RU2041744C1 - Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles - Google Patents

Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles Download PDF

Info

Publication number
RU2041744C1
RU2041744C1 SU5041509A RU2041744C1 RU 2041744 C1 RU2041744 C1 RU 2041744C1 SU 5041509 A SU5041509 A SU 5041509A RU 2041744 C1 RU2041744 C1 RU 2041744C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
powder
chamber
receiving tank
supersonic
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Константиновский
Н.И. Нестерович
В.П. Однорал
Ю.П. Ванин
В.М. Куклин
Original Assignee
Константиновский Вячеслав Анатольевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константиновский Вячеслав Анатольевич filed Critical Константиновский Вячеслав Анатольевич
Priority to SU5041509 priority Critical patent/RU2041744C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2041744C1 publication Critical patent/RU2041744C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: coating articles. SUBSTANCE: article is heated before coating up to 100-200°C and is then sprayed with metal and polymer, walls of supersonic nozzle being cooled. The device is provided with chamber for heating the article, nozzle unit mounted for permitting rotation, multi-channel supersonic nozzle, spraying chamber, and rotor batcher consisting of feeder and receiving tank mounted at the outlet of the feeder interconnected through a pipe line. The spraying chamber is rigidly secured to the nozzle and constructed as a metallic box provided with a curved port arranged perpendicular to the nozzle axis. The rotor is mounted at the inlet of the receiving tank. The rotor has cellular surface. The receiving tank is provided with hollow cylinder mounted inside the tank for permitting rotation, staggeringly mounted ladle scoops, and chute whose top part is a conical cap. EFFECT: simplified method and improved design. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нанесению покрытий высокоскоростным способом и может быть использовано в трубостроении и машиностроении для создания защитных антикоррозионных износостойких покрытий на внешней поверхности изделия. The invention relates to coating in a high-speed way and can be used in pipe engineering and mechanical engineering to create protective anti-corrosion wear-resistant coatings on the outer surface of the product.

Известен способ холодной сварки металла, заключающийся в том, что один из свариваемых металлов в виде порошка подается из металлоструйного пистолета с помощью инертного газа, при этом скорость частиц достигает скоростей в несколько сот метров ("скорость полета пули"). A known method of cold welding of metal, which consists in the fact that one of the metals being welded in the form of a powder is supplied from a metal-jet gun using an inert gas, while the particle velocity reaches speeds of several hundred meters ("bullet flight speed").

Известны способы газотермического нанесения покрытий, сущностью которых является воздействие на распыляемый материал полимера высокой температуры и кинетической энергии газовой струи. При нагреве напыляемый порошок полимера плавится, а газовая струя распыляет его и с определенной скоростью направляет на подложку. Known methods of thermal spray coating, the essence of which is the impact on the sprayed polymer material of high temperature and kinetic energy of the gas stream. When heated, the sprayed polymer powder melts, and the gas stream sprays it and directs it to the substrate at a certain speed.

Известен также способ получения покрытия, наиболее близкий к предлагаемому, заключающийся в ускорении частиц металлического порошка размером 1-200 мкм до 650-1200 м/с и нанесение порошка на изделие подогреваемым газовым потоком. Однако такие широкие диапазоны параметров режимов напыления затрудняют использование изобретения в конкретных промышленных условиях. There is also a known method of producing a coating that is closest to the one proposed, which consists in accelerating particles of metal powder with a size of 1-200 μm to 650-1200 m / s and applying the powder to the product with a heated gas stream. However, such wide ranges of parameters of spraying conditions make it difficult to use the invention in specific industrial conditions.

Недостатками этого способа являются: повышение требования к дисперсности полимерного порошка, так как мелкая фракция выгорает, а крупная лишь оплавляется: трудность получения качественного покрытия, вытекающая из самой физики процесса частицы переменной величины находятся в высокоградиентном температурном потоке. The disadvantages of this method are: increased requirements for the dispersion of the polymer powder, since the fine fraction burns out, and the coarse is only melted: the difficulty of obtaining a high-quality coating resulting from the physics of the process of a variable particle is in a high-gradient temperature stream.

Известно устройство для нанесения покрытий с использованием высокоскоростного потока частиц, дозатора барабанного типа, подогрева газа, сверхзвукового сопла прямоугольного сечения. A device for coating using a high-speed particle stream, a drum type dispenser, gas heating, a supersonic rectangular nozzle is known.

Основными недостатками этого устройства являются кратковременность работы из-за налипания частиц на стенки сопла, отсутствие камеры напыления для отбора непрореагировавшего порошка, отсутствие гибких соединительных элементов. The main disadvantages of this device are the short duration of work due to the adherence of particles to the nozzle walls, the absence of a spraying chamber for selecting unreacted powder, and the absence of flexible connecting elements.

