CZ350392A3 - Method of coating a surface by hot spraying and expansion nozzle for making the same - Google Patents
Method of coating a surface by hot spraying and expansion nozzle for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ350392A3 CZ350392A3 CS923503A CS350392A CZ350392A3 CZ 350392 A3 CZ350392 A3 CZ 350392A3 CS 923503 A CS923503 A CS 923503A CS 350392 A CS350392 A CS 350392A CZ 350392 A3 CZ350392 A3 CZ 350392A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cooling
- carbon dioxide
- jet
- expansion
- nozzle
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
K PROVÁDĚNÍ ZPOSOBUFOR IMPLEMENTATION
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu povlečení povrchu tepelným postřikem, při kterém se na povlékaný povrch vrhá postřikový paprsek sestávající z horkého dopravního plynu a roztavených částic látky.a .v sousedství postřikového paprsku se provádí chlazeni chladicím paprskem sestávajícím z podstatných dílů oxidu uhličitého a obsahujícím studený plyn a sněhové částice. Vynález se dále týká expanzní trysky k provádění způsobu definovaného výše.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of coating a surface with a thermal spray, in which a spray jet consisting of hot transport gas and molten substance particles is projected onto the surface to be coated. snow particles. The invention further relates to an expansion nozzle for carrying out the method defined above.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Způsob definovaný výše je znám z patentového spisu DE-PS 26 15 022. Při tomto způsobu se jako chladicí prostředek používá čistý oxid uhličitý C02, přičemž se tento přivádí v kapalném stavu do trysky vytvářející chladicí paprsek. Při výstupu z trysky se tvoří směs plynného a tuhého oxidu uhličitého, to je sněhových částtic.. CO^, která při. dopadu; na obrobek, dosahuj,e zvlá- . ště'vysokého a ve spojení s tepelným nanášením vrstev zvláště výhodného výkonu chlazení. Kdyby bylo při způsobu popsaném v patentovém spisu DE-PS 26 15 022 použito plynného místo kapalného oxidu uhličitého, byl by chladicí účinek značně snížen, ne bot vyvíjený chladicí paprsek by byl méně chladný a obsahoval by ' podstatně nižší podíl sněhových částic oxidu uhličitého^ To je způsobeno předně tím£ že ono množství chladu, které musí být přivedeno pro přechod oxidu uhličitého z kapalné do plynné fáze, není při čisté expanzi plynu již k dispozici, a za druhé proto, že u trysky znázorněné ve zmíněném patentovém spisu DE-PS 26 15 022 a u jiných běžných kruhových trysek oxid uhličitý ihned po opuštění trysky nasává okolní vzduch, načež dojde k intenzivní výměně tepla s tímto vzduchem a'následkem toho se vytváří mnohem méně sněhu než při expanzi kapalného oxidu uhličitého. Tento sníh totiž přispívá podstatně ke známému chladicímu účinku a tvoří latentní zásobník chladu, který bezprostředně ochlazuje obrobek. Důsledkem hy bylo ve srovnání se způsobem podle DE-PS 26 15 022 podstatně snížené ochlazování chlazeného obrobku.The process defined above is known from DE-PS 26 15 022. In this process, pure CO 2 is used as the cooling agent, and it is supplied in liquid form to the nozzle forming the cooling jet. Upon exiting the nozzle, a mixture of gaseous and solid carbon dioxide, i.e., snow particles, is formed. impact ; on the workpiece; high and, in conjunction with the thermal deposition of layers, a particularly advantageous cooling performance. If the process described in DE-PS 26 15 022 were to use gaseous instead of liquid carbon dioxide, the cooling effect would be greatly reduced, since the cooling beam generated would be less cold and contain substantially less carbon dioxide snow particles. This is due, firstly, to the fact that the amount of cold which must be brought to transfer carbon dioxide from the liquid to the gaseous phase is no longer available in the pure expansion of the gas, and secondly because the nozzle shown in DE-PS 26 15 022 and other conventional ring nozzles, carbon dioxide sucks in ambient air as soon as it leaves the nozzle, whereupon intense heat exchange with this air results in much less snow than liquid carbon dioxide expansion. In fact, this snow contributes substantially to the known cooling effect and forms a latent reservoir of cold which immediately cools the workpiece. As a result of hy, the cooling of the workpiece to be cooled was considerably reduced compared to the method of DE-PS 26 15 022.
