ES2606077T3 - Boquilla para pulverización en frío y dispositivo de pulverización en frío que utiliza la boquilla para la pulverización en frío - Google Patents

Boquilla para pulverización en frío y dispositivo de pulverización en frío que utiliza la boquilla para la pulverización en frío Download PDF

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Abstract

Una boquilla para un sistema de pulverización en frío que comprende una parte de forma convergente, una parte de garganta y una parte de forma divergente ensanchada hacia delante desde la parte de garganta utilizada para hacer polvo de materia prima que se introduce en la entrada de la boquilla que se encuentra en la parte de forma convergente proyectado como un flujo supersónico mediante la utilización de un gas de trabajo que tiene una temperatura igual o más baja que el punto de fusión del polvo de materia prima desde el pico provisto en la punta de la parte de forma divergente, caracterizada porque la parte de forma convergente se compone de una zona de precalentamiento provista en el lado frontal de la boquilla y una zona convergente, la zona de precalentamiento y la zona convergente elevan la temperatura del polvo de materia prima, y la boquilla está provista con un dispositivo de calentamiento en una zona de precalentamiento y el dispositivo de calentamiento es una unidad de horno eléctrico incorporado en la superficie de la pared interior de la parte de forma convergente.

Description

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DESCRIPCION
Boquilla para pulverizacion en fno y dispositivo de pulverizacion en fno que utiliza la boquilla para la pulverizacion en fno
Campo de la tecnica
La presente invencion se refiere a una boquilla para un sistema de pulverizacion en fno y un dispositivo de pulverizacion en fno que utiliza la boquilla para un sistema de pulverizacion en fno.
Antecedentes de la tecnica
De forma convencional, para alargar el penodo de duracion de las partes metalicas mediante la mejora de la resistencia a la abrasion y/o la resistencia a la corrosion de varias piezas metalicas, tales como moldes de fundicion y rodillos utilizados en un proceso de fabricacion de acero, ruedas para automoviles y componentes para turbinas de gas, es habitual formar una capa de recubrimiento compuesta de mquel, cobre, aluminio, cromo, una aleacion de estos metales, o similares.
Como metodo para formar una capa de recubrimiento, es aplicable un metodo de placado metalico. Sin embargo, la dureza en la formacion de la capa de recubrimiento en una superficie grande y la generacion de grietas en la capa de recubrimiento podnan surgir como un inconveniente del metodo de placado metalico.
Un metodo de deposicion por pulverizacion termica puede ser un ejemplo, como metodo alternativo, en el que la capa de recubrimiento se forma mediante deposicion por pulverizacion termica. En el metodo de deposicion por pulverizacion termica, estan incluidos un metodo de deposicion por pulverizacion de plasma de baja presion (LPPS), un metodo de deposicion por pulverizacion por llama, un metodo de deposicion de pulverizacion por llama de alta velocidad (HVOF) y un metodo de deposicion por pulverizacion de plasma atmosferico. Sin embargo, cuando una capa de recubrimiento esta formada mediante estos metodos, el metal se oxida durante la pulverizacion. Como resultado, se han senalado como inconvenientes la baja conductividad electrica y la baja conductividad termica causadas por la dificultad en la formacion de una capa de recubrimiento densa, menor ganancia economica causada por la baja eficiencia de deposicion y similares.
Recientemente, se ha prestado atencion a un “sistema de pulverizacion en fno” en el que se forma una capa de recubrimiento utilizando polvo de materia prima en estado de fase solida como una nueva tecnologfa para formar una capa de recubrimiento en lugar de los metodos descritos anteriormente. En el sistema de pulverizacion en fno, se hace que un gas de trabajo que tiene una temperatura inferior al punto de fusion o al punto de reblandecimiento del polvo de materia prima sea un flujo supersonico, y el polvo de materia prima transportado por el gas de alimentacion se inyecta en el gas de trabajo desde una punta de una lumbrera de polvo para hacer que el polvo de la materia prima golpee contra un sustrato de la fase solida para formar una capa de recubrimiento. En otras palabras, el sistema de pulverizacion en fno es un metodo para golpear con polvo de materia prima de un metal, una aleacion, un compuesto intermetalico o una ceramica contra una superficie del sustrato a alta velocidad en estado de fase solida para formar una capa de recubrimiento. Un metodo de formacion de una capa de recubrimiento que emplea el sistema de pulverizacion en fno que se denomina de ahora en adelante “metodo CS” para distinguirlo del metodo de formacion de una capa de recubrimiento a partir del metodo de deposicion por pulverizacion de plasma y similares descritos anteriormente.
