RU2600643C2 - Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method - Google Patents

Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method Download PDF

Info

Publication number
RU2600643C2
RU2600643C2 RU2015110187/05A RU2015110187A RU2600643C2 RU 2600643 C2 RU2600643 C2 RU 2600643C2 RU 2015110187/05 A RU2015110187/05 A RU 2015110187/05A RU 2015110187 A RU2015110187 A RU 2015110187A RU 2600643 C2 RU2600643 C2 RU 2600643C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
flow
coating
polymer powder
spray nozzle
Prior art date
Application number
RU2015110187/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015110187A (en
Inventor
Эрнст Ерусланович Тукбаев
Энгель Рафикович Галимов
Владимир Леонидович Федяев
Назира Яхиевна Галимова
Ильдар Рашатович Гимранов
Марат Сафаутдинович Тахавиев
Ленар Равилевич Фазлыев
Руслан Фаритович Шарафутдинов
Эльмира Энгелевна Шарафутдинова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ)
Priority to RU2015110187/05A priority Critical patent/RU2600643C2/en
Publication of RU2015110187A publication Critical patent/RU2015110187A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600643C2 publication Critical patent/RU2600643C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
    • B05B7/201Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
    • B05B7/205Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metalworking.
SUBSTANCE: invention relates to application of coatings from polymer powder compositions on the surface of articles by electro-gas-flammed method and can be used in machine building and other industries. Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method central channel inside the shaft is made in the form of ceramic tube 4 with antifriction coating inside. Air flow heating assy comprises case 5 with expanding inlet and narrowing outlet sections, at the output of which there is spray nozzle 8. Inside housing 5 there is toroidal header 6 with a row of ports. Axes of ports are directed along the flow for uniform distribution of air along central pipe 4. After toroidal header 6 there are installed at least two rows of wire heaters 7 arranged inter perpendicular relative to housing axis 5. On spray nozzle 8 infrared radiator is installed, which contains detachable case 9, coaxial located relative to external wall of nozzle 8 to make circular cavity. Circular cavity is closed on the side of the flow starting movement and open on the side of flow outlet communicated with gas source. Inside the circular cavity there is ceramic ring 10 with a row of holes 11 to ensure the flameless combustion of gas mixture.
EFFECT: technical result is increased intensity of heat exchange between hot air flow and particles of powder composition, increase of quality of coating and expansion of process capabilities of apparatus by successive carrying out of stages of spraying, fusion, spreading and accelerated process of film-forming of polymer powder compositions on the surface of metal and nonmetal materials.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технологии нанесения покрытий из полимерных порошковых композиций на поверхности изделий электрогазопламенным способом и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности для получения покрытий, придающих различные функциональные свойства обрабатываемым поверхностям.The invention relates to a technology for applying coatings of polymer powder compositions on the surface of products by the electric-gas flame method and can be used in mechanical engineering and other industries to obtain coatings that impart various functional properties to the treated surfaces.

Известно устройство для газодинамического нанесения покрытий из порошковых материалов, содержащее порошковый дозатор, соединенный с ним узел подогрева, выход которого соединен со сверхзвуковым соплом (авт. свидетельство СССР №1603581, МПК В05В 7/20, опубликован БИ №23, 1994).A device is known for gas-dynamic coating of powder materials, containing a powder dispenser, a heating unit connected to it, the outlet of which is connected to a supersonic nozzle (USSR author's certificate No. 1603581, IPC V05V 7/20, published BI No. 23, 1994).

Известно устройство для газодинамического нанесения покрытий из порошковых материалов, содержащее источник сжатого газа, соединенный газопроводом с узлом подогрева газа, который в свою очередь, соединен непосредственно с входом сверхзвукового сопла, закритическая часть которого сообщена с питателем дозатором порошкового материала (патент РФ №2100474, МПК С23С 4/00, В05В 7/00, С23С 26/00, опубл. 13.11.1996).A device is known for gas-dynamic coating of powder materials, containing a source of compressed gas connected by a gas pipeline to a gas heating unit, which, in turn, is connected directly to the inlet of a supersonic nozzle, the supercritical part of which is connected to a powder material dispenser feeder (RF patent No. 2100474, IPC С23С 4/00, В05В 7/00, С23С 26/00, publ. 11/13/1996).

