可送粉末的複合式電弧噴塗槍的製作方法
2023-04-23 08:20:31 1
專利名稱：可送粉末的複合式電弧噴塗槍的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及表面處理技術中電弧噴塗專用設備領域， 一種可送粉末的 複合式電弧噴塗槍。
背景技術：
電弧噴塗技術以其沉積效率高、塗層性能和質量好、操作簡便、低成本、 可實現長距離登高作業及易於現場操作等優點，在表面工程技術的諸多領域得 到廣泛的應用。
隨著科學技術的進步，傳統的表面工程技術也在不斷地創新和發展。例如， 在電弧噴塗方面，發展了高速電弧噴塗。這一技術使噴塗塗層的質量和性能大大得到了較大的提高；在火焰噴塗方面，已發展了超音速火焰噴塗等等。在解 決產品的表面工程問題時，新興的表面處理技術與傳統的表面處理技術相互結 合、相互補充，為表面工程的工作者提供了寬廣的選擇餘地，也大大豐富了表 面工程技術的應用領域。
然而，單一的表面工程技術或多或少存在著一定的應用局限性，也使其應 用範圍受到了一定的限制。例如，在電弧噴塗方面，由於要使用兩根絲材才能 進行噴塗，因而會受到絲材種類的限制。 一些特殊的塗層很難通過這種噴塗方 法來獲得。而且，要製備偽合金塗層，就要通過使用兩根不同材料的絲材來獲 得，目前的送絲機構很難做到這一點。在火焰噴塗方面，噴塗時由於使用粉末， 粉末的種類又相當豐富， 一些特殊的材料雖不能夠製成絲材，但卻能夠較容易 地製成噴塗用的粉末材料。雖然有許多學者做過了進一步的研究，甚至可將噴 塗絲材做成由導電的金屬外皮包裹粉末或粉末合金以拓寬噴塗絲材應用領域的 藥芯或粉芯絲品種。但這種絲材製作起來較為複雜。加工成本業很高。而一般 的火焰噴塗，噴塗時的流速較低，塗層的性能和質量也受到了一定的影響。所 有這些因素都制約了電弧噴塗的發展。
實用新型內容
本實用新型的目的是提出一種可送粉末的複合式電弧噴塗槍，它將電弧噴塗和火焰噴塗的優點結合起來，利用該噴塗槍噴塗時產生的高流束、強霧化和電弧高溫，在熔化絲材的同時還能夠將送入的粉末熔化，並進行有效的霧化，最終獲得性能良好的噴塗塗層。同時，通過調整絲材和粉末的成分還可獲得不 同性能的偽合金塗層，適用於兩種及多種材料的偽合金塗層的製備。與原有的電弧噴塗槍相比，本實用新型噴塗槍可打破原有噴塗槍只能使用絲材進行電弧噴塗的局限，拓寬了電弧噴塗的應用範圍，且具有送粉方式新穎、操作使用方便、適用性廣、結構簡單可靠、造價低廉等特點。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現
一種可送粉末的複合式電弧噴塗槍，包括噴槍體、帶拉伐爾laval噴管的壓 縮空氣通道、送絲通道、導電嘴、送粉裝置、霧化噴嘴和噴槍手柄等構件，壓 縮空氣通道和霧化噴嘴分別位於噴槍體的進口端和出口端，雙側送絲通道裝配 在壓縮空氣通道兩側的噴槍體內部，每一個送絲通道出口端相連的導電嘴裝配 在噴塗槍內部的腔體中，其特徵在於在噴槍體的上方裝配有送粉裝置，該裝置 的送粉通道下部連接在噴塗槍的內腔中並與壓縮空氣通道相垂直，在送粉通道 中部上裝有一個調節落入量的手動流量控制閥，送粉通道頂部連接在料筒的底 部，料筒內裝配一個與料筒內壁密封的活塞，活塞上裝有手動加壓的連杆機構。
所述壓縮空氣通道雙側的導電嘴以一定的角度相交，並分別通過送絲通道 連接著噴塗電源的正、負極。
所述的拉伐爾噴管設置在壓縮空氣通道，送粉裝置的送粉通道出口在拉伐 爾噴管出口處的右方。
圖1是本實用新型外形結構示意圖。
圖2是圖1中A-A向的剖視圖。
圖3是圖1中送粉裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型作進一步的詳述。
如圖1 3所示，本實用新型包括以下組成部分雙側電弧噴塗送絲通道4、內裝有laval噴管的壓縮空氣通道3、噴塗絲材的雙側導電嘴8、噴槍體2、噴槍 手柄5、霧化噴嘴6、手動送粉裝置l、手動流量控制閥7。配合使用的電弧噴塗電源和送絲機構以及空氣壓縮機，該裝置可完成絲材電弧噴塗或絲材電弧噴塗與粉末噴塗的同時進行。
