CN102896054A - 多喷嘴喷枪 - Google Patents

多喷嘴喷枪 Download PDF

Info

Publication number
CN102896054A
CN102896054A CN201210259061.0A CN201210259061A CN102896054A CN 102896054 A CN102896054 A CN 102896054A CN 201210259061 A CN201210259061 A CN 201210259061A CN 102896054 A CN102896054 A CN 102896054A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
region
powder
outlet
spray equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210259061.0A
Other languages
English (en)
Inventor
E.卡拉
V.文卡塔查拉帕蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102896054A publication Critical patent/CN102896054A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1481Spray pistols or apparatus for discharging particulate material
    • B05B7/1486Spray pistols or apparatus for discharging particulate material for spraying particulate material in dry state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
    • B05B7/0807Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04Impact or kinetic deposition of particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0431Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

本发明涉及多喷嘴喷枪,具体而言,一种喷涂装置(2)包括具有外表面和内部部分(25)的主体(23),且第一喷嘴(30)布置在主体(23)的内部部分(25)中。第一喷嘴(30)包括第一材料入口,第一会聚区(53),第一喉部区(55),第一发散区(57),以及第一出口(10)。第一喉部区(55)和第一出口(10)确定第一扩散比。第二喷嘴(31)邻近第一喷嘴(30)布置在主体(264)的内部部分(265)中。第二喷嘴(31)包括第二材料入口,第二会聚区(90),第二喉部区(92),第二发散区(94),以及第二出口(95)。第二喉部区(92)和第二出口(95)确定不同于第一扩散比的第二扩散比。

Description

多喷嘴喷枪
技术领域
本文公开的主题涉及喷涂领域,且更特别地,涉及具有多个可独立控制的喷嘴的喷枪。
背景技术
传统上,喷涂技术通常用于给部件提供表面处理。例如,当希望涂敷涂层而不增加热量等以影响要涂覆的部件和涂层材料之间的结合时,采用冷喷涂技术。对于冷喷涂的其他应用包括构造自由形态结构。
冷喷涂技术利用以高速将颗粒输送到表面上的冷喷枪。使用的颗粒速度通常取决于被喷涂的颗粒。较硬颗粒需要以较高的速度喷涂,以确保粘附,而较低的速度可能是可接受的,以便于较软颗粒的粘附。由于软颗粒和硬颗粒要求不同的速度,冷喷涂复合材料存在着各种挑战。当前,有两种技术用来实现由硬颗粒和软颗粒形成的冷喷涂涂层。在一种技术中,通过涂敷硬颗粒或软颗粒来形成第一层。在涂敷第一层之后,再涂敷包括硬颗粒和软颗粒中的另一种颗粒的第二层。在另一种技术中,将硬颗粒和软颗粒进行混合以形成输送到表面中的复合混合物。对于该复合材料的涂敷速度选择成便于硬颗粒的粘附而不导致对软颗粒的损害。形成实现两个目标的速度常常是不可能的。
发明内容
根据示例性实施例的一方面,一种喷涂装置包括具有外表面和内部部分的主体,以及布置在该主体的内部部分中的第一喷嘴。第一喷嘴包括第一材料入口构件和第一会聚区,第一喉部区,第一发散区,以及第一出口。第一喉部区和第一出口确定第一扩散比。第二喷嘴邻近第一喷嘴布置在主体的内部部分中。第二喷嘴包括第二材料入口构件和第二会聚区,第二喉部区,第二发散区,以及第二出口。第二喉部区和第二出口确定不同于第一扩散比的第二扩散比。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴包括从喉部区向发散区延伸的大体平直区。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴包括从发散区向下游延伸的大体平直区。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴沿第一轴线在主体的内部部分中延伸,而第二喷嘴沿第二轴线在主体的内部部分中延伸,第一轴线大体平行于第二轴线。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴沿第一轴线在主体的内部部分中延伸,而第二喷嘴沿第二轴线在主体的内部部分中延伸,第一轴线相对于第二轴线成角度,使得所述第一和第二喷嘴构造成并设置成将粉末输送至所述第一和第二出口下游的单个焦点。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料入口包括布置在第一会聚区上游的第一材料出口构件。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料入口包括在第一会聚区中布置在第一喉部区上游的第一材料出口构件。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料入口包括布置在第一喉部区处的第一材料出口构件。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴包括第一气体入口和第一传感器容器,而第二喷嘴包括第二气体入口和第二传感器容器。
