RU2735385C1 - Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий - Google Patents
Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735385C1 RU2735385C1 RU2019140987A RU2019140987A RU2735385C1 RU 2735385 C1 RU2735385 C1 RU 2735385C1 RU 2019140987 A RU2019140987 A RU 2019140987A RU 2019140987 A RU2019140987 A RU 2019140987A RU 2735385 C1 RU2735385 C1 RU 2735385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- plasmatron
- anode
- inner surfaces
- coatings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/06—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means using electric arc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/42—Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder, liquid
Abstract
Изобретение относится к области нанесения покрытий из дисперсных материалов на внутренние поверхности изделий небольших размеров, в частности к плазмотрону для нанесения покрытия на внутренние поверхности изделий, и может найти применение в ракетно-космической, авиационной, металлургической и других отраслях промышленности. Катодный и анодный узлы плазмотрона разделены электроизолирующей втулкой. Плазмотрон содержит системы подачи рабочего газа и охлаждения с охлаждающими каналами. Анодный узел выполнен в виде сопла, в которое запрессована вольфрамовая вставка. Катодный и анодный узлы имеют раздельные системы охлаждения. Охлаждающие каналы образованы крышками, припаянными к катодному и анодному узлам соответственно. 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к области нанесения покрытий из дисперсных материалов на внутренние поверхности изделий небольших размеров и может найти применение в ракетно-космической, авиационной, металлургической и других отраслях промышленности.
Существуют проблемы по нанесению защитных покрытий на внутренние поверхности цилиндрических деталей и конструкций сложной формы с небольшими размерами (до 100 мм). Эти сложности связаны с габаритами самих плазмотронов. Малогабаритные плазмотроны в России не производят, а импортируются из зарубежных стран, что причиняет ряд неудобств, связанных с поставками и очень высокой коммерческой ценой. Одним из путей решения этой проблемы является разработка малогабаритных плазмотронов, которые позволят наносить качественные покрытия на внутренние поверхности деталей с ограниченными размерами и существенно снизить их цену за счет импортозамещения.
Известен патент РФ №2009027 «Способ нанесения покрытий на внутренние поверхности цилиндрических изделий и устройство для его осуществления». Конструктивно плазмотрон содержит цилиндрический корпус, в который вставлено сопло и электрододержатель, с запрессованным вольфрамовым электродом. Габариты данного плазмотрона позволяют наносить покрытия на внутренние поверхности изделий размерами 100 мм.
Известен плазмотрон F1, который предназначен для нанесения качественных покрытий различного назначения методом плазменно-порошкового напыления на внутренние поверхности отверстий с минимальным диаметром 70 мм. Изготовители компания innatech.ru (Binse - www.dinse.eu, АМТ - www.amt-ag.net). К недостаткам можно отнести небольшую длительность работы плазмотрона (не более 50 часов) и высокую стоимость плазмотрона, которая составляет более 1,5 млн. рублей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является плазмотрон по патенту BY 8930 U 2013.02.28 «Плазмотрон для нанесения покрытия на внутренние поверхности деталей».
Данный плазмотрон содержит катодный и анодный узлы, разделенные электроизолирующими корпусом и втулкой. Катодный узел состоит из катода, который с помощью резьбового соединения закреплен в корпусе. Анодный, узел состоит из анода и корпуса анода, на корпусе анода закреплена пластина, в которой расположен инжектор, через который подается порошок. Для охлаждения плазмотрона используется вода, которая через трубку попадает в полости корпуса катода и через переходник по трубке, проходит в корпус анода и за счет специальных каналов интенсивно охлаждает анод. Данная конструкция плазмотрона не обеспечивает нанесение покрытий на внутренние поверхности деталей диаметром менее 200 мм.
Задачей изобретения является напыление покрытий на внутренние поверхности различных изделий с ограниченными размерами без снижения качества наносимых покрытий, и существенного уменьшения его стоимости.
