EP2176439B1 - Bearbeitungsmaschine für eine abtragende und für eine aufbauende bearbeitung - Google Patents

Bearbeitungsmaschine für eine abtragende und für eine aufbauende bearbeitung Download PDF

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EP2176439B1
EP2176439B1 EP08735290.2A EP08735290A EP2176439B1 EP 2176439 B1 EP2176439 B1 EP 2176439B1 EP 08735290 A EP08735290 A EP 08735290A EP 2176439 B1 EP2176439 B1 EP 2176439B1
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EP
European Patent Office
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powder
machining center
tube
center according
heating
Prior art date
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EP08735290.2A
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EP2176439A2 (de
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Markus Dirscherl
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HERMLE MASCHINENBAU GmbH
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HERMLE MASCHINENBAU GmbH
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/40—Construction elements specially adapted therefor, e.g. floors, walls or ceilings
    • 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
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/46—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by washing the air charged with excess material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • 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
    • B05B7/14—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 designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/144—Arrangements for supplying particulate material the means for supplying particulate material comprising moving mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a processing machine for the combined construction of a workpiece by thermal spraying and machining.
  • Such processing machines with 3 axes of motion for the combined construction of a workpiece by thermal spraying of a building material and ablative, in particular mechanical processing have a spray chamber in which a spray gun and a removal device, in particular a rotating milling tool, are located. In the spray chamber, the workpiece is built up using a thermal spraying process and alternately mechanically with a removal device processed ablating. All utilities, such as B. a powder conveyor or a gas heater are outside of the machine tool casing.
  • similar combined systems are known, e.g. B. so-called CMB process (controlled metal build-up technology), in which built up by means of laser deposition welding and then processed by high-speed milling.
  • CMB process controlled metal build-up technology
  • Such a processing machine is intended to be further improved with the present invention.
  • this configuration Due to this configuration, the structure and machining of the workpiece can be optimized. In addition, this configuration enables a space-saving configuration of the entire processing machine.
  • the movement axes of the processing machine consist of at least 3 linear movement axes and of at least 2 rotary movement axes. This ensures that very complex contours can be machined and removed in one set-up at any solid angle.
  • the linear axes of movement of the spray gun and / or the removal device and the rotary axes of movement are preferably assigned to the workpiece. This ensures that the workpiece can only be moved for the purpose of position adjustment and not for the purpose of machining. The three-dimensional movement during application and removal is only carried out by the application or removal tool, so that the workpiece is machined (coated and removed) at a standstill.
  • the removal device is integrated in the spray chamber, so that a very compact design of the processing machine can be realized.
  • the removal device is spatially separated from the spray gun, but still within the processing machine.
  • the processing machine has at least one separate spray chamber for the application process and at least one separate processing chamber for the removal process, so that the processing processes application and removal do not mutually, e.g. can influence thermally negative.
  • the spray gun and the removal device are moved in one preferred embodiment with one and the same movement device, so that only relatively little effort has to be expended for the drives.
  • removal methods such as milling, grinding, etc. are preferably used as the removal method. In principle, however, other removal processes such as thermal removal processes, removal with ultrasonic vibrations, etc. are also conceivable.
  • thermal spraying process is carried out with steam as the main gas of the thermal spraying process.
  • a main gas generator is also arranged in the processing machine, which converts water into water vapor.
  • the main gas generator consists of a combined steam generator and a superheater.
  • This two-stage heating has the advantage that the steam generator, in addition to a small steam volume, also has a high control accuracy of the steam pressure and a rapid opening and closing behavior, so that the requirements of a continuous process can be taken into account.
  • the water vapor generated is then fed to a reheater and heated to the temperature desired for the spraying process.
  • the steam generator consists of a spiral heating coil, which e.g. can also consist of a plurality of spiral or meandering coils arranged one inside the other, the ends of which are connected to form a closed flow channel.
  • the individual coils are connected to one another in such a way that the water passes through the coils from the outside inwards.
  • the part of the coil lying at the end of the flow channel in the direction of the steam outlet is subjected to a temperature which is far above the saturation temperature in order to achieve direct overheating of the steam.
  • the steam generator is cast into a housing consisting of a material or an alloy with a high thermal conductivity, preferably aluminum.
  • heating elements are provided in the housing for heating the steam generator.
  • These heating elements can advantageously consist of electric heating cartridges or pipes carrying flue gas.
  • the heating elements are after one. advantageous further training poured into the cast body.
  • bores can be provided in the housing for receiving the heating elements, into which the heating elements can be inserted.
  • the heating elements are preferably arranged in a ring between the coils.
  • the heating elements can also be wrapped around the coils and cast into the body together with them.
  • temperature sensors are advantageously provided in the body, which can also regulate the temperature of the individual heating areas.
  • the melting point of the material surrounding the coils is advantageously sufficiently below the melting point of the coils and above the maximum operating temperature.
  • the coils can have a corrugated or ribbed inner surface. Furthermore, these geometries cause atomization of the liquid or a separation between entrained liquid and steam.
  • the pipe coils can have a supporting structure for anchoring in the body on their outside.
  • This support structure can preferably consist of external ribbing.
  • connection between the individual coils can be designed as chambers, which bring about a separation between entrained liquid and steam.
  • the body is advantageously surrounded by insulation.
  • an annular jacket through which the water to be heated flows, can be arranged outside the insulation.
  • this can minimize the thermal load on the surroundings and, on the other hand, the water supplied can be preheated.
  • This cooling or preheating can also be achieved if the outer Coils are not heated immediately.
  • the body is cooled externally by the liquid that is fed in.
  • a pump for supplying the water to be heated is preferably connected upstream of the steam generator.
  • An outlet valve in the form of an expansion nozzle is also connected downstream of the steam generator.
  • the steam generator is preferably preheated and regulated to a temperature which lies between the saturation temperature and the rewetting temperature (suffering frost temperature) of the water in the operating state.
  • the rewetting temperature suffering frost temperature
  • dry steam flows through the area in the direction of the steam outflow, which can be directly overheated there by suitable temperature control of the body. Then that mass of water is fed in which can flow out in vapor form at the pressure difference between the operating pressure and the static pressure at the outlet valve after the outlet valve with the corresponding opening cross section.
  • the outlet cross section can also consist of a control valve.
  • the pump can operate continuously or pulsating, the latter leading to better evaporation in the two-phase flow area. With this management a quick start and stop behavior is achieved.
  • the heating coil is kept depressurized in stand-by mode, which further increases operational reliability.
  • the steam which is preferably overheated above the saturation point, is fed from the steam generator to a preferably multi-stage reheater.
  • the task of the first stage is the pure overheating of the main steam stream
  • the task of the second stage is the combined heating of powder / carrier gas stream and main steam stream.
  • the main gas generator described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • the post-heater advantageously has an inner tube and a pressure tube surrounding the inner tube, the inner tube being surrounded by a heating conductor which forms a spiral flow channel for the main gas.
  • the carrier gas with the metal powder and the main gas can be heated simultaneously and brought to relatively high temperatures. Since the post-heater carries the carrier gas with the metal powder over a longer distance, the carrier gas with the metal powder can also be preheated over a longer distance.
  • the heating conductor surrounds the inner tube in a spiral.
  • the heating conductor advantageously consists of an inner resistance heating element lying against the inner tube and an outer resistance heating element against the pressure tube.
  • a small gap is permissible for easier assembly.
  • the heating conductor is preferably surrounded by an electrically non-conductive insulation. This allows the electrically conductive water vapor to come into direct contact with the heating conductor.
  • the jacket of the heating conductor made of stainless steel or an alloy of nickel, chrome and molybdenum, such as. B. Inconel or Hasetloy, which has an excellent mix of corrosion resistance, good machinability and high temperature resistance and can also withstand stress corrosion cracking.
  • the pressure pipe is advantageously surrounded by ceramic insulation in order to largely prevent heat radiation and the associated thermal load on the surroundings.
  • the insulation can be arranged in an outer tube.
  • the outer tube is double-walled and in the wall is a coolant, such as. B. water.
  • the heating coil can be segmented so that a variable preheating of the metal powder or the carrier gas is possible and the heat flow can be adapted to the respective circumstances.
  • the heat conductor can only be partially attached to the inner tube or the pressure tube to compensate for thermal stresses.
  • the hot gas generators are preferably at least 20 cm long. Appropriately, however, the length in the present application is approximately 1.2 m.
  • the cross section of the flow channel formed between the inner tube and the pressure tube can change according to an advantageous development, for. B. expand or reduce. This can e.g. B. done by changing the slope of the heat conductor. This allows the flow rate and therefore the heat transfer is adapted to the temperature difference between the carrier gas and the heating conductor and an exchange heat flow that is uniform over the length can be achieved.
  • the pressure loss in the flow channel can also be optimized as a result.
  • the reheater is constructed in two stages.
  • the inner tube serves to form a flow channel between the heating conductor and pressure tube and as a displacement body, while in the second stage a gas / powder mixture flows through the inner tube in order to heat this mixture.
  • a sieve with holes smaller than the diameter of the narrowest cross section of the nozzle is provided at the end of the second stage of the steam heater, which retains the particles and prevents clogging.
  • the post-heater described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • this expansion nozzle has a convergent and a divergent region with a narrowest cross section in between, and its inner contour is in the form of a single-shell hyperboloid, the generatrix of which is a straight line.
  • the divergent and / or the convergent area can be extended with an attachment element.
  • the inner contour of the expansion sleeve can be covered with a gaseous or liquid wall-wetting film.
  • the main task of this film is to cool the expansion nozzle so as to increase the service life and bring the temperature of the core flows to the limit of the temperature resistance of the nozzle material.
  • a pressure sensor can be arranged in front of the expansion nozzle to monitor the operating state.
  • expansion nozzle described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • the spray chamber is divided into two functional areas, one of which houses those components which serve to avoid an explosive atmosphere and dissipate the thermal energy and impurities introduced, and of which the other houses those components which are required to carry out the spraying process and the machining process.
  • bellows with stainless steel fins and a laminar water curtain wetting the walls are advantageously arranged in the spray chamber.
  • the bellows wipe off the dirt particles so that they fall into the lower area of the processing machine.
  • the lower area is kept clean by a laminar water curtain wetting the walls.
  • the water is fed through holes in a distributor, which ensures that the same amount of water is available over the entire length.
  • the water reaches the spray chamber wall through an outlet. A continuous laminar water curtain is created here.
  • the water forming the water curtain is collected and fed to a collecting container in order to be conveyed from there, preferably by means of a lifting pump, to a water treatment system.
  • the treatment plant preferably consists of a centrifuge, a belt filter or a vacuum belt filter which is preceded by a pre-separator if required.
  • the spray chamber is connected to an exhaust air system, which sucks off dust particles floating in the spray chamber atmosphere and feeds the resulting gases to a wet scrubber.
  • sensors are provided which monitor the function of these components and, in the event of a failure of one of these components, put the processing machine into a safe state.
  • a rupture disc is arranged in a wall of the spray chamber, preferably in the cabin roof, to relieve pressure, which ensures a controlled reduction of the pressure wave.
  • the pressure can escape through the separator.
  • the spray chamber can be closed by a sliding door provided with a pane.
  • the water curtain is also integrated in the sliding door.
  • the spray chamber is completely encapsulated and the pane of the sliding door is made of sound-absorbing glass.
  • the glass of the sliding door is made of laminated safety glass, which is made up of several layers.
  • the laminated safety glass can be provided with a polycarbonate pane on the outer side.
  • a heatable substrate holder is arranged in the spraying chamber.
  • the heating of the substrate holder can by heating cartridges inserted in the substrate holder, by one in the substrate holder integrated radiation source or by inductive heating.
  • the energy supplied must be adjusted.
  • the temperature at the substrate must be increased.
  • the temperature on the surface of the component can be determined using a suitable sensor system, for example a thermal imager or pyrometer.
  • the substrate holder is insulated from the processing machine by an insulating plate, preferably made of synthetic resin, glass fiber or the like.
  • the substrate holder described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • a powder conveyor which continuously doses the powder into a gas stream from carrier gas.
  • Oxygen-reduced air is preferably used as the carrier gas, but almost any other gaseous medium can also be used, e.g. B. nitrogen.
  • the gaseous medium is preferably inert and particularly dry.
  • oxygen-reduced air is generated by the removal of oxygen from compressed air (compressed air).
  • compressed air compressed air
  • the oxygen content is preferably less than 3%.
  • This oxygen-reduced air is then brought up to a pressure which is equal to or higher than the system pressure at Syringes are compressed and preferably stored in a buffer container.
  • Cold gas spraying or kinetic compacting such as water vapor, is preferably used as the main gas for thermal spraying.
  • the powder conveyor advantageously comprises a turntable which conveys the powder to a removal point at which it is carried along by the carrier gas.
  • a capacitive sensor is installed in the container to monitor the level in the powder container. This enables monitoring during filling and during dispensing.