Un concepto del metodo CS se mostrara en detalle con referencia a la figura 2 como un diagrama esquematico de un sistema de pulverizacion en fno tfpico y la figura 3 como una vista en seccion esquematica que muestra un ejemplo de una boquilla convencional para el sistema de pulverizacion en fno. Una lmea de suministro de gas conectada a una botella 2 de gas comprimido en el que se almacenan gas nitrogeno, gas helio, aire y similares se ramifica en una lmea de gas de trabajo (la lmea a traves de la valvula 5a) y una lmea de gas de alimentacion de polvo (la lmea a traves de la valvula 5b). El gas de trabajo de alta presion se introduce en una camara 12 de una pistola de pulverizacion en fno se eleva a una temperatura igual o inferior al punto de fusion o al punto de reblandecimiento del polvo de materia prima mediante la unidad 10 de calentamiento. Por otra parte, el gas de alimentacion de polvo de alta presion se introduce en el alimentador 15 de polvo de materia prima para transportar el polvo de materia prima a la camara 12. El polvo de materia prima transportado por el gas de alimentacion de polvo se suministra desde la punta de la lumbrera 1h de polvo y se hace que sea un flujo supersonico mediante el gas de trabajo al pasar una pieza 1b de forma convergente conica a una pieza 1c de garganta y luego el polvo de materia prima se dispara desde un pico 1e dispuesto en la punta de la pieza 1d de forma divergente conica para golpear contra la superficie del sustrato 18 mientras se mantiene el estado de fase solida y luego se forma una capa de recubrimiento.
Es bien conocido que la capa de recubrimiento formada mediante el metodo CS consta de grano fino de alta densidad, alta conductividad electrica y alta conductividad termica, menos oxidacion y menos modificacion termica y excelente adhesion con el sustrato en comparacion con la capa de recubrimiento formada sobre el sustrato mediante la utilizacion de los metodos de deposicion por pulverizacion termica descritos anteriormente.
Un objeto a resolver en el metodo CS es que no se puede consumir todo el polvo de materia prima disparado desde
la punta de la boquilla para formar la capa de cubrimiento sobre la superficie del sustrato. En otras palabras, la eficiencia de la formacion de la capa de recubrimiento por una materia prima proyectada [(cantidad de polvo de materia prima consumida para formar una capa de recubrimiento)/(cantidad de polvo de materia prima proyectada)] x 100% (en adelante denominada como “eficiencia de pulverizacion”) no puede alcanzar el 100%. Ademas, cuando 5 la eficiencia de pulverizacion es pequena, el polvo de materia prima no consumido para formar la capa de recubrimiento se dispersa alrededor del sustrato, es decir, puede dar lugar a un desperdicio de recursos y energfa. Ademas puede requerirse un tiempo de operacion mas largo para un dispositivo de pulverizacion en fno para formar una capa de recubrimiento objetiva. Esto significa que si la eficiencia de pulverizacion se incrementa, la eficiencia de la formacion de la capa de recubrimiento se mejora y el polvo de materia prima que se dispersa se puede reducir 10 despues de la formacion perdida de la capa de recubrimiento. En otras palabras, se mejora la productividad del dispositivo de pulverizacion en fno y, al mismo tiempo, se pueden utilizar eficazmente recursos y energfa.
