DE102009052970A1 - Kaltgasspritzdüse and cold gas spraying device with such a spray nozzle - Google Patents

Kaltgasspritzdüse and cold gas spraying device with such a spray nozzle Download PDF

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Hans Dipl.-Ing. Banhirl (Fh)
Erwin Dr. Bayer
Klaus Dr. Broichhausen
Manuel Dr. Hertter
Andreas Jakimov
Eberhard Knodel
Bertram Dr. Kopperger
Jürgen Dr. Kraus
Marcin Olbrich
Mihaela-Sorina Dr. Seitz
Wolfgang Werner
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Abstract

Offenbart ist eine Kaltgasspritzdüse 2 zum Beschleunigen von Spritzpartikeln 4 mittels eines Trägergases, wobei die Kaltgasspritzdüse 2 einen Düsenkörper 10 aufweist, der zumindest abschnittsweise aus Kunststoff ausgebildet und von einem Strömungskanal 12 durchsetzt ist. Erfindungsgemäß ist der Düsenkörper 10 zumindest im Bereich einer den Strömungskanal 12 begrenzenden Innenwandung 14 mit einer Verschleißschutzschicht 16 versehen. Ferner offenbart ist eine Kaltgasspritzvorrichtung 1 mit zumindest einer derartigen Spritzdüse 2.Disclosed is a cold gas spraying nozzle 2 for accelerating spray particles 4 by means of a carrier gas, the cold gas spraying nozzle 2 having a nozzle body 10, which is at least partially formed of plastic and penetrated by a flow channel 12. According to the invention, the nozzle body 10 is provided with a wear protection layer 16 at least in the region of an inner wall 14 delimiting the flow channel 12. Further disclosed is a cold gas spraying device 1 with at least one such spray nozzle 2.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaltgasspritzdüse zum Beschleunigen von Spritzpartikeln mittels eines Trägergases gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Kaltgasspritzvorrichtung mit einer derartigen Spritzdüse nach dem Patentanspruch 10.The invention relates to a cold gas spraying nozzle for accelerating spray particles by means of a carrier gas according to the preamble of patent claim 1 and to a cold gas spraying device having such a spray nozzle according to claim 10.

Das Kaltgasspritzen ist ein schichtaufbauendes Verfahren, bei dem ein pulverförmiger Werkstoff oder eine pulverförmige Mischung von unterschiedlichen Werkstoffen mit sehr hoher Geschwindigkeit auf ein Trägermaterial aufgebracht wird. Hierzu werden die Pulverpartikel in einen Gasstrahl aus aufgeheiztem Trägergas injiziert, wobei der Gasstrahl durch Expansion in einer meist lavalartig ausgebildeten Kaltgasspritzdüse beschleunigt wird. Die injizierten Spritzpartikel werden durch Injektion in den Gasstrahl auf eine derart hohe Geschwindigkeit beschleunigt, dass sie im Gegensatz zu anderen thermischen Spritzverfahren auch ohne vorangehendes An- oder Aufschmelzen beim Aufprall auf das Substrat eine dichte und fest haftende Schicht bilden.Cold gas spraying is a layer-building process in which a powdery material or a powdery mixture of different materials is applied to a carrier material at very high speed. For this purpose, the powder particles are injected into a gas jet of heated carrier gas, wherein the gas jet is accelerated by expansion in a mostly laval-like design Kaltgasspritzdüse. The injected spray particles are accelerated by injection into the gas jet to such a high speed that, in contrast to other thermal spraying methods, they form a dense and firmly adhering layer upon impact with the substrate even without prior melting or melting.

Kaltgasspritzdüsen werden aufgrund der hohen Anforderungen an die Verschleiß-beständigkeit vielfach aus hochfesten Legierungen, wie Nickelbasislegierungen oder aus Hartmetallen, insbesondere auf Wolframcarbid-Basis, hergestellt. Hierbei können sowohl Volldüsen als auch geteilte Düsen, beispielsweise aus zwei Halbschalen oder mehreren längs- und/oder quer geteilten Segmenten zusammengesetzte Düsen, eingesetzt werden.Cold gas spraying nozzles are often produced from high-strength alloys, such as nickel-based alloys or from hard metals, in particular based on tungsten carbide, owing to the high demands on wear resistance. Here, both full nozzles and split nozzles, for example, from two half-shells or a plurality of longitudinally and / or transversely divided segments composite nozzles, are used.