根据示例性实施例的另一方面,第一喷嘴构造并设置成在第一材料入口处接纳具有第一特性的第一冷喷涂粉末,而第二喷嘴构造并设置成在第二材料入口处接纳具有第二特性的第二冷喷涂粉末。
根据示例性实施例的另一方面,第一扩散比配置并设置成确定与第一特性相关的第一涂敷速度,而第二扩散比配置并设置成确定与第二特性相关的第二冷喷涂粉末涂敷速度。
根据示例性实施例的另一方面,喷涂装置包括冷喷枪。
根据示例性实施例的另一个方面,一种将复合层喷涂到衬底上的方法包括从喷枪中的第一喷嘴以第一速度排出第一材料,以及从喷枪中的第二喷嘴以不同于第一速度的第二速度排出第二材料。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料具有第一特性,而第二材料具有不同于所述第一特性的第二特性。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料通过第一会聚区,进入第一喉部区,随后通过第一大体平直区并进入第一发散区,并从第一喷嘴的出口出来。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料通过第一会聚区,进入第一喉部区,随后通过第一发散区并进入第一大体平直区,并从第一喷嘴的出口出来。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料在第一喷嘴的第一会聚区上游通过。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料直接进入第一喷嘴的第一会聚区。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料直接进入第一喷嘴的第一喉部区。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括使第一材料直接进入第一喷嘴的发散区。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料从第一喷嘴沿第一轴线排出,而第二材料从第二喷嘴沿大体平行于第一轴线的第二轴线排出。
根据示例性实施例的另一方面,第一材料从第一喷嘴沿第一轴线排出,而第二材料从第二喷嘴沿相对于第一轴线成角度的第二轴线排出,使得第一和第二材料被排向公共的焦点。
根据示例性实施例的另一方面,该方法还包括:从喷枪中的第三喷嘴以不同于第一和第二速度的其中一个的第三速度排出第三材料;以及从喷枪中的第四喷嘴以第四速度排出第四材料;第四速度不同于第一、第二和第三速度的其中一个。
根据示例性实施例的另一方面,从第一喷嘴排出第一材料包括从第一喷嘴排出第一冷喷涂粉末;而排出第二材料包括从第二喷嘴排出第二冷喷涂粉末。
根据示例性实施例的另一方面,排放第一冷喷涂粉末包括排放具有第一特性的第一冷喷涂粉末,第一速度与第一特性相关联,而排放第二冷喷涂粉末包括排放具有第二特性的第二冷喷涂粉末,第二速度与第二特性相关联。
从与附图联合做出的以下描述,这些以及其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
被认为是本发明的主题在说明书所附的权利要求书中被特别指出并明确要求保护。本发明的前述和其他特征以及优点从联合附图所做的以下详细说明是明显的,其中:
图1是包括根据一个示例性实施例的多喷嘴冷喷枪的喷涂装置的透视图;
图2是根据该示例性实施例的一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的头部部分的部分透视图;
图3是图1的多喷嘴冷喷枪的一个喷嘴的横截面视图;
图4是图1的多喷嘴冷喷枪的另一个喷嘴的横截面视图;
图5是根据该示例性实施例的另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的喷嘴的横截面视图;
图6是根据该示例性实施例的又另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的喷嘴的横截面视图;
图7是根据该示例性实施例的再另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的喷嘴的横截面视图;
图8是根据该示例性实施例的再又另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的喷嘴的横截面视图;
图9是根据该示例性实施例的另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的头部部分的部分透视图;
图10是根据该示例性实施例的又另一个方面图1的多喷嘴冷喷枪的头部部分的部分透视图。
详细描述以示例的方式通过参考附图解释了本发明的实施例,以及优点和特征。
部件列表
2 喷涂装置
8 多喷嘴冷喷枪
10 头部部分(8)
11 出口(10)
12 气体加热器
13 粉末料斗
14 气体控制模块
15 软管
16 气体供应软管
17 粉末供应软管
23 主体
25 内部部分
30 喷嘴
31 喷嘴
32 喷嘴
33 喷嘴
34 喷嘴
36 轴线
37 轴线
38 轴线
39 轴线
40 轴线
47 喷嘴主体
51 入口区
53 会聚区
55 喉部区
57 发散区
62 生产气体入口
64 传感器容器
67 粉末入口
69 入口构件
71 出口构件
74 粉末出口
77 气体出口
86 喷嘴主体
88 入口区
90 会聚区
92 喉部区
94 发散区
95 出口
97 生产气体入口
99 传感器容器
101 粉末入口
104 入口构件
106 出口构件
108 粉末出口
110 气体出口
120 喷嘴
124 喷嘴主体
126 入口区
128 会聚区
130 喉部区
132 平直区
134 发散区
135 出口
137 生产气体入口
