一种自动喷涂装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动喷涂装置，其包括：设置有加热装置的加热箱体，加热箱体内形成一喷涂作业空腔，自动喷涂装置作业时，加热箱体中的加热装置对喷涂作业空腔进行加热；喷涂作业空腔中设置有喷枪以及用于固定待喷涂工件的工作台，当待喷涂工件固定在工作台上，喷枪将喷涂材料喷涂到待喷涂工件上。在喷涂作业时，加热箱的设置可以使得自动喷涂装置作业时喷涂作业空腔也即喷涂环境中的温度维持在预设的较高的环境中，保证喷涂环境温度的一致性，降低了喷涂材料的浪费量且很好的解决了喷涂材料的溶剂挥发速度慢，溶剂与喷涂工件尤其是与质子交换膜接触时间长导致的质子交换膜产生溶胀的问题，极大的提升了喷涂后工件特别是膜电极的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种自动喷涂装置
本专利技术涉及一种自动喷涂装置，属于自动喷涂设备

技术介绍
在自动喷涂
，往往要求喷涂材料喷涂到待喷涂工件上需要快速的挥发才能保证喷涂材料在喷涂工件上可高质量均匀的贴附同时防止溶剂与喷涂工件长时间的接触对喷涂工件的形状和结构带来的如溶胀、腐蚀、变形等不良影响，尤其是对于在膜材料上进行喷涂作业时，更加要求喷涂材料能喷涂在膜材料后进行快速的挥发，避免造成膜材料的溶胀。氢能作为一种具有发展前景的新兴清洁能源，属于我国能源布局方向。氢燃料电池作为氢能的利用方式之一，以其环境友好、能量密度高、无电解液腐蚀泄露问题等优势在近年来也表现出蓬勃的发展趋势。因此，氢燃料电池已经开始逐步应用于备用电源、电动汽车、新能源家电等领域。膜电极作为燃料电池中的核心部件，其工作状态会直接影响电池的寿命和输出功率。3CCM是在质子交换膜两侧分别依附催化层的一种电极结构，属于膜电极的核心，如何实现高效率地利用催化剂也成为了广泛关注的问题。目前，3CCM的制备方法主要有喷涂、狭缝涂布和转印等。狭缝涂布是一种将催化剂浆液直接以涂布的方式直接覆于质子交换膜两侧的方法，其具有较高的涂布效率，可以一次涂布完成，但是由于该方法要求催化剂浆液的粘度较大，且磨头在环境中暴露的时间较长，很容易引起催化剂浆液在磨头区域的结块，进而导致涂覆得到的催化层厚度不均。转印法是以一种转印膜为中间载体，先将催化剂覆于转印膜上，再将转印膜与质子交换膜相结合，最终使催化层与质子交换膜相结合。这种方法可以有效地减少催化剂浆液中溶剂与质子交换膜结合的时间，减少质子交换膜的溶胀问题，但是其操作复杂，对转印膜的要求较高，不利于大规模的生产。喷涂法则是将催化剂浆液直接喷涂到质子交换膜上制备成膜电极。该种制备方法较为简便，简化了制备工艺流程，提高了生产效率。但是，催化剂浆液直接接触质子交换膜容易引起质子交换膜的溶胀变形问题，进而影响3CCM的性能。现有技术中喷涂法一般需要用到自动喷涂装置，自动喷涂装置就是指一种可以通过程序控制喷涂的路径、速度以及流量的喷涂装置，这种自动化的装置引入不仅能够使喷涂具有可重复性和一致性，更能提高喷涂效率，使喷涂方法更具备工业化生产的条件。现有的自动喷涂装置缺乏对从喷涂装置中喷出的溶剂进行有效加热的加热装置，使得液体催化剂尤其是含有挥发性较差的溶剂的催化剂喷涂在膜上时难以使得催化剂浆液中的溶剂进行快速挥发，不能有效解决膜的溶胀问题。现有技术中自动喷涂装置还存在喷涂料液在喷枪或者储存喷涂料液的料斗中储存时间过长容易使得喷涂料液尤其是催化剂浆液积聚沉淀，容易造成喷涂过程中的催化剂层的喷涂不均影响膜电极催化剂层结构和物化性能，最终影响膜电极以及应用其的燃料电池的性能。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种自动喷涂装置，其包括：设置有加热装置的加热箱体，加热箱体内形成一喷涂作业空腔，自动喷涂装置作业时，加热箱体中的加热装置对喷涂作业空腔进行加热；喷涂作业空腔中设置有喷枪以及用于固定待喷涂工件的工作台，当待喷涂工件固定在工作台上，喷枪将喷涂材料喷涂到待喷涂工件上。进一步可选的，加热装置包括红外加热装置，在自动喷涂装置作业时，红外加热装置使喷涂作业空腔中的温度维持在预设温度范围内。进一步可选的，待喷涂工件为质子交换膜，喷涂材料为催化剂浆液。进一步可选的，工作台包括真空加热吸附平台，真空加热吸附平台包括空心罩体，空心罩体上表面形成一水平吸附面，水平吸附面上开设有多个第一吸气孔，第一吸气孔与空心罩体的内腔连通；空心罩体的内腔与抽真空装置连通；真空加热吸附平台设置有加热元件，加热元件用于对水平吸附面进行加热。进一步可选的，水平吸附面上方可拆卸地或固定地设置有至少一个水平多孔板，水平多孔板上开设有多个第二吸气孔，第二吸气孔的孔径小于第一吸气孔和/或第二吸气孔的孔间距小于第一吸气孔。进一步可选的，第二吸气孔的孔径的取值范围是[1μm,0.3mm]。进一步可选的，真空加热吸附平台设置有卡扣组件，自动喷涂装置作业时，卡扣组件将质子交换膜压紧固定在真空加热吸附平台上，实现对质子交换膜水平方向上的固定。