CN103233194B - 一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 - Google Patents
一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103233194B CN103233194B CN201310113414.0A CN201310113414A CN103233194B CN 103233194 B CN103233194 B CN 103233194B CN 201310113414 A CN201310113414 A CN 201310113414A CN 103233194 B CN103233194 B CN 103233194B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ether
- polyether
- powder
- ketone
- flame
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，属于表面涂装技术领域。其特征是采用火焰喷涂设备，在金属基材表面直接喷涂聚醚醚酮粉末，制备聚醚醚酮涂层；其中聚醚醚酮采用粒径在25~120μm的洁净干燥粉末，通过火焰喷涂设备将所述的粉末加热至半熔融或熔融状态，然后在高压气流的作用下高速喷于预先处理好的金属基材上，通过控制火焰喷涂设备的各项参数及移动速度，制成不同厚度的坚硬致密的聚醚醚酮涂层。本发明的效果和益处是能够喷涂各种无法在烘箱中加热的基材以及需现场施工的装置及零部件，无需后续的高温烧结工序；还可用于静电喷涂受法拉第笼屏蔽效应限制而无法应用的特殊形状的基材。<!--1-->
Description
技术领域
本发明属于表面涂装技术领域，涉及的是一种金属表面粉末涂装的火焰喷涂方法，具体的说是涉及一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法。
背景技术
聚醚醚酮聚合物（PEEK）是一种线性新型半晶态芳香族热塑性工程塑料，聚醚醚酮及其化合物的玻璃转化温度为143°，熔点为334°C。在自润滑性、拉伸强度、弯曲强度、热传导率、体积电阻率及耐腐蚀耐高温等方面是目前所有树脂中最为优秀的一种，被认为是目前被使用的最高级的热塑性树脂。但是，由于目前其价格昂贵，只有在航空航天、军工核能、石油化工、医疗器械、精密仪表等高端行业少量使用。制品也以注塑，挤出及模压居多。表面喷涂制品由于工艺不成熟等局限，无法满足目前的要求而受到限制。目前，聚醚醚酮的喷涂制品以静电喷涂和悬浮液喷涂居多，但是这两种喷涂方法存在这缺陷，静电喷涂由于“反电离”和“法拉第笼屏蔽效应”，在一些特殊形状的工件上，很难取得均匀一致的涂层，另外要想取得较厚的涂层，必须进行多次喷涂；悬浮液喷涂很难取得超过50μm厚度的涂层。以上两种方法均无法喷涂无法在烘箱中加热的基材，对需现场维修或施工的零部件更是无能为力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，该方法采用专用火焰喷涂设备，利用火焰将聚醚醚酮粉末加热至半熔融或熔融状态，然后在高压气流的作用下高速喷出，冲击金属基材并涂覆在基材表面，形成牢固的具有晶体结构的涂层。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及的一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其采用火焰喷涂设备，在金属基材表面直接喷涂聚醚醚酮粉末，制备聚醚醚酮涂层，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤一
金属基材表面的预处理：将要喷涂的基材采用氧化铝砂进行喷砂处理，控制喷砂机的空气压力在0.5~0.6Mpa，得到粗糙表面，用气流吹净表面的浮砂，用丙酮清洗基材表面，晾干；
步骤二
基材表面的预加热：采用丙烷作为燃料气，打开火焰喷涂设备，点燃燃料气，将基材预热；
步骤三
喷涂操作：当基材温度达到预热温度后，通过火焰喷涂设备将所述的粉末加热至半熔融或熔融状态，然后在高压气流的作用下高速喷于预先处理好的金属基材上，通过控制火焰喷涂设备的各项参数及移动速度，制成不同厚度的坚硬致密的聚醚醚酮涂层，其中开启火焰喷涂设备的送粉器，采用100~150℃的氮气为送粉气，使聚醚醚酮粉末通过送粉器的雾化振动输送到送粉器出口处，并连同送粉气体一起离开送粉桶进入喷枪，喷枪与基材呈60~90°角，与基材保持15~20cm的距离进行移动，控制丙烷燃料气的压力为0.15~0.25Mpa，氧气压力为0.3~0.5Mpa，送粉气氮气的压力为0.3~0.4Mpa，根据要喷涂的厚度控制喷枪移动的速度。
所述的一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其特征在于，聚醚醚酮采用粒径在25~120μm的洁净干燥粉末。
所述的一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其特征在于，对于铝制品预热温度在230~250℃，对其他金属预热温度为370~390℃。
本发明的效果和益处是：采用的火焰喷涂聚醚醚酮粉末的方法，能够喷涂各种无法在烘箱中加热的基材以及需现场施工的装置及零部件，无需后续的高温烧结工序；还可用于静电喷涂受法拉第笼屏蔽效应限制而无法应用的特殊形状的基材；可对现有的受磨损的部件进行现场修复，而不必更换。能够一次性得到超过300μm厚度的涂层，对那些要求涂层较厚的基材，能够一次成型，避免二次加工造成的能源消耗。采用的火焰喷涂方法是用高速气流冲击基材表面，聚醚醚酮在熔融过程中发生重组，能够得到更加致密坚硬的涂层表面，与金属基材的结合力更加紧密。