139 传感器容器
141 粉末入口
143 入口构件
145 出口构件
147 粉末出口
149 气体出口
160 喷嘴
162 喷嘴主体
165 入口区
167 会聚区
169 喉部区
171 发散区
173 平直区
175 出口
177 生产气体入口
179 传感器容器
181 粉末入口
183 入口构件
185 出口构件
187 粉末出口
189 气体出口
200 喷嘴
202 喷嘴主体
205 入口区
207 会聚区
210 喉部区
213 发散区
214 出口
216 生产气体入口
219 传感器容器
221 粉末入口
223 入口构件
225 出口构件
226 粉末出口
228 气体出口
232 喷嘴
234 喷嘴主体
236 入口区
238 会聚区
240 喉部区
242 发散区
243 出口
245 生产气体入口
246 传感器容器
248 粉末入口
249 入口构件
250 出口构件
252 粉末出口
254 气体出口
260 头部部分
264 主体
265 内部部分
267 出口
270 喷嘴
271 喷嘴
272 喷嘴
273 喷嘴
274 喷嘴
280 轴线
281 轴线
282 轴线
283 轴线
284 轴线
300 头部部分
304 主体
306 内部部分
307 出口
310 微喷嘴
311 微喷嘴
312 微喷嘴
313 微喷嘴
314 微喷嘴
315 微喷嘴
316 微喷嘴
317 微喷嘴
318 微喷嘴
319 微喷嘴
320 微喷嘴
321 微喷嘴
322 微喷嘴。
具体实施方式
首先参考图1,总体以2示出了喷涂装置。在所示的示例性实施例中,喷涂装置包括用于喷涂冷喷涂粉的冷喷涂装置。然而,应该理解的是喷涂装置2可用来排出各种材料。喷涂装置2包括安装在机器人臂9上的多喷嘴冷喷枪8。当然,多喷嘴冷喷枪8也可手持或者由各种其他装置操纵。多喷嘴冷喷枪8包括头部部分10,头部部分10具有出口11并且可操作地连接到包括粉末料斗13的气体加热器12上。当然应该理解的是粉末料斗13可为与气体加热器12分离的单元。气体加热器12通过软管15从气体控制模块14接收气体供应。来自气体控制模块14的气体供应的一部分被转向至粉末料斗13以用作用于粉末的载体。气体和粉末然后通过生产气体供应软管16和粉末供应软管17被引向多喷嘴冷喷枪8。生产气体供应软管16将气体向多喷嘴冷喷枪8输送,而粉末供应软管17从粉末料斗13输送粉末。气体和粉末从多喷嘴冷喷枪8传到部件(未示出)上以形成涂层。如以下将会变得更加完全明显的那样,粉末料斗13可将多种不同的粉末类型供应至多喷嘴冷喷枪8以便输送到部件上。因而,粉末供应软管17可包括多个内部通路(未示出),可包括多个粉末供应软管(也未示出),或者联接到多个不同软管上的多个粉末料斗(未示出)。
如图2中最佳所示,头部部分10包括具有内部部分25的主体23,内部部分25内布置了沿相应的平行轴线36-40布置的多个独立供给的喷嘴30-34。喷嘴30-34使气体和粉末加速以输送到衬底(未示出)上。气体以典型地在800 m/s到1500 m/s之间范围内的速度将粉末推到衬底上。高速输送导致粉末粘附到部件上并形成涂层。当然应该理解的是输送速度可变化至低于800 m/s和高于1500 m/s的水平,取决于期望的粘附特性和粉末类型。还应该理解的是对于各喷嘴30-34粉末排放速度可以变化。由于各喷嘴30-34大体相似,详细描述将按照图3和4以喷嘴32和33包括对应结构的理解来描述喷嘴30和31。然而应该理解的是各喷嘴30-34均可具有取决于诸如生产气体类型、粉末类型等的各种参数的不同几何形状。
根据一个示例性实施例,喷嘴30包括具有入口区51、会聚区53、喉部区55和具有出口58的发散区57的喷嘴主体47。入口区51包括生产气体入口62、传感器容器64和粉末入口67。生产气体入口62构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器64支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口67包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件69,以及将气体和粉末向出口58输送的出口构件71。
在所示的示例性实施例中,出口构件71布置在会聚区53上游,并包括粉末出口74和多个气体出口,其中一个气体出口以77标示。当然,也可采用单个出口。生产气体用作载体,其将粉末输送到衬底上,且喷嘴30的特定几何形状产生生产气体和粉末的期望加速。更具体而言,喉部区55和出口58确定对于喷嘴30的特定扩散比,该扩散比可进行调整以确定与特定的材料特性相关并基于对于期望涂敷而言期望的气体或粉末排放速度的涂敷速度。扩散比限定为出口58和喉部区55的横截面面积之间的比值,如以下等式所述:
Figure 2012102590610100002DEST_PATH_IMAGE002
此处A为出口58的面积而A*是喉部区55的面积。伽马是所使用的生产气体的比值Cp/Cv。M是由该等式预知的马赫数。
类似地,喷嘴31包括具有入口区88、会聚区90、喉部区92和具有出口95的发散区94的喷嘴主体86。入口区88包括生产气体入口97、传感器容器99和粉末入口101。以类似于如上所述的方式,生产气体入口97构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器99支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口101包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件104,以及将气体和粉末向出口58输送的出口构件106。
粉末入口101可接纳与供应给喷嘴30的粉末类似的粉末,或完全不同的粉末,取决于期望的涂层特性。就是说,喷嘴30-34中的一个可以将硬粉末引导到衬底上,而喷嘴30-34的另一个可以将软粉末引导到衬底上。在所示的示例性实施例中,出口构件106布置在会聚区90上游,并包括粉末出口108和多个气体出口,其中一个气体出口以110标示。以类似于如上所述的方式,喉部区55和出口58确定对于喷嘴31的特定扩散比,该扩散比可对基于对于期望涂敷而言期望的粉末输出速度的特定参数进行调整。因此,取决于期望的粉末涂敷参数,扩散比对于各喷嘴30-34可以是相同的或不同的。