  • the sensor preferably outputs an analog signal in order to be able to determine the fill level.
  • the powder container preferably widens shortly above the transfer point of the powder plate so that the powder is loosened before metering ( Figure 9 , No.49).
  • the powder can then be fed to the turntable if necessary through a hole.
  • powder removal can be made easier by moving a stirrer, for example.
  • the throughput is determined from a combination of any gas meter flow meter with a Coriolis mass flow meter.
  • the Coriolis mass flow meter is designed as a straight one-pipe system with a straight flow passage.
  • the flow passage is advantageously free of internals. This prevents separation or separation of the solid components.
  • particle flows have a very abrasive effect and can massively damage the internals in a short time, the flow path, which is as straight and free of installation as possible, increases the service life and the measuring accuracy of the measuring device.
  • the measuring tube can also have a curved shape depending on the bending radii.
  • the first gas flow meter is installed in the gas feed line in front of the powder feeder.
  • the Coriolis mass flow meter is mounted between the powder feeder and the nozzle.
  • the two flow meters can also detect leaks by operating the system without powder.
  • a powder supply is provided according to an advantageous embodiment, which is divided into two sections which are separated from one another by a powder lock. Powder can thus be removed from one section while powder is refilled in the other section.
  • the powder lock has a seal and a conical lock. Due to such a configuration, sealing can take place solely on the basis of the prevailing pressure.
  • the powder feeder can be refilled from a storage container during the spraying break. In combination with the powder lock, this is also possible during operation.
  • the powder is transported in the powder conveyor with a carrier gas. So that the powder can separate from the carrier gas as completely as possible a separator is used.
  • This separator has the task of separating the powder-gas mixture coming from the storage container so that the powder can fall down into the powder conveyor and the gas can escape or be extracted.
  • the powder conveyor described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • a cyclone is used as the separator.
  • a cyclone preferably consists of a round housing with a tangential inlet at the upper edge and a gas outlet, which is mounted concentrically in the lid as a dip tube.
  • the gas flow entering describes a helical downward circular path. Since the cyclone is closed at the bottom, the overall direction of the gas flow is reversed, the screwing movement being retained.
  • either the dust collection container must be sufficiently deep below the point of reversal of the gas flow or a so-called apex cone is used. This apex cone is attached just below the cone outlet, so that only an annular gap remains through which the separated powder can get into the collecting container.
  • Another advantage of a cyclone is its simple design and that the cyclone can withstand high pressures when properly designed.
  • a filter can also be inserted in the gas outlet.
  • This filter can e.g. consist of a fleece or a sintered material.
  • the separator described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • the powder conveyor can be filled from a storage container, it is possible to carry out the filling in a protective gas atmosphere or an oxygen-reduced atmosphere. This is particularly important for powders that are prone to dust explosion or easily oxidize. Another advantage is that no moisture can get into the powder.
  • the storage container consists of a container which has a feed line (x), an outlet (y) and a connection (z) for pressurization or ventilation.
  • the connections for the carrier gas and the outlet are routed downwards and connected at the bottom to a device that picks up the powder - similar to a water jet pump.
  • the connections for the feed line, pressurization and ventilation are provided with a centrifugal separator and a filter. In the event that powder is pushed back, the valves or pressure reducers are not contaminated.
  • the feed line can be heated so that the flow behavior is improved or moisture can be extracted from the powder.
  • the storage container described above can also be used alone or in any combination with other processing machines.
  • a video camera can be used for process monitoring to detect defects e.g. Voids or irregularities in the surface e.g. to be able to recognize after face milling due to too little material application.
  • the process monitoring can also be carried out by a thermal imager.
  • a thermal imager there is additionally the possibility to prevent local overheating or to detect delamination of the layers early. Defects can thus be recognized and reworked, or the defective areas removed and rebuilt.
  • the main components of the processing machine according to the invention for the combined construction of a workpiece by thermal spraying and ablative mechanical processing are a spray chamber 1, a main gas generator 2, a powder conditioner 3 and a water treatment system 4.
  • a workpiece is built up using a thermal spraying process and alternately processed using a mechanical removal process.
  • the thermal spraying process is carried out with steam as the main gas of a thermal spraying process.
  • the steam is generated by a steam generator 5 integrated in the processing machine, which in addition to a small steam volume, a high control accuracy of the steam pressure as well as a quick opening and has shutdown behavior in order to meet the requirements of a continuous machining process.
  • the water vapor generated is then heated in a reheater 6 to the temperature desired for the spraying process, combined with the preheated carrier gas / powder mixture and fed to an expansion nozzle 7. There the particles are strongly accelerated by a supersonic gas flow and sprayed with high kinetic energy onto a substrate 8, where they form a firm bond.
  • the high gas velocities at the expansion nozzle cause an extreme sound level in the spray chamber 1 of 100-140 dB (A), which must be damped by suitable measures.
  • the condensing steam continuously supplies the spray chamber 1 with heat, which is to be dissipated and reused as far as possible in the process in order to avoid unnecessary energy loss.
  • the processing machine is designed as follows in detail.
  • the spray chamber 1 has two functional areas. Firstly, the pure explosion protection modules, whose main task is to avoid an explosive atmosphere, to dissipate the thermal energy introduced and to remove contaminants in order to avoid potentially dangerous accumulations. Secondly, the pure process modules, that supply and control the actual spraying process with the necessary media.
  • the powder particles located in the spray chamber 1 are bound to the water and fed to a collecting container, from which they are conveyed to the water treatment system 4 by means of a lifting pump.
  • the spray chamber 1 is provided with a sliding door 15 and a tool magazine flap 16, particular difficulties arise with regard to the accumulation of dust on such moving components.
  • Residual dust particles which float in the spray chamber atmosphere, are extracted via an exhaust air system, which ensures a constant flow through the process space 1, and fed to a wet scrubber 17.
  • the air is separated by e.g. sucked in from the upper and rear working area on the spindle slide.
  • the air sucked in through the gaps acts as sealing air, whereby no particles or gases can penetrate.
  • a centrifuge with a cooler 18 serves to clean and cool the dirty water that comes from the water curtain 12 and the wet scrubber 17.
  • the dirty water is fed into a dirty water tank 19 by a lifting pump. From there it is passed through the centrifuge 18, in which the solid particles are separated, into a pure water tank 20.
  • the pure water is kept constant at 20 ° C. by a recooler in the pure water tank 20.
  • the recooler consists of two heat exchangers.
  • the first heat exchanger preferably leads the waste heat to the feed water of the steam generator 5 to.
  • the second heat exchanger dissipates the remaining waste heat into the environment.
  • a rupture disk 21 is integrated in the roof of the spray chamber 1 to relieve pressure, which together with the wet separator channel ensures a controlled reduction of the pressure wave.
  • the sliding door 15 to the spray chamber 1 is of particular importance with regard to operational safety. On the one hand, it should enable access and observation of the process, on the other hand, it should provide reliable protection for the operating personnel against the effects of tool breakage, a dust explosion and against excessive noise pollution. It is therefore integrated on the one hand in the water curtain 12 and on the other hand designed to be impact-resistant in accordance with EN 12417 (safety of machine tools - machining centers).
  • the spray chamber 1 Because of the sound pressure of approx. 100-140 dB (A) occurring in the spray chamber 1, the spray chamber 1 is completely encapsulated, and the sliding door 15 is also designed with a sound-absorbing pane 22.
  • the side seal is made by seals 23 ( Figure 7 ). In its closing movement, the sliding door 15 moves onto the seals 23 and compresses them.
  • a lower seal 24 is located at each of the upper and lower interfaces. Shortly before the closing point, a trigger 25 of the lower seal 24 is actuated by a stop. A rubber lip of the lower seal 24 extends and thus seals the space.
  • the sound-insulating pane 22 is constructed from several panes. Laminated safety glass is used on the spray chamber side. The glass is resistant to the abrasive behavior of the powder particles, however this disc 22 does not pass the impact test according to EN 12417. For this reason, a polycarbonate pane 26 is additionally inserted into the soundproofing system on the operator side.
  • the workpiece itself is located on the heatable substrate holder 8, which is designed as a swivel rotary table, since the starting substrate must be tempered for the thermal spraying process. This is done either by heating cartridges 27 which are screwed into the substrate holder 8 or around or by a radiation source integrated in the substrate holder 8. Alternatively, the substrate holder 8 or the workpiece can also be heated inductively.
  • the power supply takes place by means of a slip ring 28 directly through the swivel rotary table.
  • the waste heat from the substrate heating must be dissipated in the swivel rotary table, because heating this module would have a negative effect on the accuracy.
  • the substrate holder 8 ( Figure 10 ) isolated by an insulating plate 29 made of synthetic resin / glass fiber.
  • the remaining heat which is transported through the insulating plate 29 by heat conduction, is dissipated via a system of cooling channels 30 into a cooling water system.
  • An essential component of the overall system is the system for generating and overheating the steam, which forms the process gas for the spraying process.
  • the system for steam generation must enable cyclical steam extraction without intermediate storage due to the quick start-up and shutdown behavior.
  • the steam generator 5 consists of several spirally wound coils 31 ( Figure 11 ), which are interconnected and connected at the ends to form a closed flow channel.
  • the flow channel is preferably flowed through from outside to inside. This has the advantage that entrained liquid droplets in the narrower coils of the inner tube coil 31 are better pressed against the wall by the higher centrifugal forces there and thereby evaporated, as a result of which a dry vapor without liquid components can be generated.
  • the steam generator 5 is cast into a body 32 made of aluminum. In this housing 32, electrical heating cartridges or pipes carrying flue gas are cast in for heating or subsequently introduced through vertical bores. The heating is arranged in a ring between the coils 31.
  • Each of the heating zones is controlled by a plurality of temperature sensors located in the housing 32.
  • the coils 31 can also be wrapped with heating conductors and cast into the housing 32.
  • the coils 31 themselves can consist of concentric tubes or tubes with a corrugated or finned inner surface to enlarge the heating surface.
  • the tubes can also have external ribs and / or a support structure which is firmly connected to the tubes.
  • connection between the coils 31 can be designed as small chambers, which cause a separation between entrained water and steam.
  • the outer jacket of the steam generator 5 forms a pressure-resistant container which is expediently insulated.
  • An annular jacket can be attached outside the insulation, through which the liquid to be fed flows in a spiral, thereby minimizing the heat load on the surroundings and preheating the water. This cooling or preheating can also be achieved if the outer coils are not immediate be heated.
  • the body is cooled externally by the liquid that is fed in.
  • the control of the steam generator 5 takes place exclusively via a pump 34 and the set cross section of an outlet valve on the steam side.
  • the steam generator 5 is preheated and regulated to a temperature which is between the saturation temperature and the rewetting temperature (suffering frost temperature) of the water in the operating state.
  • the area in the direction of the steam outflow is flowed through by dry steam, which can be directly overheated there by a suitable temperature control.
  • the outlet cross section can also consist of a nozzle with a fixed cross section.
  • the water can be fed in either continuously or pulsating, the latter leading to better evaporation in the two-phase flow region.
  • the steam which has already overheated above the saturation point is fed to the two-stage reheater 6.
  • the task of the first stage is the pure overheating of the main gas stream
  • the task of the second stage is the combined heating of powder / carrier gas stream and main gas stream.
  • the reheater 6 is heated via heating conductors 35 consisting of resistance heating wires, which are embedded in an electrically insulated jacket made of stainless steel or Inconel. This allows the electrically conductive water vapor to come into direct contact with the heating conductors 35.
  • the heating conductors 35 are arranged spirally around an inner tube 36 and on the inside of a pressure-resistant pressure tube 37 such that they form a spiral flow channel. The spiral arrangement is only fixed on one side to the pressure pipe 37 in order to ensure a free linear expansion of the inner arrangement and to minimize the mechanical load on the hot heating conductor 35.
  • the minimum length of the reheater 6 is approx. 20 cm, but expediently the reheater in the present application case is approx. 1.2 m long.
  • the cross section of the flow channel can be reduced or increased by changing the slope of the spiral heating conductor 35 along the length of the reheater 6 in order to adapt the flow rate and thus the heat transfer to the temperature difference between the gas and heating conductor 35 and to achieve an exchange heat flow that is uniform over the length .
  • the slope of the heating conductor 35 also allows an optimization of the pressure loss in the flow channel.
  • Another possibility of adapting the heat flow is to divide the heating conductors 35 into individual segments that are supplied with different voltages.
  • the second reheater 6 Since in particular the second reheater 6 is installed in a very temperature-sensitive part of the processing machine (Z-slide), the reheaters 6 are surrounded by ceramic insulation 38, which is also actively cooled by a double jacket of an outer tube 39 through which coolant flows.
  • the inner tube 36 of the reheater 6 serves in the first stage as a pure displacement body and support of the inner heating conductor 35 to form the spiral flow channel.