Totéž platí i pro způsoby známé z evropského patentového spisu EP-PS 0 263 469, při kterých se pro chlazení tepelněThe same applies to the processes known from EP-PS 0 263 469, in which they are thermally cooled for cooling
-2— postřikováných povrchů používá chladicí paprsek vyvíjený z kapalného CO^, avšak smíchaný a sestávající z plynného COg, ze sněhu C02-a z dalších plynů, například helia a/nebo vodíku.The sprayed surfaces use a cooling beam generated from liquid CO 2, but mixed and consisting of CO 2 gas, CO 2 snow, and other gases such as helium and / or hydrogen.
Použití kapalného oxidu uhličitého, přičemž jde o CO^ mající teplotu místnosti a zkapalňovací tlak, však znamená, že je třeba zajistit zvláštní formu zásobování COg, totiž takovou, při které se oxid uhličitý odebírá ze zásobníků v kapalné.fázi. To. znamená, že oxid uhličitý, který podle standardního skladování při 20 °C má v zásobníkách tlak asi 5,7 MPa, se z nich musí odebírat stoupací trubkou nebo jiným zvláštním způsobem, to znamená, že zásobníky musí být opatřeny odběrem v kapalné fázi·However, the use of liquid carbon dioxide, being CO 2 having a room temperature and a liquefaction pressure, means that a particular form of CO 2 supply, namely one in which carbon dioxide is removed from the containers in the liquid phase, must be provided. It. means that carbon dioxide, which, according to standard storage at 20 ° C, has a pressure of about 5,7 MPa in the containers, must be taken from it by means of a riser or other special means, ie the containers must be provided with liquid-phase sampling
Další obtíž při použití oxidu uhličitého ke chladicím účelům ve spojení se způsoby tepelného postřiku spočívá v tom, že s paprskem oxidu uhličitého vystupujícího z obvyklé kruhové trysky se vytváří turbulentní, široce rozvrstvený směsný paprsek sněhu a plynu, který neumožňuje žádné cílené působení na vhodně ohraničenou oblast povrchu. Při použití takového turbulentního a rozbíhavého paprsku oxidu uhličitého v blízkosti postřikového paprsku může kromě toho vznikat nevhodné vzájemné ovlivňování postřikového paprsku a chladicího paprsku.A further difficulty in using carbon dioxide for cooling purposes in conjunction with thermal spraying methods is that a carbon dioxide jet emerging from a conventional circular nozzle produces a turbulent, broadly stratified snow and gas jet that does not allow any targeted action on a suitably delimited area surface. In addition, the use of such a turbulent and divergent carbon dioxide jet in the vicinity of the spray jet may cause undesirable interaction of the spray jet and the cooling jet.
Úkolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit způsob povlečení povrchu tepelným postřikem s chlazením CO^, u kterého by byly uvedené nedostatky odstraněny a bylo také umožněno použití plynného oxidu uhličitého.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of coating a surface with a CO 2 -coated thermal spray, in which said drawbacks are eliminated and the use of carbon dioxide gas is also possible.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vynález řeší úkol tím, že vytváří způsob povlečení povrchu tepelným postřikem, při kterém se na povlékaný povrch vrhá postřikový paprsek sestávající z horkého dopravního plynu a roztavených částic látky a v sousedství postřikového paprsku se provádí chlazení chladicím paprskem sestávajícím z podstatných dílů oxidu uhličitého a obsahujícím studený plyn a sněhové částice, jehož podstata spočívá v tom, že podíl oxidu uhličitého ve chladicím paprsku se získává z plynného oxidu uhličitého o tlaku alespoň 4,5 MPa a sice tak, že plynný oxid uhličitý se nechá nejdříve expandovat přes štěrbinovou trysku nebo jiný štěrbinovtý otvor do expanzního prostoru uzavřeného proti okolí uspořádaného kolem expanzní štěrbiny a vycházeje z tohoto expanzního prostoru a jeho výstupního otvoru se vytváří chladicí paprsek a vrhá se na chlazenou oblast.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of coating a surface by thermal spraying, in which a spray jet consisting of hot conveying gas and molten substance particles is projected onto the surface to be coated and cooled in the vicinity of the spray jet. gas and snow particles, the nature of which is that the fraction of carbon dioxide in the cooling beam is obtained from gaseous carbon dioxide at a pressure of at least 4.5 MPa, such that the carbon dioxide gas is first expanded through a slot nozzle or other slot opening a cooling beam is formed into the expansion space enclosed against the environment arranged around the expansion slot and emanating from the expansion space and its outlet opening and plunging onto the cooled area.
