CN109881142A - 适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法，属于热喷涂技术领域。陶瓷涂层，由表及里分别包括耐磨层、过渡层和粗化层；其显微硬度性能为：≥Hv300：1000；抗拉强度性能为：σ≥25MPa；表面粗糙度Ra在0.4~0.8μm范围内；中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间≥200小时。制备方法包括如下步骤：①基体预处理；②表面粗化；③等离子喷涂；④孔隙封闭；⑤磨削抛光。该陶瓷涂层硬度高、摩擦系数低，耐腐蚀性好，能够适应纱线越来越细和放纬速度越来越快的生产现状。

Description

适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于热喷涂技术领域，具体涉及一种适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法。
背景技术
喷水织机电子储纬器依照事先设定的数据将纬纱缠绕在储纬鼓上，并定量放纬。
如申请号为201710605543.X的中国发明专利公开的一种绕纱架装置及储纬系统，其储纬鼓供纬速度通常可达2400m/min，绕纱架的表面需要承受纱线高张力高速的摩擦运动，既要耐受纱线对其的剧烈磨损，又不能对很细的纱线造成损伤，降低纱线品质，甚至造成断纱，因此，对绕纱架表面的硬度及光滑性有较高的要求。
现有技术中，绕纱架表面处理一般采用阳极氧化、镀硬铬等方法，但随着纱线越来越细，速度越来越快，对绕纱架表面的品质要求也越来越高，需要一种更优的表面涂层及其制备工艺。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法，用于喷水织机上储纬鼓绕纱架的表面，其硬度高、摩擦系数低，耐腐蚀性好，能够适应纱线越来越细和放纬速度越来越快的生产现状。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，由表及里分别包括耐磨层、过渡层和粗化层；
所述陶瓷涂层的显微硬度性能为：≥1000Hv0.3/15；
其中，1000是数值；0.3是载荷，单位是kg；15是载荷时间，单位是秒；
抗拉强度性能为：σ≥25MPa；
表面粗糙度Ra在0.4~0.8μm范围内；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间≥200小时。
作为上述技术方案的优选，所述粗化层由白刚玉砂经喷砂形成。
作为上述技术方案的优选，所述白刚玉砂的目数为36目，所述粗化层的表面粗糙度为Ra=6~10μm。
作为上述技术方案的优选，所述过渡层由Ni5Al粉末喷涂而成，其厚度为0.035~0.065mm。
作为上述技术方案的优选，所述耐磨层由氧化铬粉末喷涂而成，其厚度为0.1~0.15mm。
作为上述技术方案的优选，所述耐磨层的孔隙内还包括有环氧树脂类封孔剂。
适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层的制备方法，包括如下步骤：
①基体预处理：对绕纱架上的待喷涂表面抛光以去除毛刺并达到要求的型面，然后去除表面油渍；
②表面粗化：采用白刚玉砂对所述待喷涂表面处进行表面喷砂处理，形成粗化层，使处理后表面粗糙度达到Ra=6~10μm；
喷砂处理使用的压缩空气压力为0.4MPa，砂粒受压缩空气推动加速射向基材，形成所需粗糙表面。压缩空气压力大小跟喷砂后基材表面粗糙度有关系；
③等离子喷涂：采用等离子喷涂设备，以Ni5Al粉末作为材料，喷涂形成厚度为厚度为0.035~0.065mm的过渡层，然后在所述过渡层上以氧化铬（Cr2O3）粉末为材料喷涂形成厚度为0.1-0.15mm的耐磨层；
喷涂时使粉末融化充分，基体得温度通过风冷和喷涂速度进行控制，缓和过程热应力对涂层的影响；
④孔隙封闭：采用环氧树脂类涂层封孔剂对陶瓷凃层进行渗透封孔；
⑤磨削抛光：将陶瓷涂层磨削至粗糙度Ra在0.4~0.8μm之间。
Ni5Al粉末又称铝包镍，Ni含量95%，AL含量5%，一种放热性自粘结打底涂层材料，主要作用是增加涂层与基材的结合强度，缓和涂层应力。