Derartige Spritzdüsen aus hochfesten Legierungen oder Hartmetallen sind fertigungstechnisch aufwendig und daher teuer. Durch die Gas- sowie Partikelreibung, insbesondere bei harten Materialien, wie Nickelbasislegierungen, müssen die Düsen verschleißbedingt häufig getauscht werden, um eine akzeptable Schichtqualität zu erreichen. Dies erhöht die Betriebskosten des Kaltgasspritzprozesses erheblich.Such spray nozzles made of high-strength alloys or hard metals are expensive to manufacture and therefore expensive. Due to the gas and particle friction, especially in hard materials, such as nickel-based alloys, the nozzles must be frequently replaced due to wear, in order to achieve an acceptable layer quality. This considerably increases the operating costs of the cold gas spraying process.

Aus der DE 10 2007 032 022 A1 ist eine Kaltgasspritzdüse bekannt, die abschnittsweise aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff ausgebildet ist. Derartige Kunststoffdüsen sind beispielsweise zum Abscheiden von niedrigschmelzenden Werkstoffen, wie beispielsweise Lotwerkstoffen geeignet. Die Auswahl des Kunststoffs erfolgt vorzugsweise derart, dass dieser eine preiswerte Herstellung der Düse ermöglicht.From the DE 10 2007 032 022 A1 a cold gas spray nozzle is known, which is formed in sections of a high temperature resistant plastic. Such plastic nozzles are suitable for example for the deposition of low-melting materials, such as brazing materials. The selection of the plastic is preferably such that it allows an inexpensive production of the nozzle.

Nachteilig bei einer derartigen Kaltgasspritzdüse ist zum Einen, dass diese aufgrund ihrer relativ geringen Oberflächenhärte im Bereich des Strömungskanals einem hohen Verschleiß unterliegt, so dass die Düsen verschleißbedingt häufig getauscht werden müssen, um eine akzeptable Schichtqualität zu erreichen. Ferner ist nachteilig, dass sich regelmäßig Beschichtungsmaterial an den Düseninnenwandungen abscheidet. Die Ablagerungen beeinflussen die Strömung und somit die Partikeleigenschaften und letztendlich ebenfalls die Schichteigenschaften.A disadvantage of such a cold gas spraying nozzle is, on the one hand, that it is subject to high wear due to its relatively low surface hardness in the area of the flow channel, so that the nozzles must frequently be replaced due to wear in order to achieve an acceptable layer quality. Furthermore, it is disadvantageous that coating material regularly deposits on the nozzle inner walls. The deposits influence the flow and thus the particle properties and ultimately also the layer properties.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kaltgasspritzdüse sowie eine Kaltgasspritzvorrichtung mit einer derartigen Spritzdüse zu schaffen, die eine verbesserte Verschleißbeständigkeit aufweist und kostengünstig herstellbar ist, so dass insgesamt die Beschichtungskosten verringert sind.In contrast, the invention has for its object to provide a cold gas spraying nozzle and a cold gas spraying device with such a spray nozzle, which has an improved wear resistance and is inexpensive to produce, so that overall the coating costs are reduced.

Diese Aufgabe wird durch eine Kaltgasspritzdüse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Kaltgasspritzvorrichtung mit einer derartigen Spritzdüse nach Patentanspruch 10 gelöst.This object is achieved by a cold gas spraying nozzle with the features of patent claim 1 and by a cold gas spraying device with such a spray nozzle according to claim 10.

