用於電弧絲材噴塗的方法、設備及產品與流程

2023-05-31 12:08:06

本發明涉及一種用於電弧絲材噴塗的方法。此外，本發明涉及一種用於電弧絲材噴塗的設備。本發明涉及還涉及一種電弧絲材噴塗的產品。

背景技術：

電弧絲材噴塗技術涉及藉助於在兩根連續送進的金屬絲材之間產生的電弧作為熱源來熔化金屬，用壓縮空氣將熔化的金屬霧化，並使霧化的金屬顆粒噴向工件而形成塗層的技術。該技術現今被應用機動車內燃機的曲軸箱，使所述金屬顆粒在氣缸工作面上形成薄層。由此顯著地減少內燃機中的摩擦和磨損，而且通過省去傳統的氣缸套達到節省空間和重量的技術效果，並且相對於氣缸套更有助於導出燃燒室中的熱，從而有利於高效的冷卻。

在現有的電弧絲材噴塗技術中，特別是在噴塗圓柱腔體內表面、如曲軸箱的氣缸工作面的情況下通常需要整個用於電弧絲材噴塗的設備在圓柱腔體中旋轉以便在其內周上形成塗層。然而，對此不利的是，需要用於輸送絲材的裝置一同旋轉，並且由此將產生複雜且笨重的結構。如de19841617a1中所示出，用於輸送塗層絲材的補給裝置和進行電弧噴塗的燃燒器杆可轉動地設置在支承裝置上，所述補給裝置隨燃燒器杆一同轉動，其中，還需要在補給裝置中設置絲材絞盤。在該公開文獻中，由於用於容納絲材絞盤的空間有限，在生產過程中也需要時常更換絲材絞盤，難以長時間連續的地進行噴塗。

然而，在絲材輸送裝置不與氣流加載裝置一同旋轉的設備和方法中，通過研究發現，在圓柱腔體的內表面進行噴塗時會產生塗層不均勻的現象，亦即，塗層內緣並非是圓形的，而是在一定程度上接近於橢圓形的。換言之，所述塗層在圓柱腔體的內周上的厚度存在差異：存在兩處較薄的位置和兩處較厚的位置，其中，較薄位置的連線與較厚位置的連線相互垂直。通過以電弧絲材噴塗製造氣缸工作面的實驗可知，在最薄位置與最厚位置之間的直徑差在0.2mm至0.3mm之間。這樣的公差在稍後的珩磨加工乃至內燃機運行中都會造成無法忽視的問題。

在這樣的塗層作為機動車內燃機的曲軸箱的氣缸工作面時，將出現如下問題。

首先，塗層較厚的位置不利於導出燃燒室中的熱量。這造成在曲軸箱中發生局部過熱，不利於內燃機的運行。通常，在電弧絲材塗層的較厚的位置可見由於過熱導致的變藍。

其次，在較薄位置處的塗層中會產生孔巢(porenest)，而較厚位置處的塗層在經歷珩磨加工之後則甚至會發生塗層脫落。在本發明中，所述孔巢指被噴塗的金屬顆粒在圓柱腔體的內表面上未形成緻密結構，而是在其間存在若干空穴或者說多孔結構。這樣的孔巢在內燃機的運行中會導致局部腐蝕加劇，不利於內燃機的壽命。此外，孔巢也會阻礙局部的熱傳遞，不利於此處的熱量導出和冷卻。所述塗層脫落指小面積的塗層在珩磨過程中被剝落，原塗層中相應的區域下陷乃至缺失。在珩磨加工中發生塗層脫落則會使得直接導致工件報廢，因為整個塗層難以去除。這點對於大批量生產來說將會造成成本提高及材料浪費。

此外，厚度不均也會造成塗層應力不均。這在內燃機運行過程中釋放時，能夠引起塗層進一步塑性形變。而當這些形變達到一定程度時，會損害內燃機運行性能乃至於毀壞整個塗層。

最後，由於塗層厚度不均，在接下來的珩磨加工中需要事先探查厚度分布，以便確定各個位置的珩磨去除量。由於在較厚的位置需要去除較多的塗層材料，加劇了珩磨工具的消耗，使得珩磨工具壽命縮短，使得加工成本高昂。而且在珩磨過程中也需要實時監控。這無疑又造成時間成本上的浪費。