通过这种布置,冷喷枪8可以产生多成分粉末混合物,该混合物被输送到衬底上,而不需要多次不同的涂敷,或者调整涂敷参数来适应两种不同的粉末。根据示例性实施例,各喷嘴30-34可以对特定的气体/粉末组合独立地调整。就是说,取决于与所采用的粉末和/或被涂覆的衬底相关的涂敷参数,来自各喷嘴30-34的粉末/气体流可处于相同或不同/各异的速度。
现在将参考图5来描述根据示例性实施例的另一方面的喷嘴120。取决于期望的涂敷参数,喷嘴120可替换喷嘴30-34中的一个或更多,和/或增加到喷嘴30-34。喷嘴120包括具有入口区126、会聚区128、喉部区130、大体平直区132和具有出口135的发散区134的喷嘴主体124。在所示的示例性实施例中,大体平直区132定位在喉部区130和发散区134之间。入口区126包括生产气体入口137、传感器容器139和粉末入口141。如上所述,生产气体入口137构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器139支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口141包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件143,以及将气体和粉末向出口135输送的出口构件145。出口构件145包括粉末出口147和多个气体出口,其中一个气体出口以149标示。
现在将参考图6来描述根据示例性实施例的另一方面的喷嘴160。以类似于如上所述的方式,取决于期望的涂敷参数,喷嘴160可替换喷嘴30-34中的一个或更多,和/或增加到喷嘴30-34。喷嘴160包括具有入口区165、会聚区167、喉部区169、发散区171和具有出口175的大体平直区173的喷嘴主体162。在所示的示例性实施例中,大体平直区173定位在发散区171下游。入口区165包括生产气体入口177、传感器容器179和粉末入口181。如上所述,生产气体入口177构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器179支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口181包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件183,以及将气体和粉末向出口175输送的出口构件185。出口构件185包括粉末出口187和多个气体出口,其中一个气体出口以189标示。
现在将参考图7来描述根据示例性实施例的另一方面的喷嘴200。以同样类似于如上所述的方式,取决于期望的涂敷参数,喷嘴200可替换喷嘴30-34中的一个或更多,和/或增加到喷嘴30-34。喷嘴200包括具有入口区205、会聚区207、喉部区210和具有出口214的发散区213的喷嘴主体202。入口区205包括生产气体入口216、传感器容器219和粉末入口221。如上所述,生产气体入口216构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器219支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口221包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件223,以及将气体和粉末向出口214输送的出口构件225。根据示例性实施例,出口构件225布置在会聚区207内并且包括粉末出口226和气体出口228。出口构件225在会聚区207内的特定位置可以变化并且提供气体和粉末的特定加速以确定期望的涂敷参数。
现在将参考图8来描述根据示例性实施例的另一方面的喷嘴232。以类似于如上所述的方式,取决于期望的涂敷参数,喷嘴232可替换喷嘴30-34中的一个或更多,和/或增加到喷嘴30-34。喷嘴232包括具有入口区236、会聚区238、喉部区240和具有出口243的发散区242的喷嘴主体234。入口区236包括生产气体入口245、传感器容器246和粉末入口248。如上所述,生产气体入口245构造成接纳来自生产气体供应软管16的生产气体。传感器容器246支撑配置成监视生产气体的参数的温度和/或压力传感器。粉末入口248包括构造成接纳通过粉末供应软管17的粉末的入口构件249,以及将气体和粉末向出口243输送的出口构件250。根据示例性实施例,出口构件250布置在喉部区240内并且包括粉末出口252和气体出口254。出口构件250在喉部区240内的特定位置提供气体和粉末的特定加速以确定期望的涂敷参数。
现在将参考图9来描述根据示例性实施例的另一方面的多喷嘴冷喷枪(未单独标示)的头部部分260。头部部分260包括具有出口267的主体264。主体264包括内部部分265,在内部部分265内布置了多个喷嘴270-274。喷嘴270-274沿相对于头部部分260成角度的轴线280-284延伸。更具体地,轴线280-284成角度使得来自各喷嘴270-274的粉末/气体流在出口267下游的焦点(未示出)处汇聚。通过此布置,将多个气体/粉末流引向衬底上的单个点。
现在将参考图10来描述根据示例性实施例的又另一方面的多喷嘴冷喷枪(未单独标示)的头部部分300。头部部分300包括具有出口307的主体304。主体304包括内部部分306,在内部部分306内布置了多个独立的微喷嘴310-322。取决于期望的涂敷,微喷嘴310-322可以沿平行轴线或会聚轴线布置。微喷嘴310-322将多个气体/粉末流输送到衬底上。取决于期望的涂层,各微喷嘴均可构造成通过具有相似或不同特性(如硬度、成分、形态以及颗粒尺寸)的相似或不同粉末。对于各喷嘴可以通过控制器独立控制诸如粉末供给速度、气体流量、压力和温度、气体类型(即,氦、氮、空气或它们的混合物)等的喷涂参数。更具体地,本发明描述了可具有不同设计的多个喷枪,并且它们被选择性地独立控制。