Die erfindungsgemäße Kaltgasspritzdüse ist zum Beschleunigen von Spritzpartikeln mittels eines Trägergases vorgesehen und weist einen Düsenkörper auf, der zumindest abschnittsweise aus Kunststoff ausgebildet und von einem Strömungskanal durchsetzt ist. Erfindungsgemäß ist der Düsenkörper zumindest im Bereich einer den Strömungskanal begrenzenden Innenwandung mit einer Verschleißschutzschicht versehen. Die Verschleißschutzschicht hat vorzugsweise eine hohe Oberflächenhärte in Verbindung mit hervorragenden Gleiteigenschaften, so dass der Verschleiß im Bereich des Strömungskanals minimiert ist und das Anhaften von Partikeln verhindert, zumindest jedoch stark verringert ist. Die Partikel scheiden sich nicht mehr bzw., in einem geringeren Maße an der Düsenwandung ab. Die Partikel- und folglich die Schichteigenschaften bleiben wegen der besseren Düsenqualität konstant.The cold gas spraying nozzle according to the invention is provided for accelerating spray particles by means of a carrier gas and has a nozzle body, which is at least partially formed of plastic and penetrated by a flow channel. According to the invention, the nozzle body is provided with a wear protection layer at least in the area of an inner wall delimiting the flow passage. The wear protection layer preferably has a high surface hardness in conjunction with excellent sliding properties, so that the wear in the region of the flow channel is minimized and prevents the adhesion of particles, but at least greatly reduced. The particles no longer separate or, to a lesser extent, from the nozzle wall. The particle and thus the layer properties remain constant because of the better nozzle quality.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verschleißschutzschicht eine auf die Oberfläche der Innenwandung aufgebrachte metallische Schicht.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the wear protection layer is applied to the surface of the inner wall metallic layer.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Verschleißschutzschicht als Beschichtung auf die Oberfläche der Innenwandung des Düsenkörpers aufgebracht ist.It has proven to be particularly advantageous if the wear protection layer is applied as a coating on the surface of the inner wall of the nozzle body.

Vorzugsweise ist die Schicht hierbei als galvanische Beschichtung aufgebracht. Üblicherweise sind Kunststoffe nicht elektrisch leitfähig, daher muss die Oberfläche für eine anschließende elektrolytische Beschichtung erst mit einer gut haftenden, elektrisch leitfähigen Schicht überzogen werden. Hierzu wird die Oberfläche beispielsweise stromlos vernickelt und anschließend galvanisch beschichtet. Die Behandlung erfolgt vorzugsweise mit einem an den Grundwerkstoff angepassten Verfahren, gemäß dem eine dünne Metallbeschichtung basierend auf einer stromlosen chemischen Reaktion erzeugt wird. Diese Metallschicht kann anschließend galvanisch weiter aufgebaut, d. h. verstärkt werden. Die Ausbildung einer Tribotal-Schicht, beispielsweise einer Tribotal 23-Schicht (Co/Cr2O3-Schicht) hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da diese sehr gute Gleiteigenschaften bei hoher Oberflächenhärte aufweist.Preferably, the layer is applied here as a galvanic coating. Usually plastics are not electrically conductive, therefore, the surface for a subsequent electrolytic coating must first be coated with a well-adherent, electrically conductive layer. For this purpose, for example, the surface is electroless nickel-plated and then electroplated. The treatment is preferably carried out with a method adapted to the base material, according to a thin metal coating is generated based on an electroless chemical reaction. This metal layer can then be galvanically further built, ie amplified. The formation of a tribotal layer, such as a Tribotal 23 layer (Co / Cr 2 O 3 layer) has proven to be particularly advantageous because it has very good sliding properties with high surface hardness.

Bei einer Variante der Kaltgasspritzdüse wird der Düsenkörper und/oder die Beschichtung mit einem Massepotential verbunden, d. h. eine Erdung vorgesehen. Dadurch wird eine elektrostatische Aufladung sowohl der Partikel als auch der Düsenwandung und somit die elektrostatische Anziehung der Partikel von der Düsenwandung verhindert. Gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt wurde erkannt, dass die elektrostatische Aufladung sowohl der Partikel als auch der Kunststoffdüsenwandung und somit eine elektrostatische Anziehung der Partikel von der Düsenwandung eine Ursache für das Abscheiden der Partikel an der Düsenwand ist.In a variant of the cold gas spraying nozzle, the nozzle body and / or the coating is connected to a ground potential, i. H. a grounding provided. Thereby, an electrostatic charge of both the particles and the nozzle wall and thus the electrostatic attraction of the particles is prevented from the nozzle wall. According to this aspect of the invention, it has been recognized that the electrostatic charging of both the particles and the plastic nozzle wall, and thus electrostatic attraction of the particles from the nozzle wall, is a cause for the deposition of the particles on the nozzle wall.