Na základě toho, že podle vynálezu se vychází z plynného a · nikoliv*'Z- kapalného* čitého ý» -může odpadnout^ jakékoli.·*.....On the basis that the present invention is based on the gas and · not * 'Z - dioxide liquid * ý »^ -can omitted any. · * .....
zvláštní vybavení zásobníků oxidu uhličitého. Nepatrné omezení zde vznikne tím, že tlak oxidu uhličitého v těchto zásobníkách nesmí, klesnout pod 4,5 MPa, nebot chlazení pro chladicí paprsek se získává pouze z expanzního ochlazení plynného oxidu uhličitého a j.i^nak není více k dispozici žádný příspěvek latentního chladu kapalného oxidu nhl.l čitého. Z tohoto důvodu je pod hodnotou tlakuspecial equipment for carbon dioxide containers. A slight limitation here is that the carbon dioxide pressure in these containers must not fall below 4.5 MPa, since cooling for the cooling beam is obtained only from the expansion cooling of carbon dioxide gas and no more latent cold liquid oxide contribution is available. nhl.l čitý. For this reason, it is below the pressure value
4,5 MPa, což může nastat při nepříznivých podmínkách, například při uložení zásobníků volně a při nízkých teplotách okolí, chladicí výtěžek příliš malý. Je-li však možné, aby standardní hodnoty tlaku 5,7 MPa, které se nastaví při teplotě místnosti, byly dosaženy, je funkce zcela uspokojivá·4.5 MPa, which can occur under unfavorable conditions, for example when storing containers freely and at low ambient temperatures, the cooling yield is too low. However, if it is possible for the standard pressure values of 5.7 MPa set at room temperature to be reached, the function is completely satisfactory ·
Pro působení a účinnost vynálezu je především podstaný způsob expanze oxidu uhličitého podle vynálezu štěrbinovou tryskou nebo podobně do uzavřeného expanzního prostoru. Štěrbinová tryska .s podlouhlým a úzkým průřezem otvoru vytváří totiž expanzní paprsek s podstatně zvětšeným povrchem ve srovnání s expanzním paprskem vyvíjeným kruhovou tryskou. Tato zvětšená plocha povrchu má za následek zesílené spolupůsobení expanzního paprsku s jeho okolím, které - podle dalšího podstatného význaku vynálezu - je tvořeno expanzním prostorem, ve kterém se za provozu téměř výlučně nachází již expandovaný studený plynný oxid uhličitý. Teplejší okolní vzduch tudíž nemá žádný bezprostřední přístup k expandovanému oxidu uhličitému. 2 toho plyne, že z okolí může být oxidu uhličitému dodáváno pouze malé množství tepla a proto v expanzním prostoru - vlivem tamního tepelného deficitu - dochází k zesílenému vyvíjení sněhových částic oxidu uhličitého. Ve srovnání s neodstíněnou expanzí plynného oxidu uhličitého se tedy vyvíjí značně zvýšený podíl sněhových částic, které především působí silný chladicí účinek požadovaný při chlazení tepelně nastřikováných vrstev. Směs plynu a sněhových částic vznikající v expanzním prostoru se během dalšího průběhu expanzním prostorem přetvoří na chladicí paprsek a je vedena výstupním otvorem na obrobek. Takto vyvíjeným chladicím paprskem vzniká účinné chlazení obrobku v oblasti dopadu prou du, přičemž v případě potřebj? mohou být ke chladicímu paprsku přimíchávány ještě další plyny zvyšující chladicí účinek.In particular, for the operation and efficiency of the invention, the method of expanding the carbon dioxide of the invention is a slot nozzle or the like into a closed expansion space. In fact, the slit nozzle with an elongated and narrow cross-section of the opening forms an expansion jet with a substantially enlarged surface compared to the expansion jet produced by the circular jet. This increased surface area results in an enhanced interaction of the expansion beam with its surroundings, which - according to another essential feature of the invention - is formed by an expansion space in which the already expanded cold carbon dioxide gas is almost exclusively present during operation. Thus, warmer ambient air has no immediate access to the expanded carbon dioxide. It follows that only a small amount of heat can be supplied from the environment by carbon dioxide, and therefore, the expansion space - due to the local heat deficit - increases the carbon dioxide snow particles. Thus, compared to the unshaded expansion of carbon dioxide gas, a considerably increased proportion of snow particles is developed, which in particular causes the strong cooling effect required in cooling the thermally sprayed layers. The mixture of gas and snow particles formed in the expansion space is converted into a cooling beam during the further course of the expansion space and is led through the outlet opening to the workpiece. The cooling beam thus produced provides efficient cooling of the workpiece in the region of the current incidence, whereby in the case of need it is necessary. further cooling effect gases can be admixed to the cooling beam.
