使用靜電工具的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】使用靜電工具的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的參見(jiàn)引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年8月13日提交的標(biāo)題為“System and Method for using anelectrostatic tool (使用靜電工具的系統(tǒng)和方法)”的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)N0.13/966，178的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，茲以參見(jiàn)方式將其全部?jī)?nèi)容引入，并且該申請(qǐng)要求2012年8月23日提交的標(biāo)題為“SYSTEM AND METHOD FOR USING AN ELECTROSTATIC TOOL(使用靜電工具的系統(tǒng)和方法)”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/692，670的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，茲以參見(jiàn)方式將其全部?jī)?nèi)容引入。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明總體上涉及使用靜電工具的系統(tǒng)和方法。
[0004]靜電工具噴涂帶電材料以更有效地涂覆物體。例如，靜電工具可以用于涂物體。在操作中，接地的目標(biāo)吸引從靜電工具噴涂的帶電材料。當(dāng)帶電材料接觸接地的目標(biāo)時(shí)，材料失去電荷。不同的材料以不同的速率失去電荷。因此，一些材料可以在更多的帶電材料接觸目標(biāo)以前不失去它們的電荷。這些殘留電荷可能干擾整體涂層和產(chǎn)品飾面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下面概括了在范圍上與原本要求保護(hù)的發(fā)明相稱(chēng)的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例不旨在限制要求保護(hù)的發(fā)明的范圍，而是這些實(shí)施例僅旨在提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可覆蓋各種類(lèi)似于或不同于下面闡述的實(shí)施例的形式。
[0006]在第一實(shí)施例中，靜電噴涂系統(tǒng)包括配置成噴涂具有靜電荷的材料的靜電工具；和控制器，并且其中，控制器配置成改變靜電工具的模式，并且其中，模式是改變材料放電的速率、施加多少電荷到材料以及電荷何時(shí)施加到材料的不同工藝。
[0007]在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括靜電工具控制器，該靜電工具控制器配置成改變將具有慢的電荷衰減速率的帶電材料放電的靜電工具的操作模式。
[0008]在另一實(shí)施例中，用靜電噴涂系統(tǒng)生產(chǎn)部件的方法包括:用電源向靜電工具供電，給材料電充電，用靜電工具噴涂材料，當(dāng)噴涂時(shí)改變材料上的電荷，以及中斷噴涂材料。
[0009]在另一實(shí)施例中，用靜電噴涂系統(tǒng)生產(chǎn)部件的方法包括:用電源向靜電工具供電，給材料電充電，用靜電工具噴涂帶電材料，逐漸減少所噴涂的帶電材料的量，以及中斷噴涂材料。
[0010]附圖
[0011]當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將更好理解，整個(gè)附圖中相同的標(biāo)記表示相同的部件，其中:
[0012]圖1是靜電噴涂系統(tǒng)的示意圖；
[0013]圖2是使用圖1的靜電噴涂系統(tǒng)的示例性方法的流程圖；
[0014]圖3是使用圖1的靜電噴涂系統(tǒng)的示例性方法的流程圖；
[0015]圖4是使用圖1的靜電噴涂系統(tǒng)的示例性方法的流程圖；
[0016]圖5是使用圖1的靜電噴涂系統(tǒng)的示例性方法的流程圖；以及
[0017]圖6是使用圖1的靜電噴涂系統(tǒng)的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下介紹了一個(gè)或更多個(gè)具體實(shí)施例。為了致力于提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要介紹，并未在說(shuō)明書(shū)內(nèi)描述【具體實(shí)施方式】中的所有特征。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在開(kāi)發(fā)任何這樣的【具體實(shí)施方式】時(shí)，例如在任何的工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，都必須做出大量的實(shí)施方式專(zhuān)用決策，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如符合與系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束條件，而這些特定目標(biāo)在不同的實(shí)施方式中可能有所不同。而且，應(yīng)該意識(shí)到盡管這樣的開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對(duì)受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)這仍然是一種從事設(shè)計(jì)、制造和加工的常規(guī)手段。