Por lo tanto, el Documento 1 de Patente describe una tecnologfa que considera que es preferible una temperatura mas alta del polvo de materia prima mientras que la temperatura sea inferior que el punto de fusion, el polvo de la materia prima y el gas de trabajo se han calentado justo antes que el polvo de la materia prima golpee contra el 15 sustrato para elevar la temperatura del polvo de la materia prima y, al mismo tiempo, para incrementar la velocidad lineal del gas. Espedficamente, el polvo de la materia prima se calienta por induccion utilizando un microondas en la zona entre la proximidad de la punta de la pieza de forma divergente y la superficie del sustrato. El efecto del calentamiento descrito es una deformacion incrementada del polvo sobre la superficie del sustrato. De esta manera, cuando se hace grande la deformacion del polvo sobre la superficie del sustrato, se puede incrementar la eficacia de 20 la pulverizacion del metodo CS.
[Documento 1 de Patente] Publicacion de Patente de EE. UU. 2006-27687.
Descripcion de la invencion
Problemas a resolver por la invencion
Sin embargo, en la tecnologfa descrita en el Documento 1 de Patente, el medio de calentamiento que utiliza el 25 microondas proporciona energfa desde el exterior de la boquilla. Por lo tanto, el polvo de materia prima aplicable puede estar limitado al metal y alguna clase de ceramica que absorba las microondas. Cuando se irradian las microondas a las partfculas dispersadas en un flujo de gas que pasa a traves de la boquilla, las partfculas en la periferia del flujo de partfculas pueden calentarse antes. En otras palabras, el efecto para la nivelacion de la distribucion de la temperatura en el polvo que pasa a traves de la boquilla puede tender a ser limitado. Ademas, 30 cuando se aumenta la cantidad de suministro de polvo de materia prima, la tendencia se hace mas seria. Como resultado, cuando la cantidad de suministro de polvo de la materia prima excede un cierto lfmite superior, puede surgir una tendencia en la reduccion de la eficacia de la pulverizacion para reconocer un lfmite superior de la velocidad de formacion de la capa de recubrimiento.
Ademas, en la boquilla que permite el calentamiento en la zona de la punta de la boquilla, se puede adoptar una 35 estructura en la que se utiliza ceramica preferiblemente alumina en una parte de calentamiento. En otras palabras, la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno puede estar constituida por una combinacion de diferentes clases de materiales, es decir, el metal y las ceramicas que tienen diferente coeficiente de expansion termica. Por lo tanto, en la operacion por lotes, la boquilla se sometera a un ciclo de calor-fno que tiene una gran diferencia de temperatura para dar como resultado una grieta o un chip en la ceramica en una zona de union del metal y la ceramica. Esto 40 significa que el termino de duracion de la boquilla puede reducirse en comparacion con la boquilla convencional metalica. Ademas, un dispositivo de pulverizacion en fno que comprende la boquilla sobre la que se fija un dispositivo de calentamiento por microondas en la parte de la punta podna ser inferior en la manipulacion en comparacion con las boquillas convencionales.
Por lo tanto, se requiere un metodo CS en el que se mejora la eficiencia de la pulverizacion utilizando un dispositivo 45 que comprende una construccion similar a las convencionales sin grandes cambios de condiciones.
Medios para resolver los problemas
Por lo tanto, como consecuencia de una investigacion concentrada, el presente inventor ha pensado en una invencion como la definida en las reivindicaciones adjuntas y demostrada a continuacion como medios para resolver los problemas anteriormente descritos.
50 Una boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion: Una boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno que comprende una pieza en forma convergente, una pieza de garganta y una pieza en forma divergente conica que se ensancha hacia delante desde la pieza de la garganta utilizada para hacer un polvo de materia prima que se introduce en una entrada de la boquilla que se situa en la pieza de forma convergente disparado como un 55 flujo supersonico mediante la utilizacion de un gas de trabajo que tiene una temperatura igual a o inferior que el punto de fusion del polvo de materia prima desde un pico provisto en la punta de la pieza de forma divergente que se caracteriza porque la pieza de forma convergente esta compuesta de una zona de precalentamiento provista en
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una lado frontal de la boquilla y una zona convergente, la zona de precalentamiento y la zona convergente elevan la temperature del polvo de materia prima, y la boquilla esta provista de un dispositivo de calentamiento en la zona de precalentamiento y el dispositivo de calentamiento es un calentador electrico incorporado en la superficie de la pieza de forma convergente.