Известно устройство для нанесения покрытий напылением, содержащее источник сжатого воздуха, питатель-дозатор, узел подогрева, смонтированный перед сверхзвуковым соплом (авт. свидетельство СССР №1674585, МПК С23С 26/00, БИ №32, 1993).A device for coating by spraying, containing a source of compressed air, a feeder-dispenser, a heating unit mounted in front of a supersonic nozzle (USSR author's certificate No. 1674585, IPC S23C 26/00, BI No. 32, 1993).

Известно устройство напыления покрытий из порошковых материалов (патент РФ №2479671, МПК С23С 24/04, опубл. 20.04.2013), содержащее порошковые питатели, источник газа-носителя, используемый для разгона частиц порошкового материала, блок напыления, ускоряющее сопло на выходе блока напыления, микропроцессорный блок контроля и управления заданной температурой газа-носителя с регулирующим элементом и устройство смешения порошкового материала и газа-носителя, соединенное с ускоряющим соплом. Кожух блока напыления выполнен с внутренними перегородками с образованием между ними и наружными стенками кожуха лабиринтных каналов для прохода потока газа-носителя с его нагревом до заданной микропроцессорным блоком температуры. Устройство имеет низкое энергопотребление и обеспечивает высокое качество покрытий за счет стабилизации и контроля температуры.A device for spraying coatings of powder materials is known (RF patent No. 2479671, IPC С23С 24/04, publ. 04/20/2013) containing powder feeders, a carrier gas source used to disperse powder material particles, a spraying unit, an accelerating nozzle at the block outlet sputtering, a microprocessor unit for monitoring and controlling the target temperature of the carrier gas with a control element and a device for mixing powder material and carrier gas connected to an accelerating nozzle. The casing of the spraying unit is made with internal partitions with the formation of labyrinth channels between them and the outer walls of the casing for passage of the carrier gas stream with its heating to a temperature set by the microprocessor unit. The device has low power consumption and provides high quality coatings due to stabilization and temperature control.

Недостатком устройства является то, что порошковые частицы, попадая в зону горения, подвергаются температурной деструкции, особенно при использовании термореактивных композиций.The disadvantage of this device is that powder particles, falling into the combustion zone, are subjected to temperature destruction, especially when using thermosetting compositions.

Известно устройство для газодинамического напыления порошковых материалов (патент РФ №2353705, МПК С23С 24/04, В05В 7/06, опубл. 27.04.2008), включающее узел подачи газа, воздуха для эжектирования порошковых частиц из питателей в сверхзвуковое сопло в зону горения.A device for gas-dynamic spraying of powder materials is known (RF patent No. 2353705, IPC С23С 24/04, В05В 7/06, publ. 04/27/2008), including a gas and air supply unit for ejecting powder particles from the feeders into a supersonic nozzle in the combustion zone.

Известно устройство (патент РФ №2229944, МПК В05В 7/20, опубл. 10.06.2004), содержащее источник сжатого газа, соединенный газопроводом с узлом подогрева газа, который, в свою очередь, соединен с входом сверхзвукового сопла, сообщающееся с питателем порошкового материала.A device is known (RF patent No. 2229944, IPC V05V 7/20, publ. 06/10/2004), containing a source of compressed gas connected by a gas pipeline to a gas heating unit, which, in turn, is connected to the inlet of a supersonic nozzle in communication with a powder material feeder .

Известна также установка (патент РФ №2407700, МПК В82В 3/00, С23С 4/12, В05D 1/08) газопламенного напыления наноструктурированного покрытия, использующая порошковые материалы размерами 20-70 мкм, содержащая распылитель с подводом к нему топлива и газа, форсунки для впрыска топлива в камеру сгорания, выходное сопло, емкость с исходным материалом, который подается в зону нагрева сопла.There is also known an installation (RF patent No. 2407700, IPC B82B 3/00, C23C 4/12, B05D 1/08) of flame spraying of a nanostructured coating using powder materials 20-70 microns in size, containing a sprayer with fuel and gas supply to it, nozzles for fuel injection into the combustion chamber, the output nozzle, a container with the source material, which is fed into the heating zone of the nozzle.