[0019]在介紹本公開(kāi)不同實(shí)施例的要素時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”旨在指存在一個(gè)或多個(gè)所述的要素。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”旨在包含在內(nèi)并意味著除了列舉的要素之外還可以有另外的要素。操作參數(shù)和/或環(huán)境條件的任何示例并不排除本公開(kāi)的實(shí)施例之外的其他參數(shù)/條件。
[0020]本公開(kāi)總體上涉及一種靜電系統(tǒng)和使用該靜電系統(tǒng)的方法。具體地，該靜電系統(tǒng)可以使用具有慢的電荷衰減的材料(即一旦帶電就不容易失去電荷的材料)來(lái)制造產(chǎn)品和涂覆物體。當(dāng)材料開(kāi)始自我排斥時(shí)，慢的電荷衰減可能干擾適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品飾面和公差。下面描述的方法/工藝有利地使靜電系統(tǒng)使用具有慢的電荷衰減的材料來(lái)制造產(chǎn)品和涂覆物體。例如，下面描述的一些實(shí)施例可以隨時(shí)間改變添加到噴涂材料的電荷的量(即周期性地增加和減少電荷)。這可以通過(guò)在時(shí)間周期內(nèi)添加很少的電荷或不添加電荷來(lái)有利地允許材料失去電荷。在其他實(shí)施例中，靜電系統(tǒng)可以改變噴涂材料的量，因此通過(guò)向涂層或產(chǎn)品添加較少的總電荷使材料有更多的時(shí)間失去電荷。
[0021]圖1是靜電噴涂系統(tǒng)10的示意圖，該靜電噴涂系統(tǒng)10可以使用不同的工藝用具有慢的電荷衰減速率的聚合物材料(硅、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙烯薄膜等)來(lái)涂覆或生產(chǎn)產(chǎn)品(可植入醫(yī)療裝置、注射器針、支架、導(dǎo)絲、導(dǎo)管等)。遺憾的是，除了其他聚合物材料之外，液態(tài)硅可以具有慢的電荷衰減速率，這會(huì)造成差的飾面，因?yàn)椴牧媳Ａ舸藭r(shí)可能排斥附加材料的電荷。有利地，靜電噴涂系統(tǒng)10可以在一段時(shí)間內(nèi)改變噴涂材料上的電荷(例如，周期性地添加較少的電荷，去除所有電荷)。電荷的改變?cè)试S材料在一段時(shí)間內(nèi)失去電荷(即電荷衰減)。系統(tǒng)10還可以改變噴涂多少帶電材料。這是通過(guò)在一段時(shí)間內(nèi)噴涂較少的材料，總體添加的電荷較少，從而允許材料失去電荷。改變電荷和改變噴涂材料的量的能力使系統(tǒng)10能夠生產(chǎn)具有適當(dāng)?shù)娘椕婧凸畹尼t(yī)療產(chǎn)品。因此，根據(jù)所描述的實(shí)施例，靜電噴涂系統(tǒng)可有利地使用不同工藝用具有慢的電荷衰減速率的材料來(lái)生產(chǎn)具有適當(dāng)?shù)娘椕婧凸畹漠a(chǎn)品(例如醫(yī)療產(chǎn)品)。靜電噴涂系統(tǒng)10包括靜電工具12、電源14、電壓倍增器16、控制器18和用戶(hù)界面20。在操作中，靜電噴涂系統(tǒng)10配置成電充電并噴涂來(lái)自材料源22的材料。材料噴涂到接地的目標(biāo)24 (例如心軸)上，由于電荷電，該接地的目標(biāo)24電吸引帶電材料。由于材料在目標(biāo)24上收集，其可以形成產(chǎn)品26或涂層。
[0022]在操作中，靜電噴涂系統(tǒng)10使用電源14給靜電工具12供電。靜電工具12可以是能夠提供粒徑較小的10、15、20、25、50、75、100、150、200或250微米(例如，約1_20微米、3-18微米、5-15微米之間)的顆粒的旋轉(zhuǎn)霧化器或空氣霧化器。在操作中，靜電工具12電充電、霧化和噴涂來(lái)自材料源22的材料。材料可以是用于醫(yī)療產(chǎn)品的材料(例如聚合物、液態(tài)硅)或具有慢的電荷衰減的另一種材料。
[0023]在示出的例子中，靜電噴涂系統(tǒng)10使用電壓倍增器16向靜電工具12內(nèi)的材料電充電。電壓倍增器16接收來(lái)自電源14的電力。電源14可以包括外置電源或內(nèi)置電源，例如發(fā)電機(jī)。電壓倍增器16接收來(lái)自電源14的電力并將電力轉(zhuǎn)換成施加到靜電工具12的材料的更高電壓。更具體地，電壓倍增器16可以用約5kV和10kV之間的電壓或更高的電壓向材料施加電力。例如，電力可以是至少約15、25、35、45、55、65、75、85、95、100kV。如將要理解的，電壓倍增器16可以是可移除的并且可以包括二極管和電容器。在某些實(shí)施例中，電壓倍增器16還可以包括改變正負(fù)電壓之間的電力的開(kāi)關(guān)電路。
[0024]如圖1所示，靜電噴涂系統(tǒng)10包括控制器18和用戶(hù)界面20，該控制器18和用戶(hù)界面20中的每一個(gè)均可以由電源14供電。如圖所示，控制器18包括處理器22和存儲(chǔ)器24。存儲(chǔ)器24可以存儲(chǔ)可由處理器22執(zhí)行的指令(即軟件代碼)，以控制靜電噴涂系統(tǒng)10的操作。控制器18可聯(lián)接到電壓倍增器16和靜電工具12以監(jiān)測(cè)各操作參數(shù)和條件。例如，控制器18可以執(zhí)行指令以監(jiān)測(cè)和控制來(lái)自