具体实施方式
以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例1：在不锈钢板的表面喷涂聚醚醚酮粉末
1、用46#氧化铝砂对不锈钢板表面进行喷砂处理，控制喷砂机的空气压力为0.6Mpa，用气流吹净表面浮砂，用丙酮清洗表面，晾干。
2、打开火焰喷涂设备，采用丙烷作为燃料气，点燃燃料气，对不锈钢基材表面，将基材预热至370℃。
3、打开火焰喷涂装置的送粉器，加入粒径在50μm的聚醚醚酮粉末，采用120℃的氮气作为送粉气，控制丙烷燃料气的压力为0.15Mpa，氧气压力为0.3Mpa，送粉气氮气的压力为0.3Mpa，喷枪与基材呈60°角，与基材保持15cm的距离进行移动，进行喷涂操作，得到厚度均匀的涂层。
本实施例中所采用的聚醚醚酮粉末为市售的商业产品。
实施例2：在铝板的表面喷涂聚醚醚酮粉末
1、用120#氧化铝砂对不锈钢板表面进行喷砂处理，控制喷砂机的空气压力为0.5Mpa，用气流吹净表面浮砂，用丙酮清洗表面，晾干。
2、打开火焰喷涂设备，采用丙烷作为燃料气，点燃燃料气，对不锈钢基材表面，将基材预热至240℃。
3、打开火焰喷涂装置的送粉器，加入粒径在25μm的聚醚醚酮粉末，采用100℃的氮气作为送粉气，控制丙烷燃料气的压力为0.25Mpa，氧气压力为0.5Mpa，送粉气氮气的压力为0.4Mpa，喷枪与基材呈90°角，与基材保持15cm的距离进行移动，进行喷涂操作，得到厚度均匀的涂层。
本实施例中所采用的聚醚醚酮粉末为市售的商业产品。
Claims (3)
1.一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其采用火焰喷涂设备，在金属基材表面直接喷涂聚醚醚酮粉末，制备聚醚醚酮涂层，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤一
金属基材表面的预处理：将要喷涂的基材采用氧化铝砂进行喷砂处理，控制喷砂机的空气压力在0.5~0.6MPa，得到粗糙表面，用气流吹净表面的浮砂，用丙酮清洗基材表面，晾干；
步骤二
基材表面的预加热：采用丙烷作为燃料气，打开火焰喷涂设备，点燃燃料气，将基材预热；
步骤三
喷涂操作：当基材温度达到预热温度后，通过火焰喷涂设备将所述的粉末加热至半熔融或熔融状态，然后在高压气流的作用下高速喷于预先处理好的金属基材上，通过控制火焰喷涂设备的各项参数及移动速度，制成不同厚度的坚硬致密的聚醚醚酮涂层，其中开启火焰喷涂设备的送粉器，采用100~150℃的氮气为送粉气体，使聚醚醚酮粉末通过送粉器的雾化振动输送到送粉器出口处，并连同送粉气体一起离开送粉桶进入喷枪，喷枪与基材呈60~90°角，与基材保持15~20cm的距离进行移动，控制丙烷燃料气的压力为0.15~0.25MPa，氧气压力为0.3~0.5MPa，氮气的压力为0.3~0.4MPa，根据要喷涂的厚度控制喷枪移动的速度。
2.根据权利要求1所述的一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其特征在于，聚醚醚酮采用粒径在25~120μm的洁净干燥粉末。
3.根据权利要求1所述的一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法，其特征在于，对于铝制品预热温度在230~250℃，对其他金属制品预热温度为370~390℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310113414.0A CN103233194B (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310113414.0A CN103233194B (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103233194A CN103233194A (zh) | 2013-08-07 |
| CN103233194B true CN103233194B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=48881258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310113414.0A Expired - Fee Related CN103233194B (zh) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | 一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103233194B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105274518A (zh) * | 2014-06-25 | 2016-01-27 | 兴桥高分子材料科技有限公司 | 一种塑料复合涂层的制备方法 |
| CN107034428B (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-27 | 河北工业大学 | 一种适于喷涂的陶瓷包覆有机物复合粉及其喷涂方法 |
| CN109136814A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-04 | 陕西鑫威泰生物科技有限公司 | 一种定制颅骨枕板聚醚醚酮复合涂层的制备方法 |
-
2013
- 2013-04-02 CN CN201310113414.0A patent/CN103233194B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 新材料与新工艺;木南;《军民两用技术与产品》;20091021(第10期);19-21页 * |