En la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion, es preferible que la longitud de la pieza de forma convergente sea de 50 mm a 1000 mm.
Un dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion: Un dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es el dispositivo de pulverizacion en fno que comprende un alimentador de polvo de materia prima para suministrar polvo de materia prima, un medio de suministro de gas para suministrar un gas de alimentacion de polvo y un gas de trabajo y una pistola de pulverizacion en fno que comprende una boquilla para disparar el polvo de materia prima como un flujo supersonico utilizando el gas de trabajo que tiene una temperatura igual o inferior al punto de fusion del polvo de materia prima que se caracteriza porque la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno descrito anteriormente se utiliza como boquilla.
Ventajas de la invencion
Cuando se forma una capa de recubrimiento mediante un procedimiento de CS que utiliza la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion en la que la pieza de forma convergente esta provista de una zona de precalentamiento en el lado frontal de la boquilla y la zona convergente, se mejora la eficiencia de la pulverizacion. Cuando se utiliza la boquilla, el tiempo requerido para que el polvo de materia prima suministrado como materia prima pase a traves de la pieza de forma convergente se prolonga hasta hacer suficiente el nivel de calentamiento del polvo de materia prima y hace calentar facilmente el polvo de materia prima a alta temperatura. Cuando el polvo de materia prima se calienta hasta alta temperatura, se produce una gran cantidad de deformacion del polvo de materia prima sobre la superficie del sustrato y se mejora la eficiencia de la pulverizacion.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
Una realizacion de una boquilla para un sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion: Una vista en seccion esquematica que muestra una realizacion de una boquilla para un sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion se muestra en la figura 1. La boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno que comprende una pieza 1a de forma convergente conectada a una camara, una pieza 1c de garganta y una pieza 1d divergente conica ensanchandose hacia delante desde la pieza 1c de garganta. La boquilla hace que el polvo de materia prima se suministre desde una lumbrera 1h de polvo que se introduce en la entrada 1a de la boquilla y el polvo de materia prima se tira desde la boca 1e provista en la punta de la pieza de forma divergente como un flujo supersonico mediante la utilizacion de un gas de trabajo que tiene una temperatura igual o menor que el punto de fusion del polvo de materia prima. La pieza de forma convergente esta provista de una zona 1f de precalentamiento en el lado frontal de la boquilla y una zona 1g convergente. En la figura 1, la zona de precalentamiento se ejemplifica como una forma cilmdrica. Sin embargo, la zona de precalentamiento no siempre se requiere que sea de forma cilmdrica sino que puede ser de forma conica continuando desde la zona convergente.
En la presente invencion la zona de precalentamiento y la zona convergente se proporcionan para prolongar el tiempo de contacto del polvo de materia prima con el gas de trabajo calentado para elevar la temperatura del polvo de materia prima. Cuando se fija el tipo y la temperatura del gas de trabajo, el efecto para elevar la temperatura depende de las propiedades del polvo de materia prima y del tiempo hasta que el polvo de materia prima suministrado llega a la parte de la garganta, es decir, la longitud total de la pieza de forma convergente compuesta de la zona de precalentamiento y la zona convergente. La condicion de pulverizacion CS optima debe decidirse con referencia a un resultado de ensayo obtenido despues de realizar una prueba utilizando el polvo de materia prima individual a pulverizar.
En la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion, tambien es preferible que la longitud de la pieza de forma convergente sea de 50 mm a 1000 mm. Como se ha descrito anteriormente, la longitud de la pieza de forma convergente se decidira teniendo en cuenta las propiedades del polvo de materia prima, la cantidad de suministro de polvo de materia prima, la temperatura del gas de trabajo y similares.