在这点上应该理解的是示例性实施例描述了具有多个可独立控制的喷嘴,喷嘴可构造成将相似或不同的材料输送到衬底上。各喷嘴可构造成具有特定的扩散比以产生期望的材料涂敷速度。此外,对于各喷嘴可调整材料引入点以进一步确定特定的材料涂敷速度。就是说,材料可以在会聚区上游的点引导至发散区内的点,从而使排放速度到达期望的参数。还应该理解的是,喷嘴的数量、类型和角度可以变化。同样,尽管显示为构造成形成多个或者平行或者会聚的粉末流,但冷喷枪也可构造成包括平行的和会聚的喷嘴两者。最后应该理解的是尽管按照冷喷涂粉末来描述,但包括固体和液体两者的其他材料也可通过根据示例性实施例的喷涂装置。
尽管已经结合仅有限数量的实施例详细描述了本发明,但应该容易理解的是本发明不限于此类公开的实施例。相反,本发明可进行修改以结合迄今尚未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的改型、变型、替代或等价装置。此外,尽管已经描述了本发明的各种实施例,但应该理解的是本发明的多个方面可包括仅其中一些所述实施例。因此,本发明不应视为由前文描述所限制,而仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (9)

1. 一种喷涂装置(2),包括:
具有外表面和内部部分(25)的主体(23);
布置在所述主体(23)的所述内部部分(25)中的第一喷嘴(30),所述第一喷嘴(30)包括第一材料入口,第一会聚区(53),第一喉部区(55),第一发散区(57),以及第一出口(11),所述第一喉部区(55)和第一出口(11)确定第一扩散比;以及
邻近所述第一喷嘴(30)布置在所述主体(23)的所述内部部分(25)中的第二喷嘴(31),所述第二喷嘴(31)包括第二材料入口,第二会聚区(90),第二喉部区(92),第二发散区(94),以及第二出口(95),所述第二喉部区(92)和所述第二出口(95)确定不同于所述第一扩散比的第二扩散比。
2. 根据权利要求1所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一喷嘴(30)包括从所述喉部区(55)向所述发散区(57)延伸的大体平直区。
3. 根据权利要求1所述的喷涂装置,其特征在于,所述第一喷嘴(30)包括从所述发散区(57)向下游延伸的大体平直区。
4. 根据权利要求1所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一喷嘴(30)沿第一轴线在所述主体(23)的所述内部部分(25)中延伸,而所述第二喷嘴(31)沿第二轴线在所述主体(264)的所述内部部分(265)中延伸,所述第一轴线(36)大体平行于所述第二轴线(37)。
5. 根据权利要求1所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一喷嘴(30)沿第一轴线在所述主体(23)的所述内部部分(25)中延伸,而所述第二喷嘴(31)沿第二轴线在所述主体(264)的所述内部部分(265)中延伸,所述第一轴线相对于所述第二轴线成角度,使得所述第一和第二喷嘴(31)构造成并设置成将粉末输送至所述第一和第二出口(95)下游的单个焦点。
6. 根据权利要求1所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一材料入口包括布置在所述第一会聚区(53)上游的第一材料出口构件(71)。
7. 根据权利要求1所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一喷嘴(30)构造并设置成在所述第一材料入口处接纳具有第一特性的第一冷喷涂粉末,而所述第二喷嘴(31)构造并设置成在所述第二材料入口处接纳具有第二特性的第二冷喷涂粉末。
8. 根据权利要求7所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述第一扩散比配置并设置成确定与所述第一特性相关的第一涂敷速度,而所述第二扩散比配置并设置成确定与所述第二特性相关的第二冷喷涂粉末涂敷速度。
9. 根据权利要求7所述的喷涂装置(2),其特征在于,所述喷涂装置(2)包括冷喷枪。
CN201210259061.0A 2011-07-26 2012-07-25 多喷嘴喷枪 Pending CN102896054A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/190,762 US8544769B2 (en) 2011-07-26 2011-07-26 Multi-nozzle spray gun
US13/190762 2011-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102896054A true CN102896054A (zh) 2013-01-30

Family

ID=46581828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210259061.0A Pending CN102896054A (zh) 2011-07-26 2012-07-25 多喷嘴喷枪

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8544769B2 (zh)
EP (1) EP2551023A2 (zh)
CN (1) CN102896054A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073033A (zh) * 2016-10-17 2019-07-30 密执安州立大学董事会 具有大面积保形沉积能力的冷喷涂设备
CN111804453A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 黄安淇 一种用于铝合金型材的表面喷涂机中的喷涂机构
CN114471987A (zh) * 2022-03-02 2022-05-13 季华实验室 一种冷喷涂喷枪
CN115427132A (zh) * 2020-03-31 2022-12-02 爱德华兹有限公司 排出气体处理装置