| 火焰喷涂乙烯-四氟乙烯共聚物/纳米SiO2涂层的热行为;李亚东等;《中国塑料》;20081226;第22卷(第12期);48-52页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103233194A (zh) | 2013-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Preparation of metallic coatings on polymer matrix composites by cold spray | |
| Grigoriev et al. | Cold spraying: From process fundamentals towards advanced applications | |
| CN102527544B (zh) | 一种制备金属复合梯度准晶涂层的冷喷涂装置及方法 | |
| CN102059218B (zh) | 一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法及装置 | |
| Bush et al. | Optimization of cold spray deposition of high-density polyethylene powders | |
| Lupoi et al. | High speed titanium coatings by supersonic laser deposition | |
| Yamada et al. | Cold spraying of TiO 2 photocatalyst coating with nitrogen process gas | |
| Khalkhali et al. | A comparison of cold spray technique to single particle micro-ballistic impacts for the deposition of polymer particles on polymer substrates | |
| CA3054112A1 (en) | An improved gas dynamic cold spray device and method of coating a substrate | |
| Yoon et al. | Deposition behavior of bulk amorphous NiTiZrSiSn according to the kinetic and thermal energy levels in the kinetic spraying process | |
| US8052074B2 (en) | Apparatus and process for depositing coatings | |
| CN103233194B (zh) | 一种用于聚醚醚酮粉末的火焰喷涂方法 | |
| Villafuerte | Considering cold spray for additive manufacturing | |
| CN105779925B (zh) | 超音速火焰喷涂预置粉末进行激光熔覆的方法 | |
| RU2477339C2 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия и элемент конструкции летательного аппарата | |
| Raoelison et al. | Low pressure cold spraying under 6 bar pressure deposition: Exploration of high deposition efficiency solutions using a mathematical modelling | |
| EP1775026B1 (en) | Improved non-clogging powder injector for a kinetic spray nozzle system | |
| CN105500823A (zh) | 金属与树脂的复合体的制备方法 | |
| CN101767080A (zh) | 一种金属与塑料粉末混合制备涂层的方法及装置 | |
| AlMangour | Fundamentals of cold spray processing: Evolution and future perspectives | |
| Astarita et al. | Mechanical characterization of low‐pressure cold‐sprayed metal coatings on aluminium | |
| Bhuyan et al. | Sensitivity of process parameters in atmospheric plasma spray coating | |
| Vo et al. | Application of Copper Coatings onto Used-Fuel Canisters for the Canadian Nuclear Industry | |
| Pattankude et al. | A Review On Coating Process | |
| CN100457286C (zh) | 一种冷喷涂高压送粉器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160330 Termination date: 20190402 |