技術實現要素：

本發明的任務在於，給出一種相對於現有技術改進的用於電弧絲材噴塗的方法和設備以及相應按照本發明的方法通過按照本發明的設備製造的電弧絲材噴塗的產品，其克服現有技術的上述缺陷並且能實現在圓周的各個位置上相對均勻的塗層厚度。

在方法方面，該任務通過一種按照本發明的用於電弧絲材噴塗的方法解決：藉助於絲材輸送裝置將至少兩根絲材輸送出絲材輸送裝置的各自的噴槍口，對所述至少兩根絲材加載電流以用於形成電弧，使得所述至少兩根絲材的端部熔化，藉助於氣流加載裝置大致橫向於絲材輸送裝置的縱向方向地對所述電弧加載氣流，使熔化的絲材材料噴向待噴塗的表面，其中，所述氣流加載裝置圍繞所述絲材輸送裝置的縱向方向旋轉地加載所述氣流，其中，沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。

在設備方面，該任務通過一種按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備解決：所述設備包括：絲材輸送裝置和氣流加載裝置，所述絲材輸送裝置包括電流加載器件和至少兩個噴槍口，所述絲材輸送裝置將至少兩根絲材輸送出各自的噴槍口，所述至少兩根絲材通過電流加載器件加載電流以用於在噴槍口的區域中形成電弧，使得所述至少兩根絲材的端部熔化，通過所述氣流加載裝置大致橫向於絲材輸送裝置的縱向方向地對所述電弧加載氣流，使熔化的絲材材料噴向待噴塗的表面，其中，所述氣流加載裝置能夠圍繞所述絲材輸送裝置的縱向方向旋轉地加載所述氣流，其中，沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。

在本發明中，一方面所述氣流加載裝置圍繞所述絲材輸送裝置的縱向方向旋轉，由此能實現絲材輸送裝置不必一同旋轉。換言之，絲材輸送裝置可以處於相對於氣流加載裝置而言固定的位置上。通過本發明的技術方案，能夠省去用於使絲材輸送裝置旋轉的機構，從而實現靈活且簡化的整體構造。同時也免去使沉重的線材絞盤一同旋轉的空間耗費和能量耗費。而且也無需頻繁地更換線材絞盤，從而節省人工成本和時間成本。

另一方面，沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。按照本發明，表述「沿著旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數」意味著用於噴塗的參數沿著旋轉方向被調整為非恆定的，也就是說用於噴塗的參數沿著旋轉方向可變化。然而，在此所述變化不限於連續變化，也可以考慮階躍變化。所述變化可以通過函數限定，還可以以數列或查找表的形式表示。

針對現有技術中出現的上述問題，本發明提出沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。在本發明中，所述用於噴塗的參數包括氣流加載裝置的旋轉速度和氣體流速以及電流加載器件的電流。氣流加載裝置的旋轉速度指氣流加載裝置圍繞絲材輸送裝置的轉速，其可以表示為線速度或角速度。氣流加載裝置的氣體流速指單位時間的氣體流量。電流加載器件的電流指施加於用於噴塗的絲材的電流強度。

通過沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整上述參數，能夠實現在旋轉運動的各個角度方向上變化地實施噴塗過程。這能實現在前文提及的原本較薄的位置上噴塗更多的絲材材料，而在前文提及的原本較厚的位置上噴塗更少的絲材材料，從而產生在整個塗層的周面上分布均勻的厚度。由此，通過按照發明的該實施形式，顯著地改善塗層厚度不均的問題。通過以電弧絲材噴塗製造氣缸工作面的實驗可知，在最薄位置與最厚位置之間的直徑差將降至0.08mm。

