CN209890734U - 一种电火花沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电火花沉积装置，利用环形磁铁或中心对称的长条形磁铁，将导电磁粉聚集在工具电极的第二端，构成柔性的工具头，使得在电火花沉积的过程中，导电磁粉将自适应于细长管件的内壁形状，且本实用新型提供的电火花沉积装置在与细长管件的内壁的相对运动过程中，将对细长管件的内壁产生稳定的动态接触式放电，不仅适用于对各种形状复杂的内表面进行沉积，而且在对细长管件的内壁的沉积过程中沉积区域放电点的分布将更为均匀，解决了传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致的无法获得适用的涂层的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及表面涂层技术领域，尤其涉及一种电火花沉积装置。
背景技术
电火花沉积技术因其对工件的热输入量小，热影响区域小，从而使得工件基本无变形，沉积层与基体为冶金结合，具有良好的耐磨性和耐高温性。且由于采用该技术对工件表面进行强化处理，有着工艺简单、资源消耗小、设备易操作、使用成本低、生产周期短、具有较高的节能环保意义等优点而日渐受到人们的重视，近几年该技术来获得了较快发展，在零件表面强化涂层制造领域得到了日益广泛的应用。
如图1所示，采用传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致了无法获得适用的涂层的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电火花沉积装置，解决了传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致的无法获得适用的涂层的技术问题。
本实用新型提供了一种电火花沉积装置，包括：工具电极、环形磁铁或至少两个长条形磁铁、驱动装置和电源；
所述工具电极的第一端与所述驱动装置的控制端连接，所述驱动装置驱动所述工具电极做旋转运动；
所述电源的正极与所述工具电极连接；
所述电源的负极与待处理管状工件连接；
所述环形磁铁固定套接于所述工具电极的第二端；
或
所述工具电极的第二端开设有中心对称的凹槽；
所述凹槽的形状与所述长条形磁铁的形状匹配，且所述凹槽的数量与所述长条形磁铁的数量一致；
所述长条形磁铁固定于所述凹槽内。
可选地，所述工具电极还包括若干根金属丝；
所述环形磁铁设置于若干根所述金属丝构成的金属丝区域；
或
所述长条形磁铁设置于若干根所述金属丝构成的金属丝区域。
可选地，若干根所述金属丝的长度根据所述待处理管状工件的内径进行匹配设置。
可选地，所述驱动装置为超声换能器。
可选地，所述驱动装置为转速可调驱动装置。
可选地，还包括导电磁粉补充器；
所述导电磁粉补充器包括导电磁粉存储器、第一喷吹装置和第一导管；
所述第一喷吹装置的输入端与所述导电磁粉存储器的输出端连接；
所述第一喷吹装置的输出端与所述第一导管连接；
所述第一导管将所第一述喷吹装置喷出的导电磁粉引到所述工具电极的第二端。
可选地，还包括保护气体喷吹装置；
所述保护气体喷吹装置包括第二喷吹装置和第二导管；
所述第二喷吹装置的输出端与所述第二导管连接；
所述第二导管将所述第二喷吹装置喷出的保护气体引到所述工具电极的第二端与所述待处理管状工件的交界处。
可选地，还包括夹具；
所述待处理管状工件通过所述夹具固定。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供了一种电火花沉积装置，包括：工具电极、环形磁铁或至少两个长条形磁铁、驱动装置和电源；所述工具电极的第一端与所述驱动装置的控制端连接，所述驱动装置驱动所述工具电极做旋转运动；所述电源的正极与所述工具电极连接；所述电源的负极与待处理管状工件连接；所述环形磁铁固定套接于所述工具电极的第二端；或所述工具电极的第二端开设有中心对称的凹槽；所述凹槽的形状与所述长条形磁铁的形状匹配，且所述凹槽的数量与所述长条形磁铁的数量一致；所述长条形磁铁固定于所述凹槽内。
本实用新型利用环形磁铁或中心对称的长条形磁铁，将导电磁粉聚集在工具电极的第二端，构成柔性的工具头，使得在电火花沉积的过程中，导电磁粉将自适应于细长管件的内壁形状，且本实用新型提供的电火花沉积装置在与细长管件的内壁的相对运动过程中，将对细长管件的内壁产生稳定的动态接触式放电，不仅适用于对各种形状复杂的内表面进行沉积，而且在对细长管件的内壁的沉积过程中沉积区域放电点的分布将更为均匀，有效地提高涂层的均匀性和连续性，减少涂层的微观缺陷，提高涂层的致密性，从而实质地提高沉积质量，解决了传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致的无法获得适用的涂层的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的示意图；
图2为本实用新型提供的一种电火花沉积装置的一个结构示意图；
图3为本实用新型提供的一种电火花沉积装置的另一个结构示意图
其中，附图标记为：
1、工具电极；2、驱动装置；3、磁铁；4、电源；5、待处理管状工件；6、导电磁粉补充器；7、保护气体喷吹装置；8、夹具；9、金属丝；10、导电磁粉。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种电火花沉积装置，解决了传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致的无法获得适用的涂层的技术问题。
为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图2和图3，本实用新型提供了一种电火花沉积装置的一个实施例，包括：