Sin embargo, cuando la longitud de la parte de forma convergente es menor de 50 mm, el efecto para elevar la temperatura del polvo de materia prima puede ser insuficiente e inestable. Por otra parte, cuando la longitud de la parte de forma convergente excede de 1000 mm, la radiacion de calor al ambiente de la periferia puede ser importante para provocar la cafda de temperatura tanto del gas de trabajo como del polvo de la materia prima. Como resultado, pueden ser necesarias medidas contra la reduccion de la radiacion de calor y/o medidas para calentar la parte de forma convergente y pueden dar lugar a incrementar tanto el coste del equipo como del derroche de energfa. Ademas, puede empeorar la capacidad de manejo y no es preferible. Por lo tanto, desde el punto de vista anterior, la longitud mas preferible de la parte de forma convergente es de 100 mm a 1000 mm.
Ademas, en la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion como se ha definido en las reivindicaciones, la boquilla esta provista de un dispositivo de calentamiento en la zona de
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calentamiento. Esto es porque cuando la cantidad de radiacion de calor aumenta de acuerdo con mas tiempo en la parte de forma convergente, se requiere la prevencion de cafda de temperature tanto del gas de trabajo como del polvo de materia prima. Por lo tanto, es preferible disponer de forma apropiada el dispositivo de calentamiento en la zona de precalentamiento para evitar la cafda de temperatura tanto del gas de trabajo como del polvo de materia prima. La disposicion del dispositivo de calentamiento debe ser diferente dependiendo de la longitud de la parte de forma convergente, el tipo de gas de trabajo, la velocidad lineal del gas de trabajo y las clases de polvo de materia prima. Sin embargo, con el fin de evitar el sobrecalentamiento del polvo de materia prima, es preferible proporcionar el dispositivo de calentamiento en el area central o avanzar el area central de la zona de precalentamiento. Si es necesario pueden proporcionarse de forma separada dispositivos de calentamiento plurales.
Una realizacion de un dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion: El dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es un dispositivo de pulverizacion en fno que comprende un alimentador de polvo de materia prima para suministrar polvo de materia prima, medios de suministro de gas para suministrar un gas de alimentacion de polvo y un gas de trabajo y una pistola de pulverizacion en fno que comprende una boquilla para proyectar el polvo de materia prima como un flujo supersonico mediante la utilizacion de gas de trabajo que tiene una temperatura igual o menor que el punto de fusion del polvo de materia prima, caracterizado porque la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno descrita anteriormente se utiliza como la boquilla. Cuando se utiliza la boquilla, la temperatura del polvo de materia prima proyectado desde el pico es elevada y la cantidad de deformacion del polvo de materia prima cuando el polvo de materia prima golpea contra una superficie del sustrato se hace grande para mejorar la capacidad para formar una capa de recubrimiento. En otras palabras, puede evitarse la reduccion de eficiencia de la pulverizacion debida a la contaminacion de partfculas de baja temperatura. Por lo tanto, el dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es un dispositivo de pulverizacion en fno con la eficiencia de pulverizacion sustancialmente mejorada. Ademas, cuando se facilita la elevacion de la temperatura del polvo de materia prima no es necesario ajustar la temperatura del gas de trabajo mucho mas alta que la temperatura ideal y permite evitar que se produzca un sobrecalentamiento de las partfculas en la periferia flujo del polvo de la materia prima. En otras palabras, el dispositivo de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion es un dispositivo de pulverizacion en fno en el que se puede reducir la coagulacion del polvo de materia prima en la boquilla.