基於改善的厚度均勻性，在通過該實施形式製造氣缸工作面時能夠克服上文提到的問題。首先，均勻的塗層厚度有利於均勻地導出燃燒室中的熱量，而不會發生局部過熱。其次，降低甚至避免在塗層中可能出現的孔巢和塗層脫落。根據實驗可知，出現孔巢和塗層脫落的概率可以降至0％。這避免了腐蝕，從而延長內燃機的壽命。同時在生產過程中也極大地降低廢品率，使得製造成本降低並且避免材料浪費。此外，均勻的厚度分布相應地導致在整個圓周上均勻的塗層應力，避免塗層在內燃機運行過程中發生形變，延長了塗層以及整個內燃機的壽命。另外，由於塗層厚度在圓周的各個位置上相對均勻，無需在珩磨加工中事先探查厚度分布也省去對珩磨過程的實時監控，簡化了珩磨加工步驟。而且有利於珩磨工具的壽命並且降低了加工成本。

按照本發明的方法的一種實施形式，可以以變化的旋轉速度旋轉地加載氣流。相應地，按照本發明的設備的一種實施形式，所述氣流加載裝置可以以變化的旋轉速度旋轉。

按照本發明的的方法一種實施形式，可以以變化的氣體流速加載所述氣流。相應地，按照本發明的設備的一種實施形式，所述氣流加載裝置可以以變化的氣體流速加載所述氣流。

按照本發明的的方法一種實施形式，可以以變化的電流加載所述絲材。相應地，按照本發明的設備的一種實施形式，所述電流加載器件可以以變化的電流加載所述絲材。

在此，可以考慮設置相應調整器件以實現上述變化。例如，按照本發明的氣流加載裝置可以藉助於馬達旋轉。在此，可以設置馬達調節器件來操控馬達以變化的功率運行，使得氣流加載裝置以變化的旋轉速度旋轉。此外，可以在氣流加載裝置上遊或在氣流加載裝置中設置用於調節氣流流速或者說單位時間的氣體流量的器件，使得所述氣流加載裝置可以以變化的氣體流速加載所述氣流。另外，可以在電流加載器件上遊或在電流加載器件中設置用於調節電流的器件，所述電流加載器件可以以變化的電流加載所述絲材。

通過研究發現，上文提到的對圓柱腔體的內表面進行噴塗時所產生塗層不均勻的現象與噴槍口的位置有關。塗層厚度分布通常呈近似於橢圓形的形狀。該橢圓具有相互垂直的長軸和短軸。短軸指向塗層較薄的位置，長軸指向塗層較厚的位置。在絲材輸送裝置具有兩個噴槍口或者多個噴槍口沿一條直線設置的情況下，總是在沿著噴槍口的連線的方向上產生較厚的塗層。換言之，上述橢圓的長軸與噴槍口的連線基本重合。結合氣流加載裝置的旋轉軌跡而言，較厚的位置對應於絲材輸送裝置的旋轉軌跡與所述噴槍口所在的直線相交叉的位置。而在相對於較厚的位置轉過90°的地方，或者說在氣流加載裝置的旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置，則產生較薄的塗層。較薄的塗層所在的短軸與噴槍口的連線垂直並且經過橢圓的長軸中點。根據推測，上述現象的產生原因在一定程度上與電弧的空間位置分布有關，更進一步地與絲材輸送裝置的噴槍口設置有關。結合氣流加載裝置的旋轉軌跡而言，較薄的位置對應於氣流加載裝置的旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置。

基於上述發現，本發明進一步提出，沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數，使得在原本塗層較薄的位置噴塗更多的絲材材料，在原本塗層較厚的位置噴塗更少的絲材材料，從而產生在整個塗層圓周上厚度均勻的塗層。

按照本發明的一種實施形式，在噴槍口排列成一條直線地設置的情況下，所述氣流加載裝置的旋轉速度在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置上比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置上高。

通過該實施形式，所述氣流加載裝置能夠較快地經過其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置，而該位置正對應於原本塗層較厚的位置，從而氣流加載裝置快速掃過原本較厚的位置，使得相對少的絲材材料在此被噴塗到表面上。由此最終實現塗層厚度均勻化，從而克服上述由於厚度不均而產生的問題。