Известен способ термодинамического нанесения полимерных покрытий в электростатическом поле (патент РФ №2188083, МПК B05D 1/04, B05D 7/14, B05D 3/02, опубл. 27.08.2002). Изобретение относится к технологии нанесения полимерных порошковых композиций на поверхности крупногабаритных изделий путем их термодинамического осаждения.A known method of thermodynamic deposition of polymer coatings in an electrostatic field (RF patent No. 2188083, IPC B05D 1/04, B05D 7/14, B05D 3/02, publ. 08/27/2002). The invention relates to a technology for applying polymer powder compositions on the surface of large-sized products by thermodynamic deposition.

Известны также серийно выпускаемые промышленностью РФ установки газопламенного напыления порошковых композиций: УПНМ-П, МРК-10, ТЗСП-UNJ-JET, УПН-7-65.Also known are mass-produced by the industry of the Russian Federation gas-flame spraying installations of powder compositions: UPNM-P, MRK-10, TZSP-UNJ-JET, UPN-7-65.

Существенной особенностью всех перечисленных устройств и установок несмотря на различия технических решений является идентичность формирования покрытий из порошковых материалов путем введения порошковых частиц в зону горения. При использовании полимерных порошковых композиций для получения покрытий указанными техническими средствами выполняются только две технологические стадии: оплавление частиц и их растекание на поверхности изделия. Стадия окончательного формирования покрытия, т.е. пленкообразования порошковых композиций, отсутствует, так как это физико-химический процесс, который реализуется при оптимальных температурно-временных режимах.An essential feature of all of the above devices and installations despite the differences in technical solutions is the identity of the formation of coatings from powder materials by introducing powder particles into the combustion zone. When using polymer powder compositions to obtain coatings by the indicated technical means, only two technological stages are carried out: fusion of particles and their spreading on the surface of the product. Stage of final coating formation, i.e. there is no film formation of powder compositions, since this is a physicochemical process that is implemented under optimal temperature-time conditions.

Наиболее близкой к заявляемой и принятой за прототип является портативная установка термического нанесения полимерных порошковых покрытий «XJOM» (рекламный лист ООО «Деловой стандарт»», г. Сергиев-Посад, www.xiom-ru.ru), содержащая рукоятку, смонтированный на ней ствол с центральным каналом внутри для потока распыляемой порошковой композиции, порошковый питатель с эжекторным насосом, систему подачи газовой смеси для обеспечения зоны ее горения на выходе из сопла распылительного устройства, блок управления процессами дозированной подачи порошковой композиции, температурных режимов на выходе пламени из насадки. Порошково-воздушная смесь подается через центральный канал непосредственно в зону горения газовоздушной смеси.Closest to the claimed and adopted as a prototype is a portable installation for thermal application of polymer powder coatings "XJOM" (advertising sheet of LLC "Business Standard", Sergiev-Posad, www.xiom-ru.ru), containing a handle mounted on it a barrel with a central channel inside for the flow of the sprayed powder composition, a powder feeder with an ejector pump, a gas mixture supply system for providing a zone of its combustion at the outlet of the nozzle of the spraying device, a control unit for the processes of dosed powder supply composition, temperature conditions at the exit of the flame from the nozzle. The powder-air mixture is fed through the central channel directly into the combustion zone of the air-gas mixture.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является получение качественных покрытий на поверхности металлических и неметаллических материалов путем последовательного проведения в течение оптимального времени следующих технологических стадий: распыление, оплавление, растекание по поверхности и пленкообразование полимерных порошковых композиций, особенно с использованием термореактивных композиций.The problem to which the claimed technical solution is directed is to obtain high-quality coatings on the surface of metallic and non-metallic materials by successively conducting the following technological stages for optimal time: spraying, reflowing, spreading over the surface and film-forming of polymer powder compositions, especially using thermosetting compositions.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в увеличении интенсивности процессов теплообмена между потоком горячего воздуха и частицами порошковой композиции, повышении качества покрытия и расширении технологических возможностей установки путем последовательного проведения стадий распыления, оплавления, растекания и ускоренного процесса пленкообразования полимерных порошковых композиций на поверхности металлических и неметаллических материалов.The technical result to which the present invention is directed is to increase the intensity of heat transfer processes between the hot air stream and the particles of the powder composition, increase the quality of the coating and expand the technological capabilities of the installation by sequentially carrying out the stages of spraying, reflow, spreading and the accelerated process of film formation of polymer powder compositions on surfaces of metallic and non-metallic materials.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для нанесения покрытий из полимерных порошковых композиций электрогазопламенным способом, содержащем рукоятку со смонтированным на ней зарядным элементом, ствол с центральным каналом внутри для потока распыляемой порошковой композиции, узел нагрева потока воздуха, новым является то, что центральный канал внутри ствола выполнен в виде керамической трубки с антифрикционным покрытием внутри, узел нагрева потока воздуха включает корпус с расширяющимся входным и сужающимся выходным участками, на выходе которого имеется распыливающий насадок, внутри корпуса установлен тороидальный коллектор с рядом отверстий, оси которых направлены вдоль потока для равномерного распределения воздуха вдоль центральной трубки, за тороидальным коллектором установлены, по меньшей мере, два ряда проволочных нагревателей, расположенных взаимоперпендикулярно относительно оси корпуса. На распыливающем насадке установлен инфракрасный излучатель, содержащий съемный корпус, коаксиально расположенный относительно его внешней стенки с образованием кольцевой полости, закрытой со стороны движения потока и открытой со стороны выхода потока, сообщенной с источником газа, внутри кольцевой полости установлено керамическое кольцо с рядом отверстий для обеспечения беспламенного горения газовой смеси.The technical result is achieved by the fact that in the device for applying coatings of polymer powder compositions in an electro-gas flame method comprising a handle with a charging element mounted on it, a barrel with a central channel inside for the flow of the sprayed powder composition, an air flow heating unit, the central channel is new inside the barrel is made in the form of a ceramic tube with an anti-friction coating inside, the air flow heating unit includes a body with an expanding inlet and tapering outlet sections, at the outlet of which there is a spray nozzle, a toroidal collector with a number of holes is installed inside the housing, the axes of which are directed along the flow for uniform distribution of air along the central tube, at least two rows of wire heaters are installed behind the toroidal collector, located mutually perpendicular to the axis . An infrared emitter is installed on the spray nozzle, comprising a removable housing coaxially located relative to its outer wall to form an annular cavity closed on the flow side and open on the outlet side of the stream in communication with the gas source, a ceramic ring with a number of holes is installed inside the annular cavity to provide flameless combustion of a gas mixture.