Наиболее близкой к изобретению является линия металлизации цилиндрических изделий, содержащая последовательно установленные устройства загрузки, очистки изделий, металлизации и разгрузки, рольганги, размещенные в зонах загрузки и разгрузки, механизм задачи рабочей скорости вращения и механизм прижима приводных роликов к изделию. Closest to the invention is a metallization line for cylindrical products, comprising sequentially installed loading, cleaning, metallizing and unloading devices, live rolls located in the loading and unloading zones, a working rotation speed task mechanism and a drive roller pressing mechanism to the product.

Недостатком является неравномерное вращение изделия вследствие биения, это ухудшает процесс нанесения покрытия. The disadvantage is the uneven rotation of the product due to runout, this affects the coating process.

Целью изобретения является повышение качества покрытия, экономия материала, повышение производительности. The aim of the invention is to improve the quality of the coating, saving material, increasing productivity.

Это достигается тем, что способ нанесения двухслойных покрытий на цилиндрические изделия путем высокоскоростного напыления порошка, включающий подачу порошка в сверхзвуковой поток подогретого до 200-220оС рабочего газа, отличается тем, что изделие перед нанесением покрытия нагревают до 100-200оС, затем на его поверхность последовательно наносят металлическое и полимерное покрытия, при этом стенки сверхзвуковых сопл охлаждают. Нагрев изделия необходим для повышения адгезионных свойств покрытия и увеличения коэффициента осаждения порошка. Величина температуры нагрева зависит от видa напыляемого материала и подбирается опытным путем. Полимерное покрытие наносят непосредственно после получения металлизированного покрытия, что исключает необходимость очистки поверхности изделия перед полимеризацией и его подогрева, что позволяет повысить производительность. Частички полимера как изолирующего материала заполняют поры металлического покрытия и предохраняют изделие от химической и электрохимической коррозии. Охлаждение сопловых стенок производится для того, чтобы исключить налипание частиц порошка на стенки сопла, а следовательно увеличить межремонтный срок эксплуатации.This is achieved in that the method of applying the two-layer coatings on cylindrical articles by spraying a high-speed powder, comprising feeding powder into the supersonic flow of preheated to 200-220 ° C working gas, characterized in that the product before the coating is heated to 100-200 ° C, then metal and polymer coatings are successively applied to its surface, while the walls of the supersonic nozzles are cooled. Heating the product is necessary to increase the adhesive properties of the coating and increase the coefficient of deposition of the powder. The temperature of the heating depends on the type of sprayed material and is selected empirically. The polymer coating is applied immediately after obtaining a metallized coating, which eliminates the need to clean the surface of the product before polymerization and its heating, which improves productivity. Particles of polymer as an insulating material fill the pores of the metal coating and protect the product from chemical and electrochemical corrosion. The nozzle walls are cooled in order to exclude the sticking of powder particles on the nozzle walls, and therefore increase the overhaul life.

Для реализации предлагаемого способа использована линия, содержащая последовательно установленные устройства загрузки, очистки изделия, металлизации, состоящей из соплового узла, в котором последовательно установлены электроподогреватель, форкамера и сверхзвуковое сопло, камера напыления и дозатора, разгрузки, рольганги, механизм задачи рабочей скорости вращения и механизм прижима производных роликов к изделию, на выходе устройства очистки изделия расположена камера нагрева, последовательно с устройством металлизации установлено аналогичное устройство полимеризации. Сопловой узел каждого из устройств закреплен на шарнирной основе с возможностью поворота, сверхзвуковое сопло выполнено в виде многоканального блока сопл Лаваля с прямоугольным сечением. Каналы образованы боковыми пластинами и внутренними профилированными вставками, оси симметрии которых пересекаются за выходным сечением сопла под острым углом. Стенки сопла имеют полости для охлаждения. Сопло жестко соединено с камерой напыления, представляющей собой замкнутый металлический короб, имеющий окно криволинейной формы, расположенное перпендикулярно оси сопла. Дозатор состоит из питателя и установленного на его выходе приемного бака, соединенных между собой газопроводом, на входе в приемный бак установлен ротор, имеющий на поверхности ячейки в виде цилиндрических углублений, внутри приемного бака размещен полый цилиндр, закрепленный на валу электродвигателя, на внутренней стенке которого прикреплены шнековые захваты. Далее установлены черпалки, выполненные в виде ковшей и расположенные в шахматном порядке, и желоб, верхняя часть которого выполнена в виде конусообразной чаши. To implement the proposed method, a line was used that consistently installed devices for loading, cleaning the product, metallization, consisting of a nozzle assembly, in which an electric heater, a prechamber and a supersonic nozzle, a spraying chamber and a batcher, unloading, live rolls, a working rotation speed task mechanism, and a mechanism were installed pressing the derivative rollers to the product, a heating chamber is located at the output of the product cleaning device, in series with the metallization device similar polymerization device. The nozzle assembly of each device is pivotally mounted with the possibility of rotation, the supersonic nozzle is made in the form of a multi-channel block of Laval nozzles with a rectangular section. The channels are formed by side plates and internal profiled inserts, the axis of symmetry of which intersect behind the nozzle exit section at an acute angle. The walls of the nozzle have cavities for cooling. The nozzle is rigidly connected to the spraying chamber, which is a closed metal box having a curvilinear window located perpendicular to the axis of the nozzle. The dispenser consists of a feeder and a receiving tank installed at its outlet, interconnected by a gas pipeline, a rotor is installed at the inlet of the receiving tank, which has cylindrical recesses on the cell surface, a hollow cylinder is mounted inside the receiving tank, mounted on the motor shaft, on the inner wall of which screw captures are attached. Next, scoops are installed, made in the form of buckets and arranged in a checkerboard pattern, and a chute, the upper part of which is made in the form of a cone-shaped bowl.