-4V zásadě je třeba s ohledem na navrhovaný způsob expanze uvést, že tento způsob je známý z jiného technického oboru, totiž z lékařské techniky. Tak například patentový spis DE-PS 36 24 787 popisuje chladicí a mrazicí sondu pro místní ochlazení oblastí lidského nebo zvířecího těla - v jedné vedlejší myšlence - také z elektronických součástek,^jpqčíysjící na.popisovaném principu, přičemž však se ochlazování příslušné oblasti provádí z bezprostřední blízkosti a nevyvíjí se žádný chladicí paprsek s dalekým dosahem, nýbrž vhodně vedený proud chladicího plynu. Přenesení, přizpůsobení a pozměněné použití podle předloženého vynálezu však není samozřejmé.In principle, with regard to the proposed expansion method, it should be noted that this method is known from another technical field, namely medical technology. For example, DE-PS 36 24 787 discloses a cooling and freezing probe for locally cooling areas of the human or animal body - in one side - also from electronic components as described above, but cooling the area from the immediate and no suitable long-range cooling beam is developed, but a suitably guided cooling gas stream. However, the transfer, adaptation and altered use of the present invention is not self-evident.
Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se chlazení chladicím paprskem provádí tak, že se chladicí paprsek vede za postřikovým paprskem.According to a preferred embodiment of the present invention, the cooling of the cooling jet is carried out by passing the cooling jet downstream of the spray jet.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se chladicí paprsek vede před postřikovým paprskem.According to a further preferred embodiment of the present invention, the cooling jet is passed upstream of the spray jet.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se vytváří více než jeden chladicí paprsek.According to another preferred embodiment of the present invention, more than one cooling jet is formed.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je postřikový paprsek na všech stranách obklopen chladicími paprsky nebo chladicím obalovým proudem.According to a further preferred embodiment of the present invention, the spray jet is surrounded by cooling jets or a cooling envelope stream on all sides.
Při tom je třeba poznamenat, že chladicí paprsek vedený za a/nebo před postřikovým paprskem především chrání postřikovou látku citlivou na teplotu nebo obrobky citlivé na teplo před přehřátím. Tepelnými postřikovacími procesy chlazenými popsaným způsobem je obecně možné zvýšení výkonu oproti postřikovacím procesům bez chlazení.It should be noted that the cooling jet downstream and / or before the spray jet primarily protects the temperature-sensitive spray substance or the heat-sensitive workpieces from overheating. Thermal spraying processes cooled in the described manner generally increase performance over spraying processes without cooling.
Způsob podle vynálezu se výhodně provádí s expanzní tryskou, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje vnitřní trubku s uzavírající štěrbinovou tryskou připojenou ke zdroji oxidu uhličitého a vnější trubku obklopující na konci štěrbinové trysky vnitřní trubku a tuto přesahující a vytvářející expanzní prostor, kterážto vnější trubka má na svém od štěrbinové trysky odlehlém konci výstupní otvor.The process according to the invention is advantageously carried out with an expansion nozzle comprising an inner tube with a closing nozzle connected to a carbon dioxide source and an outer tube surrounding at the end of the slot nozzle an overlapping and forming expansion space, the outer tube has an outlet opening at its remote end from the slot nozzle.
Podle výhodného provedení vynálezu expanzní prostor tvaru válce tvořený vnější trubkou má poměr průměru ku délce v rozsahu od 1 : 3 do 1 : 10, přednostně asi 1 : 5.According to a preferred embodiment of the invention, the cylindrical expansion space formed by the outer tube has a diameter to length ratio ranging from 1: 3 to 1: 10, preferably about 1: 5.
S expanzní tryskou podle vynálezu se při provozu způsobem podle vynálezu udržuje výhodně vzdálenost od obrobku asi 3 cm,With the expansion nozzle according to the invention, a distance from the workpiece of about 3 cm is preferably maintained during operation according to the invention,
-5aby se získalo výhodné působení expanzní trysky podle vynálezu.In order to obtain the advantageous action of the expansion nozzle according to the invention.
V zásadě je takés chladicím paprskem podle vynálezu možno odražené postřikové částice oddalovat od obrobku a tím vyloučit chyby při nanášení vrstvy.In principle, with the cooling beam according to the invention, the reflected spray particles can be moved away from the workpiece, thereby avoiding application errors.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l je schematické znázornění postřiku s autogenním plamenem, obr.2, je.expanzní tryska na oxid uhličitý podle vynálezu v bokorysném řezu a obr.3 je nárys expanzní trysky na oxid uhličitý podle vynálezu.The invention is illustrated in the drawings, wherein Fig. 1 is a schematic representation of an autogenous flame spray; Fig. 2 is a side elevation of the carbon dioxide expansion nozzle of the invention; and Fig. 3 is a front elevation of the carbon dioxide expansion nozzle of the invention.
