CN219059091U - 一种等离子喷涂沉积效率增强装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种等离子喷涂沉积效率增强装置，涉及等离子热喷涂技术领域，以解决现有技术中等离子喷涂喷头喷射的粉末在零件上沉积效率低的问题，该等离子喷涂沉积效率增强装置包括连接件(2)和加热筒(1)，加热筒(1)由其一端向其另一端直径逐渐增加，连接件(1)的一端与加热筒(1)的小口径一端连接且另一端与等离子喷枪(3)的喷口连接，由等离子喷枪(3)的喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒(1)至基体(4)表面上。等离子喷枪的喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒至基体表面上，喷涂材料在穿过加热筒的过程中被加热筒加热，使喷涂材料喷出后保持熔融状态，在到达基体表面时喷涂材料仍保持较高的温度，提高粉末的沉积效率。

Description

一种等离子喷涂沉积效率增强装置

技术领域

本实用新型涉及等离子热喷涂技术领域，尤其是涉及一种等离子喷涂沉积效率增强装置。

背景技术

等离子喷涂技术是一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂；喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高；由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。在陶瓷网纹辊领域，大多采用等离子喷涂工艺进行陶瓷粉末的表面涂层喷涂。

相对于其他类型的表面处理手段，等离子喷涂的沉积效率相对比较低，对于部分类型粉末甚至在30％左右。喷涂距离是影响沉积效率的主要参数，是指喷嘴端面到基体表面的直线距离。粉末在等离子焰流中加热和加速都需要一段时间，因此应有一个合适的喷涂距离，喷涂距离过近，会因粉末加热时间短，撞击变形不充分而影响涂层质量，还会使零件受等离子焰流的影响而温度升高快、出现严重氧化，造成涂层脱落。喷涂距离过远又会使已经加热到熔融状态的粉末在与零件接触时冷却下来，飞行速度也开始降低，同样影响涂层质量，喷涂效率会明显降低。因此，传统的喷头喷射的粉末在零件上沉积效率低，涂层在基体上分布不均匀，严重影响涂层的性能，限制了其在工业中广泛应用。

专利CN 206751907 U中公开了一种等离子喷涂送粉装置，包括送粉架、送粉方块、喷嘴配合面和送粉方块通孔，所述送粉架固定安装在喷嘴上，且送粉架的外侧固定插接安装有送粉方块，所述送粉架的下端两侧分别设有送粉架通孔和送粉架螺纹孔，且送粉架通孔和送粉架螺纹孔内均设有内六角螺丝，所述送粉方块中设有送粉方块螺纹孔，且送粉方块螺纹孔中安装有送粉针，所述送粉方块通孔内部设有的内六角螺丝与送粉架连接，且送粉方块通孔内通过内六角螺丝穿过与送粉架螺纹孔并与送粉方块连接。该装置的三个送粉都互相垂直，从三个方向将粉末送入等离子弧中，大大提高送粉效率，充分利用等离子弧的能量，从而提高了粉末的沉积效率，但该装置需要设置三个送粉方块，结构复杂，安装不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子喷涂沉积效率增强装置，以解决现有技术中等离子喷涂喷头喷射的粉末在零件上沉积效率低的问题，本实用新型的等离子喷涂沉积效率能够提高粉末的沉积效率，使喷涂材料在基体表面分布更均匀，提高喷涂质量。

本实用新型提供的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，包括连接件和加热筒，所述加热筒由其一端向其另一端直径逐渐增加，所述连接件的一端与所述加热筒的小口径一端连接且另一端与等离子喷枪的喷口连接，由等离子喷枪的喷口喷出的喷涂材料穿过所述加热筒至基体表面上。

作为本实用新型的一个优选方案，所述加热筒包括加热线圈，所述加热线圈呈螺旋状环绕并沿所述加热筒的轴线方向环绕的直径逐渐增加，所述加热线圈与高频振荡电路连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述加热筒还包括隔热层，所述隔热层包覆于所述加热线圈的外侧。