Сопловой узел выполнен с возможностью поворота для обеспечения отвода камеры напыления с целью предотвращения поломки при загрузке изделия и замены сопла, на что затрачивается меньше времени по сравнению с устройством горизонтального перемещения аналогичного назначения. The nozzle assembly is rotatable to provide removal of the spraying chamber in order to prevent breakage when loading the product and replacing the nozzle, which takes less time compared to a horizontal moving device of a similar purpose.

Окно криволинейной формы камеры напыления позволяет увеличить коэффициент использования напыляемого порошка, благодаря большому радиусу кривизны камера напыления может использоваться для изделий с большим диапазоном их диаметров. Такая конструкция позволяет использовать камеру напыления малого объема и обеспечивать локальный отсос неиспользованных частиц, что уменьшает взрывоопасность при работе. The window of the curved shape of the spraying chamber allows to increase the utilization rate of the sprayed powder, due to the large radius of curvature, the spraying chamber can be used for products with a wide range of diameters. This design allows the use of a small volume spraying chamber and provides local suction of unused particles, which reduces the risk of explosion during operation.

Прямоугольная форма сечения канала сверхзвукового сопла продиктована соображениями простоты изготовления. Такое сопло состоит из 2-х боковых профилированных стенок и нижней и верхней пластин, соединенных болтами. Длина и ширина канала выбирается из тех соображений, чтобы обеспечить достаточную дистанцию разгонного участка для частиц и гарантировать при этом несмыкание пограничных слоев на стенках сопла. Наличие профилированных вставок, расположенных под углом к оси сопла, обеспечивает необходимый участок разгона частиц и достаточную равномерность их распределения по сечению сопла. Использование многоканального блока позволяет увеличить ширину напыляемого участка. The rectangular cross-sectional shape of the supersonic nozzle channel is dictated by considerations of ease of manufacture. Such a nozzle consists of 2 side profiled walls and lower and upper plates connected by bolts. The length and width of the channel is selected from those considerations in order to ensure a sufficient distance of the acceleration section for particles and to guarantee non-closure of the boundary layers on the nozzle walls. The presence of profiled inserts, located at an angle to the axis of the nozzle, provides the necessary section for the acceleration of particles and a sufficient uniformity of their distribution over the nozzle section. Using a multi-channel block allows you to increase the width of the sprayed area.

Полости в стенках сопла предусмотрены для его охлаждения. Сопло выполнено разборным, что снижает затраты в эксплуатации соплового узла. Использование роторного дозатора дает возможность достигать равномерной подачи порошка в форкамеру, исключается возможность комкования порошка, затирания порошка и заклинивания вращающихся частей устройства в отличие от известных барабанных дозаторов. Cavities in the walls of the nozzle are provided for cooling it. The nozzle is collapsible, which reduces the operating costs of the nozzle assembly. The use of a rotary dispenser makes it possible to achieve a uniform supply of powder into the prechamber, eliminating the possibility of clumping of powder, mashing of the powder and jamming of the rotating parts of the device, in contrast to the known drum dispensers.