Nejprve vyjdeme z normálního zásobování oxidem uhličitým, to znamená například ze středo- nebo vysokotlakého zásobníku teplotě místnosti. Tento obsahuje v normálním případě při rovnováze jak kapalný tak i plynný CO^ o tlaku asi 5,7 MPa. Plynný oxid uhličitý pod tímto tlakem se nyní podle vynálezu rozpíná přes velmi úzkou štěrbinovou trysku o délce několik mm do omezeného expanzního prostoru. Tímto způsobem vznikne na výstupní straně expanzního prostoru tvořeného například trubičkou, poměrně úzce ohraničený a málo turbulentní paprsek studeného plynného C02 a sněhu, který se výborně hodí zejména pro chlazení při tepelném postřiku.First we start from the normal carbon dioxide supply, that is to say from the medium or high pressure tank to room temperature. This normally contains both liquid and gaseous CO 2 at a pressure of about 5 psig at equilibrium. The gaseous carbon dioxide under this pressure now expands according to the invention via a very narrow slit nozzle several mm long into a limited expansion space. In this way, a relatively narrowly bounded and low-turbulent beam of cold CO 2 gas and snow is produced at the outlet side of the expansion chamber, for example a tube, which is particularly suitable for cooling in thermal spraying.
Dalšími pokusy přihlašovatel zjistil, že ještě vyšší a výhodnější chladicí účinek chladicího paprsku vytvářeného výše popsaným způsobem může být dosažen tím, že se vyjde od plynného oxidu 'uhličitého o. tlyku vyšším než 6,5 MPa, přednostně 7,5 až 8,0 MPa.By further experiments, the Applicant has found that an even higher and more advantageous cooling effect of the cooling beam produced by the above-described method can be achieved by starting from gaseous carbon dioxide at a pressure greater than 6.5 MPa, preferably 7.5 to 8.0 MPa. .
K tomu jsou však nutná zvláštní opatření, nebot - jak bylo výše uvedeno - oxid uhličitý ve standardních zásobnících je dosažitelný pouze o tlaku asi 5,7 MPa. Podle vynálezu se k řešení tohoto problému navrhuje, aby se zmíněné vyšší tlaky vyvíjely ohřevem zásobníku plynu včetně obsahu a tím vyvíjením vyššího tlaku par kapalného oxidu uhličitého nebo aby se zvýšení tlaku vyvíjelo čerpadlem zapojeným za zásobníkem. Zvláště výhodný bude zásobník například ohřívaný tak, že v něm bude uspořádán elektrický ohřívací vodič. Zásobníky opatřené ohřívacími vodiči jsou ostatně dosažitelné, nebot při přípravě velkých množství oxidu uhličitého. jsou v příslušných zásobníkách taková vyhřívací zařízení zabudována. Tato okolnost je tudíž příznivá pro ‘'vysokotlakou” 'variantu vynálezu a příslušně vybavený zásobník například se řízením vyhřívání, citlivým na tlak může požadované tlaky nad 6,5 MPa bez problému'poskytnout. V každém případě se však touto variantouHowever, special measures are necessary because, as mentioned above, carbon dioxide in standard tanks is only achievable at a pressure of about 5.7 MPa. According to the invention, to solve this problem, it is proposed that said higher pressures be exerted by heating the gas container including its contents and thereby generating a higher vapor pressure of liquid carbon dioxide, or that a pressure increase be exerted by a pump downstream of the container. For example, the container will be particularly preferably heated so that an electrical heating conductor is arranged therein. Containers equipped with heating conductors are, moreover, achievable, since large amounts of carbon dioxide are produced. such heating devices are incorporated in the respective containers. This circumstance is therefore favorable for a 'high pressure' variant of the invention, and an appropriately equipped tank, for example with pressure-sensitive heating control, can easily provide the required pressures above 6.5 MPa. In any case, however, this variant
-6způsobu. podle vynálezu vytvoří zvláště účinný chladicí, paprsek, jehož působení má příčinu ve vysokém obsahu, sněhu v paprsku.-6the way. According to the invention, a particularly efficient cooling beam, the action of which has a high content, creates a snow in the beam.