作为上述技术方案的优选，步骤①中，采用汽油对待喷涂表面浸泡30分钟以上来去除表面油渍。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，采用功率为80KW等离子喷涂设备制备涂层，其中，制备过渡层时，喷涂功率为25kW，制备耐磨层时，喷涂功率为45kW。
作为上述技术方案的优选，步骤⑤中，先采用振动式抛光方式进行抛光磨削，4~5小时后取出清洗烘干，再采用柔性研磨轮进行抛光至需要的粗糙度。
综上所述，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层及其制备方法，用于喷水织机上储纬鼓绕纱架的表面，其硬度高、摩擦系数低，耐腐蚀性好，能够适应纱线越来越细和放纬速度越来越快的生产现状；
经测试：
其显微硬度性能为：≥1000Hv0.3/15；
抗拉强度性能为：σ≥25MPa；
表面粗糙度Ra在0.4~0.8μm范围内；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间≥200小时。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，由表及里分别为耐磨层、过渡层和粗化层；
其中，耐磨层由氧化铬粉末喷涂而成，孔隙内还包括有环氧树脂类封孔剂，耐磨层的厚度为0.15mm；过渡层由Ni5Al粉末喷涂而成，其厚度为0.035mm；粗化层由36目的白刚玉砂喷砂而成，粗化层的表面粗糙度为Ra=8μm；
其显微硬度性能为：Hv=1035Hv0.3/15；
抗拉强度性能为：σ=25.5MPa；
表面粗糙度Ra=0.56μm；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间为220小时。
实施例2：适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，与实施例1的不同之处在于：耐磨层的厚度为0.12mm；过渡层的厚度为0.05mm；粗化层的表面粗糙度为Ra=10μm；
其显微硬度性能为：Hv=1072Hv0.3/15；
抗拉强度性能为：σ=25.6MPa；
表面粗糙度Ra=0.77μm；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间为215小时。
实施例3：适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，与实施例1的不同之处在于：耐磨层的厚度为0.10mm；过渡层的厚度为0.065mm；粗化层的表面粗糙度为Ra=6μm；
其显微硬度性能为：Hv=1126Hv0.3/15；
抗拉强度性能为：σ=25.2MPa；
表面粗糙度Ra=0.47μm；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间为232小时。
实施例4：实施例1所述的绝缘涂层的制备方法，包括如下步骤：
①基体预处理：对绕纱架上的待喷涂表面抛光以去除毛刺并达到要求的型面，然后在汽油中浸泡35分钟去除表面油渍；
②面粗化：采用白刚玉砂对所述待喷涂表面处进行压缩空气压力为0.4MPa的表面喷砂处理，形成粗化层，使处理后表面粗糙度达到Ra=8μm；
③等离子喷涂：采用功率为80KW的等离子喷涂设备，以Ni5Al粉末作为材料，喷涂功率为25kW，喷涂形成厚度为厚度为0.035mm的过渡层，然后在所述过渡层上以氧化铬粉末为材料，喷涂功率为45kW，喷涂形成厚度为0.15mm的耐磨层；
喷涂时使粉末融化充分，基体得温度通过风冷和喷涂速度进行控制，缓和过程热应力对涂层的影响；
④孔隙封闭：采用环氧树脂类涂层封孔剂对陶瓷凃层进行渗透封孔；
⑤磨削抛光：先采用振动式抛光方式进行抛光磨削，4小时后取出清洗烘干，再采用柔性研磨轮进行抛光至需要的粗糙度。
实施例5：实施例2所述的绝缘涂层的制备方法，包括如下步骤：
①基体预处理：对绕纱架上的待喷涂表面抛光以去除毛刺并达到要求的型面，然后在汽油中浸泡35分钟去除表面油渍；
②面粗化：采用白刚玉砂对所述待喷涂表面处进行压缩空气压力为0.4MPa的表面喷砂处理，形成粗化层，使处理后表面粗糙度达到Ra=10μm；
③等离子喷涂：采用功率为80KW的等离子喷涂设备，以Ni5Al粉末作为材料，喷涂功率为25kW，喷涂形成厚度为厚度为0.05mm的过渡层，然后在所述过渡层上以氧化铬粉末为材料，喷涂功率为45kW，喷涂形成厚度为0.12mm的耐磨层；