По внутреннему диаметру распыливающего насадка выполнены наклонные винтообразные канавки, расположенные под углом 15-18° относительно его продольной оси, для обеспечения интенсификации процесса теплообмена между частицами порошковой композиции и потоком горячего воздуха за счет вращательного движения этого потока.Inner diameter of the spray nozzle is made inclined helical grooves located at an angle of 15-18 ° relative to its longitudinal axis, to ensure the intensification of the heat transfer process between the particles of the powder composition and the flow of hot air due to the rotational movement of this stream.

На фиг. 1 представлена схема устройства для нанесения покрытий из полимерных порошковых композиций.In FIG. 1 shows a diagram of a device for coating of polymer powder compositions.

На фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.In FIG. 2 is a section AA of FIG. one.

На фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.In FIG. 3 is a section BB of FIG. one.

Здесь: 1 - рукоятка; 2 - зарядный элемент; 3 - ствол; 4 - керамическая трубка; 5 - корпус узла нагрева; 6 - тороидальный коллектор; 7 - проволочные нагреватели; 8 - распыливающий насадок; 9 - корпус инфракрасного излучателя; 10 - керамическое кольцо инфракрасного излучателя; 11 - отверстия в керамическом кольце 10; 12 - винтообразные канавки; 13 - порошковый питатель; 14 - узел предварительного нагрева: 15 - муфта присоединительная; 16 - курок; 17 - эжекторный насос; 18 - блок подготовки воздуха; 19 - пневматическая панель; 20 - газовый блок.Here: 1 - handle; 2 - charging element; 3 - trunk; 4 - ceramic tube; 5 - housing unit heating; 6 - toroidal collector; 7 - wire heaters; 8 - spray nozzles; 9 - body infrared emitter; 10 - ceramic ring of an infrared emitter; 11 - holes in the ceramic ring 10; 12 - helical grooves; 13 - powder feeder; 14 - preheating unit: 15 - connecting sleeve; 16 - trigger; 17 - ejector pump; 18 - block air preparation; 19 - pneumatic panel; 20 - gas block.