Ejemplos
Mecanizacion de la boquilla
En cuanto a la boquilla de prueba para el sistema de pulverizacion en fno utilizada en los ejemplos, se corto la punta de la pieza de forma convergente de la boquilla en la forma convencional para obtener la camara que comprende la forma convergente conica original con el diametro interior en la parte de la punta de 20 mmf La zona de precalentamiento cilrndrica que tiene in diametro interior de 20 mm^ se conecto con la punta cortada. La zona convergente se hizo para tener una forma conica de 150 mm de longitud que se extiende desde la zona de precalentamiento hasta la parte de la garganta. Con el fin de disponer la longitud de la parte de forma convergente que comprende la zona convergente con la longitud fija, se prepararon cinco piezas de una zona de precalentamiento que ternan diferentes longitudes. De este modo, se prepararon cinco piezas de una boquilla para un sistema de pulverizacion en fno que tienen longitudes totales en la parte de forma convergente de 50 mm, 100 mm, 200 mm, 500 mm y 800 mm. Para la parte de forma divergente conica que se ensancha hacia delante desde la parte de garganta, se utilizo la boquilla convencional de 200 mm de longitud que comprende una forma divergente conica con la parte de garganta de 2 mm^ de diametro y la parte del pico de 6 mm^ de diametro. Sin embrago, en la construccion general de la boquilla, la lumbrera de polvo se proporciono en la zona de precalentamiento porque se utilizo el corte de la camara de la parte de forma convergente convencional. Por lo tanto, con el fin de aclarar la longitud de calentamiento eficaz, la longitud de la parte de forma convergente en los ejemplos respectivos se definio que sena la longitud desde la posicion de la lumbrera de polvo hasta la parte de la garganta.
Formacion de una capa de recubrimiento
En cuanto a la formacion de una capa de recubrimiento sobre el sustrato, se llevaron a cabo las pruebas de pulverizacion en sistemas CS como ejemplos de 1 a 5 adoptando cinco tipos de zonas de precalentamiento preparadas en el dispositivo de pulverizacion en fno que tienen la construccion mostrada en la figura 2.
En todos los ejemplos, se utilizaron cuatro tipos de metal, aluminio, cobre, SUS-316 y MCrAlY (M indica metal) como polvo de materia prima. La temperatura del gas de trabajo se establecio en 350° C para el aluminio y el cobre, 600° C para SUS-316 y 800° C para MCrAlY. El polvo de materia prima se pulverizo durante treinta minutos mientras se cargaba el polvo de materia prima en una cantidad de 30 g/minuto y una presion de gas en la camara de 3 MPa. Las condiciones de ensayo se resumen en la Tabla 1 a continuacion.
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[Tabla 1]
Polvo de materia prima
Cu Al SUS-316 MCrAlY (M indica metal)
Temperatura del gas de trabajo (°C)
350 350 600 800
Cantidad suministro polvo de materia prima
30 g/min
Gas de trabajo y gas comprimido
N2
Presion del gas de la camara
3 MPa
Tiempo de pulverizacion
30 minutos
En las pruebas, cuando se utilizo la boquilla que tema la longitud de la pieza de forma convergente de 200 mm, se alcanzo una eficiencia de pulverizacion del 95% para el aluminio y una eficiencia del 97 % para el cobre. Por lo tanto, no se llevo a cabo una prueba adicional utilizando una boquilla que comprendfa una parte de forma convergente mas larga para estos dos tipos de polvo de materia prima. En cuanto al polvo de materia prima SUS- 316, la eficiencia de la pulverizacion fue de aproximadamente un 10% con la boquilla que tenia la longitud de pieza de forma convergente de 50 mm, pero la eficiencia de la pulverizacion alcanzo hasta el 81% con la boquilla que tema la longitud de la pieza de forma convergente de 800 mm. Se obtuvo la misma tendencia para el polvo de materia prima MCrAlY. La eficacia de la pulverizacion fue del 0% con la boquilla que tema la longitud de la pieza de forma convergente de 50 mm, pero la eficiencia alcanzo el 62% con la boquilla que tema la longitud de la pieza de forma convergente de 800 mm. Los resultados anteriores se resumen en la Tabla 2 a continuacion.
