CN113073318A - 一种箱体式自动化冷喷涂设备 - Google Patents

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王永刚
孙亮
石金海
翟亮
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Abstract

本发明涉及一种箱体式自动化冷喷涂设备，属于冷喷涂技术领域。本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，以压缩空气为喷涂气体，喷涂基体材料置于冷喷涂箱体内，进行匀速的喷涂，并通过粉末回收器对未沉积的粉末进行回收再利用。本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，包括：空气压缩机、冷喷涂单元以及粉末回收器。冷喷涂单元包括：箱体，X轴滑轨，Z轴滑轨，Y轴滑轨，喷枪，左转子，右转子，底部滑轨，控制器，送粉器，粉末回收管。本发明能够对未沉积的粉末回收，提高粉末利用率；本发明通过多轴喷嘴，提高喷涂作业的精度；本发明以压缩空气为介质，降低成本，减少环境污染，不受作业场地限制；本发明的冷喷涂箱体轻便、能够方便移动。

Description

一种箱体式自动化冷喷涂设备
技术领域
本发明涉及一种箱体式自动化冷喷涂设备，属于冷喷涂技术领域。
背景技术
冷喷涂技术是基于空气动力学原理，利用一定温度的压缩气体，通常是氮气或氦气，作为加速介质，通过拉瓦尔喷嘴进行加速，使粉末颗粒以超过音速的速度，一般为500m/s-1200m/s，撞击基体，使颗粒在极高的应力和应变条件下，通过“绝热剪切失稳”引起的塑性流变或者通过剧烈塑性变形等机械过程，实现其在工件表面上的沉积。
在冷喷涂工作过程中，冷喷涂设备包括送粉器、喷枪装置和工作台装置，送气装置作为配备装置，给粉末提供加速介质，高速运动的粉末被加速气体输送至喷头，在喷抢装置中形成气固两相流，粉末最终经喷嘴以超音速撞击到工作台上的基体材料表面形成功能涂层。
然而，传统的冷喷涂装置过于沉重，多用于固定场所的作业，难以在多场地进行灵活的喷涂工作，虽然目前已有手提式便携喷枪，但是依靠手工经验喷涂难以得到性能和组织良好的涂层，导致涂层性能大大降低，粉末利用率不高；其次，实验室固定的喷涂装置多数只能进行平面作业，对于管状材料难以进行喷涂作业；最后，喷涂作业中粉末的利用率不高。
发明内容
为解决现有冷喷涂设备的存在的问题，本发明的目的在于提供一种箱体式自动化冷喷涂设备，以压缩空气为喷涂气体，不受作业场地限制；喷涂基体材料置于冷喷涂箱体内，进行匀速的喷涂；并通过粉末回收器对未沉积的粉末进行回收再利用，节约工作成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
一种箱体式自动化冷喷涂设备，包括：空气压缩机、冷喷涂单元以及粉末回收器。
进一步的，所述冷喷涂单元包括：箱体，X轴滑轨，Z轴滑轨，Y轴滑轨，喷枪，左转子，右转子，底部滑轨，控制器，送粉器，粉末回收管。
更进一步的，所述X轴滑轨、所述底部滑轨、所述控制器、所述送粉器以及所述粉末回收管分别固定在所述箱体的内部。
更进一步的，所述Y轴滑轨固定在所述X轴滑轨的滑块上，所述Z轴滑轨固定在所述Y轴滑轨的滑块上，所述喷枪固定在所述Z轴滑轨的滑块上。
更进一步的，所述喷枪与所述送粉器相连。
更进一步的，所述左转子以及所述右转子固定在所述底部滑轨的滑块上。
所述空气压缩机通过气管与所述送粉器相连，为本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备提供压缩空气，作为喷涂工作的加速介质。
所述粉末回收管与所述粉末回收器连接，用于回收未沉积的粉末，以便再次利用。
喷涂基体材料固定在所述左转子以及所述右转子上。
作为优选，所述左转子以及所述右转子均为回转体，所述右转子两端不同，尖端夹持管材，平端夹持板材。
所述控制器用于控制所述X轴滑轨、所述Y轴滑轨以及所述Z轴滑轨，进而实现所述喷枪在所述箱体内的三维立体移动。
所述控制器还用于控制所述左转子、所述右转子以及所述底部滑轨，进而实现喷涂基体材料的水平运动以及回转运动。
有益效果：
1、本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，采用空气压缩机产生的压缩空气，改善传统冷喷涂装置利用惰性气体成本高，污染环境的问题；
2、本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，包括粉末回收器，能够对未沉积的粉末及时吸取、储存，并再次利用，大大提高粉末利用率；
3、本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，通过控制器对X轴滑轨、Y轴滑轨、Z轴滑轨、左转子、右转子以及底部滑轨进行运动控制，进而实现喷嘴在箱体内的三维立体移动，以及喷涂基体材料的水平运动以及回转运动，运动精度能够到达微米级，提高喷涂作业的精度。