  • the powder / carrier gas flows through it and preheats it to the optimal mixing temperature with the main gas stream. It is particularly advantageous here that the inner tube 36 runs straight so that no powder deposits or undesired separations of the gas / powder mixture can take place.
  • the lower outlet of the reheater 6 is provided with a sieve 40 ( Figure 12 ) which retains the particles and prevents the subsequent expansion nozzle 7 from becoming blocked.
  • the flow is then accelerated to supersonic speed in the expansion nozzle 7, as a result of which the particles are sprayed onto the substrate with high kinetic energy.
  • the expansion nozzle 7 itself is constructed in three parts (FIG. 13).
  • the main gas stream and the powder / carrier gas stream are mixed in a mixing chamber 41. Together they are then accelerated to supersonic speed in the expansion nozzle 7, which has the shape of a single-shell hyperboloid on its inside.
  • an attachment element 42 which serves for further acceleration and - supported by an additional steam injection - the formation of a parallel jet.
  • a water feed 43 can be provided in the expansion nozzle 7.
  • the main gas stream and the expansion nozzle 7 themselves can be cooled by the water.
  • the operating state is monitored by a pressure sensor in front of the expansion nozzle 7 or in the feed line.
  • a pressure sensor in front of the expansion nozzle 7 or in the feed line.
  • a constant pressure is established in front of the expansion nozzle 7 based on the water feed in the steam generator 5. If the pressure rises with constant water feed, the expansion nozzle 7 is blocked. The pressure drops. either a fault in the water supply or a leak in the steam supply is the cause. To ensure process reliability, the amount of steam is also measured.
  • the powdery spray material is metered continuously into a gas stream via a powder conveyor 44.
  • Nitrogen is preferably used as the carrier gas, but almost any other gaseous medium can also be used.
  • the detailed structure of the powder conveyor 44 is shown in FIG Figure 14 .
  • Metal powder is conveyed from a powder supply 45 via a turntable 46 to a removal point.
  • a groove 47 is arranged, in which the powder is located.
  • a carrier gas stream is passed coaxially along a powder tube 48.
  • the carrier gas stream swirls the metal powder located in a groove 47 and entrains it in the powder tube 48.
  • the carrier gas metal powder stream is then passed to the expansion nozzle 7.
  • the outlet 49 from the powder supply 45 is flared on the plate side.
  • an O-ring 51 is inserted around the suction point, which limits and seals the suction area.
  • the throughput is determined with a Coriolis mass flow meter.
  • a powder lock 52 can be mounted on the powder supply 45, with which powder can be refilled during the spraying process. It seals the powder supply 45 to an intermediate chamber 53 during the filling process. The intermediate chamber 53 can thus be filled with powder during the working process. After the filling process, the intermediate chamber 53 is pressurized again. As soon as the pressure in the intermediate chamber 53 has adjusted to the pressure in the powder supply 45, the powder lock 52 can be opened and the powder falls into the powder supply 45.
  • a conical closure 54 is pressed against a seal 55.
  • This arrangement is chosen so that the seal is made solely on the basis of the prevailing excess pressure.
  • the necessary mechanism for moving the conical closure 54 up and down is then only responsible for the movement itself.
  • a translatory movement is required for the movement of the closure 54. Either a translatory drive is already used directly (pneumatic drive) or a rotational movement is converted into a translational movement ( Figure 15 ).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine zum kombinierten Aufbau eines Werkstücks durch thermisches Spritzen und abtragende Bearbeitung.
  • Derartige Bearbeitungsmaschinen mit 3 Bewegungsachsen zum kombinierten Aufbau eines Werkstücks durch thermisches Spritzen eines Baumaterials und abtragende, insbesondere mechanische Bearbeitung sind bekannt. Sie weisen eine Spritzkammer auf in der sich eine Spritzpistole und eine Abtrageinrichtung, insbesondere ein rotierendes Fräswerkzeug befindet. In der Spritzkammer wird das Werkstück mit einem thermischen Spritzverfahren aufgebaut und abwechselnd mit einer Abtrageinrichtung mechanisch abtragend bearbeitet. Alle Versorgungseinrichtungen, wie z. B. ein Pulverförderer oder ein Gaserhitzer befinden sind außerhalb der Verkleidung der Bearbeitungsmaschine. Zudem sind ähnliche kombinierte Anlagen bekannt, z. B. sogenannte CMB-Verfahren (controlled metal build-up technology), bei denen mittels einer Laserauftragsschweißung aufgebaut und anschließend durch Hochgeschwindigkeitsfräsen bearbeitet. Das Dokument WO 02/42056 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils, die Anlagen zum Auftragen und Abtragen von Materialien aufweist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung soll eine derartige Bearbeitungsmaschine weiter verbessert werden.
  • Dies erfolgt erfindungsgemäß durch eine Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1.
  • Aufgrund dieser Ausgestaltung kann der Aufbau und die Bearbeitung des Werkstücks optimiert werden. Außerdem ermöglicht diese Ausgestaltung eine raumsparende Ausgestaltung der gesamten Bearbeitungsmaschine.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine maßgebliche Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bewegungsachsen der Bearbeitungsmaschine aus mindestens 3 linearen Bewegungsachsen und aus mindestens 2 rotativen Bewegungsachsen bestehen. Damit wird erreicht, dass sehr komplexe Konturen in einer Aufspannung unter beliebigen Raumwinkeln auftragend und abtragend bearbeitet werden können.
  • Weiterhin sind bevorzugt die linearen Bewegungsachsen der Spritzpistole und/oder der Abtrageinrichtung und die rotativen Bewegungsachsen dem Werkstück zugeordnet. Damit wird erreicht, dass das Werkstück nur zum Zwecke der Positionszustellung und nicht zum Zwecke der Bearbeitung bewegt werden kann. Die dreidimensionale Bewegung beim Auftragen und beim Abtragen erfolgt nur durch das Auftrag- oder Abtragwerkzeug, dass Werkstück wird somit im Stillstand bearbeitet (beschichtet und abgetragen) .
  • Die Abtrageinrichtung ist in der Spritzkammer mit integriert, so dass eine sehr kompakte Bauform der Bearbeitungsmaschine realisiert werden kann.
  • Es sind aber auch Anwendungen denkbar, wo es vorteilhaft ist, wenn die Abtrageinrichtung von der Spritzpistole räumlich getrennt, aber noch innerhalb der Bearbeitungsmaschine, angeordnet ist. In so einem Fall besitzt die Bearbeitungsmaschine mindestens eine separate Spritzkammer für das Auftragverfahren und mindestens eine separate Bearbeitungskammer für das Abtragverfahren, sodass die Bearbeitungsprozesse Auftragen und Abtragen sich nicht gegenseitig, z.B. thermisch negativ beeinflussen können.
  • Weiterhin werden die Spritzpistole und die Abtrageinrichtung in einer bevorzugten Ausgestaltung mit ein und derselben Bewegungsvorrichtung verfahren, so dass nur relativ wenig Aufwand für die Antriebe aufgewendet werden muss.
  • Es sind aber auch Anwendungen denkbar wo die Spritzpistole und die Abtrageinrichtung mit jeweils einer separaten Bewegungsvorrichtung verfahren werden, sodass die Bearbeitungsprozesse Auftragen und Abtragen in der Bearbeitungsmaschine unabhängig voneinander ablaufen können.
  • Als Abtragverfahren kommen vorzugsweise mechanische Abtragverfahren wie Fräsen, Schleifen, usw. zum Einsatz. Es sind aber auch prinzipiell andere Abtragverfahren wie thermische Abtragverfahren, Abtragen mit Ultraschallschwingungen usw. denkbar.
  • Eine weitere maßgebliche Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der thermische Spritzvorgang mit Wasserdampf als Hauptgas des thermischen Spritzverfahrens durchgeführt wird. Dazu ist in der Bearbeitungsmaschine weiterhin ein Hauptgaserzeuger angeordnet, der Wasser in Wasserdampf umwandelt.
  • Der Hauptgaserzeuger besteht nach einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einem kombinierten Dampferzeuger und einem Übererhitzer. Diese zweistufige Aufheizung hat den Vorteil, dass der Dampferzeuger neben einem kleinen Dampfvolumen auch eine hohe Regelgenauigkeit des Dampfdrucks sowie ein schnelles Auf- und Abfahrverhalten besitzt, so dass den Anforderungen an einen kontinuierlichen Prozess Rechnung getragen werden kann. Der erzeugte Wasserdampf wird dann einem Nacherhitzer zugeführt und auf die für das Spritzverfahren gewünschte Temperatur erhitzt.
  • Der Dampferzeuger besteht nach einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einer gewundenen Heizwendel, die z.B. auch aus mehreren spiral- oder meanderförmig gewundenen, ineinander liegend angeordneten Rohrschlangen bestehen kann, deren Enden zu einem geschlossenen Strömungskanal verbunden sind.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung sind die einzelnen Rohrschlangen derart untereinander verbunden, dass das Wasser die Rohrschlangen von außen nach innen passiert.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Wasser in die äußerste Rohrschlange eintritt und aus der innersten Rohrschlagen austritt. Dies hat den Vorteil, dass mitgerissene Flüssigkeitstropfen in den engeren Wendeln der inneren Rohrschlange durch die dort höheren Fliehkräfte besser an die Wand gedrückt und dadurch verdampft werden, wodurch ein trockener Dampf ohne Flüssigkeitsanteile erreicht wird.
  • Der in Richtung Dampfaustritt am Ende des Strömungskanals liegende Teil der Rohrschlange wird mit einer weit über der Sättigungstemperatur liegenden Temperatur beaufschlagt um eine direkte Überhitzung des Dampfes zu erreichen.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Dampferzeuger in ein aus einem Material oder einer Legierung mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Aluminium, bestehendes Gehäuse eingegossen.
  • Zur Beheizung des Dampferzeugers sind in dem Gehäuse nach einer vorteilhaften Ausgestaltung Heizelemente vorgesehen.
  • Diese Heizelemente können vorteilhafterweise aus elektrischen Heizpatronen oder rauchgasführenden Rohren bestehen.
  • Die Heizelemente sind nach einer. vorteilhaften Weiterbildung in den Gußkörper eingegossen.
  • Alternativ können in dem Gehäuse auch Bohrungen zur Aufnahme der Heizelemente vorgesehen sein, in welche die Heizelemente eingesteckt werden können.
  • Um eine besonders symmetrische Beheizung zu ermöglichen, sind die Heizelemente vorzugsweise ringförmig zwischen den Rohrschlangen angeordnet.
  • Alternativ können die Heizelemente auch um die Rohrschlangen herumgewickelt und zusammen mit diesen in den Körper eingegossen sein.
  • Außerdem sind vorteilhafterweise in dem Körper Temperatursensoren vorgesehen, welche auch die Temperatur der einzelnen Heizbereiche regeln können.
  • Der Schmelzpunkt des die Rohrschlangen umgebenden Materials liegt vorteilhafterweise ausreichend unterhalb des Schmelzpunktes der Rohrschlangen und oberhalb der maximalen Betriebstemperatur.
  • Um eine Vergrößerung der Heizfläche zu erzielen, können nach einer bevorzugten Ausgestaltung die Rohrschlangen eine gewellte oder gerippte Innenoberfläche haben. Ferner bewirken diese Geometrien eine Zerstäubung der Flüssigkeit bzw. eine Trennung zwischen mitgerissener Flüssigkeit und Dampf.
  • Weiterhin können nach einer bevorzugten Weiterbildung die Rohrschlangen auf ihrer Außenseite eine Stützkonstruktion zur Verankerung in dem Körper aufweisen. Diese Stützkonstruktion kann vorzugsweise aus einer Außenberippung bestehen.
  • Da sich das Volumen der verdampfenden Flüssigkeit stark ausdehnt, ist es zudem vorteilhaft, wenn sich der Querschnitt der Rohrschlangen in Strömungsrichtung vergrößert, um eine längere Verweilzeit zu erreichen. Zudem können die Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrschlangen als Kammern ausgebildet sein, die eine Trennung zwischen mitgerissener Flüssigkeit und Dampf bewirken.
  • Der Körper ist vorteilhafterweise von einer Isolierung umgeben.
  • Außerhalb der Isolierung kann nach einer bevorzugten Ausgestaltung ein kreisringförmiger Mantel angeordnet sein, welcher von dem zu erwärmenden Wasser durchströmt ist. Dadurch kann einerseits die Wärmebelastung der Umgebung minimiert und andererseits das zugeführte Wasser vorgeheizt werden. Diese Kühlung bzw. Vorheizung kann auch erreicht werden, wenn die äußeren Wendeln nicht unmittelbar beheizt werden. Der Körper wird außen durch die eingespeiste Flüssigkeit gekühlt.