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1935657B1 (de) * 2006-12-20 2013-02-13 Homag Holzbearbeitungssysteme AG Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten von Werkstücken
US10119195B2 (en) 2009-12-04 2018-11-06 The Regents Of The University Of Michigan Multichannel cold spray apparatus
US9335296B2 (en) 2012-10-10 2016-05-10 Westinghouse Electric Company Llc Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
EP2992123B1 (en) * 2013-05-03 2018-10-10 United Technologies Corporation Cold spray material deposition system with gas heater and method of operating such
DE102013216113A1 (de) 2013-08-14 2015-03-05 Homag Holzbearbeitungssysteme Gmbh Beschichtungsaggregat
GB201417502D0 (en) * 2014-10-03 2014-11-19 Zephyros Inc Improvements in or relating to powdered adhesives
GB2545481A (en) * 2015-12-18 2017-06-21 Rolls Royce Plc An assembly and a method of using the assembly
US10711636B2 (en) 2015-12-22 2020-07-14 General Electric Company Feedstocks for use in coating components
CN108080628A (zh) * 2016-11-23 2018-05-29 中国科学院金属研究所 一种低温固态下颗粒增强金属基复合材料的高通量制备方法
EP3607911B1 (en) * 2018-08-09 2021-04-07 Ferton Holding S.A. Nozzle system and powder blasting device
US20220168767A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-02 Nissan Motor Co., Ltd. Cold spray device
US11935662B2 (en) 2019-07-02 2024-03-19 Westinghouse Electric Company Llc Elongate SiC fuel elements
CA3151605C (en) 2019-09-19 2023-04-11 Westinghouse Electric Company Llc Apparatus for performing in-situ adhesion test of cold spray deposits and method of employing

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2724583A (en) * 1953-06-19 1955-11-22 Targosh Ted Hose apparatus with liquid mixing nozzle
US3692501A (en) 1971-03-26 1972-09-19 Gen Electric Diffusion bonded superalloy article
US3769689A (en) 1972-01-12 1973-11-06 Nasa Method of making pressure-tight seal for super alloy
US3864093A (en) 1972-11-17 1975-02-04 Union Carbide Corp High-temperature, wear-resistant coating
US4124737A (en) 1976-12-30 1978-11-07 Union Carbide Corporation High temperature wear resistant coating composition
US4528247A (en) 1983-06-01 1985-07-09 Gte Products Corporation Strip of nickel-iron brazing alloys containing carbon and process
US4630692A (en) 1984-07-23 1986-12-23 Cdp, Ltd. Consolidation of a drilling element from separate metallic components
GB2227190B (en) 1989-01-24 1992-12-16 Refurbished Turbine Components Turbine blade repair
DE3918380A1 (de) 1989-06-06 1990-12-20 Starck Hermann C Fa Hochtemperatur-verbund-werkstoff, verfahren zu seiner herstellung sowie dessen verwendung
