RO116254B1 - Cap universal de pulverizare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un cap universal, de pulverizare, destinat pistoalelor de metalizare cu arc electric. Capul universal, de pulverizare, este alcătuit dintr-o duză interioară (1), convergentă, fixată coaxial împreună cu o a doua duză exterioară (2), de asemenea convergentă, într-un corp (3) etanşând o cameră de distribuţie (b) a aerului comprimat, în care sunt poziţionate două sârme (5), între care, se asigură o diferenţă de potenţial electric. Sârmele (5) sunt dispuse sub un semiunghi (alpha) cu axa celor două duze (1 şi 2), care asigură formarea unui arc electric (6) la o distanţă de 1...2 mm în faţa celor două duze (1 şi 2). Dimensiunile geometrice ale duzelor (1 şi 2) sunt corelate între ele, precum şi cu diametrul sârmelor (5) şi cu mărimea semiunghiului (alpha), fapt ce asigură îmbunătăţirea calităţii metalizării - creşterea aderenţei şi durităţii stratului depus, reducerea porozităţilor, precum şi micşorarea consumului de aer comprimat şi de energie.

Description

RO 116254 B

Invenția se referă la un cap universal de pulverizare, destinat pistoalelor de metalizare cu arc electric.

Este cunoscut faptul că la topirea materialului de aport, sub forma de sârmă, la metalizarea cu arc electric, datorită forțelor mecanice din arcul electric, se produce 5 o Tmprăștiere a topiturii rezultate, motiv pentru care s-au căutat și găsit diverse soluții de împiedicare a împrăștierii și de constrângere a arcului electric, prin folosirea unui cap de pulverizare format din două duze concentrice, dintre care una interioară convergentă și una exterioară convergent-divergentă, cu o anumită relație între elementele geometrice principale ale celor două duze. Deoarece stabilirea mărimii dia10 metrului de ieșire a aerului comprimat prin duza interioară se face fără să se țină seama de diametrul sârmelor de metalizare folosite, metalizarea se face cu un consum exagerat de aer comprimat. Diametrul găurilor de alimentare cu aer comprimat a duzei exterioare este astfel stabilit încât nu se asigură aceeași presiune și debit de aer prin duza exterioară, iar mărimea orificiului de ieșire a aerului prin duza exterioară 15 nu asigură același debit și presiune a aerului comprimat, cu cel din duza interioară, fapt care influențează negativ constrângerea arcului electric și a particulelor de metal pulverizate de aerul comprimat dirijat de duza interioară.

Dezavantajul acestui cap de pulverizare constă în faptul că elementele geometrice ale duzelor nu sunt corelate între ele și nici cu diametrul sârmelor folosite 20 ca material de aport, determinând direct cantitatea de metal care trebuie pulverizată și proiectată pe piesa de metalizat și nu stabilește nici o relație pentru determinarea presiunilor și vitezelor de curgere a aerului comprimat, care constituie un parametru de bază al metalizării.

Invenția rezolvă problema asigurării unor debite și presiuni identice la ieșirea 25 aerului comprimat prin cele două duze, corelate cu diametrul sârmelor folosite ca aport de material, prin aceea că, duza exterioară este convergentă sub un semiunghi egal cu semiunghiul exterior al duzei interioare, orificiile de ieșire a aerului comprimat din cele două duze fiind situate în același plan în fața căruia, la o distanță de 1 ...2 mm, se formează arcul electric între cele două sârme, între dimensiunile geometrice 30 ale celor două duze, diametrul sârmelor și semiunghiul dintre acestea, existând următoarele relații:

OL φ^ίη = 2tga (--- +1...2)+1;

șina

Φ 7 min >2 ⁼ ’

Λ n φ₄<]ΐ2φ^ +2φ₁+1 și φ^Ι tgy = --- ----d. 2[--— +4) șina

RO 116254B în care: - 0_1m/n, diametrul minim de ieșire a aerului comprimat prin duza interioară;

- a, semiunghiul format între cele două sârme;

- d_1t diametrul sârmelor;

- φ₂, diametrul găurilor duzei interioare;

- n, numărul de găuri; 50

- φ₄, diametrul de ieșire a aerului comprimat din duza exterioară;

- γ, semiunghiul exterior al duzei interioare și al orificiului central al duzei exterioare.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- reducerea consumului de aer comprimat și, implicit, a consumului energetic 55 necesar procesului de metalizare;

- creșterea substanțială a aderenței materialului depus prin metalizare și scăderea porozității acestuia;

- mărirea durității straturilor depuse.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1 60 și 2, care reprezintă:

- fig.1, secțiune axială, parțială, prin capul universal de pulverizare;

- fig.2, secțiune axială, la o scară mărită, prin ansamblul duzelor 1 și 2 din fig.1.