Alternativ oder zusätzlich ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung an die Beschichtung mindestens ein elektrisches und/oder magnetisches Feld zur Beeinflussung der Partikelströmung anlegbar. Die elektrischen und/oder magnetischen Felder sind vorzugsweise derart in Bezug zur Innenwandung der Kaltgasspritzdüse orientiert, dass für den Gasstrom und/oder die Partikel eine von der Innenwandung ablenkende Kraftkomponente erzeugt wird, welche das Anbacken der Partikel an der Innenwandung verhindert oder zumindest reduziert. Das Anlegen eines magnetischen oder elektrischen Feldes kann zur Beeinflussung der Partikelflugbahn in der Düse verwendet werden, wobei an der Düsenwand – wegen der geringen Strömungsgeschwindigkeit – laminare Strömung vorliegt. Insbesondere können, beispielsweise mittels einer Magnetanordnung, Kraftkomponenten quer zur Gasstromrichtung erzeugt werden, die den Gasstrom und die Partikel von den Innenwänden des Düsenkörpers abhalten. Dadurch können Anbackungen an der Düseninnenwandung verhindert, zumindest aber verringert werden.Alternatively or additionally, in a preferred embodiment of the invention, at least one electric and / or magnetic field for influencing the particle flow can be applied to the coating. The electrical and / or magnetic fields are preferably oriented with respect to the inner wall of the cold gas spraying nozzle such that a force component deflecting the inner wall is produced for the gas flow and / or the particles, which prevents or at least reduces the caking of the particles on the inner wall. The application of a magnetic or electric field can be used to influence the particle trajectory in the nozzle, wherein on the nozzle wall - because of the low flow rate - laminar flow is present. In particular, for example by means of a magnet arrangement, force components can be generated transversely to the gas flow direction, which prevent the gas flow and the particles from the inner walls of the nozzle body. As a result, caking on the nozzle inner wall can be prevented, or at least reduced.

Insbesondere wenn harte Metalle verspritzt werden, sollte die Düse geeignet gekühlt werden, um ein Zersetzen des Kunststoffs zu vermeiden. Hierzu kann dem Düsenkörper eine Kühleinrichtung zugeordnet sein. Die Kühleinrichtung besteht im Wesentlichen aus einem den Düsenkörper abschnittsweise umgreifenden Kühlkörper, der mit zumindest einem Kühlmittelanschluss versehen ist. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel umgreift ein Rohr mit Kühlluftanschlüssen die beschichtete Kunststoffdüse. Das Rohr kann hierbei auf die Düse aufgesteckt sein.In particular, when hard metals are splashed, the nozzle should be suitably cooled to avoid decomposition of the plastic. For this purpose, the nozzle body may be associated with a cooling device. The cooling device essentially consists of a cooling body, which surrounds the nozzle body in sections, and which is provided with at least one coolant connection. In a specific embodiment, a tube with cooling air connections surrounds the coated plastic nozzle. The tube can be attached to the nozzle.

Eine erfindungsgemäße Kaltgasspritzvorrichtung verwendet zumindest eine derartige, mit einer Verschleißschutzschicht versehene Kaltgasspritzdüse zum Abscheiden von Partikeln auf ein Trägersubstrat.A cold gas spraying device according to the invention uses at least one such cold gas spraying nozzle provided with a wear protection layer for separating particles onto a carrier substrate.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are part of the further subclaims.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Kaltgasspritzvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Kaltgasspritzdüse.In the following, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic drawing. The figure shows a schematic representation of a cold gas spraying device with a cold gas spraying nozzle according to the invention.

Bei der dargestellten Spritzvorrichtung 1 handelt es sich um eine Spritzvorrichtung zur Durchführung einer kinetischen Kaltgaskompaktierung, auch K3 genannt, bei der Pulverpartikel 4, ohne auf- und/oder angeschmolzen zu werden, mit hoher kinetischer Energie auf ein Substrat gerichtet werden, um eine Beschichtung oder einen Formkörper aufzubauen.In the illustrated spray device 1 it is a spray device for performing a kinetic cold gas compaction, also called K3, in the powder particles 4 without being fused and / or fused, are directed onto a substrate with high kinetic energy to build up a coating or molding.