  • Dem Dampferzeuger ist vorzugsweise eine Pumpe zur Zuführung des aufzuheizenden Wassers vorgeschaltet. Weiterhin ist dem Dampferzeuger ein Auslassventil in Form einer Expansionsdüse nachgeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Regelung der Anlage ausschließlich über die Pumpe sowie den eingestellten Querschnitt der Düse auf der Dampfseite erfolgen kann. Der Dampferzeuger wird dazu bevorzugt auf eine Temperatur vorgeheizt und geregelt, die zwischen der Sättigungstemperatur und der Wiederbenetzungstemperatur (Leidenfrosttemperatur) des Wassers im Betriebszustand liegt. Je nach Anzahl der Rohrschlangen wird der Bereich in Richtung der Dampfabströmung von trockenem Dampf durchströmt, der dort durch eine geeignete Temperaturregelung des Körpers direkt überhitzt werden kann. Danach wird diejenige Masse Wasser eingespeist, die dampfförmig bei der am Auslassventil anliegenden Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und statischem Druck nach dem Auslassventil bei dem entsprechenden Öffnungsquerschnitt ausströmen kann. Alternativ kann der Austrittsquerschnitt auch aus einem Regelventil bestehen.
  • Die Pumpe kann kontinuierlich oder pulsierend arbeiten, wobei letzteres zu einer besseren Verdampfung im zweiphasigen Strömungsgebiet führt. Mit dieser Betriebsführung wird ein rasches An- und Abfahrverhalten erreicht.
  • Wenn das Gesamtvolumen des Dampferzeugers zwei Liter nicht überschreitet, so liegt auch bei höchsten Drücken kein Gefährdungspotential für die Umgebung in Folge eines Bruchs der Rohrwendel vor.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Heizwendel im Stand-By-Betrieb drucklos gehalten, was die Betriebssicherheit zusätzlich erhöht.
  • Aus dem Dampferzeuger wird der bevorzugt über den Sättigungspunkt überhitzte Dampf einem bevorzugt mehrstufigen Nacherhitzer zugeführt. Aufgabe der ersten Stufe ist die reine Überhitzung des Hauptdampfstromes, Aufgabe der zweiten Stufe die kombinierte Erwärmung von Pulver-/Trägergastrom und Hauptdampfstrom.
  • Der oben beschriebene Hauptgaserzeuger kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Der Nacherhitzer weist vorteilhafterweise ein Innenrohr und ein das Innenrohr umgebendes Druckrohr auf, wobei das Innenrohr von einem Heizleiter umgeben ist, der einen spiralförmigen Strömungskanal für das Hauptgas bildet. Infolge dieser Ausgestaltung können das Trägergas mit dem Metallpulver und das Hauptgas gleichzeitig aufgeheizt und auf relativ hohe Temperaturen gebracht werden. Da der Nacherhitzer das Trägergas mit dem Metallpulver über eine längere Strecke führt, kann auch das Trägergas mit dem Metallpulver über eine längere Strecke vorgeheizt werden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umgibt der Heizleiter das Innenrohr spiralförmig.
  • Der Heizleiter besteht vorteilhafterweise aus einem inneren, am Innenrohr anliegenden und einem äußeren, am Druckrohr anliegenden Widerstandsheizelement. Zur leichteren Montage ist ein kleiner Spalt jedoch zulässig.
  • Der Heizleiter ist vorzugsweise mit einer elektrisch nicht leitenden Isolierung umgeben. Dies erlaubt einen direkten Kontakt des elektrisch leitfähigen Wasserdampfes mit dem Heizleiter.
  • Außerdem besteht der Mantel des Heizleiters aus Edelstahl oder einer Legierung aus Nickel, Chrom und Molybdän, wie z. B. Inconel oder Hasetloy, was eine hervorragende Mischung aus Korrosionsfestigkeit, guter Bearbeitbarkeit und hoher Temperaturfestigkeit aufweist und auch Spannungskorrosionsrissen gut widerstehen kann.
  • Das Druckrohr ist vorteilhafterweise von einer keramischen Isolierung umgeben, um eine Wärmeabstrahlung und eine damit verbundene thermische Belastung der Umgebung weitgehend zu verhindern.
  • Um den Nacherhitzer thermisch noch besser zu isolieren, kann die Isolierung in einem Außenrohr angeordnet sein.
  • Vorteilhafterweise ist das Außenrohr doppelwandig ausgebildet und in der Wandung ist ein Kühlmittel, wie z. B. Wasser, geführt.
  • Wenn der Heizleiter mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, die mit unterschiedlichen Spannungen versorgbar sind, kann eine Segmentierung der Heizwendel erreicht werden, so dass eine variable Vorheizung des Metallpulvers bzw. des Trägergases möglich ist und der Wärmefluss an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Heizleiter zum Ausgleich von Wärmespannungen nur partiell an dem Innenrohr bzw. dem Druckrohr befestigt sein.
  • Die Heißgaserzeuger sind vorzugsweise mindestens 20 cm lang. Zweckmäßigerweise beträgt die Länge im hier vorliegenden Anwendungsfall jedoch ca. 1,2 m.
  • Der Querschnitt des zwischen Innenrohr und Druckrohr gebildeten Strömungskanals kann sich nach einer vorteilhaften Weiterbildung verändern, z. B. erweitern oder verringern. Dies kann z. B. durch eine Veränderung der Steigung des Heizleiters erfolgen. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit und damit der Wärmeübergang an die Temperaturdifferenz zwischen Trägergas und Heizleiter angepasst und ein über der Länge gleichmäßiger Austauschwärmestrom erreicht werden. Außerdem kann dadurch auch der Druckverlust im Strömungskanal optimiert werden.
  • Der Nacherhitzer ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung zweistufig aufgebaut. Dabei dient in der ersten Stufe des Nacherhitzers das Innenrohr zur Ausbildung eines Strömungskanal zwischen Heizleiter und Druckrohr sowie als Verdrängungskörper, während in der zweiten Stufe das Innenrohr von einem Gas-/Pulvergemisch durchströmt wird, um dieses Gemisch aufzuheizen.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Innenrohr in beiden Stufen gerade verläuft, damit sich keine Pulverablagerungen oder unerwünschten Trennungen des Gas-/Pulvergemisches ergeben.
  • Falls sich einzelne größere Partikel bilden sollten, ist am Ende der zweiten Stufe des Dampferhitzers ein Sieb mit kleineren Bohrungen als der Durchmesser des engsten Querschnitts der Düse vorgesehen, welches die Partikel zurückhält und ein Verstopfen verhindert.
  • Der oben beschriebene Nacherhitzer kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Nachdem der Gas-/Pulverstrom den Nacherhitzer verlassen hat, wird er einer Expansionsdüse zugeführt.
  • Diese Expansionsdüse besitzt nach einer bevorzugten Weiterbildung einen konvergenten und einen divergenten Bereich mit einem dazwischen liegenden engsten Querschnitt und ihre Innenkontur weist die Form eines einschaligen Hyperboloiden auf, dessen Erzeugende eine Gerade ist.
  • Um das Strömungsverhalten weiter zu verbessern, kann der divergente und/oder der konvergente Bereich mit einem Vorsatzelement verlängert werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Innenkontur der Expansionshülse mit einem gasförmigen oder flüssigen wandbenetzenden Film überzogen werden. Die Hauptaufgabe dieses Films besteht darin, die Expansionsdüse zu kühlen, um so die Standzeit zu erhöhen und die Temperatur der Kernströmungen an die Grenze der Temperaturbeständigkeit des Düsenmaterials heranzuführen.
  • Zur Überwachung des Betriebszustandes kann vor der Expansionsdüse ein Drucksensor angeordnet sein.
  • Die oben beschriebene Expansionsdüse kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Bedingt durch den Spritzprozess ergeben sich einige Probleme. So besteht bei der Verarbeitung von Metallpulver die Gefahr einer Staubexplosion, welche unbedingt vermieden werden muss. Darüber hinaus sollte ein Kontakt der Bedienperson mit dem Metallpulver möglichst vermieden werden, um eine gesundheitliche Beeinträchtigung auszuschließen.
  • Aus diesem Grunde ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung die Spritzkammer in zwei Funktionsbereiche unterteilt ist, von denen der eine diejenigen Bauteile aufnimmt, die dazu dienen, eine explosionsfähige Atmosphäre zur vermeiden und die eingebrachte thermische Energie sowie Verunreinigungen abzuführen, und von denen der andere diejenigen Bauteile aufnimmt, welche zur Durchführung des Spritzprozesses und des Bearbeitungsprozesses erforderlich sind.
  • Da beim Spritzvorgang größere Mengen Pulver in der Spritzkammer anfallen, müssen Pulveransammlungen in möglichen Ecken oder strömungstechnischen Toträumen der Prozessammer zuverlässig vermieden werden. Diese könnten sich ansonsten durch Funken oder heiße Späne entzünden oder im extremsten Fall durch Aufwirbelung zu einer Staubexplosion führen. Deshalb sind in der Spritzkammer vorteilhafterweise Faltenbälge mit Edelstahllamellen und ein die Wände benetzender, laminarer Wasserschleier angeordnet. Die Faltenbälge streifen die Schmutzpartikel ab, so dass diese in den unteren Bereich der Bearbeitungsmaschine fallen. Der untere Bereich wird durch einen die Wände benetzenden laminaren Wasserschleier sauber gehalten. Das Wasser wird durch Bohrungen in einen Verteiler geleitet, der sicherstellt, dass auf der gesamten Länge gleich viel Wasser zur Verfügung steht. Durch einen Auslauf gelangt das Wasser auf die Spritzkammerwand. Hier entsteht ein durchgehender laminarer Wasserschleier.
  • Das den Wasserschleier bildende Wasser wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung aufgefangen und einem Sammelbehälter zugeführt, um von dort, vorzugsweise mittels einer Hebepumpe, zu einer Wasseraufbereitungsanlage gefördert zu werden.
  • Die Aufbereitungsanlage besteht bevorzugt aus einer Zentrifuge, einem Bandfilter oder einem Vakuumbandfilter welchen bei Bedarf ein Vorabscheider vorgeschaltet ist.
  • Weiterhin ist die Spritzkammer mit einer Abluftanlage verbunden, welche in der Spritzkammeratmosphäre schwebende Staubpartikel absaugt sowie entstehende Gase einem Nasswäscher zuführt.
  • Um sicherzustellen, dass die dem Explosionsschutz dienenden Baugruppen richtig arbeiten, sind Sensoren vorgesehen, welche die Funktion dieser Bauteile überwachen und bei einem Ausfall eines dieser Bauteile die Bearbeitungsmaschine in einen Sicheren Zustand versetzen.
  • Als zusätzliche Sicherheit gegen die Auswirkungen einer Staubexplosion ist zur Druckentlastung in einer Wand der Spritzkammer, vorzugsweise im Kabinendach, eine Berstscheibe angeordnet, die für einen geregelten Abbau der Druckwelle sorgt. Zusätzlich kann der Druck über den Abscheider entweichen.
  • Damit der Prozessraum zum einen von außen zugänglich ist und zum anderen eine Beobachtung des Innenraumes erlaubt, ist die Spritzkammer mittels einer mit einer Scheibe versehenen Schiebetür verschließbar. Um die Scheibe von Verschmutzungen rein zuhalten, ist der Wasserschleier auch in die Schiebetür integriert.
  • Um weiterhin einen sicheren Schutz des Bedienpersonals vor den Auswirkungen eines Werkzeugbruchs, einer Staubexplosion sowie gegen übermäßige Lärmbelastung zu gewährleisten, ist die Spritzkammer vollständig gekapselt, und die Scheibe der Schiebetür besteht aus schalldämmendem Glas.
  • Wegen des in der Spritzkammer auftretenden Schalldrucks von ca. 100-140 dB(A) und auch zur Erhöhung der Sicherheit gegenüber Explosionen besteht das Glas der Schiebetür aus Verbundsicherheitsglas, welches aus mehreren Schichten aufgebaut ist.
  • Zusätzlich kann das Verbundsicherheitsglas auf der äußeren Seite noch mit einer Polycarbonatscheibe versehen sein.
  • Da das Ausgangssubstrat für den thermischen Spritzprozess temperiert werden muss, ist in der Spritzkammer ein beheizbarer Substrathalter angeordnet.
  • Die oben beschriebenen Maßnahmen für die Spritzkammer können auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Die Beheizung des Substrathalters kann durch in den Substrathalter eingesetzte Heizpatronen, durch eine in den Substrathalter integrierte Strahlungsquelle oder durch induktive Erwärmung erfolgen. Abhängig von der Wärmeleitfähikeit des Bauteils, der Bauteilgröße und insbesonders der Bauteilhöhe muss die zugeführte Energie angepasst werden. Bei zunehmender Bauteilhöhe muss die Temperatur am Substrat erhöht werden. Die Temperatur an der Oberfläche des Bauteils kann durch eine geeignete Sensorik z.B. einer Wärmebildkamera oder Pyrometer ermittelt werden.