[Tabla 2]
Longitud pieza de forma convergente (mm) Eficiencia de la pulverizacion (%)
Cu
Al SUS-316 MCrAlY (M:metal)
Ejemplo 1
50 45 42 10 0
Ejemplo 2
100 76 73 23 6
Ejemplo 3
200 97 95 35 15
Ejemplo 4
500 - - 62 33
Ejemplo 5
800 - - 81 62
Como se resume en la Tabla 2, la eficiencia de la pulverizacion aumenta segun la longitud de la pieza de forma convergente para todo tipo de polvo de materia prima en los ejemplos. En otras palabras, se confirma un efecto de la pieza de forma convergente sobre la mejora de la eficiencia de la pulverizacion provocada por la provision de la zona de precalentamiento en el lado frontal de la boquilla para hacer que la longitud total, suma de la zona de precalentamiento y la zona convergente sea mas larga.
Aplicabilidad Industrial
Cuando el metodo CS emplea la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de la presente invencion en la que la pieza de forma convergente esta compuesta por la zona de precalentamiento proporcionada en el lado frontal de la boquilla y la zona convergente, la eficiencia de la pulverizacion se mejora porque la temperatura del polvo de materia prima suministrado se eleva mientras el polvo pasa a traves de la pieza de forma convergente. Ademas, cuando se forma una capa de recubrimiento por el metodo CS utilizando la boquilla, la eficiencia de la pulverizacion se mejorara incluso cuando la temperatura del gas de trabajo se establezca mas baja.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una vista en seccion esquematica que muestra una realizacion de una boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la presente invencion;
La figura 2 es un diagrama esquematico de un sistema tfpico de pulverizacion en fno; y
La figura 3 es una vista en seccion esquematica que muestra un ejemplo de una boquilla convencional para un sistema de pulverizacion en fno.
Descripcion de los simbolos
1 boquilla para sistema de pulverizacion en fno
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15
20
25
1a
entrada de la boquilla
1b
pieza de forma convergente
1c
parte de la garganta
1d
parte de forma divergente
1e
pico
1f
zona de precalentamiento
ig
zona convergente
1h
lumbrera de polvo
2
botella de gas comprimido
3
lmea de gas de trabajo
4
lmea de gas de alimentacion de polvo
5a, 5b
reguladores de presion
6a, 6b
valvulas de control de caudal
7a, 7b
medidores de caudal
8a, 8b
manometros
9
fuente de alimentacion
10
unidad calentadora
11
pistola de pulverizacion en frio
12
camara de gas
13
sensor de presion
14
sensor de temperatura
15
alimentador de polvo de materia prima
16
balanza
17
lmea de alimentacion de polvo de materia prima
18
sustrato
Flecha
flujo de polvo de materia prima

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una boquilla para un sistema de pulverizacion en fno que comprende una parte de forma convergente, una parte de garganta y una parte de forma divergente ensanchada hacia delante desde la parte de garganta utilizada para hacer polvo de materia prima que se introduce en la entrada de la boquilla que se encuentra en la parte de forma
    5 convergente proyectado como un flujo supersonico mediante la utilizacion de un gas de trabajo que tiene una temperature igual o mas baja que el punto de fusion del polvo de materia prima desde el pico provisto en la punta de la parte de forma divergente, caracterizada porque
    la parte de forma convergente se compone de una zona de precalentamiento provista en el lado frontal de la boquilla y una zona convergente,
    10 la zona de precalentamiento y la zona convergente elevan la temperatura del polvo de materia prima, y la boquilla esta provista con un dispositivo de calentamiento en una zona de precalentamiento y el dispositivo de calentamiento es una unidad de horno electrico incorporado en la superficie de la pared interior de la parte de forma convergente.
  2. 2. La boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la longitud de la parte convergente es de 50 mm a 1000 mm.
    15 3. Un dispositivo de pulverizacion en fno que comprende un alimentador de polvo de materia prima para suministrar
    polvo de materia prima, un medio de suministro de gas para suministrar un gas de alimentacion de polvo y un gas de trabajo y una pistola de pulverizacion en fno que comprende una boquilla para proyectar el polvo de materia prima como un flujo supersonico mediante la utilizacion del gas de trabajo que tiene una temperatura igual o mas baja que el punto de fusion del polvo de materia prima, caracterizado porque
    20 la boquilla para el sistema de pulverizacion en fno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 es utilizada como boquilla.
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