Устройство для нанесения покрытий из полимерных порошковых композиций содержит рукоятку 1 со смонтированным на ней зарядным элементом 2, курок 16, ствол 3 с центральным каналом внутри для потока распыляемой порошковой композиции, выполненным в виде керамической трубки 4 с антифрикционным покрытием внутри. Узел нагрева потока воздуха содержит корпус 5, с расширяющимся входным участком и сужающимся выходным участком, на выходе которого имеется распыливающий насадок 8. Внутри корпуса 5 смонтирован тороидальный коллектор 6 с рядом горизонтальных отверстий для равномерного распределения воздуха вдоль керамической трубки 4. За тороидальным коллектором 6 установлены, по меньшей мере, два ряда проволочных нагревателей 7, расположенных взаимоперпендикулярно относительно оси корпуса 5. На распыливающем насадке 8 установлен инфракрасным излучатель, содержащий съемный корпус 9, коаксиально расположенный относительно внешней стенки распыливающего насадка 8 с образованием кольцевой полости, закрытой со стороны движения потока и открытой со стороны выхода потока, сообщенной с источником газа. Внутри кольцевой полости установлено керамическое кольцо 10 с рядом отверстий 11 малого диаметра для обеспечения беспламенного горения газовой смеси. По внутреннему диаметру распыливающего насадка 8 выполнены наклонные винтообразные канавки 12, расположенные под углом 15-18° относительно продольной оси для обеспечения интенсификации процесса теплообмена между частицами порошковой композиции и потоком горячего воздуха за счет вращательного движения этого потока.A device for coating of polymer powder compositions contains a handle 1 with a charging element 2 mounted on it, a trigger 16, a barrel 3 with a central channel inside for the flow of the sprayed powder composition, made in the form of a ceramic tube 4 with an antifriction coating inside. The air flow heating unit includes a housing 5, with an expanding inlet section and a tapering exit section, at the outlet of which there is a spray nozzle 8. A toroidal collector 6 with a number of horizontal holes is mounted inside the housing 5 for uniform distribution of air along the ceramic tube 4. Behind the toroidal collector 6 are installed at least two rows of wire heaters 7 located mutually perpendicular to the axis of the housing 5. An infrared emitter is mounted on the spray nozzle 8, comprising a removable housing 9, coaxially located relative to the outer wall of the spray nozzle 8 with the formation of an annular cavity, closed on the flow side and open on the outlet side of the stream in communication with the gas source. Inside the annular cavity, a ceramic ring 10 is installed with a series of holes 11 of small diameter to ensure flameless combustion of the gas mixture. According to the inner diameter of the spray nozzle 8, inclined helical grooves 12 are made, located at an angle of 15-18 ° relative to the longitudinal axis to ensure the intensification of the heat transfer process between the particles of the powder composition and the flow of hot air due to the rotational movement of this flow.

Регулирование и контроль расхода порошковой композиции производится с помощью манометров 21, 22, 23, 24, регуляторов давления 27, 28, 29, блока подготовки воздуха 18 и пневмопанели 19.Regulation and control of the flow rate of the powder composition is carried out using pressure gauges 21, 22, 23, 24, pressure regulators 27, 28, 29, air preparation unit 18 and pneumatic panel 19.

Регулирование и контроль расхода газовой смеси в газовом блоке 20 производится с помощью манометров 25, 26 и регулятора давления 30.Regulation and control of the flow of the gas mixture in the gas block 20 is carried out using pressure gauges 25, 26 and a pressure regulator 30.

Работает устройство следующим образом. В начальный момент времени от блока подготовки воздуха 18 и пневматической панели 19 с пульта управления сжатый воздух при определенном давлении подается на нижнюю полость порошкового питателя 13 для образования псевдоожиженного состояния порошковой композиции. Одновременно газовая смесь из газового блока 20 подводится в корпус 9 инфракрасного излучателя, где поджигается перед керамическим кольцом 10 для беспламенного горения. Температура на выходе керамического кольца 10 регулируется подачей газовой смеси.The device operates as follows. At the initial time from the air preparation unit 18 and the pneumatic panel 19 from the control panel, compressed air at a certain pressure is supplied to the lower cavity of the powder feeder 13 to form a fluidized state of the powder composition. At the same time, the gas mixture from the gas block 20 is supplied to the body 9 of the infrared emitter, where it is ignited in front of the ceramic ring 10 for flameless combustion. The temperature at the outlet of the ceramic ring 10 is controlled by the supply of a gas mixture.