  • Weil sich eine Erwärmung des Substrathalters negativ auf die Genauigkeit der Bearbeitungsmaschine auswirken würde, ist der Substrathalter durch eine Isolierplatte, vorzugsweise aus Kunstharz, Glasfaser o. dgl., gegenüber der Bearbeitungsmaschine isoliert.
  • Der oben beschrieben Substrathalter kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Zur Förderung des Spritzwerkstoffes ist ein Pulverförderer vorgesehen, der das Pulver stetig in einen Gasstrom aus Trägergas dosiert. Als Trägergas wird bevorzugt sauerstoffreduzierte Luft verwendet, es kann jedoch nahezu auch ein beliebiges anderes, gasförmiges Medium eingesetzt werden, z. B. Stickstoff. Bevorzugt ist das gasförmige Medium inert und besonders trocken.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird sauerstoffreduzierte Luft durch den Entzug von Sauerstoff aus komprimierter Luft (Druckluft) erzeugt. Hierbei besteht die Möglichkeit den Sauerstoffanteil einzustellen. Wegen der gewünschten Inertisierung liegt der Sauerstoffanteil bevorzugt bei kleiner als 3 %. Diese sauerstoffreduzierte Luft wird anschließend auf einen Druck der gleich oder höher ist als der Systemdruck beim Spritzen verdichtet und bevorzugt in einem Pufferbehälter gespeichert.
  • Als Hauptgas zum thermischen Spritzen wird Kaltgasspritzen oder kinetisches Kompaktieren vorzugsweise wie Wasserdampf eingesetzt.
  • Die Verwendung des genannten Trägergases und Hauptgases beim thermischen Spritzen kann auch in Alleinstellung zur Anwendung kommen, ohne die in Verbindung beschriebenen Komponenten oder Verfahren.
  • Der Pulverförderer umfasst vorteilhafterweise einen Drehteller, der das Pulver zu einer Entnahmestelle fördert, an welcher es von dem Trägergas mitgenommen wird.
  • Um den Füllstand im Pulverbehälter zu überwachen ist im Behälter ein kapazitiver Sensor eingebaut. Dies ermöglicht eine Überwachung während der Befüllung sowie Während der Entnahme. Bevorzugt gibt der Sensor ein analoges Signal aus um die Füllhöhe bestimmen zu können.
  • Bevorzugt weitet sich der Pulverbehälter kurz über der Übergabestelle des Pulvertellers auf damit das Pulver vor der Dosierung aufgelockert wird (Figur 9, Nr.49). Anschließend kann das Pulver ggf. Durch eine Bohrung dem Drehteller zugeführt werden. Zusätzlich kann durch Bewegung z.B. einem Rührwerk die Pulverentnahme erleichtert werden.
  • Um einen homogenen und stetigen Trägergas-Pulverstrom zu gewährleisten, wird der Durchsatz aus einer Kombination eines beliebigen Gasmessedurchflussmessers mit einem Coriolis-Massedurchflussmesser bestimmt. Der Coriolis-Massedurchflussmesser ist als gerades Einrohrsystem mit einem geraden Strömungsdurchgang ausgebildet. Außerdem ist der Strömungsdurchgang vorteilhafterweise frei von Einbauten. Dies verhindert eine Separation oder Abscheidung der festen Komponenten. Da zudem Partikelströmungen sehr abrasiv wirken und die Einbauten in kurzer Zeit massiv beschädigen können, werden durch einen möglichst geraden und einbaufreien Strömungsweg die Lebensdauer und die Messgenauigkeit des Messgerätes erhöht. Bei geeigneter Materialauswahl des Messrohrs sowie des Zuschlagstoffs und/oder bei einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit kann das Messrohr abhängig von den Biegeradien auch eine gebogene Form aufweisen. Der erste Gasmessedurchflussmessers ist in der Gaszuleitung vor dem Pulverförderer montiert. Der Coriolis-Massedurchflussmesser ist zwischen dem Pulverförderer und der Düse montiert. Darüber hinaus können mit den beiden Messedurchflussmessern auch Leckagen erkannt werden indem das System ohne Pulver betrieben wird.
  • Damit auch während des Spritzvorganges der Pulvervorrat nachgefüllt werden kann, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Pulvervorrat vorgesehen, welcher in zwei Abschnitte unterteilt ist, die durch eine Pulverschleuse voneinander getrennt sind. Somit kann aus dem einen Abschnitt Pulver entnommen werden, während in den anderen Abschnitt Pulver nachgefüllt wird.
  • Damit die Pulverschleuse auch bei sehr hohen Drücken zuverlässig schließen kann, weist die Pulverschleuse eine Dichtung und einen konischen Verschluss auf. Aufgrund einer solchen Ausgestaltung kann eine Abdichtung allein aufgrund des herrschenden Drucks erfolgen.
  • Um den Pulverförderer zu befüllen kann während der Spritzpause der Pulverförderer aus einem Vorratsbehälter nachgefüllt werden. In Kombination mit der Pulverschleuse ist dies auch während dem Betrieb möglich.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Pulver mit einem Trägergas in dem Pulverförderer transportiert. Damit sich das Pulver möglichst vollständig vom Trägergas trennen kann wird ein Abscheider verwendet. Dieser Abscheider hat die Aufgabe das vom Vorratsbehälter kommende Pulver-Gas-Gemisch zu separieren, damit das Pulver nach unten in den Pulverförderer fallen kann und das Gas entweichen bzw. abgesaugt werden kann.
  • Der oben beschriebene Pulverförderer kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird als Abscheider ein Zyklon eingesetzt. Ein Zyklon besteht bevorzugt aus einem runden Gehäuse mit tangentialem Einlauf am oberen Rand und einem Gasauslass, der als Tauchrohr konzentrisch im Deckel angebracht ist. Der eintretende Gasstrom beschreibt eine schraubenförmig nach unten verlaufende Kreisbahn. Da der Zyklon unten geschlossen ist kehrt sich die Gesamtrichtung des Gasstromes um, wobei die schraubende Bewegung erhalten bleibt. Um zu verhindern, dass bereits abgeschiedene Partikel wieder aufgewirbelt werden, muss entweder der Staubsammelbehälter genügend tief unter dem Umkehrpunkt der Gasströmung sein oder es wird ein sogenannter Apexkegel verwendet. Dieser Apexkegel wird knapp unterhalb des Konusaustrittes angebracht, so dass nur noch ein ringförmiger Spalt bleibt, durch den das abgeschiedene Pulver in den Sammelbahälter gelangen kann. Ein weiterer Vorteil eines Zyklon ist die einfache Bauart und das der Zyklon bei geeigneter Auslegung hohe Drücke aushält.
  • Da ein Zyklon sehr feine Pulver nicht vollständig abscheidet, kann in den Gasausgang zusätzlich ein Filter eingesetzt werden. Dieser Filter kann z.B. aus einem Flies oder einem Sintermaterial bestehen.
  • Der oben beschriebene Abscheider kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Dadurch das der Pulverförderer aus einem Vorratsbehälter befüllt werden kann besteht die Möglichkeit die Befüllung unter Schutzgasatmosphäre bzw. Sauerstoffreduzierter Atmosphäre durchzuführen. Dies ist besonders wichtig bei Pulvern die zur Staubexplosion neigen oderleicht oxidieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Feuchtigkeit ins Pulver gelangen kann.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der Vorratsbehälter aus einem Behälter der eine Zuleitung(x), einen Ausgang (y) sowie einen Anschluss (z) für Druckbeaufschlagung bzw. Entlüftung hat. Die Anschlüsse Zuleitung Trägergas und Ausgang sind nach unten geführt und am Boden mit einer Vorrichtung verbunden die das Pulver aufnimmt - ähnlich einer Wasserstrahlpumpe.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorratsbehälters werden die Anschlüsse Zuleitung, Druckbeaufschlagung und Entlüftung mit einem Zentrifugalabscheider sowie einem Filter versehen. Im Fall, dass Pulver zurückgedrückt wird, werden die Ventile bzw. Druckminderer nicht verunreinigt.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorratsbehälters kann die Zuleitung beheizt werden, damit das Fließverhalten verbessert wird bzw. dem Pulver Feuchtigkeit entzogen werden kann.
  • Die oben beschriebene Vorratsbehälter kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Zur Prozeßüberwachung kann eine Videokamera eingesetzt werden um Fehlstellen z.B. Lunker oder Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche z.B. nach dem Planfräsen aufgrund zu wenig Materialauftrag erkennen zu können.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Prozessüberwachung auch durch eine Wärmebildkamera erfolgen. Hierbei besteht zusätzlich die Möglichkeit einer lokalen Überhitzung vorzubeugen oder eine Delamination der Schichten frühzeitig zu erkennen. Fehlstellen können somit erkannt und nachgearbeitet werden oder die defekten Bereiche abgetragen und neu aufgebaut werden.
  • Die oben beschriebene Prozessüberwachung kann auch in Alleinstellung oder in beliebiger Kombination mit anderen Bearbeitungsmaschinen zur Anwendung kommen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    • Figur 1:
    einen Übersichtsplan der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine,
    Figur 2:
    den schematischen Aufbau der Bearbeitungsmaschine,
    Figur 3:
    eine Ansicht der Spritzkammer,
    Figur 4:
    den in der Spritzkammer angeordneten Faltenbalg im aus- und eingefahrenem Zustand,
    Figur 5:
    einen Querschnitt, der die Zufuhr des für den Wasserschleier benötigten Wassers zeigt,
    Figur 6:
    eine Ansicht der Rückwand der Spritzkammer mit einer darin angeordneten Werkzeugmagazinklappe,
    Figur 7:
    eine Draufsicht auf die in der Spritzkammer angeordnete Schiebetür
    Figur 8:
    einen Querschnitt, welcher den Aufbau der in der Schiebetür angeordneten Scheibe zeigt,
    Figur 9:
    eine Seitenansicht der Schiebetür,
    Figur 10:
    eine schematische Ansicht des Substrathalters mit integrierter Heizung,
    Figur 11:
    einen Querschnitt durch den Dampferzeuger,
    Figur 12:
    einen Querschnitt durch den Nacherhitzer,
    Figur 13:
    einen Querschnitt durch die Expansionsdüse,
    Figur 14:
    eine schematische Ansicht des Pulverförderers, und
    Figur 15:
    zwei Querschnitte durch den Pulvervorrat mit geschlossener bzw. geöffneter Pulverschleuse.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine zum kombinierten Aufbau eines Werkstücks durch thermisches Spritzen und abtragende Bearbeitung im Detail beschrieben.
  • Die Hauptkomponenten der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine zum kombinierten Aufbau eines Werkstücks durch thermisches Spritzen und abtragende mechanische Bearbeitung sind eine Spritzkammer 1, ein Hauptgaserzeuger 2, ein Pulveraufbereiter 3 sowie eine Wasseraufbereitungsanlage 4.
  • In der Spritzkammer 1 selbst wird ein Werkstück mit einem thermischen Spritzverfahren aufgebaut und abwechselnd mit einem mechanischen Abtragverfahren bearbeitet.
  • Der Aufbau der Werkstücks mit Baumateriall mit Hilfe eines thermischen Spritzverfahrens ist im Grundsatz bekannt.
  • Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird der thermische Spritzvorgang mit Wasserdampf als Hauptgas eines thermischen Spritzverfahrens durchgeführt. Die Erzeugung des Wasserdampfs erfolgt durch einen in der Bearbeitungsmaschine integrierten Dampferzeuger 5, der neben einem kleinen Dampfvolumen eine hohe Regelgenauigkeit des Dampfdrucks sowie ein schnelles Auf- und Abfahrverhalten besitzt, um den Anforderungen an einen kontinuierlichen Bearbeitungsprozess gerecht zu werden.
  • Der erzeugte Wasserdampf wird dann in einem Nacherhitzer 6 auf die für das Spritzverfahren gewünschte Temperatur erhitzt, mit dem vorgewärmten Trägergas/Pulvergemisch zusammengeführt und einer Expansionsdüse 7 zugeführt. Dort werden die Partikel durch eine Überschallgasströmung stark beschleunigt und mit hoher kinetischer Energie auf ein Substrat 8 gespritzt, wo sie einen festen Verbund eingehen.
  • Aus dem reinen Verfahren des Spritzprozesses heraus ergeben sich einige Probleme. So besteht bei der Verarbeitung von Metallpulver die Gefahr einer Staubexplosion, welche unbedingt vermieden werden muss. Darüber hinaus sollte ein Kontakt der Bedienperson mit dem Metallpulver möglichst vermieden werden, um eine gesundheitliche Beeinträchtigung auszuschließen.
  • Weiterhin bedingen die hohen Gasgeschwindigkeiten an der Expansionsdüse einen extremen Schallpegel in der Spritzkammer 1 von 100-140 dB(A), der durch geeignete Maßnahmen gedämpft werden muss.