DE69016433T2 (de) 1990-05-19 1995-07-20 Papyrin Anatolij Nikiforovic Beschichtungsverfahren und -vorrichtung.
US5316866A (en) 1991-09-09 1994-05-31 General Electric Company Strengthened protective coatings for superalloys
US5181728A (en) 1991-09-23 1993-01-26 General Electric Company Trenched brush seal
US6186508B1 (en) 1996-11-27 2001-02-13 United Technologies Corporation Wear resistant coating for brush seal applications
JP4240808B2 (ja) 1997-10-27 2009-03-18 シーメンス パワー ジェネレイション インコーポレイテッド タービン翼の製造方法
US6244599B1 (en) 1999-04-28 2001-06-12 Flowserve Management Company Floating brush seal
US6491208B2 (en) 2000-12-05 2002-12-10 Siemens Westinghouse Power Corporation Cold spray repair process
EP1215301B1 (en) 2000-12-18 2008-09-17 ALSTOM Technology Ltd Method for treating the bond coating of a component
US6908288B2 (en) 2001-10-31 2005-06-21 General Electric Company Repair of advanced gas turbine blades
GB0201666D0 (en) 2002-01-25 2002-03-13 Cross Mfg 1938 Company Ltd A brush seal element
US6968990B2 (en) 2003-01-23 2005-11-29 General Electric Company Fabrication and utilization of metallic powder prepared without melting
US7344675B2 (en) 2003-03-12 2008-03-18 The Boeing Company Method for preparing nanostructured metal alloys having increased nitride content
US7543764B2 (en) 2003-03-28 2009-06-09 United Technologies Corporation Cold spray nozzle design
US7165712B2 (en) 2003-10-23 2007-01-23 Siemens Power Generation, Inc. Transient liquid phase bonding to cold-worked surfaces
GB0327552D0 (en) 2003-11-27 2003-12-31 Rolls Royce Plc A method of fabricating or repairing an assembly
US6827969B1 (en) 2003-12-12 2004-12-07 General Electric Company Field repairable high temperature smooth wear coating
US20100327535A1 (en) 2004-03-16 2010-12-30 General Electric Company Fiber seal for ceramic matrix composite components
US6905728B1 (en) 2004-03-22 2005-06-14 Honeywell International, Inc. Cold gas-dynamic spray repair on gas turbine engine components
EP1645538A1 (de) 2004-10-05 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Materialzusammensetzung für die Herstellung einer Beschichtung für ein Bauteil aus einem metallischen Basismaterial und beschichtetes metallisches Bauteil
US7316057B2 (en) 2004-10-08 2008-01-08 Siemens Power Generation, Inc. Method of manufacturing a rotating apparatus disk
US7150091B2 (en) 2004-11-09 2006-12-19 General Electric Company Powder coating for generator stator bar end fitting and method for applying the powder coating
JP3784404B1 (ja) 2004-11-24 2006-06-14 株式会社神戸製鋼所 溶射ノズル装置およびそれを用いた溶射装置
US7378132B2 (en) 2004-12-14 2008-05-27 Honeywell International, Inc. Method for applying environmental-resistant MCrAlY coatings on gas turbine components