При нажатии на курок 16 рукоятки 1 воздух подводится в тороидальный коллектор 6 в корпусе 5 узла нагрева. Движение воздуха происходит через горизонтальные отверстия коллектора 6 вдоль оси центральной керамической трубки 4 снаружи его через два ряда проволочных нагревателей 7 (сечение А и В фиг. 2 и фиг. 3). Нагретый поток воздуха с регулируемой температурой направляется в распыливаюший насадок 8.When you pull the trigger 16 of the handle 1, the air is supplied to the toroidal manifold 6 in the housing 5 of the heating unit. The movement of air occurs through the horizontal holes of the collector 6 along the axis of the central ceramic tube 4 outside it through two rows of wire heaters 7 (section A and B of FIG. 2 and FIG. 3). The heated temperature controlled air stream is directed to the spray nozzle 8.

Порошково-воздушная смесь из порошкового питателя 13 эжекторным насосом 17 при открытом клапане узла предварительного нагрева 14 порошково-воздушной смеси подводится на вход зарядного устройства и через его ствол 3 подается на вход центральной керамической трубки 4. Нагретая предварительно порошково-воздушная смесь попадает в распыливающий насадок 8 с винтообразными канавками 12 и, встречаясь внутри с потоком горячего воздуха, приобретает вихревое движение для интенсификации теплообменных процессов порошковых частиц в потоке горячего воздуха.The powder-air mixture from the powder feeder 13 by the ejector pump 17 with the valve of the preheating unit 14 open for the powder-air mixture is supplied to the input of the charger and through its barrel 3 is fed to the input of the central ceramic tube 4. The heated powder-air mixture gets into the spray nozzle 8 with helical grooves 12 and, meeting inside with a stream of hot air, acquires a vortex motion to intensify the heat exchange processes of powder particles in a stream of hot water zduha.

Оплавленные частицы полимерной порошковой композиции, попадая на поверхность изделия, нагретого потоком горячего воздуха и инфракрасного излучения, растекаются по поверхности, образуя расплав, и под воздействием инфракрасных излучений подвергаются ускоренному пленкообразованию.Melted particles of the polymer powder composition, falling on the surface of a product heated by a stream of hot air and infrared radiation, spread over the surface, forming a melt, and under the influence of infrared radiation are subjected to accelerated film formation.

Осуществление переноса частиц полимерных порошковых композиций к поверхности изделия обеспечивает последовательное выполнение следующих стадий технологического процесса: распыление, оплавление, растекание и пленкообразование, не подвергая деструкции частицы полимерной порошковой композиции при прохождении зоны повышенной температуры в устройстве газопламенного напыления.The implementation of the transfer of particles of polymer powder compositions to the surface of the product provides a sequential implementation of the following stages of the technological process: spraying, melting, spreading and film formation, without subjecting the particles of the polymer powder composition to degradation when passing through an increased temperature zone in a flame spraying device.

В заявляемом устройстве обеспечивается предварительный нагрев порошково-воздушной смеси перед зарядкой порошковых частиц, которые затем смешиваются потоком горячего воздуха узла нагрева в сужающемся сопле с образованием вихревого движения с целью интенсификации теплообмена порошковых частиц с потоком горячего воздуха для последовательного проведения стадий распыления, оплавления и растекания частиц на покрываемой поверхности с одновременным воздействием электромагнитных волн инфракрасного диапазона, обеспечивающих ускоренный процесс пленкообразования полимерной порошковой композиции.The claimed device provides preliminary heating of the powder-air mixture before charging the powder particles, which are then mixed by the hot air stream of the heating unit in a tapering nozzle with the formation of a vortex motion in order to intensify the heat exchange of the powder particles with the hot air stream for sequentially carrying out the stages of atomization, fusion and spreading of particles on a surface to be coated with simultaneous exposure to infrared electromagnetic waves providing accelerated the process of film formation of the polymer powder composition.