工具电极1、环形磁铁3或至少两个长条形磁铁3、驱动装置2和电源4；
工具电极1的第一端与驱动装置2的控制端连接，驱动装置2驱动工具电极1做旋转运动；
电源4的正极与工具电极1连接；
电源4的负极与待处理管状工件5连接；
环形磁铁3固定套接于工具电极1的第二端；
或
工具电极1的第二端开设有中心对称的凹槽；
凹槽的形状与长条形磁铁3的形状匹配，且凹槽的数量与长条形磁铁3的数量一致；
长条形磁铁3固定于凹槽内；
本实用新型实施例利用环形磁铁3或中心对称的长条形磁铁3，将导电磁粉10聚集在工具电极1的第二端，构成柔性的工具头，使得在电火花沉积的过程中，导电磁粉10将自适应于细长管件的内壁形状，且本实用新型提供的电火花沉积装置在与细长管件的内壁的相对运动过程中，将对细长管件的内壁产生稳定的动态接触式放电，不仅适用于对各种形状复杂的内表面进行沉积，而且在对细长管件的内壁的沉积过程中沉积区域放电点的分布将更为均匀，有效地提高涂层的均匀性和连续性，减少涂层的微观缺陷，提高涂层的致密性，从而实质地提高沉积质量，解决了传统的硬质工具电极对细长管件的内壁进行放电沉积的过程中，由于硬质工具电极与细长管件的内壁之间的接触力波动大，动态接触极其不稳定，导致的无法获得适用的涂层的技术问题。
进一步地，工具电极1还包括若干根金属丝9；
环形磁铁3设置于若干根金属丝9构成的金属丝区域；
或
长条形磁铁3设置于若干根金属丝9构成的金属丝区域。
进一步地，若干根金属丝9的长度根据待处理管状工件5的内径进行匹配设置；
需要说明的是，采用金属丝9提高导电磁粉10在待处理管状工件5的内表面的附着程度，其次，对于内表面形状规律的待处理管状工件5，若金属丝9的长度与待处理管状工件5的内径匹配设置，能够更加提高涂层的均匀性和连续性。
进一步地，驱动装置2为超声换能器；
需要说明的是，超声换能器产生的超声冲击能够在沉积的待处理管状工件5的内表面产生超声喷丸效应，该效应无疑将极大地消除表面残余应力，从而实质性地提高沉积涂层的厚度。
进一步地，驱动装置2为转速可调驱动装置2。
进一步地，还包括导电磁粉10补充器6；
导电磁粉10补充器6包括导电磁粉10存储器、第一喷吹装置和第一导管；
第一喷吹装置的输入端与导电磁粉10存储器的输出端连接；
第一喷吹装置的输出端与第一导管连接；
第一导管将所第一述喷吹装置喷出的导电磁粉10引到工具电极1的第二端；
需要说明的是，工具电极1在沉积过程中虽然会不断发生放电损耗，然而可以在不中断沉积过程的状态下，通过导电磁粉10补充器6从外界持续补充导电磁粉10来对工具电极1的损耗区域进行填充修复，从而使得工具电极1基本恢复到初始状态，这无疑将使得工具电极1具有极长的寿命和使用连续性；
可以理解的是，第一喷吹装置可以是电磁泵或其他能够将导电磁粉10从导电磁粉10存储器中吸出来并从第一导管中喷出其他装置。
进一步地，还包括保护气体喷吹装置7；
保护气体喷吹装置7包括第二喷吹装置和第二导管；
第二喷吹装置的输出端与第二导管连接；
第二导管将第二喷吹装置喷出的保护气体引到工具电极1的第二端与待处理管状工件5的交界处；
需要说明的是，保护气体有多种，可以根据实际的需求选择需要进行喷吹的保护气体，并通过保护气体喷吹装置7输送至工具电极1的第二端与待处理管状工件5的交界处；
可以理解的是，第二喷吹装置可以是电磁泵。
进一步地，还包括夹具8；
待处理管状工件5通过夹具8固定。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电火花沉积装置，其特征在于，包括：工具电极、环形磁铁或至少两个长条形磁铁、驱动装置和电源；
所述工具电极的第一端与所述驱动装置的控制端连接，所述驱动装置驱动所述工具电极做旋转运动；
所述电源的正极与所述工具电极连接；
所述电源的负极与待处理管状工件连接；
所述环形磁铁固定套接于所述工具电极的第二端；
或
所述工具电极的第二端开设有中心对称的凹槽；
所述凹槽的形状与所述长条形磁铁的形状匹配，且所述凹槽的数量与所述长条形磁铁的数量一致；
所述长条形磁铁固定于所述凹槽内。
2.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，所述工具电极还包括若干根金属丝；
所述环形磁铁设置于若干根所述金属丝构成的金属丝区域；
或
所述长条形磁铁设置于若干根所述金属丝构成的金属丝区域。
3.根据权利要求2所述的电火花沉积装置，其特征在于，若干根所述金属丝的长度根据所述待处理管状工件的内径进行匹配设置。
4.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，所述驱动装置为超声换能器。
5.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，所述驱动装置为转速可调驱动装置。
6.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，还包括导电磁粉补充器；
所述导电磁粉补充器包括导电磁粉存储器、第一喷吹装置和第一导管；
所述第一喷吹装置的输入端与所述导电磁粉存储器的输出端连接；
所述第一喷吹装置的输出端与所述第一导管连接；
所述第一导管将所第一述喷吹装置喷出的导电磁粉引到所述工具电极的第二端。
7.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，还包括保护气体喷吹装置；
所述保护气体喷吹装置包括第二喷吹装置和第二导管；
所述第二喷吹装置的输出端与所述第二导管连接；
所述第二导管将所述第二喷吹装置喷出的保护气体引到所述工具电极的第二端与所述待处理管状工件的交界处。
8.根据权利要求1所述的电火花沉积装置，其特征在于，还包括夹具；
所述待处理管状工件通过所述夹具固定。
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