Obr.l znázorňuje způsob tepelného postřiku, například plamenový způsob postřiku nebo plamenový vysoce rychlý způsob postřiku prováděný se spalovacím plynem a s dopravním plynem. Je znázorněna postřiková tryska 1 a expanzní tryska 2 a obrobek. 2·Fig. 1 shows a thermal spraying method, for example, a flame spraying method or a flame-spraying high-speed spraying method carried out with combustion gas and transport gas. The spray nozzle 1 and the expansion nozzle 2 and the workpiece are shown. 2 ·
Pro nanášení povrchové vrstvy se znázorněný obrobek 2» například hřídel, uvede do otáčení podle šipky 4 a postřikový paprsek z postřikové trysky 1 se nařídí přibližně kolmo na povrch obrobku 2· Například může být nanesena proti opotřebení odolná vrstva obsahující wolframkarbid, přičemž postřiková tryska 1 a expanzní tryska 2 jsou spojeny, rovr vyřízeny a posouvány podle šipky 2 podél čáry rovnobč' ... .vrchem obrobku 2· Sxpanzní tryska 2 sleduje postřikovou trysku ve stálé vzdálenosti asi 5 cm až 15 cm mezi osami obou trysek 1,2. Je zřejmé, že nově nanesené oblasti vrstvy po opuštěné oblasti postřiku se dostanou do vlivu paprsku 2' chladivá vystu. V z expanzní trysky 2 a tato oblast povrchu obrobku 2 3 ot.s e nanesenou vrstvou je ochlazena a tím se také zamezí, šíření tepla z oblasti.postřiku do* oblastí povrchu obrobku 2 čiří ve opatřených povlakem. Jako chladicí prostředek zde přichází v úvahu zejména čistý oxid uhličitý, nebo — při nutnosti obzvláště vysokého výkonu chlazení - také směsi oxidu uhličitého s heliem a/nebo s vodíkem podle patentového spisu EP-PS 0 263 4&9, přičemž přídavné plyny se přednostně přidávají teprve bezprostředně v oblasti dopadu ca prsku 2' chladivá na povrch obrobku 2·For application of a surface layer, the workpiece 2 shown, for example, the shaft, is rotated according to arrow 4 and the spray jet from the spray nozzle 1 is directed approximately perpendicular to the surface of the workpiece 2. The expansion nozzle 2 is joined, aligned and displaced along the line parallel to the workpiece 2 along the line 2. The expansion nozzle 2 follows the spray nozzle at a fixed distance of about 5 cm to 15 cm between the axes of the two nozzles 1,2. It will be appreciated that the newly deposited areas of the coating over the abandoned spray area will be exposed to the coolant jet 2 '. The expansion of the nozzle 2, and the surface area of the workpiece 2 3 ot.se applied layer is cooled and thereby also prevented, diffusion of heat from oblasti.postřiku * into the surface region of the workpiece 2 in the clarified coated. Pure carbon dioxide is particularly suitable as a cooling agent, or - in the case of a particularly high cooling capacity - also mixtures of carbon dioxide with helium and / or hydrogen according to EP-PS 0 263 4 & 9, the additional gases being preferably added only immediately in the impact area of ca 2 'coolant on workpiece surface 2 ·
V obr.2 je znázorněna v řezu expanzní tryska pro provádění způsobu podle předloženého vynálezu. Tato sestává z vnitřní trubky 6 s uzavírající štěrbinovou tryskou 2 a z vnější trubky 2 obklopující na konci vnitřní trubku 6. Vnější trubka 2 tvoří expanzní prostor 8 otevřený na konci odlehlém od štěrbinové trysky 2·FIG. 2 is a cross-sectional view of an expansion nozzle for carrying out the method of the present invention. This consists of an inner tube 6 with a closing nozzle 2 and an outer tube 2 surrounding the inner tube 6 at the end. The outer tube 2 forms an expansion space 8 open at the end remote from the slot nozzle 2.