作为本实用新型的一个优选方案，所述加热线圈的直径由所述加热筒的小口径一端向所述加热筒的大口径一端逐渐增加。

作为本实用新型的一个优选方案，所述连接件为两端均设置有开口的连接管，所述连接管与所述加热筒同轴连接。

作为本实用新型的一个优选方案，在所述连接件远离所述加热筒的一端的内侧设置有内螺纹，在等离子喷枪的喷口外周设置有外螺纹，所述连接件通过内螺纹与外螺纹与等离子喷枪的喷口可拆卸连接。

作为本实用新型的一个优选方案，所述加热筒的长度的8cm-10cm。

作为本实用新型的一个优选方案，所述隔热层为铝箔气泡隔热膜。

作为本实用新型的一个优选方案，所述加热线圈为铜线圈。

与现有技术相比，本实用新型有以下积极效果：

本实用新型提供的等离子喷涂沉积效率增强装置，通过包括连接件和加热筒，加热筒由其一端向其另一端直径逐渐增加，连接件的一端与加热筒的小口径一端连接且另一端与等离子喷枪的喷口连接，由等离子喷枪的喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒至基体表面上。本实用新型中的加热筒连接在等离子喷枪的喷口处，使喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒至基体表面上，喷涂材料在穿过加热筒的过程中被加热筒加热，使喷涂材料喷出后保持熔融状态，在到达基体表面时喷涂材料仍保持较高的温度，提高粉末的沉积效率。同时加热筒的热量还能有效的去除基体表面的潮气、改善基体表面的活化状态、减轻喷涂粒子冷却时产生的热应力等，进一步提高粉末的沉积效率。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的等离子喷涂沉积效率增强装置与等离子喷枪的喷口连接时的结构示意图；

图2为本实用新型中的加热线圈的结构示意图。

图中：1、加热筒；11、加热线圈；12、隔热层；2、连接件；3、等离子喷枪；4、基体；5、高频振荡电路。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，如图1-图2所示，包括连接件2和加热筒1。加热筒1由其一端向其另一端直径逐渐增加，连接件2的一端与加热筒1的小口径一端连接且另一端与等离子喷枪3的喷口连接，由等离子喷枪3的喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒1至基体4表面上。其中，加热筒1呈锥形状或呈喇叭状，加热筒1的扩口端靠近基体4表面设置，使喷涂材料由等离子喷枪3的喷口顺利到达基体表面。

本实施例中的加热筒1连接在等离子喷枪3的喷口处，使喷口喷出的喷涂材料穿过加热筒1至基体4表面上，喷涂材料在穿过加热筒1的过程中被加热筒1加热，使喷涂材料喷出后保持熔融状态，在到达基体4表面时喷涂材料仍保持较高的温度，提高粉末的沉积效率。同时加热筒1的热量还能有效的去除基体4表面的潮气、改善基体表面的活化状态、减轻喷涂粒子冷却时产生的热应力等，进一步提高粉末的沉积效率。

另外，加热筒1设置在等离子喷枪3的喷口处，使等离子喷枪3的喷口与基体4表面之间的距离大于加热筒1的长度，避免喷涂材料加热时间短，撞击变形不充分而影响涂层质量，也避免基体4表面出现严重氧化，造成涂层脱落的现象。同时便于控制等离子喷枪3的喷口与基体4表面之间的距离，使喷涂材料在基体表面分布更均匀，提高喷涂质量。

本实施例中的等离子喷涂沉积效率增强装置结构简单，与等离子喷枪3拆装方便，使用成本低。

优选地，如图2所示，加热筒1包括加热线圈11，加热线圈11呈螺旋状环绕并沿加热筒1的轴线方向环绕的直径逐渐增加。加热线圈11与高频振荡电路5连接。优选地，加热线圈11为铜线圈。

本实施例中的高频振荡电路5提供高频电流，高频电流使加热线圈11内产生交变磁场，处于交变磁场中的导体内部将会出现涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使导体升温，从而实现对穿过加热线圈11内部的喷涂材料进行加热。

