' assurant :
que la peinture en poudre possède une granulométrie moyenne comprise entre 5ym et 30ym, une masse volumique comprise entre 0,4 et 0,8 g/cm3 et, comme on le voit sur la figure 4, que la pièce à peindre 2 est à une distance de la buse 11, en l'occurrence entre 5 et 50 cm ;
que la température du flux gazeux chaud 5, qui est en l'occurrence un flux d'air chaud, est supérieure ou égale aux températures de gélification et de déclenchement de polymérisation de la peinture, en l'occurrence entre 60 °C et 130°C ; et que
la vitesse du flux d'air chaud 5 en sortie de buse de sortie d'air 11 est bien comprise entre 0,2 m/s et 20m/s ;
on réunit alors les conditions permettant d' impacter des particules de peinture gélifiée sur cette pièce 2, qui une fois polymérisées formeront une couche de peinture sur cette pièce 2.
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