該裝置依靠其自身的重力和手動施加的壓力，可以完成電弧噴塗的送絲和粉末的自動添加。通過加料裝置中的流量控制閥來調整送入的粉末的量，實現不同性能的複合塗層的製備。複合電弧噴塗槍的噴塗過程是首先絲材，如鋁、 銅、不鏽鋼等絲材由送絲機構通過噴塗槍的送絲通道4進入導電嘴。導電嘴以一定的角度相交，並分別連接著噴塗電源的正、負極。隨著絲材的送入，在金 屬絲端部接觸短路的瞬間會形成電弧。在噴塗電源和送絲機構的共同作用下，金屬絲的末端會保持適度的距離，可獲得穩定的電弧。電弧熱可使連續送進的 金屬絲不斷地熔化，形成熔滴；與此同時，空壓機輸出的調整在0.5Mpa 0.75Mpa之間的壓縮空氣經噴塗槍壓縮空氣通道3中的拉伐爾噴管獲得很高的速度。在 拉伐爾噴管出口處的右方，設計有送粉裝置l。該裝置的送粉通道與壓縮空氣的 通道相垂直，在設計中，拉伐爾噴管出口處的壓強接近標準大氣壓，而送粉通 道出口處的壓強由標準大氣壓力+料筒中物料自重產生的壓力+給定重量的密封活塞持續加入的壓力組成，大於標準大氣壓，可以保證合金粉末的送入；laval噴管後的高速壓縮空氣可將送入的粉末帶入電弧區熔化，並與電弧區熔化的金屬熔滴匯合。這些熔滴在高速壓縮空氣的作用下經霧化噴嘴的霧化作用形成細小的微粒，並以較高的速度噴射到經過預處理的基材表面，從而形成複合的電弧噴塗層。
手動送粉裝置1由料筒11、手動加壓的密封活塞9、連杆機構10、手動流 量控制閥7、粉料通道12構成。噴塗時，先將粉料如鋅粉、陶瓷粉等放入料 筒中，再放入與料筒密封的一定重量的活塞，根據所加入材料的不同，配備幾個不同重量的活塞，該活塞通過與之相連的連杆機構，靠人手力下壓產生一個恆定的壓力傳遞給料筒中的粉料，由於粉料通道入口的壓力大於出口的壓力以 保證合金粉末的送入，送入的粉末的量通過加料裝置中的手動流量控制閥來調整，手動流量控制閥共有4個檔位，以數字l、2、3、4來標識，粉料的落入量 是靠人手調節流量控制閥控制的，1檔量最小，4檔量最大；經拉伐爾laval噴管後的高速壓縮空氣可將送入的粉末帶入電弧區熔化，並與電弧區熔化的金屬熔滴匯合。這些熔滴在高速壓縮空氣的作用下經霧化噴嘴的霧化作用形成細小的微粒，並以較高的速度噴射到經過預處理的基材表面，從而形成複合的電弧噴塗層。
拉伐爾噴管由穩定段、收縮段、喉部、擴張段四部分組成。設置在壓縮空氣通道中。運用空氣動力學的原理設計，可對來自空氣壓縮機的壓縮空氣進行加速，以達到壓縮空氣高速流動，細化熔滴的目的，最終可改善噴塗塗層的性能和質量。
霧化噴嘴裝配在噴槍體內部，靠近槍體出口的一端。熔化的金屬熔滴通過該噴嘴的霧化作用，可形成均勻、細小的微熔滴。細小的熔滴有利於使其與基體的結合強度得到提高，降低塗層的孔隙率或表面粗糙度，並改善塗層的性能和質量。
權利要求1、一種可送粉末的複合式電弧噴塗槍，包括噴槍體、帶拉伐爾噴管的壓縮空氣通道、送絲通道、導電嘴、送粉裝置、霧化噴嘴和噴槍手柄構件，壓縮空氣通道和霧化噴嘴分別位於噴槍體的進口端和出口端，雙側送絲通道裝配在壓縮空氣通道兩側的噴槍體內部，每一個送絲通道出口端相連的導電嘴裝配在噴塗槍內部的腔體中，其特徵在於在噴槍體的上方裝配有送粉裝置，該裝置的送粉通道下部連接在噴塗槍的內腔中並與壓縮空氣通道相垂直，在送粉通道中部上裝有一個調節落入量的手動流量控制閥，送粉通道頂部連接在料筒的底部，料筒內裝配一個與料筒內壁密封的活塞，該活塞上裝有手動加壓的連杆機構。
2、 根據權利要求1所述的可送粉末的複合式電弧噴塗槍，其特徵在於 壓縮空氣通道雙側的導電嘴以一定的角度相交，並分別通過送絲通道連接著噴 塗電源的正、負極。
3、 根據權利要求l所述的可送粉末的複合式電弧噴塗槍，其特徵在於 拉伐爾噴管設置在壓縮空氣通道，送粉裝置的送粉通道出口在拉伐爾噴管出口 處的右方。
專利摘要一種可送粉末的複合式電弧噴塗槍，其特徵在於在噴槍體的上方裝配有送粉裝置，該裝置的送粉通道下部連接在噴塗槍的內腔中並與壓縮空氣通道相垂直，在送粉通道中部上裝有一個調節落入量的手動流量控制閥，送粉通道頂部連接在料筒的底部，料筒內裝配一個與料筒內壁密封的活塞，該活塞上裝有手動加壓的連杆機構；本實用新型噴塗槍可打破原有噴塗槍只能使用絲材進行電弧噴塗的局限，拓寬了電弧噴塗的應用範圍，且具有送粉方式新穎、操作使用方便、適用性廣、結構簡單可靠、造價低廉等特點。
文檔編號C23C4/12GK201180154SQ20082008088
公開日2009年1月14日 申請日期2008年2月3日 優先權日2008年2月3日
發明者蔣湘雲, 蓉 譚, 魏繼昆 申請人:昆明理工大學