4、本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，使用压缩空气作为喷涂的加速介质，冷喷涂箱体轻便、能够方便移动，改善传统喷涂装备只在固定场所使用的弊端。
附图说明
图1是本发明的系统构成示意图；
其中，1-空气压缩机，2-冷喷涂单元，3-粉末回收器，2.0-箱体，2.8-控制器，2.9-送粉器，2.10-粉末回收管。
图2是本发明的喷枪滑轨示意图；
2.1-X轴滑轨，2.2-Z轴滑轨，2.3-Y轴滑轨，2.4-喷枪。
图3是本发明的工作台示意图；
其中，2.5-左转子，2.6-右转子，2.7-底部滑轨。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实例的一种箱体式自动化冷喷涂设备，包括：空气压缩机1、冷喷涂单元2以及粉末回收器3。
进一步的，冷喷涂单元2包括：箱体2.0，X轴滑轨2.1，Z轴滑轨2.2，Y轴滑轨2.3，喷枪2.4，左转子2.5，右转子2.6，底部滑轨2.7，控制器2.8，送粉器2.9，粉末回收管2.10。
更进一步的，X轴滑轨2.1、所述底部滑轨2.7、控制器2.8、送粉器2.9以及粉末回收管2.10分别固定在箱体2.0的内部。
更进一步的，Y轴滑轨2.3固定在X轴滑轨2.1的滑块上，Z轴滑轨2.2固定在Y轴滑轨2.3的滑块上，喷枪2.4固定在Z轴滑轨2.2的滑块上。
更进一步的，喷枪2.4与送粉器2.9相连。
更进一步的，左转子2.5以及右转子2.6固定在底部滑轨2.7的滑块上。
空气压缩机1通过气管与送粉器2.9相连，为本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备提供压缩空气，作为喷涂工作的加速介质。
粉末回收管2.10与粉末回收器3连接，用于回收未沉积的粉末，以便再次利用。
喷涂基体材料固定在左转子2.5以及右转子2.6上。
实施例中，左转子2.5以及右转子2.6均为回转体，右转子2.6两端不同，尖端夹持管材，平端夹持板材。
控制器2.8用于控制X轴滑轨2.1、Y轴滑轨2.3以及Z轴滑轨2.2，进而实现喷枪2.4在箱体2.0内的三维立体移动。
控制器2.8还用于控制左转子2.5、右转子2.6以及底部滑轨2.7，进而实现喷涂基体材料的水平运动以及回转运动。
实施例中，应用本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备，具体工作步骤如下：
步骤1、检查压缩空气机1、冷喷涂单元2、以及粉末回收器3是否正常；
步骤2、将喷涂基体材料固定在左转子2.5以及右转子2.6上，保持夹紧；
步骤3、通过控制器2.8，设定喷枪2.4的移动路径，调整喷涂距离为12-15mm，喷枪2.4移动速度为30mm/s；
步骤4、打开空气压缩机1，将气体压力调整在1.0MPa；
步骤5、打开粉末回收器3开关；
步骤6、打开送粉器2.9，调节送粉速度和气体温度等喷涂参数，保持送粉；
步骤7、启动喷涂程序，喷枪按程序设定自动移动，喷涂工作开始；
步骤8、喷涂完毕后，先关闭送粉器2.9开关，再按顺序分别关掉空气压缩机1、控制器2.8以及粉末回收器3，然后取下工件，进行后续加工。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种箱体式自动化冷喷涂设备，其特征在于：以压缩空气为喷涂气体，不受作业场地限制，喷涂基体材料置于冷喷涂箱体内，进行匀速的喷涂，并通过粉末回收器对未沉积的粉末进行回收再利用，节约喷涂成本。
2.根据权利要求1所述的一种箱体式自动化冷喷涂设备，其特征在于，包括：空气压缩机(1)、冷喷涂单元(2)以及粉末回收器(3)；
进一步的，冷喷涂单元(2)包括：箱体(2.0)，X轴滑轨(2.1)，Z轴滑轨(2.2)，Y轴滑轨(2.3)，喷枪(2.4)，左转子(2.5)，右转子(2.6)，底部滑轨(2.7)，控制器(2.8)，送粉器(2.9)，粉末回收管(2.10)；
更进一步的，X轴滑轨(2.1)、底部滑轨(2.7)、控制器(2.8)、送粉器(2.9)以及粉末回收管(2.10)分别固定在箱体(2.0)的内部；
更进一步的，Y轴滑轨(2.3)固定在X轴滑轨(2.1)的滑块上，Z轴滑轨(2.2)固定在Y轴滑轨(2.3)的滑块上，喷枪(2.4)固定在Z轴滑轨(2.2)的滑块上；
更进一步的，喷枪(2.4)与送粉器(2.9)相连；
更进一步的，左转子(2.5)以及右转子(2.6)固定在底部滑轨(2.7)的滑块上；
空气压缩机(1)通过气管与送粉器(2.9)相连，为本发明的一种箱体式自动化冷喷涂设备提供压缩空气，作为喷涂工作的加速介质；
粉末回收管(2.10)与粉末回收器(3)连接，用于回收未沉积的粉末，以便再次利用；
喷涂基体材料固定在左转子(2.5)以及右转子(2.6)上；
控制器(2.8)用于控制X轴滑轨(2.1)、Y轴滑轨(2.3)以及Z轴滑轨(2.2)，进而实现喷枪(2.4)在箱体(2.0)内的三维立体移动。
控制器(2.8)还用于控制左转子(2.5)、右转子(2.6)以及底部滑轨(2.7)，进而实现喷涂基体材料的水平运动以及回转运动。
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