Die Kaltgasspritzvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Kaltgasspritzdüse 2, einer Gaszuführung 6 für das Trägergas und einer Pulverzuführung 8. An der Gaszuführung 6 ist eine nicht dargestellte Gasstromerzeugungseinrichtung angeschlossen, die einen Trägergasstrom mit hoher Strömungsgeschwindigkeit erzeugt. Die Pulverzuführung 8 dient zur Zufuhr von Festkörperpartikeln in Form eines Pulvers. Bei den Pulverpartikeln 4 kann es sich um sortenreine Pulverpartikel oder um ein Gemisch aus Pulverpartikeln unterschiedlicher Zusammensetzung handeln.The cold gas spraying device 1 consists essentially of a cold gas spray nozzle 2 , a gas supply 6 for the carrier gas and a powder feed 8th , At the gas supply 6 an unillustrated gas flow generating device is connected, which generates a carrier gas flow with high flow velocity. The powder feeder 8th serves to supply solid particles in the form of a powder. For the powder particles 4 it may be single-grade powder particles or a mixture of powder particles of different composition.

Ein Düsenkörper 10 der Kaltgasspritzdüse 2 ist zum Beschleunigen der Spritzpartikel mittels eines Trägergases als Lavaldüse aus einem Kunststoff ausgebildet und weist einen Strömungskanal 12 auf, der sich in der durch einen Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung betrachtet zunächst in Richtung eines Mittenabschnittes verengt und bis zum Gas- und Partikelaustritt wieder aufweitet, wodurch das durchströmende Trägergas auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt werden kann, ohne dass es zu starken Verdichtungsstößen kommt. Durch die hohe kinetische Energie kommt es beim Auftreffen der Partikel 4 auf ein Substrat zu einer Verformung desselben und/oder des Grundwerkstoffs des Substrats und/oder der bereits abgeschiedenen Partikel, so dass die beteiligten Werkstoffe sich verformen und verbinden. Dadurch kann eine dichte, gut haftende Schicht ausgebildet werden.A nozzle body 10 the cold gas spray nozzle 2 is designed to accelerate the spray particles by means of a carrier gas as a Laval nozzle made of a plastic and has a flow channel 12 viewed in the direction indicated by an arrow flow direction initially narrowed in the direction of a central portion and expands again to the gas and particle outlet, whereby the carrier gas flowing through can be accelerated to supersonic speed without causing excessive compression shocks. The high kinetic energy occurs when the particles hit 4 on a substrate to a deformation thereof and / or the base material of the substrate and / or the already deposited particles, so that the materials involved deform and connect. As a result, a dense, well-adhering layer can be formed.

Der Düsenkörper 10 ist im Bereich einer den Strömungskanal 12 begrenzenden Innenwandung 14 vollflächig mit einer Verschleißschutzschicht 16 versehen. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verschleißschutzschicht lediglich partiell in stark von Ablagerungen tangierten Bereichen vorgesehen. Die Verschleiß-schutzschicht 16 weist eine hohe Oberflächenhärte in Verbindung mit hervorragenden Gleiteigenschaften auf, so dass der Verschleiß im Bereich des Strömungskanals 12 minimiert ist und das Anhaften von Partikeln 4 verhindert, zumindest jedoch stark verringert ist. Die Partikel 4 scheiden sich dadurch nicht mehr bzw., in einem geringeren Maße an der Düsenwandung 14 ab.The nozzle body 10 is in the area of a flow channel 12 delimiting inner wall 14 full surface with a wear protection layer 16 Mistake. In an embodiment of the invention, not shown, the wear protection layer is provided only partially in strongly affected by deposits areas. The wear protection layer 16 has a high surface hardness in connection with excellent sliding properties, so that the wear in the region of the flow channel 12 is minimized and the adhesion of particles 4 prevented, but at least greatly reduced. The particles 4 no longer divorced or, to a lesser extent, on the nozzle wall 14 from.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verschleißschutzschicht 16 eine auf die Oberfläche der Innenwandung 14 aufgebrachte metallische Verschleiß-schutzschicht, die als Beschichtung aufgebracht ist. Insbesondere ist die Schicht als galvanische Beschichtung aufgebracht. Üblicherweise sind Kunststoffe nicht elektrisch leitfähig, daher muss die Oberfläche für eine anschließende elektrolytische Beschichtung erst mit einer gut haftenden, elektrisch leitfähigen Schicht überzogen werden. Hierzu wurde die Oberfläche stromlos vernickelt und anschließend galvanisch mit einer Tribotal-Schicht beschichtet. Dies hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da eine Tribotal-Schicht sehr gute Gleiteigenschaften bei hoher Oberflächenhärte aufweist.In the illustrated embodiment of the invention, the wear protection layer 16 one on the surface of the inner wall 14 applied metallic wear protection layer, which is applied as a coating. In particular, the layer is applied as a galvanic coating. Usually plastics are not electrically conductive, therefore, the surface for a subsequent electrolytic coating must first be coated with a well-adherent, electrically conductive layer. For this purpose, the surface was electroless plated and then galvanically coated with a tribotal layer. This has proved to be particularly advantageous since a tribotal layer has very good sliding properties with high surface hardness.