Расчет расхода подачи порошка из питателя в форкамеру осуществляется по формуле
q K π˙ d2 ˙hmrn γ/4, где К коэффициент наполнения ячеек порошком;
d,h диаметр и высота ячейки соответственно;
m количество ячеек в одном ряду;
r количество рядов на роторе;
γ плотность порошка;
n число оборотов ротора;
π 3,14
Размеры дозатора, число оборотов вращающихся барабанов выбираются из расчета обеспечения порошка при напылении.
The calculation of the flow rate of powder from the feeder to the prechamber is carried out according to the formula
q K π˙ d 2 ˙hmrn γ / 4, where K is the coefficient of cell filling with powder;
d, h cell diameter and height, respectively;
m is the number of cells in one row;
r number of rows on the rotor;
γ powder density;
n rotor speed;
π 3.14
The dimensions of the dispenser, the number of revolutions of the rotating drums are selected based on the provision of powder during spraying.

П р и м е р. Для напыления трубы диаметром, равным 219 мм, при расходе 5-7 г/с алюминиевого порошка размеры ячеек, ротора и скорость его вращения составляют: диаметр ротора 50 мм; длина ротора 70 мм; К08; d 5 мм; h 5 мм, m 12, r 24, γ 1,3 г/см3, n 0,2 об/c.PRI me R. For spraying a pipe with a diameter equal to 219 mm, at a flow rate of 5-7 g / s of aluminum powder, the cell sizes, rotor and its rotation speed are: rotor diameter 50 mm; rotor length 70 mm; K08; d 5 mm; h 5 mm, m 12, r 24, γ 1.3 g / cm 3 , n 0.2 rpm.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства для нанесения двухслойных покрытий на цилиндрические изделия; на фиг. 2 сопло; на фиг. 3 дозатор; на фиг. 4 сопловый узел. In FIG. 1 shows a general diagram of a device for applying two-layer coatings on cylindrical products; in FIG. 2 nozzle; in FIG. 3 dispenser; in FIG. 4 nozzle assembly.

Предлагаемое устройство содержит изделие 1, камеру 2 очистки ржавчины, иглофрезу 3, рекуператоры 4, 19, 29, вентиляторы 5, 20, 30; камеру 6 нагрева с огневым подогревателем, диффузионной грелкой и вытяжкой, компрессор 7, ресивер 8, масловлагоотделитель 9, распределитель 10 рабочего газа, редукторы 11,21 давления, гибкие трубопроводы 11,22, электроподогреватели 13, 23, дозаторы 14, 24, питатели 15, 25, форкамеры 16, 26, сопла 17, 27, камеры 18, 28 напыления, бак 31, трубопровод 32, водяной насос 33, газопроводы 34, 35, 36, 37. Устройство сопла содержит сопловую полость 38, каналы 39, боковые стенки 40, профилированные вставки 41, полость 42 разгонного участка, штуцер 43, полость 44 для охлаждения, штуцер 45. The proposed device contains a product 1, a chamber 2 for rust cleaning, an acupuncture 3, recuperators 4, 19, 29, fans 5, 20, 30; a heating chamber 6 with a fire heater, a diffusion heater and an extractor, a compressor 7, a receiver 8, an oil separator 9, a distributor of working gas 10, pressure reducers 11.21, flexible pipelines 11.22, electric heaters 13, 23, dispensers 14, 24, feeders 15 , 25, pre-chambers 16, 26, nozzles 17, 27, spraying chambers 18, 28, tank 31, pipeline 32, water pump 33, gas pipelines 34, 35, 36, 37. The nozzle device contains a nozzle cavity 38, channels 39, side walls 40, profiled inserts 41, cavity 42 of the acceleration section, fitting 43, cavity 44 for cooling, fitting 45.

Устройство дозатора содержит питатель 15, крышку 46, упорный винт 47, ротор 48, ячейки 49, приемный бак 50, полый цилиндр 51, шнековые захваты 52, черпалки 53, конусообразную чашу 54, желоб 55, дроссель 56, датчик уровня 57. The dispenser device comprises a feeder 15, a cover 46, a stop screw 47, a rotor 48, a cell 49, a receiving tank 50, a hollow cylinder 51, screw captures 52, scoops 53, a cone-shaped bowl 54, a groove 55, a choke 56, a level sensor 57.

Сопловый узел содержит окно 58 криволинейной формы, гибкий трубопровод 59, шарнир 60. The nozzle assembly comprises a curved-shaped window 58, a flexible conduit 59, and a hinge 60.

Устройство работает следующим образом. Изделие 1 движется по рольгангам, поступает в камеру очистки 2, где очищается от ржавчины и окалины иглофрезой 3, продукты очистки удаляются с помощью рекуператора 4 и вентилятора 5. Затем изделие поступает в камеру 6 нагрева, снабженную диффузионной горелкой и вытяжкой, где нагревается и далее поступает в камеру 18 напыления. The device operates as follows. The product 1 moves along the roller tables, enters the cleaning chamber 2, where it is cleaned of rust and scale with a needle mill 3, the cleaning products are removed using a recuperator 4 and fan 5. Then the product enters the heating chamber 6, which is equipped with a diffusion burner and exhaust, where it is heated and further enters the spraying chamber 18.

