DE19504933A1 - Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser Schichten - Google Patents
Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser SchichtenInfo
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- B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
- B05B13/0431—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with spray heads moved by robots or articulated arms, e.g. for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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- 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
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
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- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und das da zugehörige
Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser
Schichten insbesondere auf Siederohren.
Das Auftragen von definiert porösen Schichten kann durch Sintern
pulver- oder faserförmiger Ausgangsmaterialien sowie durch
Verweben von Metallfasern erzeugt werden. Desweiteren werden die
Kapillareigenschaften von gefertigten Mikrorillen sowie
technologisch bedingte Oberflächenrauhigkeiten für die
notwendigen Übertragungsvorgänge genutzt.
In der DE 36 45 235 wird ein spezielles Verfahren zur
Innenbeschichtung von Rohren mit einem kleinen Durchmesser und
spezielle Spritzwerkstoffe beschrieben.
Die Herstellung poröser Metallstrukturen durch thermisches
Spritzen kann auch durch die zusätzliche Verwendung eines
flüchtigen Materials erreicht werden. So wird in der
DE 34 47 469 ein Polymerpulver zusätzlich während des Spritzens
geschmolzen.
Die Anwendung von Sinterverfahren bleibt aus Aufwandsgründen auf
vorzugsweise zylindrische Formen mit relativ kleinen Abmessungen
beschränkt. Durch Weben hergestellte Kapillarstrukturen
beschränken sich im wesentlichen auf die geometrischen
Grundformen Zylinder und Quader. Bei beiden Verfahren wirkt sich
der fügetechnisch bedingte Spalt zwischen der Kapillarstruktur
und der Gehäusewandung nachteilig auf die
Wärmeübertragungseigenschaften aus.
Mit der Herstellung von stranggepreßten oder gewalzten
Mikrorillen-Kapillarstrukturen wird zwar der Nachteil des
Spaltes zwischen Kapillarstruktur und der Gehäusewandung
beseitigt, die realisierbaren Formen bleiben allerdings auf
2 ½-D Strukturen beschränkt.
Die Nutzung beispielsweise gußtechnisch entstandener
Oberflächenrauhigkeiten als Kapillarstrukturen beseitigt zwar
die Einschränkung realisierbarer Formen, die Erzeugung von
Schichten mit vorgegebenen Dicken ist mit diesem Verfahren nicht
möglich.
Der Einsatz besonderer Spritzwerkstoffe löst zwar spezielle
Probleme, ist jedoch immer kostenintensiv.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung mit
einem dazugehörigen Verfahren zu schaffen, mit der beliebig
geformte Körper mit definiert porösen Schichten unter
vergleichsweise geringem Aufwand versehen werden können.
Neben den bereits in der Problemstellung genannten Vorteilen der
Reduzierung des Aufwandes bei der Herstellung poröser Schichten
ist bei Nutzung der Erfindung keine Einschränkung bezüglich der
Form und der Abmessung der Gehäusewandung gegeben. Das Verfahren
ist gleichermaßen für die Außen- und die Innenbeschichtung
geeignet.
Das vorgeschlagene Verfahren ist automatisierbar und somit in
Fertigungsprozessen mit Seriencharakter einsetzbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird neben den Verfahrensschritten im folgenden
näher beschrieben.
Die Einrichtung zur Herstellung beliebig geformter, definiert
poröser Schichten mit dem technologischen Verfahren des Metall- oder
Flammspritzens besteht neben den bereits bekannten
Komponenten Spritzeinheit 1, Drucklufterzeugung 2 und
Stromversorgung 3 zusätzlich aus einer Spannungsquelle 4, die
zwischen dem Subjekt 5 und der Spritzeinheit 1 angeordnet ist
und ein in mehreren Achsen beweglicher und programmierbarer
Führungsmechanismus 9, der die Spritzeinheit 1 relativ zum
Subjekt 5 bewegt und damit die gleichmäßige Beschichtung
beliebig gekrümmter Oberflächen ermöglicht.
Mit Hilfe der Spannungsquelle 4 wird eine Spannungsdifferenz
zwischen dem Subjekt 5 und der Spritzeinheit 1 erzeugt. Die
Steuerung des Grades der Porösität erfolgt erfolgt durch die
Beeinflussung der Parameter Druckluft-Volumenstrom, freie
Flugstrecke der aufzuschmelzenden Metallpartikel, Drahtvorschub
und Spannungsdifferenz zwischen Subjekt 5 und Spritzeinheit 1.