Obr.3 znázorňuje nárys expanzní trysky z obr.2 v řezu podle čáry S v obr.2. Podle vynálezu se do expanzní trysky a zejména do její vnitřní trubky 6 přivádí plynný oxid uhličitý o tlaku přednostně vyšším než 6,5 MPa a tento se rozpíná do expanzního prostoru 8. Při rozpínání vznikají zejména z důvodu vyvíjení podtlaku za štěrbinovou tryskou 2 studený plyn oxidu uhličitého a podíl sněhových částic a tak je v expanzním prostoru 8Figure 3 is a cross-sectional view of the expansion nozzle of Figure 2 taken along line S in Figure 2. According to the invention, gaseous carbon dioxide at a pressure of preferably greater than 6.5 MPa is fed to the expansion nozzle and in particular to its inner tube 6, and it expands into the expansion space 8. During expansion, cold oxide oxide gas is produced mainly under vacuum. carbon dioxide and snow particles and so is in the expansion space 8
-7směs studeného plynu a sněhu, která vytéká z expanzní trysky výstupním otvorem 10 vnější trubky 2 a je vedena k obrobku 2·-7 a mixture of cold gas and snow that flows from the expansion nozzle through the outlet opening 10 of the outer tube 2 and is directed to the workpiece 2;
Taková expanzní tryska, má být dimenzována podle průtokového množství. Expanzní tryska uvedeného typu pro běžné procesy postřiku plamenem má například vnitřní průměr D vnější trubky 2, viz obr.2, rovný 3 mm a tím - při zachování pravidla dimen.'...?ování. délky - má přesahující „délku,,například .15. mm.. Další dů- . ležitá veličina podle vynálezu je šířka otvoru štěrbinové trysky 2 vnitřní trubky 6. Tato je obvj-kle a s výhodou rovna od 0,1 do 0,4 mm. Tato šířka otvoru je po volbě základní veličiny expanzní trysky, to je průměru vnitřní trubky £ popřípadě vnější trubky 2 v užším smyslu určující veličinou pro průtokové množství oxidu uhličitého.Such an expansion nozzle should be sized according to the flow rate. For example, an expansion nozzle of this type for conventional flame spraying processes has an inner diameter D of the outer tube 2, see FIG. 2, equal to 3 mm and thus, while maintaining the dimensioning rule. length - exceeds "length", for example .15. mm .. Another im-. An important variable according to the invention is the width of the opening of the slot nozzle 2 of the inner tube 6. This is preferably between 0.1 and 0.4 mm. This opening width is, after selecting the basic quantity of the expansion nozzle, i.e. the diameter of the inner tube or outer tube 2, in a narrower sense, determining the flow rate of carbon dioxide.
Se znázorněnou expanzní tryskou a popsaným vyvíjením chladicího paprsku oxidu uhličitého z plynného oxidu uhličitého plyne také výhodná možnost chlazení při způsobu tepelného postřiku, přičemž podstatné prvky ve způsobu expanze oxidu uhličitého a příslušné expanzní trysky je mošno nalézt.With the illustrated expansion nozzle and the described generation of a carbon dioxide cooling jet from carbon dioxide gas, a preferred cooling option in the thermal spraying method is also provided, with essential elements in the carbon dioxide expansion method and associated expansion nozzles found.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4141020A DE4141020A1 (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | METHOD FOR COATING A SURFACE BY MEANS OF A THERMAL SPRAYING METHOD WITH A FOLLOWING COOLING |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ350392A3 true CZ350392A3 (en) | 1993-08-11 |
| CZ282673B6 CZ282673B6 (en) | 1997-08-13 |
Family
ID=6446903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS923503A CZ282673B6 (en) | 1991-12-12 | 1992-11-26 | Method of coating a surface by hot spraying and expansion nozzle for making the same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0546359B1 (en) |
| AT (1) | ATE124095T1 (en) |
| CZ (1) | CZ282673B6 (en) |
| DE (2) | DE4141020A1 (en) |
| SK (1) | SK282340B6 (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4204896C2 (en) * | 1992-02-19 | 1995-07-06 | Tridelta Gmbh | Process for producing a layered composite body |
| DE4326518A1 (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Linde Ag | Process for machining workpieces of plastic by chip removal |
| DE69510025T2 (en) * | 1994-12-15 | 1999-12-09 | Hughes Aircraft Co | CO2 spray nozzle with multiple openings |
| DE19611735A1 (en) * | 1996-03-25 | 1997-10-02 | Air Liquide Gmbh | Thermal treatment of substrates |
| FR2762667B1 (en) * | 1997-04-28 | 1999-05-28 | Air Liquide | HEAT TREATMENT DEVICE AND METHOD |
| DE19947823A1 (en) | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Linde Gas Ag | Expansion cooling nozzle |
| FR2808808A1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-11-16 | Air Liquide | Thermal spraying of titanium on a medical prosthesis involves cooling at least part of the prosthesis with carbon dioxide or argon during the coating process |