Таким образом, в заявляемом устройстве обеспечивается предварительный нагрев порошково-воздушной смеси перед зарядкой порошковых частиц, которые затем смешиваются с потоком горячего воздуха узла нагрева в распыливающем насадке 8 с образованием вихревого движения с целью интенсификации теплообмена порошковых частиц с потоком горячего воздуха для последовательного проведения стадии распыления, оплавления и растекания частиц на покрываемой поверхности с одновременным воздействием электромагнитных волн инфракрасного диапазона, обеспечивающих ускоренный процесс пленкообразования полимерной порошковой композиции.Thus, in the inventive device provides a preliminary heating of the powder-air mixture before charging the powder particles, which are then mixed with the hot air stream of the heating unit in the spray nozzle 8 with the formation of a vortex motion to intensify the heat transfer of the powder particles with the hot air stream for the sequential spray stage , melting and spreading particles on the surface to be coated with simultaneous exposure to electromagnetic waves of the infrared range, printing accelerated process of film formation of the polymer powder composition.

Claims (3)

1. Устройство для нанесения покрытий из полимерных порошковых композиций электрогазопламенным способом, содержащее рукоятку со смонтированным на ней зарядным элементом, ствол с центральным каналом внутри для потока распыляемой порошковой композиции, узел нагрева потока воздуха, отличающееся тем, что центральный канал внутри ствола выполнен в виде керамической трубки с антифрикционным покрытием внутри, узел нагрева потока воздуха включает корпус с расширяющимся входным и сужающимся выходным участками, на выходе которого имеется распыливающий насадок, внутри корпуса установлен тороидальный коллектор с рядом отверстий, оси которых направлены вдоль потока для равномерного распределения воздуха вдоль центральной трубки, за тороидальным коллектором установлены, по меньшей мере, два ряда проволочных нагревателей, расположенных взаимоперпендикулярно относительно оси корпуса, на распыливающем насадке установлен инфракрасный излучатель, содержащий съемный корпус, коаксиально расположенный относительно его внешней стенки с образованием кольцевой полости, закрытой со стороны движения потока и открытой со стороны выхода потока, сообщенной с источником газа, внутри кольцевой полости установлено керамическое кольцо с рядом отверстий для обеспечения беспламенного горения газовой смеси.1. Device for coating polymer powder compositions by an electric-gas flame method, comprising a handle with a charging element mounted on it, a barrel with a central channel inside for the flow of the sprayed powder composition, an air flow heating unit, characterized in that the central channel inside the barrel is made in the form of a ceramic tubes with an anti-friction coating inside, the air flow heating unit includes a housing with an expanding inlet and tapering output sections, at the outlet of which there is a distribution puffing nozzles, a toroidal collector with a number of holes is installed inside the casing, the axes of which are directed along the flow for uniform distribution of air along the central tube; at least two rows of wire heaters are installed behind the toroidal collector, mutually perpendicular to the casing axis, an infrared is installed on the spray nozzle an emitter comprising a removable housing coaxially located relative to its outer wall to form an annular cavity closed with the side of the flow and open from the outlet side of the stream in communication with the gas source, a ceramic ring with a number of openings is installed inside the annular cavity to ensure flameless combustion of the gas mixture. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по внутреннему диаметру распыливающего насадка выполнены наклонные винтообразные канавки для обеспечения вращательного движения потока горячего воздуха.2. The device according to claim 1, characterized in that inclined helical grooves are made along the inner diameter of the spray nozzle to provide rotational movement of the hot air stream. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что наклонные винтообразные канавки расположены под углом 15-18° относительно продольной оси распыливающего насадка. 3. The device according to p. 2, characterized in that the inclined helical grooves are located at an angle of 15-18 ° relative to the longitudinal axis of the spray nozzle.
RU2015110187/05A 2015-03-23 2015-03-23 Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method RU2600643C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110187/05A RU2600643C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110187/05A RU2600643C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015110187A RU2015110187A (en) 2016-10-10
RU2600643C2 true RU2600643C2 (en) 2016-10-27