  • Der kondensierende Dampf führt der Spritzkammer 1 laufend Wärme zu, die abgeleitet und soweit möglich im Rahmen des Prozesses wieder verwendet werden soll, um unnötigen Energieverlust zu vermeiden.
  • Um diesen Anforderungen zu entsprechen, ist die Bearbeitungsmaschine im Einzelnen wie folgt ausgebildet.
  • Die Spritzkammer 1 besitzt zwei Funktionsbereiche. Zum einen die reinen Explosionsschutzbaugruppen, deren wesentliche Aufgabe darin besteht, eine explosionsfähige Atmosphäre zur vermeiden, die eingebrachte thermische Energie abzuführen und Verunreinigungen abzuführen, um eventuell gefährliche Anreicherungen zu vermeiden. Zum Zweiten die reinen Prozessbaugruppen, die den eigentlichen Spritzprozess mit den erforderlichen Medien versorgen und steuern.
  • Die einzelnen Baugruppen sind in den Figuren 1 und 2 zusammenfassend dargestellt.
  • Da beim Spritzvorgang größere Mengen Pulver in der Spritzkammer 1 anfallen, müssen Pulveransammlungen in möglichen Ecken oder strömungstechnischen Toträumen der Spritzkammer 1 zuverlässig vermieden werden. Diese könnten sich ansonsten durch Funken oder heiße Späne entzünden oder im extremsten Fall durch Aufwirbelung zu einer Staubexplosion führen.
  • Dies wird im oberen (dynamischen) Bereich der Spritzkammer 1 durch Faltenbälge 9 (Figur 3) mit Edelstahllamellen erreicht. Die Faltenbälge 9 weisen eine Abstreifkante 10 auf, die zum Abstreifen von Schmutzpartikeln 11 dient, so dass diese in den unteren Bereich der Spritzkammer 1 fallen (Figur 5). Der untere (statische) Bereich wird durch einen die Wände der Spritzkammer 1 benetzenden laminaren Wasserschleier 12 sauber gehalten (Figur 5). Das Wasser wird durch Bohrungen in einen Verteiler 13 geleitet. Dieser stellt sicher, dass auf der gesamten Länge gleich viel Wasser zur Verfügung steht. Durch einen Auslauf 14 gelangt das Wasser auf die Wände der Spritzkammer 1, wo ein durchgehender, laminarer Wasserschleier 12 entsteht.
  • Die in der Spritzkammer 1 befindlichen Pulverpartikel werden an das Wasser gebunden und einem Sammelbehälter zugeführt, aus dem sie mit einer Hebepumpe zur Wasseraufbereitungsanlage 4 gefördert werden.
  • Da die Spritzkammer 1 mit einer Schiebetür 15 und einer Werkzeugmagazinklappe 16 versehen ist, ergeben sich besondere Schwierigkeiten hinsichtlich der Staubanlagerung an solchen beweglichen Bauteilen.
  • Die Figuren 6 und 7 zeigen, auf welche Weise auch diese Baugruppen mit einem laminaren Wasserschleier 12 überspült werden. An der nach unten öffnenden Werkzeugmagazinklappe 16 (Figur 6) wird der Wasserschleier 12 auch während der Werkzeugentnahme aufrechterhalten. Somit ist sichergestellt, dass in der gesamten Spritzkammer 1 Staubablagerungen vermieden werden.
  • Auch weitere in der Spritzkammer 1 befindliche Maschinenelemente, wie das Maschinenbett, Schwenkrundtisch und die Schlittenführungen, können zusätzlich durch den Wasserschleier 12 oder eine Spülung gereinigt und auf Raumtemperatur gekühlt, so dass eine Aufheizung durch den Wasserdampf vermieden werden kann. Eine Erwärmung des Maschinenbettes und der Schlittenführungen würde sich auch negativ auf die Genauigkeit der Bearbeitungsmaschine auswirken.
  • Restliche Staubpartikel, welche in der Spritzkammer atmosphäre schweben, werden über eine Abluftanlage, die für eine ständige Durchströmung des Prozessraums 1 sorgt, abgesaugt und einem Nasswäscher 17 zugeführt. Die Luft wird durch Spalte z.B. am Spindelschlitten aus dem oberen und hinteren Arbeitsraum angesaugt. Die durch die Spalte angesaugte Luft wirkt als Sperrluft, wodurch keine Partikel oder Gase durchdringen können.
  • Eine Zentrifuge mit Kühler 18 dient dazu, das Schmutzwasser, welches von dem Wasserschleier 12 und dem Nasswäscher 17 kommt, zu reinigen und zu kühlen. Das Schmutzwasser wird durch einen Hebepumpe in einen Schmutzwasserbehälter 19 geleitet. Von dort wird es durch die Zentrifuge 18, worin die festen Partikel abgeschieden werden, in einen Reinwasserbehälter 20 geleitet. Das Reinwasser wird durch einen Rückkühler im Reinwasserbehälter 20 konstant auf 20°C gehalten. Der Rückkühler besteht aus zwei Wärmetauschern. Der erste Wärmetauscher führt die Abwärme bevorzugt dem Speisewasser des Dampferzeugers 5 zu. Der zweite Wärmetauscher führt die restliche Abwärme in die Umgebung ab.
  • Der Beladezustand der Zentrifuge kann dabei indirekt über die aufzubringende Antriebsleistung ermittelt werden. Diese Messung erfolgt nach folgenden Schritten:
    • Erster Schritt:
      Die Zentrifuge befindet sich im unbeladenen Zustand. In diesem Zustand wird die benötigte Energie zum Abbremsen der Zentrifuge in Bezug zu einem definierten Zeitintervall ermittelt. Die Messung der benötigten Energie kann dabei zum Beispiel über eine Strommessung an den Bremswiderständen erfolgen. Es wäre aber auch denkbar, dass die Messung über das Bremsmoment des Frequenzumrichters des Anriebsmotors erfolgt.
    • Zweiter Schritt:
      Der so ermittelten Werte dient als Referenzwert für die leere Zentrifuge und wird als Referenzparameter im Speicher der Maschinensteuerung hinterlegt.
    • Dritter Schritt:
      Die Zentrifuge befindet sich im beladenen Zustand. Die Messung im ersten Schritt wird wiederholt und der ermittelte Wert wird mit dem im Speicher abgelegten Referenzwert verglichen. Die Differenz zwischen den beiden Wert ist dann ein Maß für die Beladung der Zentrifuge
  • Falls eine der dem Explosionsschutz dienenden Baugruppen wie Wasserschleier 12, Umluftanlage oder Nasswäscher 17 ausfallen sollte, sorgen entsprechende Sensoren dafür, dass die Bearbeitungsmaschine sofort in einen Sicheren Betriebszustand gebracht wird.
  • Als zusätzliche Sicherheit gegen die Auswirkungen einer Staubexplosion ist zur Druckentlastung im Dach des Spritzkammer 1 eine Berstscheibe 21 integriert, die zusammen mit dem Nassabscheiderkanal für einen geregelten Abbau der Druckwelle sorgt.
  • Besondere Bedeutung hinsichtlich der Betriebssicherheit kommt der Schiebtür 15 zur Spritzkammer 1 zu. Durch sie soll zum einen der Zugang und die Beobachtung des Prozesses ermöglicht, andererseits ein sicherer Schutz des Bedienpersonals vor den Auswirkungen eines Werkzeugbruchs, einer Staubexplosion sowie gegen übermäßige Lärmbelastung erreicht werden. Sie ist daher zum einen in den Wasserschleier 12 integriert und zum anderen aufprallfest nach EN 12417 (Sicherheit von Werkzeugmaschinen - Bearbeitungszentren) ausgebildet.
  • Wegen des in der Spritzkammer 1 auftretenden Schalldrucks von ca. 100-140 dB(A), ist die Spritzkammer 1 komplett gekapselt, und auch die Schiebetür 15 ist mit einer schalldämmenden Scheibe 22 ausgeführt. Die seitliche Abdichtung erfolgt durch Dichtungen 23 (Figur 7). Die Schiebetür 15 fährt in ihrer Schließbewegung auf die Dichtungen 23 auf und komprimiert diese. An der oberen und unteren Schnittstelle sitzt jeweils eine Senkdichtung 24. Kurz vor dem Schließpunkt wird ein Auslöser 25 der Senkdichtung 24 durch einen Anschlag betätigt. Eine Gummilippe der Senkdichtung 24 fährt aus und dichtet somit den Zwischenraum ab.
  • Die schalldämmende Scheibe 22 ist aus mehreren Scheiben aufgebaut. Spritzkammerseitig wird ein Verbundsicherheitsglas verwendet. Das Glas ist beständig gegen das abrasive Verhalten der Pulverpartikel, jedoch besteht diese Scheibe 22 den Aufpralltest nach EN 12417 nicht. Deshalb ist zusätzlich bedienerseitig eine Polycarbonatscheibe 26 in den Schallschutzverbund eingesetzt.
  • Das Werkstück selbst befindet sich auf dem beheizbaren, als Schwenkrundtisch ausgebildeten Substrathalter 8, da das Ausgangssubstrat für den thermischen Spritzprozess temperiert werden muss. Dies geschieht entweder durch Heizpatronen 27, welche in den Substrathalter 8 eingeschraubt sind oder um bzw. durch eine in den Substrathalter 8 integrierte Strahlungsquelle. Alternativ kann der Substrathalter 8 bzw. das Werkstück auch induktiv erwärmt werden. Die Stromversorgung erfolgt mittels eines Schleifringes 28 direkt durch den Schwenkrundtisch.
  • Im Schwenkrundtisch muss die Abwärme der Substratheizung abgeführt werden, weil sich eine Erwärmung dieser Baugruppe negativ auf die Genauigkeit auswirken würde.
  • Deshalb wird der Substrathalter 8 (Figur 10) durch eine Isolierplatte 29 aus Kunstharz/Glasfaser isoliert. Die restliche Wärme, welche durch die Isolierplatte 29 durch Wärmeleitung transportiert wird, wird über ein System von Kühlkanälen 30 in ein Kühlwassersystem abgeleitet.
  • Wesentlicher Bestandteil der Gesamtanlage ist das System zur Erzeugung und Überhitzung des Dampfes, der das Prozessgas des Spritzverfahrens bildet. Die Anlage zur Dampferzeugung muss durch ein schnelles An- und Abfahrverhalten eine zyklische Dampfentnahme ohne Zwischenspeicher ermöglichen.
  • Der Dampferzeuger 5 besteht aus mehreren spiralförmig gewundenen Rohrschlangen 31 (Figur 11), die ineinander verbunden werden und an den Enden zu einem geschlossenen Strömungskanal verbunden sind. Vorzugsweise wird der Strömungskanal von außen nach innen durchströmt. Dies hat den Vorteil, dass mitgerissene Flüssigkeitstropfen in den engeren Wendeln der inneren Rohrschlange 31 durch die dort höheren Fliehkräfte besser an die Wand gedrückt und dadurch verdampft werden, wodurch ein trockener Dampf ohne Flüssigkeitsanteile erzeugt werden kann. Der Dampferzeuger 5 ist in einen Körper 32 aus Aluminium eingegossen. In diesem Gehäuse 32 werden zur Beheizung elektrische Heizpatronen oder rauchgasführende Rohre mit eingegossen oder nachträglich durch senkrechte Bohrungen eingeführt. Die Beheizung ist ringförmig zwischen den Rohrschlangen 31 angeordnet. Jede der Heizzonen wird durch mehrere, im Gehäuse 32 sitzende Temperatursensoren geregelt. Alternativ können die Rohrschlangen 31 auch mit Heizleitern umwickelt sein und in das Gehäuse 32 eingegossen werden. Als Gießmaterial kommen neben Aluminium auch andere Legierungen oder Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit in Frage, wobei der Schmelzpunkt ausreichend unterhalb des Schmelzpunkts der Rohrschlangen 31 und oberhalb der maximalen Betriebstemperatur liegen muss. Die Rohrschlangen 31 selbst können aus konzentrischen Rohren oder Rohren mit gewellter oder berippter Innenoberfläche zur Vergrößerung der Heizfläche bestehen. Um eine bessere Fixierung im Körper 32 zu erreichen, können die Rohre auch eine Außenberippung und/oder eine fest mit den Rohren verbundene Stützkonstruktion aufweisen.
  • Da sich das Volumen des verdampfenden Wassers stark ausdehnt, ist es zudem zweckmäßig, den Querschnitt der Rohrschlangen 31 in Strömungsrichtung zu vergrößern, um eine längere Verweilzeit zu erreichen. Zudem können die Verbindungen zwischen den Rohrschlangen 31 als kleine Kammern ausgeführt werden, die eine Trennung zwischen mitgerissenem Wasser und Dampf bewirken.