喷涂时使粉末融化充分，基体得温度通过风冷和喷涂速度进行控制，缓和过程热应力对涂层的影响；
④孔隙封闭：采用环氧树脂类涂层封孔剂对陶瓷凃层进行渗透封孔；
⑤磨削抛光：先采用振动式抛光方式进行抛光磨削，5小时后取出清洗烘干，再采用柔性研磨轮进行抛光至需要的粗糙度。
实施例6：实施例3所述的绝缘涂层的制备方法，包括如下步骤：
①基体预处理：对绕纱架上的待喷涂表面抛光以去除毛刺并达到要求的型面，然后在汽油中浸泡35分钟去除表面油渍；
②面粗化：采用白刚玉砂对所述待喷涂表面处进行压缩空气压力为0.4MPa的表面喷砂处理，形成粗化层，使处理后表面粗糙度达到Ra=6μm；
③等离子喷涂：采用功率为80KW的等离子喷涂设备，以Ni5Al粉末作为材料，喷涂功率为25kW，喷涂形成厚度为厚度为0.065mm的过渡层，然后在所述过渡层上以氧化铬粉末为材料，喷涂功率为45kW，喷涂形成厚度为0.10mm的耐磨层；
喷涂时使粉末融化充分，基体得温度通过风冷和喷涂速度进行控制，缓和过程热应力对涂层的影响；
④孔隙封闭：采用环氧树脂类涂层封孔剂对陶瓷凃层进行渗透封孔；
⑤磨削抛光：先采用振动式抛光方式进行抛光磨削，4.5小时后取出清洗烘干，再采用柔性研磨轮进行抛光至需要的粗糙度。

Claims (10)

1.适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：
由表及里分别包括耐磨层、过渡层和粗化层；
所述陶瓷涂层的显微硬度性能为：≥1000Hv0.3/15；
抗拉强度性能为：σ≥25MPa；
表面粗糙度Ra在0.4~0.8μm范围内；
中性盐雾试验中，开始出现腐蚀的时间≥200小时。
2.根据权利要求1所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：所述粗化层由白刚玉砂经喷砂形成。
3.根据权利要求2所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：所述白刚玉砂的目数为36目，所述粗化层的表面粗糙度为Ra=6~10μm。
4.根据权利要求1所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：所述过渡层由Ni5Al粉末喷涂而成，其厚度为0.035~0.065mm。
5.根据权利要求1所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：所述耐磨层由氧化铬粉末喷涂而成，其厚度为0.1~0.15mm。
6.根据权利要求1所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层，其特征在于：所述耐磨层的孔隙内还包括有环氧树脂类封孔剂。
7.适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
基体预处理：对绕纱架上的待喷涂表面抛光，并去除表面油渍；
表面粗化：采用白刚玉砂对所述待喷涂表面处进行表面喷砂处理，形成粗化层，使处理后表面粗糙度达到Ra=6~10μm；
等离子喷涂：采用等离子喷涂设备，以Ni5Al粉末作为材料，喷涂形成厚度为厚度为0.035~0.065mm的过渡层，然后在所述过渡层上以氧化铬粉末为材料喷涂形成厚度为0.1-0.15mm的耐磨层；
孔隙封闭：采用环氧树脂类涂层封孔剂对陶瓷凃层进行渗透封孔；
磨削抛光：将陶瓷涂层磨削至粗糙度Ra在0.4~0.8μm之间。
8.根据权利要求7所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：步骤①中，采用汽油对待喷涂表面浸泡30分钟以上来去除表面油渍。
9.根据权利要求7所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：步骤③中，采用功率为80KW等离子喷涂设备制备涂层，其中，制备过渡层时，喷涂功率为25kW，制备耐磨层时，喷涂功率为45kW。
10.根据权利要求7所述的适用于储纬器上绕纱架的陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：步骤⑤中，先采用振动式抛光方式进行抛光磨削，4~5小时后取出清洗烘干，再采用柔性研磨轮进行抛光至需要的粗糙度。
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