进一步可选的，工作台还设置有X-Y伺服运行系统，X-Y伺服运行系统装配在真空加热吸附平台下方，带动真空加热吸附平台移动。进一步可选的，加热箱体中设置有喷枪支架，喷枪支架设置有喷枪固定结构；喷枪固定结构设置有超声震荡器，超声震荡器用于对喷枪中的喷涂材料进行超声震荡。进一步可选的，喷枪连接有喷枪数显控制系统，喷枪数显控制系统包括数显板，数显板设置在加热箱体外表面上。有益效果本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术公开的自动喷涂装置设置有加热装置的加热箱体，该加热装置包括有红外加热装置，在喷涂作业时，加热箱的设置可以使得自动喷涂装置作业时，喷涂作业空腔也即喷涂环境中的温度维持在预设的相较于室温较高的环境中，保证喷涂环境温度的一致性，相比于现有技术的自动喷涂装置或者手工喷涂装置更好的加快喷涂材料中溶剂的挥发速率；此外喷涂材料尤其是催化剂浆液在较高温度的环境下能够与质子交换膜充分接触，减少了催化剂跟随催化剂浆液中液态溶剂的流动，从而降低了催化剂浆液的浪费量；且很好的解决了喷涂材料的溶剂挥发速度慢，溶剂与喷涂工件尤其是与质子交换膜接触时间长导致的质子交换膜产生溶胀的问题，极大的提升了喷涂后工件特别是膜电极的质量。本专利技术由于在真空加热吸附平台上加设了多孔板，故能够使质子交换膜受力更加均匀，相比于传统的真空加热吸附平台而言，降低了由于真空吸附力对膜的结构以及形状等方面造成的损伤。本专利技术由于在真空加热吸附平台上采用了卡扣技术，故在催化剂喷涂的过程中能够对质子交换膜更好的进行固定，与传统的喷涂相比，一方面解决了质子交换膜的错位问题以及质子交换膜水平方向固定不稳以及质子交换膜乃至膜电极的收缩变形问题，另一方面解决了质子交换膜的溶胀问题。本专利技术由于在喷枪连接有喷枪数显控制系统，且引入了数显板技术，故能够对喷涂过程实现数字化记录，与传统的手动喷枪喷涂相比，有效地实现了对喷涂速率和喷涂量的可视化操作，对实现喷涂工艺的重复性有明显作用。在加热箱体中喷枪可以通过数控技术实现自动喷涂，无需人工操作，防止因喷涂材料对工人身体健康带来的损伤，提升了喷涂的效率。由于本专利技术在喷枪支架上引入了超声震荡技术，故喷涂材料尤其是催化剂浆液能够实现周期性的分散，与传统的手动喷枪喷涂相比，提高了催化剂的均一性，从而提高了膜电极上喷涂催化层的质量。本专利技术所公开的自动喷涂装置尤其可以克服氢燃料电池的膜电极在喷涂催化剂层的过程中出现的工艺问题，有效地防止由于质子交换膜溶胀、催化剂浆液沉淀以及喷涂工艺的不可重复引发的3CCM性能问题，提高了生产效率的同时保障了3CCM的质量。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本专利技术公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本专利技术公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动喷涂装置，其特征在于：/n其包括：设置有加热装置的加热箱体，所述加热箱体内形成一喷涂作业空腔，所述自动喷涂装置作业时，所述加热箱体中的加热装置对所述喷涂作业空腔进行加热；/n所述喷涂作业空腔中设置有喷枪以及用于固定待喷涂工件的工作台，当所述待喷涂工件固定在所述工作台上，喷枪将喷涂材料喷涂到所述待喷涂工件上。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动喷涂装置，其特征在于：
其包括：设置有加热装置的加热箱体，所述加热箱体内形成一喷涂作业空腔，所述自动喷涂装置作业时，所述加热箱体中的加热装置对所述喷涂作业空腔进行加热；
所述喷涂作业空腔中设置有喷枪以及用于固定待喷涂工件的工作台，当所述待喷涂工件固定在所述工作台上，喷枪将喷涂材料喷涂到所述待喷涂工件上。


2.如权利要求1所述的自动喷涂装置，其特征在于：所述加热装置包括红外加热装置，在所述自动喷涂装置作业时，所述红外加热装置使所述喷涂作业空腔中的温度维持在预设温度范围内。


3.如权利要求1或2所述的自动喷涂装置，其特征在于：待喷涂工件为质子交换膜，喷涂材料为催化剂浆液。


4.如权利要求3所述的自动喷涂装置，其特征在于：所述工作台包括真空加热吸附平台，所述真空加热吸附平台包括空心罩体，所述空心罩体上表面形成一水平吸附面，所述水平吸附面上开设有多个第一吸气孔，所述第一吸气孔与所述空心罩体的内腔连通；所述空心罩体的内腔与抽真空装置连通；所述真空加热吸附平台设置有加热元件，所述加热元件用于对所述水平吸附面进行加热。


5.如权利要求4所述的自动喷涂装置，其特征在于：所述水平吸附面上方可拆卸地或固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏琳，陈晓，唐稚阳，刘智亮，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44