Рабочий газ (сжатый воздух) из компрессора 7 поступает через ресивер 8 и маслоотделитель 9 в распределитель 10 рабочего газа, откуда через редуктор 11 и гибкий шланг 12 подается в электроподогреватель 13. Затем подогретый рабочий газ поступает в дозатор 14, в который одновременно из питателя 15 подается металлический порошок, который перед загрузкой в питатель предварительно подсушивают. В форкамере 16 происходит смешение порошка с подогретым рабочим газом, и полученная смесь через многоканальное сверхзвуковое сопло 17 подается в камеру 18 напыления и на поверхность изделия. The working gas (compressed air) from the compressor 7 enters through the receiver 8 and the oil separator 9 into the distributor 10 of the working gas, from where it is supplied through the reducer 11 and the flexible hose 12 to the electric heater 13. Then, the heated working gas enters the dispenser 14, which is simultaneously supplied from the feeder 15 metal powder is fed, which is pre-dried before loading into the feeder. In the prechamber 16, the powder is mixed with the heated working gas, and the resulting mixture is fed through the multichannel supersonic nozzle 17 into the spraying chamber 18 and onto the surface of the product.

Неиспользованные остатки металлического порошка улавливаются из камеры 18 напыления через гибкие трубопроводы 59 с помощью рекуператора 19 и вентилятора 20. Далее металлизированное изделие 1 поступает на участок полимеризации, где аналогично сжатый рабочий газ из распределителя 10 через редуктор 21 поступает по гибкому шлангу 22 в электроподогреватель 23, нагревается и подается в дозатор 24, в который из питателя 25 поступает полимерный порошок. В форкамере 26 происходит их смешение, и полученная смесь через многоканальное сверхзвуковое сопло подается в камеру напыления 28 и наносится на металлизированную поверхность изделия. Неиспользованный полимерный порошок улавливают из камеры напыления 18 и 28 (фиг.1) через гибкие трубопроводы 59 (фиг.4) с помощью рекуператора 29 и вентилятора 30. Сопла 17 и 27 охлаждаются с помощью единого гидравлического устройства, состоящего из бака 31, трубопровода 32 и водяного насоса 33. Unused metal powder residues are collected from the spraying chamber 18 through flexible pipelines 59 using a recuperator 19 and a fan 20. Next, the metallized product 1 enters the polymerization section, where a similarly compressed working gas from the distributor 10 through the reducer 21 enters through the flexible hose 22 into the electric heater 23, it is heated and fed into the dispenser 24, into which polymer powder enters from the feeder 25. In the prechamber 26, they are mixed, and the resulting mixture is fed through the multichannel supersonic nozzle to the spraying chamber 28 and applied to the metallized surface of the product. Unused polymer powder is captured from the spraying chamber 18 and 28 (Fig. 1) through flexible pipelines 59 (Fig. 4) using a recuperator 29 and a fan 30. Nozzles 17 and 27 are cooled using a single hydraulic device consisting of a tank 31, a pipe 32 and a water pump 33.

Сопло работает следующим образом. The nozzle operates as follows.

Смесь сжатого рабочего газа с частицами напыляемого материала из форкамеры 16, 26 (фиг.1) поступает в сопловую полость 38 (фиг.2), откуда по каналам 39, образованным боковыми стенками 40 и профилированными вставками 41 в полость 42, где сомкнувшиеся потоки (в данном случае три) выдуваются на поверхность изделия. Охлаждение стенок сопла осуществляется циркулирующей жидкостью, которая нагнетается насосом 33 из бака 31 по трубопроводу 32 (фиг.1) через штуцер 43 в полость 44 и обратно через штуцер 45 (фиг.2) в бак 31 (фиг.1). The mixture of compressed working gas with particles of the sprayed material from the pre-chamber 16, 26 (Fig. 1) enters the nozzle cavity 38 (Fig. 2), from where it passes through the channels 39 formed by the side walls 40 and shaped inserts 41 into the cavity 42, where the flows are closed ( in this case, three) are blown onto the surface of the product. The nozzle walls are cooled by a circulating liquid, which is pumped by the pump 33 from the tank 31 through the pipe 32 (Fig. 1) through the nozzle 43 into the cavity 44 and back through the nozzle 45 (Fig. 2) into the tank 31 (Fig. 1).