Die Grobvoreinstellung der gewünschten Porösität wird mit der
Regelung des Druckluft-Volumenstromes über ein
Proportionalstellglied 6 im Zusammenhang mit der
Drahtvorschubsteuerung sowie über die Einstellung der freien
Flugstrecke realisiert. Die Feineinstellung erfolgt über die
Regelung der Spannungsdifferenz zwischen Subjekt 5 und
Spritzeinheit 1 mit Hilfe eines Spannungsreglers 7.
Der gleichmäßigen Beschichtung konkaver und/oder konvexer,
doppelt gekrümmter Außenflächen dient ein in drei Achsen
beweglicher und programmierbarer Führungsmechanismus 9, der die
Spritzeinheit 1 relativ zum Subjekt 5 bewegt.
Eine gleichmäßige Beschichtung von Innenräumen mit
unsymmetrischen Querschnitt wird mit Hilfe von
Sonderspritzdüsen, die gleiche freie Flugstrecken der
Metallpartikel bewirken, realisiert.
Claims (4)
1. Einrichtung zur Herstellung beliebig geformter, definiert
poröser Schichten mit dem technologischen Verfahren des Metall- oder
Flammspritzens,
dadurch gekennzeichnet,
daß neben den bereits bekannten Komponenten Spritzeinheit (1),
Drucklufterzeugung (2) und Stromversorgung (3) zusätzlich eine
Spannungsquelle (4) zwischen dem Subjekt (5) und der
Spritzeinheit (1) und zur gleichmäßigen Beschichtung beliebig
gekrümmter Oberflächen ein in mehreren Achsen beweglicher und
programmierbarer Führungsmechanismus (9), der die Spritzeinheit
(1) relativ zum Subjekt (5) bewegt, angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spritzeinheit (1) mit Innenbeschichtungsdüsen
ausgerüstet ist, die eine gleiche freie Fluglänge der
Metallpartikel zum Subjekt (5) garantiert.
3. Verfahren zur Herstellung beliebig geformter, definiert
poröser Schichten auf der Basis des Metall- oder Flammspritzens,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grad der Porösität durch die komplexe Beeinflussung der
Parameter Druckluft-Volumenstrom, freie Flugstrecke der
aufzuschmelzenden Metallpartikel, Drahtvorschub und
Spannungsdifferenz zwischen Subjekt (5) und Spritzeinheit (1)
einstellbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Grobvoreinstellung der gewünschten Porösität durch die
Regelung des Druckluft-Volumenstromes über ein
Proportionalstellglied (6) im Zusammenhang mit der
Drahtvorschubsteuerung sowie über die Einstellung der freien
Flugstrecke realisiert wird und eine Feineinstellung über die
Spannungsdifferenz zwischen Subjekt (5) und Spritzeinheit (1)
mit Hilfe eines Spannungsreglers (7) erfolgen kann.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19504933A DE19504933A1 (de) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser Schichten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19504933A DE19504933A1 (de) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser Schichten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19504933A1 true DE19504933A1 (de) | 1996-08-22 |
Family
ID=7753950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19504933A Withdrawn DE19504933A1 (de) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung beliebig geformter, definiert poröser Schichten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19504933A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1864719A1 (de) * | 2006-05-30 | 2007-12-12 | General Electric Company | Verfahren zur Kontrolle der Porosität einer Plasmasprühbeschichtung auf einem Artikel und daraus hergestellte Artikel |
| DE102013223202A1 (de) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Geometriebedingte Spritzfleckanpassung bei Beschichtungsverfahren |
| DE102014010665A1 (de) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Beschichtung einer Kolbenlauffläche einer Zylinderbohrung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs |
| CN109290115A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-01 | 昆山开信精工机械股份有限公司 | 一种冷喷涂系统及方法 |
-
1995
- 1995-02-15 DE DE19504933A patent/DE19504933A1/de not_active Withdrawn
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| US7722916B2 (en) | 2006-05-30 | 2010-05-25 | General Electric Company | Methods for controlling plasma spray coating porosity on an article and articles manufactured therefrom |
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