Der Düsenkörper 10 und die Verschleißschutzschicht 16 sind mit einem Massepotential verbunden, d. h. geerdet, so dass eine elektrostatische Aufladung sowohl der Partikel 4, als auch der Düsenwandung 14, und somit die elektrostatische Anziehung der Partikel durch die Düsenwandung 14 verhindert ist.The nozzle body 10 and the wear protection layer 16 are connected to a ground potential, ie grounded, so that an electrostatic charge of both the particles 4 , as well as the nozzle wall 14 , and thus the electrostatic attraction of the particles through the nozzle wall 14 is prevented.

Die Düse 2 ist zur Reduzierung der Temperaturbelastung des Kunststoffs gekühlt. Hierzu ist dem Düsenkörper 10 eine Kühleinrichtung 18 zugeordnet. Die Kühleinrichtung 18 besteht im Wesentlichen aus einem den Düsenkörper 10 umgreifenden rohrförmigen Kühlkörper, der mit einem nicht dargestellten Kühlluftanschluss versehen ist. Der rohrförmige Kühlkörper ist hierbei von vorne auf die Düse 2 aufgesteckt.The nozzle 2 is cooled to reduce the temperature load on the plastic. For this purpose, the nozzle body 10 a cooling device 18 assigned. The cooling device 18 consists essentially of a nozzle body 10 encompassing tubular heat sink, which is provided with a cooling air connection, not shown. The tubular heat sink is in this case from the front of the nozzle 2 attached.

Offenbart ist eine Kaltgasspritzdüse 2 zum Beschleunigen von Spritzpartikeln 4 mittels eines Trägergases, wobei die Kaltgasspritzdüse 2 einen Düsenkörper 10 aufweist, der zumindest abschnittsweise aus Kunststoff ausgebildet und von einem Strömungskanal 12 durchsetzt ist. Erfindungsgemäß ist der Düsenkörper 10 zumindest im Bereich einer den Strömungskanal 12 begrenzenden Innenwandung 14 mit einer Verschleißschutzschicht 16 versehen. Ferner offenbart ist eine Kaltgasspritzvorrichtung 1 mit zumindest einer derartigen Spritzdüse 2.Disclosed is a cold gas spray nozzle 2 for accelerating spray particles 4 by means of a carrier gas, wherein the cold gas spray nozzle 2 a nozzle body 10 has, at least partially formed of plastic and a flow channel 12 is interspersed. According to the invention, the nozzle body 10 at least in the area of a flow channel 12 delimiting inner wall 14 with a wear protection layer 16 Mistake. Further disclosed is a cold gas spraying apparatus 1 with at least one such spray nozzle 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
KaltgasspritzvorrichtungCold spraying device
22
KaltgasspritzdüseKaltgasspritzdüse
44
Pulverpartikelpowder particles
66
Gaszuführunggas supply
88th
Pulverzuführungpowder feed
1010
Düsenkörpernozzle body
1212
Strömungskanalflow channel
1414
Innenwandunginner wall
1616
VerschleißschutzschichtWear protection layer
1818
Kühleinrichtungcooling device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007032022 A1 [0005] DE 102007032022 A1 [0005]