Роторный дозатор работает следующим образом. Rotary dispenser operates as follows.

Порошок засыпается в питатель 15 (фиг.3), который с помощью крышки 46 и упорного винта 47 герметично закрывается. Подача порошка из питателя 15 в приемный бак 50 осуществляется за счет вращения ротора 48, на поверхности которого имеются ячейки 49, благодаря которым происходит захват порошка и перенос его в приемный бак 50. Вращение ротора осуществляется электромотором. Шнековые захваты 52, закрепленные на внутренней стенке полого вращающегося цилиндра 51, установленного в приемном баке 50, переносят порошок внутрь цилиндра, откуда черпалками 53 он поднимается и высыпается в конусообразную чашу 54, из которой по желобу 55 поступает в дроссель 56 и далее в форкамеру. The powder is poured into the feeder 15 (Fig. 3), which is sealed by a cap 46 and a stop screw 47. The powder is supplied from the feeder 15 to the receiving tank 50 by rotating the rotor 48, on the surface of which there are cells 49, due to which the powder is captured and transferred to the receiving tank 50. The rotor is rotated by an electric motor. Screw captures 52, mounted on the inner wall of the hollow rotating cylinder 51 installed in the receiving tank 50, transfer the powder into the cylinder, from where it scoops up and falls out into the cone-shaped bowl 54, from which it enters the choke 56 and then into the prechamber through the chute 55.

Для выравнивания давления в питателе 15 и приемном баке 50 в их полости подается сжатый рабочий газ по газопроводам 34 и 35, 36 и 37, подключенным к гибкому трубопроводу 12, 22 (фиг. 1). To equalize the pressure in the feeder 15 and the receiving tank 50, compressed working gas is supplied to their cavity through gas pipelines 34 and 35, 36 and 37 connected to a flexible pipe 12, 22 (Fig. 1).

Работа дозатора может осуществляться при одновременном вращении ротора 49 и цилиндра 51, предварительно согласовав за счет их оборотов вращения расходы порошка, либо путем периодических включений вращения ротора 49 по сигналу, поступающему от датчика уровня 57. При загрузке изделий или замене сопла сопловый узел поворачивается с помощью шарнира 60. The dispenser can be operated while rotating the rotor 49 and cylinder 51, having previously agreed on the expense of the powder due to their rotation speed, or by periodically turning the rotor 49 on by the signal from the level sensor 57. When loading products or replacing the nozzle, the nozzle assembly is rotated using hinge 60.

В конкретных условиях для напыления двухслойного покрытия использовалось устройство, содержащее известные устройства загрузки, разгрузки, рольганги, размещенные в зонах загрузки и разгрузки, механизм задачи рабочей скорости вращения и механизм прижима приводных роликов к изделию, известное устройство очистки изделий иглофрезерованием. In specific conditions, for spraying a two-layer coating, a device was used containing known loading, unloading devices, live rolls located in loading and unloading zones, a mechanism for the task of working rotation speed and a mechanism for pressing drive rollers to the product, a known device for cleaning products by needle milling.

Нагрев трубы в камере нагрева осуществлялся с помощью горелочного устройства, основанного на диффузионном принципе горения, с отработанными режимами нагрева. Диффузионное горение по сравнению с гомогенным является более безопасным и позволяет иметь укороченный факел. The heating of the pipe in the heating chamber was carried out using a burner device based on the diffusion principle of combustion, with worked out heating modes. Diffusion combustion compared to homogeneous is safer and allows you to have a shortened torch.

В качестве горючего газа можно использовать ацетилен, пропан-бутан, водород, природный газ и т.д. Предварительная сушка металлического порошка осуществлялась с помощью стандартных сушилок. Отсос использованного порошка производился стандартными рекуператорами и вентиляторами. Acetylene, propane-butane, hydrogen, natural gas, etc. can be used as combustible gas. Preliminary drying of the metal powder was carried out using standard dryers. The suction of the used powder was carried out by standard recuperators and fans.

В устройствах металлизации и полимеризации для подогрева сжатого воздуха использовались электроподогреватели с продувкой нагревательных элементов сжатым воздухом, питающиеся от источника постоянного тока, присоединенные непосредственно к форкамере, что дает возможность устранить участок с гибким газопроводом, работающим в условиях высоких температур, что удорожает установку и не обеспечивает большую долговечность в работе, в то же время дает возможность применять на подвижной части перед электроподогревателями резиновые шланги высокого давления, работающие при температуре окружающей среды. In metallization and polymerization devices for heating compressed air, electric heaters were used with blowing heating elements with compressed air, powered by a direct current source, connected directly to the prechamber, which makes it possible to eliminate a section with a flexible gas pipeline operating at high temperatures, which makes installation more expensive and does not provide greater durability in operation, at the same time makes it possible to use rubber hoses in the moving part in front of electric heaters high pressure, operating at ambient temperature.