US7393559B2 (en) 2005-02-01 2008-07-01 The Regents Of The University Of California Methods for production of FGM net shaped body for various applications
US20070116890A1 (en) 2005-11-21 2007-05-24 Honeywell International, Inc. Method for coating turbine engine components with rhenium alloys using high velocity-low temperature spray process
DE502006001063D1 (de) 2006-01-10 2008-08-21 Siemens Ag Kaltspritzanlage und Kaltspritzverfahren mit moduliertem Gasstrom
US20080099538A1 (en) 2006-10-27 2008-05-01 United Technologies Corporation & Pratt & Whitney Canada Corp. Braze pre-placement using cold spray deposition
US8618440B2 (en) 2007-01-04 2013-12-31 Siemens Energy, Inc. Sprayed weld strip for improved weldability
US8147982B2 (en) 2007-12-19 2012-04-03 United Technologies Corporation Porous protective coating for turbine engine components
US20090256010A1 (en) 2008-04-14 2009-10-15 Honeywell International Inc. Cold gas-dynamic spray nozzle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110073033A (zh) * 2016-10-17 2019-07-30 密执安州立大学董事会 具有大面积保形沉积能力的冷喷涂设备
CN115427132A (zh) * 2020-03-31 2022-12-02 爱德华兹有限公司 排出气体处理装置
CN111804453A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 黄安淇 一种用于铝合金型材的表面喷涂机中的喷涂机构
CN114471987A (zh) * 2022-03-02 2022-05-13 季华实验室 一种冷喷涂喷枪

Also Published As

Publication number Publication date
US8544769B2 (en) 2013-10-01
US20130026247A1 (en) 2013-01-31
EP2551023A2 (en) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102896054A (zh) 多喷嘴喷枪
JP4738539B1 (ja) フィルタ装置、そのフィルタ装置を用いた塗装ブース、そのフィルタ装置を用いた簡易塗装ブース
KR100592833B1 (ko) 냉 분사 노즐 설계
EP0922497B1 (en) Apparatus and method for applying coating
CN103619486B (zh) 用于容器的密相粉末涂覆系统
CN101121156A (zh) 高性能动力喷嘴
CN101563167B (zh) 利用真空式填充的粉末泵
US20050214474A1 (en) Kinetic spray nozzle system design
CN105555414B (zh) 固相粉末涂敷装置及涂敷方法
US20100019058A1 (en) Nozzle assembly for cold gas dynamic spray system
JP2013503052A (ja) 反応性プラスチックからなる噴霧塗布の製造のための方法および装置
CN110520299A (zh) 喷涂沉积装置
CN106029238A (zh) 喷枪
CN101151102B (zh) 成膜装置
US20130105000A1 (en) Powder delivery apparatus
US20090020626A1 (en) Shaping air and bell cup combination
JP5754628B2 (ja) フィルタ装置、及び、そのフィルタ装置を用いた塗装ブース
US8973523B2 (en) Device for creating and conveying a gas-powder mixture
KR101568287B1 (ko) 고상파우더 코팅장치 및 코팅방법
WO1985001894A1 (en) A process for use with a spraying nozzle, and an arrangement for carrying out the process
KR101042554B1 (ko) 고상파우더 공급장치 및 압력관 내 고상파우더 공급 방법
US20070114304A1 (en) Angular spray nozzle for gas dynamic spray machine
KR101447890B1 (ko) 고상파우더 코팅장치 및 코팅방법
JP3574934B2 (ja) 静電粉体塗装における加速エア吹込器
JPH075189B2 (ja) 固体粒状粉体の分配装置及び分配方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130130