按照本發明的一種優選的實施方式，所述氣流加載裝置的旋轉速度在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置上可以比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置上高10％、20％、30％、40％、50％、60％或更多。需要說明的是，本發明不限於上述數值。同樣可以考慮10％以上的不限於整數的任意數值。

按照本發明的一種實施形式，所述旋轉速度在接近旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時升高而在接近旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置時降低。通過該實施形式能夠實現更為均勻的塗層。所述氣流加載裝置能夠較快地經過其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置、即原本塗層較厚的位置，從而氣流加載裝置快速掃過原本較厚的位置，使得相對少的絲材材料被噴塗到表面上。而且，附加於此地，所述氣流加載裝置能夠較慢地經過其旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置、即原本塗層較薄的位置，從而氣流加載裝置緩慢經過原本較厚的位置，使得相對多的絲材材料被噴塗到表面上。由此最終實現塗層厚度的進一步均勻化。

按照本發明的一種實施形式，所述旋轉速度連續地變化。通過該實施形式，可以進一步改善塗層厚度的均勻性，因為原本的厚度不勻大體上也呈現連續的變化。這樣，可以沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向有針對性地調整旋轉速度。

按照本發明的一種實施形式，所述旋轉速度根據所述氣流相對於旋轉軌跡所在的平面的夾角來選擇。按照本發明，藉助於氣流加載裝置大致橫向於絲材輸送裝置的縱向方向地對所述電弧加載氣流。在此，大致橫向於絲材輸送裝置的縱向方向加載所述氣流意味著，所加載的氣流可以垂直於絲材輸送裝置的縱向方向，也可以偏離一定角度地(例如30°以下)近似垂直於絲材輸送裝置。換言之，所述氣流相對於旋轉軌跡所在的平面可以成一定的夾角。在此，根據所述氣流相對於旋轉軌跡所在的平面的夾角來選擇所述旋轉速度、特別是變化的旋轉速度。在此，可以根據所述氣流相對於旋轉軌跡所在的平面的夾角設定旋轉速度的最大值、最小值、中間值等。還可以根據所述夾角設定旋轉速度的變化曲線、變化函數或值列表等。

按照本發明的另一種實施形式，在噴槍口排列成一條直線地設置的情況下，所述氣流加載裝置的氣體流速在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置上比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置上低。

如上文已經闡述過的，原本塗層較厚的位置對應於絲材輸送裝置的旋轉軌跡與所述噴槍口所在的直線交叉的位置。為了彌補這一缺陷，可以想到在原本塗層較厚的位置上加載較弱的氣流、即較低的氣體流速，以便於在該位置處使較少的絲材材料噴塗到內表面上。同樣地，也可以考慮使所述氣體流速在接近旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時降低而在接近旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置時升高。優選地，所述氣體流速可以連續地變化。

按照本發明的再一種實施形式，在噴槍口排列成一條直線地設置的情況下，所述電流加載裝置在氣流加載裝置經過旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時加載的電流比在氣流加載裝置經過旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置時加載的電流低。

為了使得塗層厚度均勻化，所述電流加載裝置在氣流加載裝置經過旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時加載較低的電流，從而使得用於絲材材料熔化的能量較低，使得相對少的絲材在該位置處熔化，從而相對少的絲材材料被氣流加載裝置噴塗到內表面上。同樣地，也可以考慮使所述電流在接近旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時降低而在接近旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置時升高。優選地，所述電流可以連續地變化。

按照本發明的一種實施形式，沿絲材輸送裝置的縱向方向加載另外的氣流。就按照本發明的設備而言，在所述至少兩個噴槍口之間設有至少一個另外的噴嘴，以用於沿絲材輸送裝置的縱向方向加載另外的氣流。通過這樣的實施形式能夠使通過電弧熔化的絲材材料更好地霧化。這有助於提高塗層質量。