Capul universal de pulverizare, conform invenției, este alcătuit dintr-o duză 65 interioară 1, convergentă, prevăzută cu mai multe găuri a, dispuse pe un cerc, pentru a permite trecerea aerului comprimat printr-o duză exterioară 2, de asemenea convergentă, montată coaxial cu duza interioară 1, pe un corp 3, închizând etanș o cameră de distribuție b. Fixarea ansamblului duzelor 1 și 2 pe corpul 3 se face cu o bucșă filetată 4. το în camera de distribuție b sunt poziționate două sârme 5, având un diametru d_v între care se asigură □ diferență de potențial electric, sârmele 5 constituind materialul de aport pentru metalizare, prin obținerea unui arc electric 6 situat la o distanță de 1 ...2 mm în fața duzelor 1 și 2.

între cele două sârme 5 există un semiunghi a = 14°,,,15°. 75

Ieșirea aerului comprimat din camera de distribuție b se face atât printr-un orificiu central c, tronconic, al duzei interioare 1, cât și prin găurile a, periferice, din duza interioară 1, aerul comprimat pătrunzând apoi într-un orificiu central d, de asemenea tronconic, al duzei exterioare 2, așa cum se arată în fig.2.

Din punct de vedere dimensional, duzele 1 și 2 sunt caracterizate de 80 următoarele elemente principale, ilustrate în fig.2:

- β, unghiul de convergență a orificiului central c ai duzei interioare 1;

- γ, semiunghiul exterior al duzei interioare 1, care este egal cu semiunghiul de convergență a orificiului central d al duzei exterioare 2;

- diametrul minim de ieșire a aerului comprimat din duza interioară 1; 85

- φ₃, diametrul găurilor a de la periferia duzei interioare 1;

- φ₃, diametrul cercului pe care sunt dispuse găurile a de la periferia duzei interioare 1;

- φ_φ diametrul de ieșire a aerului comprimat din duza exterioară 2;

- n, numărul de găuri a ale duzei interioare 1; 90

RO 116254 B

- e, lungimea duzei interioare 1;

- f, lungimea duzei exterioare 2.

Pe cale experimentală, între dimensiunile geometrice ale duzelor 1 și 2, diametrul d₁ al sârmelor 5 și semiunghiul a format între acestea, s-au stabilit relațiile date mai jos.

Pentru duza interioară 1, diametrul minim φ^ de ieșire a aerului comprimat din orificiul central c este:

d.

φ^ίη - 2tga (—— 4..2.M (1) șina

Diametrul φ₂ ai găurilor a, prin care aerul comprimat pătrunde în orificiul central d a! duzei exterioare 2, este dat de relația:

, ΦΐΠΜ /Ό1

Φ₂ A ----M ⁿ

Diametrul φ₃ al cercului pe care sunt dispuse găurile a, la periferia duzei interioare 1, este:

φ^- ⁼ Φ^ ^:2e tg·— +2(3)

Lungimea e a duzei interioare 1 este determinată prin relația:

e > φ.[4]

Unghiul β, de convergență a orificiului central c al duzei interioare 1, este obținut din relația:

β - 2a + 30°(5)

Mărimea semiunghiuîui γ al duzei interioare 1 se calculează cu relația:

tar Φ.^

d.

2(— ₊4] șina

[6]

Pentru duza exterioară 2, diametrul φ₄ de ieșire a aerului comprimat din orificiul central d este:

φ₄<\[2^+2φ^+1 (7)

Prin corelarea dimensiunilor celor două duze 1 și 2 între ele și cu diametrele sârmelor 5, folosite, se realizează o mai bună pulverizare a metalului topit și o constrângere mai bună a arcului electric și a jetului de particule pulverizate, crescând viteza acestora și energia de impact pe piesa supusă metalizării.

Claims (2)

1. RO 116254 B

   Experiențele au demonstrat că, utilizând un cap de pulverizare conform invenției, calitatea stratului de metal depus a crescut substanțial, aderențele fiind cu 150...175% mai mari, iar duritățile mai mari cu circa 150%. Testele de porozitate au evidențiat o scădere a acesteia în straturile metalizate, ajungând până la 3...5%.

   140

   Revendicare

   Cap universal de pulverizare, destinat metalizării cu arc electric și material de aport sub forma unor sârme introduse printr-o duză interioară, convergentă, fixată pe partea frontală a unui corp împreună cu o duză exterioară, coaxială cu cea interioară, 145 caracterizat prin aceea că duza exterioară [2] este convergentă sub un semiunghi egal cu semiunghiul [γ] exterior al duzei interioare (1), orificiile de ieșire a aerului comprimat din cele două duze [1 și 2) fiind situate în același plan în fața căruia, la o distanță de 1...2 mm, se formează arcul electric între cele două sârme [5], între dimensiunile geometrice ale celor două duze [1 și 2) , diametrul sârmelor [5] și 150 semiunghiul [a] dintre acestea, existând următoarele relații:

   d.

   φ^Γηιη = 2tga [—— ^1,,.2) + 1: șina —2 155 , ΦίΓηίη .

   φ^Βφ^ +2φ₁ +1 și

   160 tgr di
2. 2(-^- +4) șina

   165

   Președintele comisiei de examinare: ing. Eane Adrian

   Examinator: ing. Gurzău loan