Для высокоскоростного напыления использовалось сверхзвуковое сопло, имеющее три канала, образуемых с помощью двух профилированных вставок, оси симметрии каналов пересекаются под углом 2-7о. Наклон осей сопловых каналов в этом случае способствует равномерному покрытию по всей площади соплового сечения и значительно повышает коэффициент использования порошка. Трехканальное сопло позволило получить ширину напыляемой полости в 36 мм. Параметры полученного двухслойного покрытия: толщина алюминиевого покрытия 150-200 мкм, полимерного 100-150 мкм, адгезия алюминиевого покрытия 0,5-0,6 МПа, полимерного 0,3-0,4 МПа.For high-speed sputtering was used supersonic nozzle having three channels, formed by two profiled inserts, the axis of symmetry of channels intersect at an angle of about 2-7. The inclination of the axes of the nozzle channels in this case contributes to uniform coverage over the entire area of the nozzle section and significantly increases the coefficient of powder utilization. The three-channel nozzle made it possible to obtain a width of the sprayed cavity of 36 mm. The parameters of the obtained two-layer coating: the thickness of the aluminum coating is 150-200 microns, the polymer 100-150 microns, the adhesion of the aluminum coating is 0.5-0.6 MPa, the polymer is 0.3-0.4 MPa.

Claims (2)

1. Способ нанесения двухслойных покрытий на цилиндрические изделия, включающий подачу порошка в сверхзвуковой поток подогретого рабочего газа и нанесение его на поверхность изделия, отличающийся тем, что изделие перед нанесением порошка нагревают до 100 200oС, в сверхзвуковой поток последовательно подают металлический порошок и порошок полимера, а стенки сверхзвуковых сопл охлаждают.1. The method of applying two-layer coatings on cylindrical products, comprising feeding the powder into a supersonic stream of a heated working gas and applying it to the surface of the product, characterized in that the product is heated to 100 200 o C before applying the powder, metal powder and powder are successively fed into the supersonic stream polymer, and the walls of the supersonic nozzles are cooled. 2. Устройство для нанесения двухслойных покрытий на цилиндрические изделия, содержащее последовательно установленные механизм загрузки, камеру очистки изделий, механизм металлизации, содержащий сопловой узел с последовательно установленным электроподогревателем рабочего газа, форкамерой, сверхзвуковым соплом, камерой напыления и дозатором, механизм разгрузки, рольганги, механизм задачи рабочей скорости вращения и механизм прижима приводных роликов к изделию, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит камеру нагрева, установленную после камеры очистки, и механизм полимеризации, установленный после механизма металлизации, сопловые узлы механизмов металлизации и полимеризации закреплены на шарнирных основах с возможностью поворота, сверхзвуковое сопло выполнено в виде многоканального блока сопл Лаваля с прямоугольным сечением со стенками, имеющими полости, и жестко соединено с камерой напыления, каналы блока образованы боковыми пластинами и внутренними профилированными вставками с осями симметрии, пересекающимися за выходным сечением сопл, камера напыления выполнена в виде металлического короба с окном криволинейной формы, расположенным перпендикулярно продольной оси сопл, дозатор содержит питатель и приемный бак, установленный на выходе питателя и соединенный с ним газопроводом, на выходе в приемный бак установлен ротор, имеющий на поверхности ячейки в виде цилиндрических углублений, приемный бак содержит полый цилиндр, закрепленный на валу электродвигателя, и желоб с верхней частью, выполненной в виде конусообразной чаши, полый цилиндр имеет шнековые захваты, прикрепленные к его внутренней стене, и шнековые черпалки, выполненные в виде ковшей и установленные в шахматном порядке. 2. A device for applying two-layer coatings on cylindrical products containing a sequentially installed loading mechanism, a product cleaning chamber, a metallization mechanism containing a nozzle assembly with a working gas electric heater, a prechamber, a supersonic nozzle, a spraying chamber and a batcher, an unloading mechanism, live rolls, a mechanism tasks of the working speed of rotation and the mechanism of pressing the drive rollers to the product, characterized in that it further comprises a heating chamber, installed after the cleaning chamber, and the polymerization mechanism installed after the metallization mechanism, the nozzle units of the metallization and polymerization mechanisms are pivotally mounted on hinged bases, the supersonic nozzle is made in the form of a multi-channel block of Laval nozzles with a rectangular cross-section with walls having cavities, and is rigidly connected to spraying chamber, channel channels are formed by side plates and internal profiled inserts with axes of symmetry intersecting behind the exit section of the nozzles, the chamber is sprayed It is made in the form of a metal box with a curvilinear window located perpendicular to the longitudinal axis of the nozzles, the dispenser contains a feeder and a receiving tank installed at the output of the feeder and connected to it by a gas pipe, and a rotor is installed at the output of the receiving tank having cylindrical recesses on the cell surface , the receiving tank contains a hollow cylinder mounted on the shaft of the electric motor, and the trough with the upper part, made in the form of a cone-shaped bowl, the hollow cylinder has screw captures attached to its inside renney wall and screw cherpalki made in the form of buckets and installed in a staggered manner.
SU5041509 1992-06-15 1992-06-15 Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles RU2041744C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5041509 RU2041744C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5041509 RU2041744C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2041744C1 true RU2041744C1 (en) 1995-08-20