按照本發明的一種實施形式，所述用於電弧絲材噴塗的方法和設備可以應用於噴塗圓柱腔體的內表面。

按照本發明的一種實施形式，所述圓柱腔體的內表面為曲軸箱的氣缸工作面。

在產品方面，本發明涉及一種電弧絲材噴塗的產品，所述產品按照本發明所述的方法通過按照本發明所述的設備製造。

通過本發明的各個特徵然而不限於各個實施形式，而是可以與另外的上述各個特徵和/或與其他實施形式的各個特徵結合和/或組合。附圖中的細節僅僅應解讀為闡釋性的，而不是限制性的。在權利要求中包含的附圖標記不應以任何方式限制本發明的保護範圍，而是僅僅指示在附圖中示出的實施形式。

附圖說明

圖1示出按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備的示意性側視圖；

圖2示出按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備的仰視圖；

圖3示出按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備的細節圖；

圖4a示出在不調整用於噴塗的參數的情況下產生的塗層厚度分布的極坐標圖；

圖4b示出在不調整用於噴塗的參數的情況下產生的塗層厚度分布的曲線圖；

圖5a示出在以變化的旋轉速度旋轉地加載氣流的情況下產生的塗層厚度分布的極坐標圖；

圖5b示出在以變化的旋轉速度旋轉地加載氣流的情況下產生的塗層厚度分布的曲線圖。

具體實施形式

現在參考附圖更詳細地描述不同的實施例，在所述附圖中示出一些實施例。為了清晰度起見，可以在附圖中誇大地示出線條和/或區域的寬度尺寸。

在附圖中，相同的或者相互對應的元件分別以相同的附圖標記來標明。以相同的附圖標記描述的元件在單個、多個或者所有特徵方面(例如在它們的尺寸方面)可以相同地實施但是必要時也可以不同地實施。在整個說明書中包含的公開內容按照意義可以轉用到具有相同附圖標記或者相同構件標記的相同部分上。在說明書中所選擇的位置說明例如上、下、左、右、側面等參考直接描述的以及所示的附圖並且在位置改變時按照意義轉用到新的位置上。此外，所示和所描述的不同實施例中的單個特徵或特徵組合也可以構成本身獨立的創造性的解決方案。

雖然可以按多種方式來修改各實施例，但是在各圖中的實施例作為例子示出並且在此詳細地描述。然而應該澄清的是，無意於將各實施例限制於相應所公開的形式，而是更確切地說各實施例應覆蓋處於本發明範圍中的所有功能上和/或結構上的修改方案、等效方案和備選方案。

圖1示出按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備的示意性側視圖。在此，用於電弧絲材噴塗的設備1包括：絲材輸送裝置2和氣流加載裝置3。所述絲材輸送裝置2包括未示出的電流加載器件和至少兩個噴槍口4。所述絲材輸送裝置2將至少兩根絲材輸送出各自的噴槍口4。所述至少兩根絲材通過未示出的電流加載器件加載電流以用於在噴槍口的區域中形成電弧，使得所述至少兩根絲材的端部熔化。通過所述氣流加載裝置3大致橫向於絲材輸送裝置2的縱向方向z地對所述電弧加載氣流，使熔化的絲材材料向待噴塗的表面5噴塗。按照本發明，所述氣流加載裝置3能夠圍繞所述絲材輸送裝置2的縱向方向z旋轉地加載所述氣流，其中，沿著氣流加載裝置3的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。特別是，絲材輸送裝置2在此不發生旋轉，而僅僅是氣流加載裝置3圍繞其旋轉，由此在兩者之間產生相對的旋轉運動。

在圖1中示意性地示出絲材輸送裝置2。在此，絲材輸送裝置示例性地構成為圓柱體。如圖所示，該圓柱體的軸線定義為絲材輸送裝置2的縱向方向z。絲材輸送裝置2內部集成有未示出的管道，以用於輸送絲材。在絲材輸送裝置2上遊或者在絲材輸送裝置內部設有用於使絲材運動的器件，以用於在噴塗過程中不斷地輸送絲材。按照該實施例，在該絲材輸送裝置2的底面上設置有兩個噴槍口4，這些噴槍口4與所述管道相連接。在此，這兩個噴槍口4構成為中空的錐體，以便在其中輸送用於噴塗的絲材。所述錐體較尖的端部彼此靠近，使得被輸送出噴槍口4的絲材相互接近。需要說明的是，雖然在附圖中僅示出兩個噴槍口的情況，但本發明並不限於兩個噴槍口，噴槍口的數量可以是2個、3個、4個或更多個。