Claims (10)

Kaltgasspritzdüse, zum Beschleunigen von Spritzpartikeln (4) mittels eines Trägergases, wobei die Kaltgasspritzdüse (2) einen Düsenkörper (10) aufweist, der zumindest abschnittsweise aus Kunststoff ausgebildet und von einem Strömungskanal (12) durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (10) zumindest im Bereich einer den Strömungskanal (12) begrenzenden Innenwandung (14) mit einer Verschleißschutzschicht (16) versehen ist.Cold gas spraying nozzle, for accelerating spray particles ( 4 ) by means of a carrier gas, wherein the cold gas spray nozzle ( 2 ) a nozzle body ( 10 ), which is at least partially formed of plastic and by a flow channel ( 12 ), characterized in that the nozzle body ( 10 ) at least in the region of a flow channel ( 12 ) delimiting inner wall ( 14 ) with a wear protection layer ( 16 ) is provided. Kaltgasspritzdüse nach Anspruch 1, wobei die Verschleißschutzschicht (16) eine auf die Oberfläche der Innenwandung (14) aufgebrachte metallische Schicht ist.Kaltgasspritzdüse according to claim 1, wherein the wear protection layer ( 16 ) one on the surface of the inner wall ( 14 ) is applied metallic layer. Kaltgasspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verschleißschutzschicht (16) als Beschichtung aufgebracht ist.Kaltgasspritzdüse according to claim 1 or 2, wherein the wear protection layer ( 16 ) is applied as a coating. Kaltgasspritzdüse nach Anspruch 3, wobei die Verschleißschutzschicht (16) als galvanische Beschichtung aufgebracht ist.Cold spray nozzle according to claim 3, wherein the wear protection layer ( 16 ) is applied as a galvanic coating. Kaltgasspritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Düsenkörper (10) und/oder die Beschichtung mit einem Massepotential verbunden ist.Cold spray nozzle according to one of claims 2 to 4, wherein the nozzle body ( 10 ) and / or the coating is connected to a ground potential. Kaltgasspritzdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei an die Beschichtung (16) mindestens ein elektrisches und/oder magnetisches Feld anlegbar ist.Cold spray nozzle according to one of claims 2 to 5, wherein the coating ( 16 ) at least one electric and / or magnetic field can be applied. Kaltgasspritzdüse nach Anspruch 6, wobei die elektrischen und/oder magnetischen Felder derart in Bezug zur Innenwandung (14) der Kaltgasspritzdüse (2) orientiert sind, dass für den Gasstrom und/oder die Partikel (4) eine von der Innenwandung (14) ablenkende Kraftkomponente erreicht ist.Kaltgasspritzdüse according to claim 6, wherein the electrical and / or magnetic fields in relation to the inner wall ( 14 ) of the cold gas spraying nozzle ( 2 ), that for the gas stream and / or the particles ( 4 ) one of the inner wall ( 14 ) deflecting force component is reached. Kaltgasspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Düsenkörper (10) eine Kühleinrichtung (18) zugeordnet ist.Cold spray nozzle according to one of the preceding claims, wherein the nozzle body ( 10 ) a cooling device ( 18 ) assigned. Kaltgasspritzdüse nach Anspruch 8, wobei die Kühleinrichtung einen den Düsenkörper (10) abschnittsweise umgreifenden Kühlkörper, insbesondere ein Rohr, aufweist, der mit zumindest einem Kühlmittelanschluss, vorzugsweise einem Kühlluftanschluss, versehen ist.A cold gas spray nozzle according to claim 8, wherein the cooling means comprises a nozzle body ( 10 ) Hatching elements enclosing sections, in particular a pipe, which is provided with at least one coolant connection, preferably a cooling air connection. Kaltgasspritzvorrichtung mit zumindest einer Kaltgasspritzdüse (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Cold gas spraying device with at least one cold gas spraying nozzle ( 2 ) according to one of the preceding claims.
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