  • Den Außenmantel des Dampferzeugers 5 bildet ein druckfester Behälter, der zweckmäßig isoliert ist. Außerhalb der Isolierung kann ein kreisringförmiger Mantel angebracht werden, der spiralförmig von der einzuspeisenden Flüssigkeit durchströmt wird, wodurch die Wärmebelastung der Umgebung minimiert und das Wasser vorgeheizt wird. Diese Kühlung bzw. Vorheizung kann auch erreicht werden, wenn die äußeren Wendeln nicht unmittelbar beheizt werden. Der Körper wird außen durch die eingespeiste Flüssigkeit gekühlt.
  • Die Regelung des Dampferzeugers 5 erfolgt ausschließlich über eine Pumpe 34 sowie den eingestellten Querschnitt eines Auslassventils auf der Dampfseite. Der Dampferzeuger 5 wird dazu auf eine Temperatur vorgeheizt und geregelt, die zwischen der Sättigungstemperatur und der Wiederbenetzungstemperatur (Leidenfrosttemperatur) des Wassers im Betriebszustand liegt. Je nach Anzahl der Rohrschlangen 31 sowie der temperatur des Körpers wird der Bereich in Richtung der Dampfabströmung von trockenem Dampf durchströmt, der dort durch eine geeignete Temperaturregelung direkt überhitzt werden kann.
  • Danach wird diejenige Masse Wasser eingespeist, die dampfförmig bei der am Auslassventil anliegenden Druckdifferenz zwischen Betriebsdruck und statischem Druck nach dem Auslassventil bei dem entsprechenden Öffnungsquerschnitt ausströmen kann. Alternativ kann der Austrittsquerschnitt auch aus einer Düse mit festem Querschnitt bestehen. Der Betriebsdruck und damit der ausfließende Dampfmassenstrom hängen dann von der eingespeisten Wassermenge sowie den Dampftemperaturen im Gesamtsystem ab.
  • Die Wassereinspeisung kann entweder kontinuierlich oder pulsierend erfolgen, wobei letzteres zu einer besseren Verdampfung im zweiphasigen Strömungsgebiet führt.
  • Mit dieser Betriebsführung wird ein rasches An- und Abfahrverhalten erreicht. Überschreitet das in den Rohrschlangen 31 eingeschlossene Volumen zudem nicht 2 Liter, so liegt auch bei höchsten Drücken kein Gefährdungspotential für die Umgebung in Folge eines Bruchs der Rohrschlangen 31 vor. Der Druck wird nach dem Ausschalten der Pumpe 34 schlagartig abgebaut. Ein weiterer Vorteil hinsichtlich der Betriebssicherheit liegt darin, dass der Dampferzeuger 5 im Stand-by Betrieb drucklos gehalten wird.
  • Aus diesem Dampferzeuger 5 wird der bereits über den Sättigungspunkt überhitzte Dampf dem zweistufigen Nacherhitzer 6 zugeführt. Aufgabe der ersten Stufe ist die reine Überhitzung des Hauptgasstromes, Aufgabe der zweiten Stufe ist die kombinierte Erwärmung von Pulver-/Trägergastrom und Hauptgasstrom.
  • Die Beheizung des Nacherhitzers 6 erfolgt über aus Widerstandsheizdrähten bestehende Heizleiter 35, die elektrisch isoliert in einen Mantel aus Edelstahl oder Inconel eingebettet sind. Dies erlaubt einen direkten Kontakt des elektrisch leitfähigen Wasserdampfes mit den Heizleitern 35. Die Heizleiter 35 sind spiralförmig um ein Innenrohr 36 und an der Innenseite eines druckfesten Druckrohres 37 dergestalt angelegt, dass sie einen spiralförmigen Strömungskanal bilden. Die Spiralanordnung ist nur einseitig am Druckrohr 37 fixiert, um eine freie Längenausdehnung der inneren Anordnung zu gewährleisten und die mechanische Belastung der heißen Heizleiter 35 zu minimieren.
  • Bauartbedingt liegt die minimale Länge des Nacherhitzers 6 bei ca. 20 cm, zweckmäßigerweise sind die Nacherhitzers im vorliegenden Anwendungsfall jedoch ca. 1,2 m lang.
  • Der Querschnitt des Strömungskanals kann durch eine Änderung der Steigung der spiralförmigen Heizleiter 35 über der Länge des Nacherhitzers 6 verringert oder vergrößert werden, um die Strömungsgeschwindigkeit und damit den Wärmeübergang an die Temperaturdifferenz zwischen Gas und Heizleiter 35 anzupassen und einen über der Länge gleichmäßigen Austauschwärmestrom zu erzielen.
  • Außerdem erlaubt die Steigung der Heizleiter 35 auch eine Optimierung des Druckverlustes im Strömungskanal.
  • Eine weitere Möglichkeit, den Wärmefluss anzupassen, besteht darin, die Heizleiter 35 in einzelne Segmente zu unterteilen, die mit unterschiedlichen Spannungen versorgt werden.
  • Da insbesondere der zweite Nacherhitzer 6 in einem sehr temperaturempfindlichen Teil der Bearbeitungsmaschine eingebaut (Z-Schlitten) ist, sind die Nacherhitzer 6 von einer keramischen Isolierung 38 umgeben, die zudem über einen spiralförmig von Kühlmittel durchströmten Doppelmantel eines Außenrohres 39 aktiv gekühlt wird.
  • Das Innenrohr 36 des Nacherhitzers 6 dient in der ersten Stufe als reiner Verdrängungskörper und Auflage der inneren Heizleiter 35 zur Ausbildung des spiralförmigen Strömungskanals. In der zweiten Stufe wird es vom Pulver-/Trägergasgemsich durchströmt und heizt dieses auf die optimale Mischtemperatur mit dem Hauptgasstrom vor. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass das Innenrohr 36 gerade verläuft, damit keine Pulverablagerungen oder unerwünschte Trennungen des Gas-/Pulvergemisches erfolgen können.
  • Falls sich dennoch in dem Innenrohr 36 einzelne größere Partikel bilden sollten, ist der untere Ausgang des Nacherhitzers 6 mit einem Sieb 40 (Figur 12) versehen, welches die Partikel zurückhält und ein Verstopfen der nachfolgenden Expansionsdüse 7 verhindert.
  • Die Strömung wird anschließend in der Expansionsdüse 7 auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt, wodurch die Partikel mit hoher kinetischer Energie auf das Substat gespritzt werden. Die Expansionsdüse 7 selbst ist dreiteilig aufgebaut (Figur 13). In einer Mischkammer 41 werden der Hauptgasstrom und der Pulver/Trägergasstrom vermischt. Zusammen werden sie dann in der Expansionsdüse 7, welche auf ihrer Innenseite die Form eines einschaligen Hyperboloiden aufweist, auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. An die Expansionsdüse 7 kann sich noch ein Vorsatzelement 42 anschließen, das einer weiteren Beschleunigung und - gestützt durch eine zusätzliche Dampfeinspritzung - der Ausbildung eines Parallelstrahls dient. Zusätzlich kann in der Expansionsdüse 7 eine Wassereinspeisung 43 vorgesehen werden. Durch das Wasser können der Hauptgasstrom und die Expansionsdüse 7 selbst gekühlt werden.
  • Der Betriebszustand wird durch einen Drucksensor vor der Expansionsdüse 7 oder in der Zuleitung überwacht. Im Normalbetrieb stellt sich vor der Expansionsdüse 7 basierend auf der Wassereinspeisung im Dampferzeuger 5 ein konstanter Druck ein. Falls der Druck bei konstanter Wassereinspeisung steigt, liegt eine Verstopfung der Expansionsdüse 7 vor. Fällt der Druck. ist entweder eine Störung in der Wassereinspeisung oder eine Leckage in der Dampfzuführung die Ursache. Um die Prozesssicherheit zu gewährleisten wird deshalb auch die Dampfmenge gemessen.
  • Der pulverförmige Spritzwerkstoff wird über einen Pulverförderer 44 stetig in einen Gasstrom dosiert. Als Trägergas wird bevorzugt Stickstoff verwendet, es kann jedoch nahezu auch ein beliebiges anderes, gasförmiges Medium eingesetzt werden. Den detaillierten Aufbau des Pulverförderers 44 zeigt die Figur 14. Aus einem Pulvervorrat 45 wird über einen Drehteller 46 Metallpulver zu einer Entnahmestelle gefördert. In dem Drehteller 46 ist eine Nut 47 angeordnet, in welcher das zugeführte Pulver liegt. An der Entnahmestelle wird ein Trägergasstrom koaxial an einem Pulverrohr 48 entlang geleitet. Dabei wirbelt der Trägergasstrom das in einer Nut 47 befindliche Metallpulver auf und reißt es in das Pulverrohr 48 mit. Der Trägergas-Metallpulverstrom wird anschließend zur Expansionsdüse 7 geleitet. Um ein Stocken des Pulvers zwischen Pulvervorrat 45 und Drehteller 46 zu vermeiden, ist der Auslass 49 aus dem Pulvervorrat 45 tellerseitig konisch aufgeweitet.
  • Zusätzlich ist um die Ansaugstelle ein O-Ring 51 eingelassen, welcher den Saugbereich eingrenzt und abdichtet.
  • Um den homogenen und stetigen Trägergas-Pulverstrom zu gewährleisten, wird der Durchsatz mit einem Coriolis - Massedurchflussmesser bestimmt.
  • Eine Pulverschleuse 52 kann auf den Pulvervorrat 45 montiert werden, mit der während des Spritzvorgangs Pulver nachgefüllt werden kann. Sie dichtet den Pulvervorrat 45 zur einer Zwischenkammer 53 beim Befüllvorgang ab. So kann die Zwischenkammer 53 während dem Arbeitsprozess mit Pulver gefüllt werden. Nach dem Befüllvorgang wird die Zwischenkammer 53 wieder mit Arbeitsdruck beaufschlagt. Sobald sich der Druck in der Zwischenkammer 53 dem Druck im Pulvervorrat 45 angeglichen hat, kann die Pulverschleuse 52 geöffnet werden und das Pulver fällt in den Pulvervorrat 45.
  • Besondere Aufmerksamkeit gilt der Gestaltung des Abdichtmechanismus zwischen Pulvervorrat 45 und Zwischenkammer 53, der auch bei sehr hohen Drücken zuverlässig schließen muss. Hierzu wird ein konischer Verschluss 54 gegen eine Dichtung 55 gedrückt. Diese Anordnung ist so gewählt, dass die Abdichtung allein aufgrund des herrschenden Überdrucks erfolgt. Der notwendige Mechanismus zum Auf- und Abbewegen des konischen Verschlusses 54 ist dann nur noch für die Bewegung selbst zuständig. Für die Bewegung des Verschlusses 54 wird eine translatorische Bewegung benötigt. Entweder wird bereits direkt ein translatorischer Antrieb verwendet (pneum. Antrieb) oder es wird eine Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umgewandelt (Figur 15).
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Spritzkammer
    2
    Hauptgaserzeuger
    3
    Pulveraufbereiter
    4
    Anlage zur Wasseraufbereitung
    5
    Dampferzeuger
    6
    Nacherhitzer
    7
    Expansionsdüse
    8
    Substrathalter
    9
    Faltenbalg
    10
    Abstreifkante
    11
    Schmutzpartikel
    12
    Wasserschleier
    13
    Verteiler
    14
    Auslauf
    15
    Schiebetür
    16
    Werkzeugmagazinklappe
    17
    Nasswäscher
    18
    Zentrifuge
    19
    Reinwasserbehälter
    20
    Schmutzwasserbehälter
    21
    Berstscheibe
    22
    Scheibe
    23
    Dichtung
    24
    Senkdichtung
    25
    Auslöser
    26
    Polycarbonatscheibe
    27
    Heizpatrone
    28
    Schleifring
    29
    Isolierplatte
    30
    Kühlkanäle
    31
    Rohrschlange
    32
    Gehäuse
    33
    Heizpatrone
    34
    Pumpe
    35
    Heizleiter
    36
    Innenrohr
    37
    Druckrohr
    38
    Isolierung
    39
    Außenrohr
    40
    Sieb
    41
    Mischkammer
    42
    Vorsatzelement
    43
    Wassereinspeisung
    44
    Pulverförderer
    45
    Pulvervorrat
    46
    Drehteller
    47
    Nut
    48
    Pulverrohr
    49
    Auslass
    51
    O-Ring
    52
    Pulverschleuse
    53
    Zwischenkammer
    54
    konischer Verschluss
    55
    Dichtung

Claims (20)

  1. Bearbeitungsmaschine,
    welche
    - mit einer Verkleidung und innerhalb der Verkleidung
    - mit mindestens 5 Bewegungsachsen zum kombinierten Aufbau eines Werkstücks (8) durch thermisches Spritzen und durch abtragende Bearbeitung und
    - mit mindestens eine Spritzkammer (1) zum thermischen Spritzen ausgebildet ist,
    wobei innerhalb der Verkleidung
    - sowohl der Aufbau als auch die abtragende Bearbeitung des Werkstücks (8) der Bearbeitungsmaschine erfolgen und
    - ein - einen Dampferzeuger (5) und einen Nacherhitzer (6) umfassender - Hauptgaserzeuger (2) zur Umwandlung von Wasser in Wasserdampf ausgebildet ist.