絲材輸送裝置包括未示出的電流加載器件，該電流加載器件為所述至少兩根絲材分別加載電流。所述電流加載器件與同樣未示出的電流源相連接以便提供在絲材相互間形成電弧的能量。所述至少兩根絲材在噴槍口的區域中發生電弧放電，使得絲材基於持續通過的強電流而產生高溫，使得絲材的端部瞬間熔化。

在圖1中也示意性地示出氣流加載裝置3。在此，氣流加載裝置3示意性地表示為長方體，其縱向延伸方向平行於絲材輸送裝置2的軸線或者說縱向方向z。所述氣流加載裝置3在其中集成有用於氣體流動的管道並且在其如圖所示的下端部的側面設有噴嘴。該噴嘴指向噴槍口的區域。

所述氣流加載裝置3能夠圍繞所述絲材輸送裝置2的縱向方向z按照圖1中的箭頭p所示出的方向旋轉運動，從而氣流加載裝置3可以旋轉地對電弧加載所述氣流，使得熔化的絲材材料霧化並且使霧化的絲材顆粒噴向待噴塗的表面。然而，本發明不限於如圖所示的旋轉方向，氣流加載裝置3可以沿順時針或逆時針方向旋轉。

然而，本發明的氣流加載裝置並不限制於這樣的實施形式。還可考慮的是套筒形的氣流加載裝置。套筒形的氣流加載裝置同樣圍繞所述絲材輸送裝置2的縱向方向z旋轉運動，從而旋轉地對電弧加載所述氣流。所述套筒可以具有用於氣體流動的雙層壁，甚至免去雙層壁的構型而使用絲材輸送裝置的外壁限定氣體流動空間。需要說明的是，圖1中所示的噴嘴6僅僅是示意性示出的。噴嘴6可以採用單孔或多孔的形式。在多孔的形式可以考慮孔的各種排列方式，以達到不同的噴塗要求。此外，特別是可以考慮通過噴嘴實現不同的氣流方向，對此參見下文對圖3的詳細描述。

在此，也藉助於附圖說明用於電弧絲材噴塗的方法。按照本發明的用於電弧絲材噴塗的方法，其中，藉助於絲材輸送裝置2將至少兩根絲材輸送出絲材輸送裝置2的各自的噴槍口4，對所述至少兩根絲材加載電流以用於形成電弧，使得所述至少兩根絲材的端部熔化，藉助於氣流加載裝置3大致橫向於絲材輸送裝置2的縱向方向z地對所述電弧加載氣流，使熔化的絲材材料噴向待噴塗的表面，其中，所述氣流加載裝置3圍繞所述絲材輸送裝置2的縱向方向z旋轉地加載所述氣流，其中，沿著氣流加載裝置3的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。

按照本發明的一種優選的應用，所述用於電弧絲材噴塗的方法和設備應用於噴塗圓柱腔體的內表面。在圖1中示意性地示出圓柱腔體7的剖視圖，所示圓柱腔體7的內表面為按照本發明的待噴塗的表面5。特別優選地，所述圓柱腔體的內表面為曲軸箱的氣缸工作面。

對圓柱腔體的內表面進行電弧絲材噴塗時，為了噴塗內表面的不同深度位置，絲材輸送裝置2和氣流加載裝置3可以共同地沿所示縱向方向z向下運動，以伸入到圓柱腔體下部。在噴塗過程中，氣流加載裝置3不斷地圍繞絲材輸送裝置2旋轉，同時絲材輸送裝置2和氣流加載裝置3共同地向上提升，以從下至上地噴塗到圓柱腔體的整個內表面。不言而喻地，也可以考慮從上至下地進行噴塗。同樣可以想到的是，不改變絲材輸送裝置2和氣流加載裝置3的高度位置，而是使氣流加載裝置僅圍繞絲材輸送裝置2運動。在這種情況下，可以改變圓柱腔體的高度位置，使得圓柱腔體相對於絲材輸送裝置2和氣流加載裝置3從下至上或從上至下地運動。