Family

ID=21603863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5041509 RU2041744C1 (en) 1992-06-15 1992-06-15 Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2041744C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043570A1 (en) * 1999-01-20 2000-07-27 Petr Vasilievich Nikitin Device for applying coatings on the outer surfaces of articles
EP0951583A4 (en) * 1996-11-18 2001-05-30 O O O Obninsky Ts Poroshkovogo Apparatus for gas-dynamic coating
RU2563910C1 (en) * 2014-07-01 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Vacuum process unit for making nanostructured coats with shape memory effect on part surface
RU2576358C1 (en) * 2014-09-29 2016-02-27 Акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (АО "ЦС "Звездочка") Method of protecting metal elements of ship propellers
RU2724230C1 (en) * 2019-10-01 2020-06-22 Вячеслав Петрович Гальченко Method of supersonic thermoshock surface preparation and high-speed gas-dynamic and thermodiffusion application of protective coatings on articles and device for implementation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Борисов Ю.С. и др. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник. Киев, Наукова Думка, 1987, с.23. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0951583A4 (en) * 1996-11-18 2001-05-30 O O O Obninsky Ts Poroshkovogo Apparatus for gas-dynamic coating
WO2000043570A1 (en) * 1999-01-20 2000-07-27 Petr Vasilievich Nikitin Device for applying coatings on the outer surfaces of articles
RU2563910C1 (en) * 2014-07-01 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Vacuum process unit for making nanostructured coats with shape memory effect on part surface
RU2576358C1 (en) * 2014-09-29 2016-02-27 Акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (АО "ЦС "Звездочка") Method of protecting metal elements of ship propellers
RU2724230C1 (en) * 2019-10-01 2020-06-22 Вячеслав Петрович Гальченко Method of supersonic thermoshock surface preparation and high-speed gas-dynamic and thermodiffusion application of protective coatings on articles and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5271967A (en) Method and apparatus for application of thermal spray coatings to engine blocks
CN111495661A (en) Spray even automobile parts paint spraying apparatus
RU2041744C1 (en) Method and device for applying two-layer coatings to cylindric articles
EP0422036A1 (en) Apparatus and method for applying plasma flame sprayed polymers
SG184626A1 (en) Component manipulator for the dynamic positioning of a substrate, coating method, as well as use of a component manipulator
CN201543814U (en) Ladle flame spray repair gun
CN1421278A (en) Laminar flow plasma spraying equipment and method
CN214172852U (en) Roller drying device with scattering device
CN101462095A (en) Hot gas plastic-blasting technique
CN111890230B (en) Physical rust removal equipment
RU2328676C1 (en) Turbulent distributing dryer for disperse materials
CN110052375B (en) Device and method for anticorrosive internal coating of epoxy powder on large-caliber steel pipe
CN207357482U (en) A kind of ultrasonic atomization coating apparatus
CN212468647U (en) Paint spraying device for plastic shell
CN104774626A (en) Material cooling device
CN215713376U (en) Mixed powder feeding device
CN105648387A (en) Flame nozzle with preheating and spraying pipe cooling functions
CA1050832A (en) Continuous metal coating process and apparatus
KR850001521B1 (en) Coating method of synthetic resin for inside diameter of metallic pipe
CN214975439U (en) Anticorrosive material spraying device with drying function
CN110947555A (en) Equipment capable of spraying paint to multiple steel pipes simultaneously
CN207016843U (en) A kind of suction-type metal dust spray gun
CN212370466U (en) Spraying device for industrial machinery surface machining
RU2505622C2 (en) Device for gas-dynamic application of coatings onto external cylindrical surfaces of products
CN209830218U (en) Casting roll spraying device and casting and rolling machine