  2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Bewegungsachsen aus mindestens 3 linearen Bewegungsachsen und aus mindestens 2 rotativen Bewegungsachsen bestehen, und/oder
    - dass mindestens 2 rotative Bewegungsachsen in der Bewegungsvorrichtung für das Werkstück (8) liegen, und/oder
    - dass mindestens 3 lineare Bewegungsachsen in der Bewegungsvorrichtung für die Spritzpistole liegen, und/oder
    - dass mindestens 3 lineare Bewegungsachsen in der Bewegungsvorrichtung für eine Abtrageinrichtung liegen.
  3. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die abtragende Bearbeitung mit der Abtrageinrichtung in der Spritzkammer (1) erfolgt.
  4. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Spritzpistole und die Abtragvorrichtung mit ein und derselben Bewegungsvorrichtung verfahren werden oder
    - dass die Spritzpistole und die Abtragvorrichtung mit jeweils einer separaten Bewegungsvorrichtung verfahren werden.
  5. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger (5) aus mehreren spiralförmig gewundenen, konzentrisch zueinander angeordneten Rohrschlangen (31) besteht, deren Enden zu einem geschlossenen Strömungskanal verbunden sind,
    - wobei insbesondere die einzelnen Rohrschlangen (31) derart untereinander verbunden sind, dass das Wasser die Rohrschlangen (31) von außen nach innen passiert, und
    - wobei insbesondere eine ungerade Anzahl von Rohrschlangen (31) vorgesehen ist und das Wasser unten in die äußerste Rohrschlange (31) eintritt und oben aus der innersten Rohrschlange (31) austritt.
  6. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger (5) in ein aus einem Material oder einer Legierung mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Aluminium, bestehendes Gehäuse (32), insbesondere mit Temperatursensoren, eingegossen ist,
    - wobei insbesondere in dem Gehäuse (32) Heizelemente (33) vorgesehen sind,
    - wobei insbesondere die Heizelemente (33) aus elektrischen Heizpatronen oder rauchgasführenden Rohren bestehen,
    - wobei insbesondere die Heizelemente (33) in das Gehäuse (32) eingegossen sind oder in dem Gehäuse (32) Bohrungen zur Aufnahme der Heizelemente (33) vorgesehen sind,
    - wobei insbesondere die Heizelemente (33) ringförmig zwischen den Rohrschlangen (31) angeordnet sind oder die Heizelemente (33) um die Rohrschlangen (31) herumgewickelt und zusammen mit diesen in das Gehäuse (32) eingegossen sind, und
    - wobei insbesondere der Schmelzpunkt des das Gehäuse (32) bildenden Materials ausreichend unterhalb des Schmelzpunktes der Rohrschlangen (31) und oberhalb der maximalen Betriebstemperatur liegt.
  7. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschlangen (31) eine gewellte oder gerippte Innenoberfläche haben, und/oder
    - die Rohrschlangen (31) auf ihrer Außenseite eine Stützkonstruktion zur, insbesondere aus einer Außenberippung bestehenden, Verankerung in dem Gehäuse (32) aufweisen, und/oder
    - sich der Querschnitt der Rohrschlangen (31) in Strömungsrichtung vergrößert und/oder
    - die Verbindungen zwischen den einzelnen Rohrschlangen (31) als Kammern ausgebildet sind, die eine Trennung zwischen mitgerissenem Wasser und Dampf bewirken.
  8. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (32) von einem druckfesten Behälter umgeben ist, der nach außen hin mit einer Isolierung versehen ist, wobei insbesondere außerhalb der Isolierung ein kreisringförmiger Mantel angeordnet ist, welcher von dem Wasser durchströmt ist.
  9. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dampferzeuger (5) eine, insbesondere kontinuierlich oder pulsierend arbeitende, Pumpe (34) zur Zuführung des Wassers vorgeschaltet ist,
    - wobei insbesondere dem Dampferzeuger (5) ein Auslassventil nachgeschaltet ist,
    - wobei insbesondere das Gesamtvolumen des Dampferzeugers (5) zwei Liter nicht überschreitet und
    - wobei insbesondere der Dampferzeuger (5) im Stand-By-Betrieb drucklos gehalten ist.
  10. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nacherhitzer (6) ein Innenrohr (36) und ein das Innenrohr (36) umgebendes Druckrohr (37) aufweist, und wobei das Innenrohr (36) von einem, insbesondere das Innenrohr (36) spitalförmig umgebenden, Heizleiter (35) umgeben ist, der einen spiralförmigen Strömungskanal für das Hauptgas bildet,
    - wobei insbesondere der Heizleiter (35) mit einer elektrisch nicht leitenden Isolierung umgeben ist,
    - wobei insbesondere der Heizleiter (35) aus einem inneren, am Innenrohr (36) anliegenden und einem äußeren, am Druckrohr (37) anliegenden Widerstandheizelement besteht,
    - wobei insbesondere der Heizleiter (35) von einem Mantel umgeben ist, welcher aus Edelstahl oder einer Legierung aus Nickel, Chrom und Molybdän, wie z. B. Inconel, besteht,
    - wobei insbesondere das Druckrohr (37) von einer vorzugsweise keramischen, insbesondere in einem Außenrohr (39) angeordneten, Isolierung (38) umgeben ist, wobei insbesondere das Außenrohr (39) doppelwandig ausgebildet ist und in der Wandung ein Kühlmittel geführt ist,
    - wobei insbesondere der Heizleiter (35) in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, die mit unterschiedlichen Spannungen versorgbar sind, und
    - wobei insbesondere der Heizleiter (35) nur partiell an dem Innenrohr (36) bzw. dem Druckrohr (37) befestigt ist.
  11. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nacherhitzer (6) mindestens ca. 20 cm, vorzugsweise 1 m lang ist.
  12. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des zwischen Innenrohr (36) und Druckrohr (37) gebildeten Strömungskanals ändert, wobei insbesondere die Änderung des Querschnitts durch eine über der Länge variable Steigung der Heizleiter (35) erreicht wird.
  13. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nacherhitzer (6) zweistufig aufgebaut ist,
    - wobei insbesondere in der ersten Stufe des Nacherhitzers (6) das Innenrohr (36) als Auflage des inneren Heizleiters (35) dient und in der zweiten Stufe von einem Pulver-/Wasserdampfgemisch durchströmt wird, um dieses Gemisch aufzuheizen,
    - wobei insbesondere das Innenrohr (36) in beiden Stufen gerade verläuft und
    - wobei insbesondere am Ende der zweiten Stufe ein Sieb (40) vorgesehen ist.
  14. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Nacherhitzer (6) eine Expansionsdüse (7) angeordnet,
    - wobei insbesondere die Expansionsdüse (7) einen konvergenten und einen divergenten Bereich mit einem dazwischen liegenden engsten Querschnitt besitzt und die Kontur die Form eines einschaligen Hyperboloiden aufweist, deren Erzeugende eine Gerade ist,
    - wobei insbesondere der konvergente und/oder der divergente Bereich mit einem Vorsatzelement (42) verlängert ist,
    - wobei insbesondere die Innenkontur der Expansionsdüse (7) mit einem gasförmigen oder flüssigen wandbenetzenden Film überzogen ist und
    - wobei insbesondere vor Expansionsdüse (7) ein Drucksensor angeordnet ist.
  15. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Spritzkammer (1) in zwei Funktionsbereiche unterteilt ist, von denen der eine diejenigen Bauteile aufnimmt, die dazu dienen, eine explosionsfähige Atmosphäre zur vermeiden und die eingebrachte thermische Energie sowie Verunreinigungen abzuführen, und von denen der andere diejenigen Bauteile aufnimmt, welche zur Durchführung des Spritzprozesses und des Bearbeitungsprozesses erforderlich sind, und/oder
    - dass in der Spritzkammer (1) Faltenbälge (9) mit Edelstahllamellen zur Vermeidung von Pulveransammlungen und ein die Wände benetzender, laminarer Wasserschleier (12) zur Reinhaltung und Kühlung der Spritzkammer (1) angeordnet sind, wobei insbesondere das den Wasserschleier (12) bildende Wasser aufgefangen und einem Sammelbehälter zugeführt wird, um von dort, vorzugsweise mittels einer Hebepumpe, zu einer Wasseraufbereitungsanlage (4) gefördert zu werden, und/oder
    - dass die Spritzkammer (1) mit einer Abluftanlage verbunden ist, welche in der Presskammeratmosphäre schwebende Staubpartikel absaugt und einem Nasswäscher (17) zuführt, und/oder
    - dass in einer Wand der Spritzkammer (1) eine Berstscheibe (21) angeordnet ist.
  16. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren vorgesehen sind, welche die Funktion der Bauteile, die dazu dienen, eine explosionsfähige Atmosphäre zur vermeiden und die eingebrachte thermische Energie sowie Verunreinigungen abzuführen, überwachen und bei einem Ausfall eines dieser Bauteile die Bearbeitungsmaschine abschalten.
  17. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzkammer (1) mittels einer mit einer Scheibe (22) versehenen Schiebetür (15) verschließbar ist, welche in den Wasserschleier (12) integriert ist,
    - wobei insbesondere die Spritzkammer (1) vollständig gekapselt ist und die Scheibe (22) der Schiebetür (15) aus schalldämmendem Glas besteht,
    - wobei insbesondere das Glas der Schiebetür (15) ein Verbundsicherheitsglas ist, welches aus mehreren Schichten aufgebaut ist, und
    - wobei insbesondere das Verbundsicherheitsglas auf der äußeren Seite mit einer Polycarbonatscheibe (26) versehen ist.
  18. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spritzkammer (1) ein beheizbarer Substrathalter (8) angeordnet ist,
    - wobei insbesondere die Beheizung des Substrathalters (8) durch in den Substrathalter (8) eingesetzte Heizpatronen (27), eine in den Substrathalter (8) integrierte Strahlungsquelle oder durch induktive Erwärmung erfolgt und
    - wobei insbesondere der Substrathalter (8) durch eine Isolierplatte (29), vorzugsweise aus Kunstharz, Glasfaser o. dgl., gegenüber der Bearbeitungsmaschine isoliert ist.
  19. Bearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Förderung des Spritzmaterials ein Pulverförderer (44) vorgesehen ist, der das Pulver stetig in einen Gasstrom aus Trägergas, insbesondere Stickstoff, dosiert,
    - wobei insbesondere der Pulverförderer (44) einen Drehteller (46) umfasst, der das Pulver zu einer Entnahmestelle fördert, an welcher es von dem Trägergas mitgenommen wird,
    - wobei insbesondere ein Coriolis-Massedurchflussmesser vorgesehen ist, um die Homogenität und Stetigkeit des Trägergas-Pulverstroms zu gewährleisten, und
    - wobei insbesondere eine Pulvervorrat (45) vorgesehen ist, welcher in zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei insbesondere die beiden Abschnitte durch eine Pulverschleuse (52) voneinander getrennt sind, und wobei insbesondere die Pulverschleuse (52) eine Dichtung (55) und einen konischen Verschluss (54) aufweist.
  20. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladezustand der Zentrifuge (18) über eine Vergleichsmessung ermittelt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009048706A1 (de) * 2009-10-08 2011-04-28 Hermle Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils mittels generativen Auftragens
DE212013000051U1 (de) 2012-04-10 2014-09-11 J. Schmalz Gmbh Pneumatischer Vakuumerzeuger mit Treibdüse und Empfängerdüse
CN106423649B (zh) * 2016-11-01 2019-03-22 重庆理工大学 一种连续生产型超声雾化喷涂镀膜设备
CN106733364B (zh) * 2016-11-01 2019-03-08 重庆理工大学 超声雾化连续喷涂镀膜工艺
DE102018106678A1 (de) * 2018-03-21 2019-09-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Bremsscheibenoberfläche
DE102018209852B4 (de) * 2018-06-19 2020-10-01 Hermle Maschinenbau Gmbh Verfahren zum Kalibrieren eines Verfahrens zum thermischen Spritzen, Verfahren zum thermischen Spritzen, Steuereinrichtung und Vorrichtung zum thermischen Spritzen
DE102019103479A1 (de) * 2019-02-12 2020-08-13 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen an Bremsenbauteilen
EP3769909A1 (de) 2019-07-25 2021-01-27 Maschinenfabrik Berthold Hermle AG Werkstückpalette und bearbeitungssystem

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2087388A1 (en) * 1992-01-31 1993-08-01 Fritz B. Prinz Method for fabrication of three-dimensional articles
DE10058748C1 (de) * 2000-11-27 2002-07-25 Markus Dirscherl Verfahren zur Herstellung eines Bauteils sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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