為了能夠實現在圓柱腔體的內表面進行噴塗時塗層相對均勻的效果，按照本發明規定，沿著所述氣流加載裝置3的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數。詳細來說，可以以變化的旋轉速度旋轉地加載氣流。相應地，所述氣流加載裝置3可以以變化的旋轉速度旋轉。此外，可以以變化的氣體流速加載所述氣流。相應地，所述氣流加載裝置3可以以變化的氣體流速加載所述氣流。另外，可以以變化的電流加載所述絲材。相應地，所述電流加載器件可以以變化的電流加載所述絲材。

如下藉助於圖2所示的位置關係更詳細地闡述如何可變地調整用於噴塗的參數。

在圖2中示出圖1中的用於電弧絲材噴塗的設備1的仰視圖。圖2示出電弧絲材噴塗的設備從下方看的情況。根據圖1中所示的坐標系，在圖2中添加了用於參考的x軸和y軸並且在軸線上標記有角度，以便更清楚地表達各部分之間的位置關係。

絲材輸送裝置2在該絲材輸送裝置2的底面上設置有兩個噴槍口4。在圖2中，這兩個噴槍口4沿一條直線或者說x軸水平地設置。兩個噴槍口4的底面上，用於噴塗的兩根絲材分別被輸送出噴槍口4的一個孔8並且使兩根絲材彼此接近。

在絲材輸送裝置2旁設有氣流加載裝置3。氣流加載裝置3按照圖中所示的箭頭p的方向圍繞原點o旋轉。在此，圖1所示的z軸經過所述原點o。

圖2中也示出由實線框表示的氣流加載裝置3的一個位置，該位置以下稱為0°位置。圖2示出由虛線框表示的氣流加載裝置3的一個位置，該位置以下稱為90°位置。

氣流加載裝置3可以從虛線框所示的位置沿著箭頭p所示的方向旋轉90°來到實線框所示的位置，並且可以繼續旋轉，經過180°和270°的位置，最終回到0°的位置。氣流加載裝置3在旋轉中形成一個旋轉軌跡，該旋轉軌跡為圍繞原點o的一個圓，該圓也與絲材輸送裝置2同心。

從圖2中可以看出，在90°和270°位置處，氣流加載裝置3的旋轉軌跡與噴槍口所在的直線或者說x軸交叉。而在0°和180°位置處，氣流加載裝置3的旋轉軌跡的切線與噴槍口所在的直線或者說x軸平行。

如上文已經闡述過的，在對圓柱腔體的內表面進行噴塗時所產生塗層不均勻的現象與噴槍口的位置有關。塗層較厚的位置對應於絲材輸送裝置的旋轉軌跡與所述噴槍口所在的直線交叉的位置亦即圖2中的90°和270°位置。在氣流加載裝置的旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置亦即圖2所示的0°和180°位置，則產生較薄的塗層。通過這樣的研究結論，本發明提出沿著所述氣流加載裝置的旋轉方向可變地調整用於噴塗的參數，使得在原本塗層較薄(0°和180°)的位置噴塗更多的絲材材料，在原本塗層較厚(90°和270°)的位置噴塗更少的絲材材料，從而產生在整個塗層圓周上厚度均勻的塗層。具體而言，可以通過噴槍口4規定一條直線(在圖2表示為x軸)，所述氣流加載裝置3的旋轉速度在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置(在此為90°和270°的位置)上可以比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置(在此為0°和180°的位置)上高。此外，所述氣流加載裝置3的氣體流速在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置(在此為90°和270°的位置)上可以比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置(在此為0°和180°的位置)上。另外，所述電流加載裝置在氣流加載裝置3經過旋轉軌跡與所述直線交叉的位置(在此為90°和270°的位置)時加載的電流還可以比在氣流加載裝置3經過旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置(在此為0°和180°的位置)時加載的電流低。通過上述三種方式，均可以使得在原本塗層較薄的位置噴塗更多的絲材材料，在原本塗層較厚的位置噴塗更少的絲材材料，從而產生在整個塗層圓周上厚度均勻的塗層。