Family

ID=57122152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110187/05A RU2600643C2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600643C2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4411935A (en) * 1981-11-02 1983-10-25 Anderson James Y Powder flame spraying apparatus and method
US4835022A (en) * 1986-07-29 1989-05-30 Utp Schweibmaterial Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for coating components
US4999225A (en) * 1989-01-05 1991-03-12 The Perkin-Elmer Corporation High velocity powder thermal spray method for spraying non-meltable materials
US5148986A (en) * 1991-07-19 1992-09-22 The Perkin-Elmer Corporation High pressure thermal spray gun
RU2031740C1 (en) * 1992-06-17 1995-03-27 Евгений Владимирович Говорин Flame spraying torch
RU2100474C1 (en) * 1996-11-18 1997-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Обнинский центр порошкового напыления" Apparatus for gasodynamically applying coatings of powdered materials
RU2211096C2 (en) * 2001-09-20 2003-08-27 Орловский государственный аграрный университет Method of flame spraying of powder coats and burner for realization of this method
RU2353705C2 (en) * 2006-11-27 2009-04-27 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) Method ofgas-dynamic sputtering of powder materials and facility for its realisation
RU2407700C2 (en) * 2008-10-31 2010-12-27 Лев Христофорович Балдаев Installation for flame spraying of nano-structured coat
RU2479671C2 (en) * 2010-05-26 2013-04-20 Открытое акционерное общество "558 Авиационный ремонтный завод" (ОАО "558 АРЗ") Device for gas dynamic sputtering of coatings from powder materials

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4411935A (en) * 1981-11-02 1983-10-25 Anderson James Y Powder flame spraying apparatus and method
US4835022A (en) * 1986-07-29 1989-05-30 Utp Schweibmaterial Gmbh & Co. Kg Process and apparatus for coating components
US4999225A (en) * 1989-01-05 1991-03-12 The Perkin-Elmer Corporation High velocity powder thermal spray method for spraying non-meltable materials
US5148986A (en) * 1991-07-19 1992-09-22 The Perkin-Elmer Corporation High pressure thermal spray gun
RU2031740C1 (en) * 1992-06-17 1995-03-27 Евгений Владимирович Говорин Flame spraying torch
RU2100474C1 (en) * 1996-11-18 1997-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Обнинский центр порошкового напыления" Apparatus for gasodynamically applying coatings of powdered materials
RU2211096C2 (en) * 2001-09-20 2003-08-27 Орловский государственный аграрный университет Method of flame spraying of powder coats and burner for realization of this method
RU2353705C2 (en) * 2006-11-27 2009-04-27 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) Method ofgas-dynamic sputtering of powder materials and facility for its realisation
RU2407700C2 (en) * 2008-10-31 2010-12-27 Лев Христофорович Балдаев Installation for flame spraying of nano-structured coat
RU2479671C2 (en) * 2010-05-26 2013-04-20 Открытое акционерное общество "558 Авиационный ремонтный завод" (ОАО "558 АРЗ") Device for gas dynamic sputtering of coatings from powder materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015110187A (en) 2016-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101410551B (en) Cold-gas spray gun
RU2645562C2 (en) Method and apparatus for flame spraying thermoplastic powders
RU2008119493A (en) THE FORMATION OF COATINGS AND POWDERS FROM REACTIVELY SPRAYED MATERIAL
RU2465963C2 (en) Device and method of improved mixing in axial injection in thermal sprayer gun
US9561515B2 (en) Cold gas spraying gun with powder injector
EP2411554B1 (en) Nozzle for a thermal spray gun and method of thermal spraying
RU2600643C2 (en) Device for application of coating of polymer powder compositions by electro-gas-flammed method
RU2353705C2 (en) Method ofgas-dynamic sputtering of powder materials and facility for its realisation
CN206328448U (en) A kind of thermal spraying apparatus
GB941708A (en) Flame spray gun
CN104148210B (en) High velocity oxy-liquid flame spray gun and process for coating thereof
RU176298U1 (en) WALL CERAMICS GLAZING PLANT
US2744742A (en) Apparatus for burning wire metal
RU2334827C2 (en) Device for gas dynamic sputtering of powder materials
US8839738B2 (en) Method and apparatus for thermal spraying of metal coatings using pulsejet resonant pulsed combustion
CN107653429B (en) Accumulative pressure high frequency detonation-gun
CN102494341A (en) Fire barrel type gas burner
RU2714002C1 (en) Device for gas-dynamic application of coatings on cylindrical parts inner surfaces
CN1278461A (en) Supersonic flame smelting and painting method
SU569330A1 (en) Device for applying coatings from powder materials with the aid of flame and gas
US20170335441A1 (en) Nozzle for thermal spray gun and method of thermal spraying
RU2575667C2 (en) Method of nano-structured coating and device to this end
SU1138429A1 (en) Apparatus for applying coats
RU2339460C2 (en) Device for gas-dynamic application of powder-material coatings
JPH02131159A (en) Explosive flame spraying device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180324