| ES2441596T3 (en) * | 2006-08-14 | 2014-02-05 | Nakayama Amorphous Co., Ltd. | Procedure and apparatus for forming an amorphous coating film |
| JP5260847B2 (en) * | 2006-08-14 | 2013-08-14 | 株式会社中山製鋼所 | Thermal spraying apparatus for forming supercooled liquid phase metal film and method for producing supercooled liquid phase metal film |
| JP5260878B2 (en) * | 2007-01-17 | 2013-08-14 | 株式会社中山製鋼所 | Method for forming amorphous film by thermal spraying |
| DE102007012084A1 (en) | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Linde Ag | Method for thermal separation and joining |
| DE102008006495A1 (en) | 2008-01-29 | 2009-07-30 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Circuit carrier i.e. standard flame retardant four printed circuit board, for air-conditioning system of motor vehicle, has copper thick film increasing current feed properties and applied on copper thin film by thermal spraying of metal |
| DE102008009106B4 (en) | 2008-02-14 | 2010-04-08 | Behr-Hella Thermocontrol Gmbh | Printed circuit board for electrical circuits |
| US8931429B2 (en) | 2008-05-05 | 2015-01-13 | United Technologies Corporation | Impingement part cooling |
| DE102013107400B4 (en) * | 2013-07-12 | 2017-08-10 | Ks Huayu Alutech Gmbh | Method for removing the overspray of a thermal spray burner |
| US20160325469A1 (en) | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Matthew Hershkowitz | Methods for improved spray cooling of plastics |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2603299A (en) * | 1952-07-15 | Electrostatic charge protected | ||
| US2545951A (en) * | 1946-04-24 | 1951-03-20 | Specialties Dev Corp | Discharging fire-extinguishing media |
| US3254506A (en) * | 1964-03-02 | 1966-06-07 | Johnson Co Gordon | Carbon dioxide freezing apparatus and method |
| DE3844290C1 (en) * | 1988-12-30 | 1989-12-21 | Uranit Gmbh, 5170 Juelich, De |
-
1991
- 1991-12-12 DE DE4141020A patent/DE4141020A1/en not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-11-19 AT AT92119729T patent/ATE124095T1/en not_active IP Right Cessation
- 1992-11-19 DE DE59202611T patent/DE59202611D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-19 EP EP92119729A patent/EP0546359B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-26 CZ CS923503A patent/CZ282673B6/en not_active IP Right Cessation
- 1992-11-26 SK SK3503-92A patent/SK282340B6/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0546359B1 (en) | 1995-06-21 |
| SK350392A3 (en) | 1996-06-05 |
| ATE124095T1 (en) | 1995-07-15 |
| SK282340B6 (en) | 2002-01-07 |
| DE4141020A1 (en) | 1993-06-17 |
| DE59202611D1 (en) | 1995-07-27 |
| EP0546359A1 (en) | 1993-06-16 |
| CZ282673B6 (en) | 1997-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ350392A3 (en) | Method of coating a surface by hot spraying and expansion nozzle for making the same | |
| JP3225293B2 (en) | Thermal spraying method using the temperature of powder particles in the conveying process below the melting point | |
| Sehmbey et al. | Effect of surface material properties and surface characteristics inevaporative spray cooling | |
| US4806171A (en) | Apparatus and method for removing minute particles from a substrate | |
| US5120582A (en) | Maximum combustion energy conversion air fuel internal burner | |
| US5870524A (en) | Smoke generator method and apparatus | |
| US20140367479A1 (en) | Co2 composite spray method and apparatus | |
| JP5249406B2 (en) | Hair removal equipment | |
| US6598805B2 (en) | Substrate cleaning apparatus | |
| JP4210045B2 (en) | Cleaning device | |
| Sarou-Kanian et al. | Aluminum combustion in wet and dry CO2: Consequences for surface reactions | |
| JP7258888B2 (en) | Adaptive R744 minimum volume cooling lubrication system | |
| EP0393061A1 (en) | Movable refrigerated housing for foodstuff. | |
| US3627965A (en) | Ionizing method and apparatus | |
| US5531590A (en) | Shock-stabilized supersonic flame-jet method and apparatus | |
| JPH05258692A (en) | X-ray generating method and x-ray generating device | |
| US6749900B2 (en) | Method and apparatus for low-pressure pulsed coating | |
| EP0211060A1 (en) | Apparatus for powder spraying, operating with a flame jet. | |
| JP2007160244A (en) | Dry ice spraying apparatus | |
| KR100385431B1 (en) | Surface cleaning aerosol production system | |
| US3421748A (en) | Cutting apparatus | |
| JP2000157641A (en) | Fog fire extinguishing method and device | |
| JPS63266001A (en) | Production of composite spherical powder | |
| SU569330A1 (en) | Device for applying coatings from powder materials with the aid of flame and gas | |
| US2853139A (en) | Methods of fighting fires |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20071126 |