為了實現更為均勻的厚度，還可以考慮，所述旋轉速度在接近旋轉軌跡與所述直線交叉的位置時升高而在接近旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置時降低。參考圖2，氣流加載裝置3在旋轉過程中在接近0°和180°的位置時降低其旋轉速度，而在接近90°和270°的位置時升高其旋轉速度。換言之，在圖2中所示的坐標系中，在氣流加載裝置進行逆時針方向旋轉時，氣流加載裝置3的旋轉速度在第1象限和第3象限中下降，而在第2象限和第4象限中上升。特別優選地，所述旋轉速度連續地變化。

圖3示出按照本發明的用於電弧絲材噴塗的設備的細節圖。這裡特別是示出從氣流加載裝置3的噴嘴6噴射出的氣流9。在此也示意性地示出噴嘴6的導流部，通過所示的導流部的作用可以限定氣流9的噴射方向。圖中附加地以一條虛線示出氣流加載裝置3的一個旋轉平面、即由氣流加載裝置3所限定的平面。氣流9相對於該旋轉平面成一個角度α。按照本發明，特別是可以根據所述氣流9相對於旋轉軌跡所在的平面的夾角α來選擇所述氣流加載裝置3的旋轉速度、特別是變化的旋轉速度。在此，可以根據所述氣流9相對於旋轉軌跡所在的平面的夾角α設定旋轉速度的最大值、最小值、中間值等。還可以根據所述夾角設定旋轉速度的變化曲線、變化函數或值列表等。由此能特別良好地實現厚度均勻的塗層。

圖4a和圖4b分別示出現有技術中在不調整用於噴塗的參數的情況下產生的塗層厚度分布的極坐標圖和曲線圖，其中以三種不同的線形來表示在被噴塗的圓柱腔體的上部、中部和下部的內表面上測量的塗層厚度的示意圖。圖中，點線表示在圓柱腔體的上部的厚度結果，虛線表示在圓柱腔體的中部的厚度結果，實線表示在圓柱腔體的下部的厚度結果。圖4a示出厚度分布的極坐標圖，圖4b示出厚度在各個角度方向上的曲線圖。在此清楚地可以看出在用於噴塗的參數恆定的情況下厚度在這個圓周的角度範圍上劇烈波動。在整個圓周上產生兩處較薄的位置和兩處較厚的位置。圖4a中的極坐標圖清楚地顯示，在整個圓周上的厚度分布呈橢圓形，在90°和270°處出現厚度較厚的位置，而在0°和180°處出現厚度較薄的位置。在圖4a至圖5b中示出的角度也對應於圖2所示的角度。換言之，利於按照圖2的用於電弧絲材噴塗的設備1噴塗圓柱腔體的內表面時在圖2所示的各個角度方向上將出現與圖4a至圖5b相對應的厚度。

圖5a和圖5b分別示出按照本發明的在以變化的旋轉速度旋轉地加載氣流的情況下產生的塗層厚度分布的極坐標圖和曲線圖。在此沿用與圖4a和圖4b相同的圖示。圖5a和圖5b特別是示出在應用了如下的實施方式時所產生的厚度的結果，即，所述氣流加載裝置3的旋轉速度在其旋轉軌跡與所述直線交叉的位置(在此為90°和270°的位置)上可以比在旋轉軌跡的切線與所述直線平行的位置(在此為0°和180°的位置)上高。

在圖5b的曲線圖可以明顯地看出，塗層厚度在整個圓周上不再劇烈波動，而是處於400μm上下的一定的公差範圍內。當這樣的厚度表示在圖5a的極坐標圖中則明顯可以看出一個大致的圓形。由此可以說明，通過本發明也可以實現校好的塗層厚度均勻化，從而克服上文提到的由於厚度不均而產生的問題。