超音速衝擊噴塗設備的製作方法
2023-08-10 22:24:01
專利名稱：超音速衝擊噴塗設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在零件表面噴塗金屬或陶瓷材料的超音速衝擊噴塗設備。
超音速衝擊噴塗設備是利用氧和乙炔或丙烷等可燃燒氣體的混合氣，點火爆燃產生的高溫高超音速衝擊氣流，將所噴塗的粉料加熱、熔化或接近熔化，並以高超音速噴塗到零件表面，從而形成所需要的塗層。據美國聯合碳化物公司(UNIONCARBIDECORP)生產的爆炸噴塗設備(D.GUN)其操作控制均為手動，噴槍的氣通路為直通式，噴槍固定不動。由於噴塗時流量波動較大，四種氣體流量的波動會使燃氣特性產生波動，又由於噴槍的氣通路為直通式，所以各種氣體在噴槍內不能充分混合，槍體固定噴塗面積有限，從而直接影響了塗層的質量和噴塗工藝的穩定性。
本發明的目的是，提高噴塗塗層的質量和噴塗工藝的穩定性，擴大噴塗零件的適用範圍。
本發明的技術解決方案是，利用計算機控制燃料氣體、助燃氣體、隔絕保護氣體和送粉氣體進氣閥門的開啟和關閉氣體流量的大小及噴槍在X、Y、Z三個座標方向的移動距離和速度，並且控制氣流以間歇脈衝方式進入噴槍，間歇點火、爆燃。各種氣體與粉末從閥門進入噴槍後經過一個曲回的彎曲通路，將各種氣體充分混合送入爆燃室。
本發明的優點是，由於採用了計算機全自動控制，各種氣體、粉末及點火爆燃均為間歇脈衝方式進行，氣體與粉末經過一個曲回的通路進行均勻充分的混合，使得粉末能夠得到充分的加熱熔化提高了塗層的質量。噴槍在X、Y、Z標方向的移動，增加了被噴塗零件的適用範圍。
圖1總體方框圖。
圖2噴槍主體示意圖。
圖3送粉機構。
圖4爆燃室示意圖。
計算機(1)經接口板(2)直接控制步進電機(3)、(4)、(5)和調速電機(6)、(7)，使得噴槍沿X、Y、Z三個座標方向移動，並使工件可沿兩軸轉動，使計算機(1)還控制氧氣氣體、流量控制盒(8)、氮氣氣體流量控制盒(9)、乙炔流量控制(10)、送粉末氣體流量控制盒(11)、點火繼電器(12)及凸輪機構電機繼電器(13)。噴槍內包括噴槍主體(17)、送粉機構(22)、爆燃室(23)、槍管(25)和凸輪系統(19)五部分。噴槍主體(17)內包含氣體閥門(14)、(15)、(16)，曲回管路(18)，當計算機控制電機(21)經變速後，使凸輪機構轉動，打開氧氣閥門(15)和乙炔閥門(16)，氧氣和乙炔經曲回管路(18)、經接管(26)進入爆燃室(23)的內管(27)。此時，凸輪機構的相應凸輪又將送粉機構(22)的閥門(29)頂開，使氮氣帶著粉末經噴粉口(30)及噴粉閥門(31)進入爆燃室(23)的內管(27)，達到標定量後，凸輪機構使閥門杆後退關閉，氧氣和粉末停止進入爆燃室。同時，閥門杆(15)和(16)關閉，停止氧氣和以炔的供給。此時，火花發生器(24)接通，火花塞(20)點火，爆燃室內炔和樣的混合氣發生爆燃，將粉末熔融後從噴槍(25)的槍口(28)噴出，塗於零件表面。火花發生器是脈衝式點火，氧氣、乙炔、氮粉均以間歇脈衝形式進入爆燃室。
本發明以每秒鐘4或6次的噴塗，頻率進行零件表面的噴塗而被融熔的粉末則以500～860米/秒的速度從槍口噴出。噴槍的最大移動距離X方向1.5米、Y方向0.2米、Z方向0.5米。噴槍的移動速度X方向300～1000毫米/分、Y方向30～300毫米/分、Z方向30～300毫米/分。本發明能噴塗多種粉末(如碳化物)、氧化物、合金等，在設備發生故障時能自動應急停車。
權利要求
1.一種由凸輪機構、噴槍組成的超音速衝擊噴塗設備，其特徵在於，計算機控制燃料氣體、助燃氣體、隔絕保護氣體和送粉氣體進氣閥門的開啟和關閉、氣體流量的大小及噴槍在X、Y、Z三個坐標方向的移動距離和速度，並且控制氣流以間歇脈衝方式進入噴槍，間歇點火助燃，各種氣體與粉末從閥門進入噴槍後經過一個曲回的彎曲通路。
2.根據權利要求1所述的超音速衝擊噴塗設備，其特徵在於，計算機控制的氣源的的供氣以每秒鐘4或6次的間歇脈衝氣流爆燃，而爆燃的融熔氣粉流則以每秒500～860米的速度從槍口噴出。
3.根據權利要求1所述的超音速衝擊噴塗設備，其特徵在於，噴槍X、Y、Z三個座標方向的移動距離為X＝0～1.5米，Y＝0～0.2米，Z＝0～0.5米，噴槍在三個坐標方向的移動速度為X＝300～1000毫米/分，Y＝30～300毫米/分，Z＝30～300毫米/分。
全文摘要
本發明涉及一種用於在零件表面噴塗金屬材料的超音速噴塗設備。它利用計算機控制燃料氣體、助燃氣體、隔絕保護氣體和送粉氣體進氣閥門的開啟和關閉、流量的大小及噴槍在三個坐標方向的移動距離和速度，各種氣流以間歇脈衝方式進入爆燃室，火花塞又以間歇脈衝點火爆燃。由於各種氣體在噴槍內經過的是一個曲迴彎曲的通路，則各種氣體及粉末能夠得到充分的混合、熔化，提高了噴塗質量，擴大了被噴塗零件的適用範圍。
文檔編號B05B7/20GK1084785SQ93102900
公開日1994年4月6日 申請日期1993年3月19日 優先權日1993年3月19日
發明者鄒仲元, 馮耀坤, 陳建平, 米青田 申請人:北京航特利科技開發公司