在陶瓷网纹辊的制造过程中，通常利用等离子喷涂技术来喷涂氧化铝、氧化铬等粉末，这些粉末的相对熔点比较低，试验测得这些粉末的沉积效率能由40％提高到70％。

优选地，加热线圈11的直径由加热筒1的小口径一端向加热筒1的大口径一端逐渐增加，加热线圈11最细端的直径为6mm，最粗端的直径为12mm，使沿加热筒的轴线方向上的各处对喷涂材料的加热效果保持一致。

优选地，加热筒1还包括隔热层12，隔热层12包覆于加热线圈11的外侧。

本实施例中的加热线圈11在使用的过程中受内部高温喷涂材料的影响温度升高，隔热层12对加热线圈11起到保护作用，避免加热线圈11暴露在外，保证使用时的安全性。

优选地，如图1和图2所示，连接件2为两端均设置有开口的连接管，连接管与加热筒1同轴连接。加热筒1小口径一端的加热线圈连接在连接管上，连接管的另一端与等离子喷枪的喷口连接，喷涂材料从等离子喷枪的喷口处喷出穿过连接管和加热线圈11至基体表面。

优选地，在连接件2远离加热筒1的一端的内侧设置有内螺纹，在等离子喷枪的喷口外周设置有外螺纹，连接件2通过内螺纹与外螺纹与等离子喷枪的喷口可拆卸连接。

本实施例中的加热筒1通过连接件2与等离子喷枪的喷口可拆卸连接，拆装方便，增加等离子喷枪使用的灵活性。

优选地，加热筒1的长度的8cm-10cm。

等离子喷涂的喷涂距离的大小直接影响喷涂质量，喷涂距离通常为7cm-15cm。本实施例中将加热筒1的长度设置为8cm-10cm，使喷涂材料从加热筒1穿过至基体表面，喷涂材料在喷出后受加热筒的加热作用，提高喷涂材料在基体表面的沉积效率，加热筒的设置长度更为合理，易于控制等离子喷枪3的喷口与基体4表面之间的距离，提高喷涂质量。

优选地，隔热层12为铝箔气泡隔热膜。铝箔气泡隔热膜不仅具有良好的绝缘、热反射、隔热、反辐射功能，而且起到很好防潮、保温、节能作用。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可做出若干变形和改进，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，包括连接件(2)和加热筒(1)，所述加热筒(1)由其一端向其另一端直径逐渐增加，所述连接件(2)的一端与所述加热筒(1)的小口径一端连接且另一端与等离子喷枪(3)的喷口连接，由等离子喷枪(3)的喷口喷出的喷涂材料穿过所述加热筒(1)至基体(4)表面上。

2.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述加热筒(1)包括加热线圈(11)，所述加热线圈(11)呈螺旋状环绕并沿所述加热筒(1)的轴线方向环绕的直径逐渐增加，所述加热线圈(11)与高频振荡电路(5)连接。

3.根据权利要求2所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述加热筒(1)还包括隔热层(12)，所述隔热层(12)包覆于所述加热线圈(11)的外侧。

4.根据权利要求2所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述加热线圈(11)的直径由所述加热筒(1)的小口径一端向所述加热筒(1)的大口径一端逐渐增加。

5.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述连接件(2)为两端均设置有开口的连接管，所述连接管与所述加热筒(1)同轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，在所述连接件(2)远离所述加热筒(1)的一端的内侧设置有内螺纹，在等离子喷枪的喷口外周设置有外螺纹，所述连接件(2)通过内螺纹与外螺纹与等离子喷枪的喷口可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述加热筒(1)的长度的8cm-10cm。

8.根据权利要求3所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述隔热层(12)为铝箔气泡隔热膜。

9.根据权利要求2所述的一种等离子喷涂沉积效率增强装置，其特征在于，所述加热线圈(11)为铜线圈。

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