Поставленная задача достигается тем, что в плазмотроне, содержащем соосно и последовательно установленные катодный узел, электроизоляционную втулку, анодный узел, системы подачи рабочего газа и охлаждения с охлаждающими каналами, инжектор для подачи порошка, согласно изобретению из анодного узла убрано сопло с уплотняющими прокладками, а роль сопла выполняет охлаждаемый анодный узел, в который для повышения стойкости запрессована вольфрамовая вставка. Катодный и анодный узлы имеют раздельные системы охлаждения. Каналы охлаждения образованы крышками, припаянными к катодному и анодному узлам соответственно, что позволяет обойтись без уплотняющих прокладок, которые часто выходят из строя. Все это позволяет уменьшить габариты плазмотрона. Между катодным и анодным узлами устанавливается электроизолирующая втулка, а сборка осуществляется тремя винтами, заключенными в электроизолирующие кожухи.
На фиг. 1 представлен предлагаемый плазмотрон в разрезе. На фиг. 2 представлены объемные изображения катодного и анодного узлов с охлаждающими каналами.
Предлагаемая конструкция плазматрона состоит из катодного узла 1 с катодом 2 и анодного узла 3, выполняющего роль сопла, в который запрессована вольфрамовая вставка 4 для повышения стойкости, к катодному и анодному узлам припаяны крышки 5, для образования охлаждающих каналов 6 и 7, электроизолирующей втулки 8, разделяющей катодный и анодный узлы, вольфрамового катода 2, трех винтов 9 в электроизолирующих кожухах 10, соединяющих катодный и анодный узлы между собой, пробки 11 для фиксации катода, трубки 12 для подачи рабочего (плазмообразующего) газа в канал 13 в корпусе катодного узла, в газораспределительное кольцо 14, установленного перед разрядной камерой 15, образованной катодным узлом 1, керамическим кольцом 16 и анодным узлом 3, и обеспечивающее равномерное распределение в ней газа, трубок 17 для подачи воды в охлаждающие каналы 6 и 7 в анодном и катодном узлах, инжектора 18 для подачи напыляемого порошка и отверстия 19 во вставке 4 для выхода струи плазмы.
Плазмотрон работает следующим образом. В трубки 17 для охлаждения подается вода. В трубку 12 подают плазмообразующий газ и между катодом 2 и вольфрамовой вставкой 4, запрессованной в анодный узел, возбуждают электрическую дугу. Плазмообразующий газ через канал ввода 13 и газораспределительное кольцо 14 подается в разрядную камеру 15 плазмотрона (фиг. 1), образованную катодным узлом 1, керамическим кольцом 16 и анодным узлом 3, ионизируется и с большой скоростью выходит из отверстия 18 вставки 4, образуя струю плазмы, в которую подается порошковый материал через инжектор 11, закрепленный в анодном узле 3.
В разработанной конструкции плазмотрона (ПМ-2) максимально уменьшены габаритные размеры: высота 33 мм, диаметр 35 мм. Плазмотрон позволяет наносить покрытия в отверстиях меньшего размера (минимальный диаметр отверстия 60 мм). Длина погружения при напылении в разработанной конструкции может быть отрегулирована.
Сравнительные характеристики малогабаритных плазмотронов представлены в таблице 1.
Эффективность от использования предлагаемого устройства следует рассматривать как результат, позволяющий наносить качественные покрытия на внутренние поверхности отверстий с минимальным диаметром 60 мм за счет уменьшения габаритов плазмотрона, а также существенного снижения его стоимости.
Claims (1)
- Плазмотрон для нанесения покрытия на внутренние поверхности изделий, содержащий катодный и анодный узлы, разделенные электроизолирующей втулкой, системы подачи рабочего газа и охлаждения с охлаждающими каналами и инжектор для подачи порошка, отличающийся тем, что анодный узел выполнен в виде сопла, в которое запрессована вольфрамовая вставка, при этом катодный и анодный узлы имеют раздельные системы охлаждения, а охлаждающие каналы образованы крышками, припаянными к катодному и анодному узлам соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140987A RU2735385C1 (ru) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140987A RU2735385C1 (ru) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2735385C1 true RU2735385C1 (ru) | 2020-10-30 |
Family
ID=73398353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140987A RU2735385C1 (ru) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735385C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3914722A1 (de) * | 1989-05-04 | 1990-11-08 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zum auftragen von keramischen material |
RU2005584C1 (ru) * | 1991-08-15 | 1994-01-15 | Кооператив "Блок" N 7-332 | Плазмотрон для напыления порошковых материалов |
WO2004028221A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-01 | Smatri Ab | Plasma-spraying device |
-
2019
- 2019-12-10 RU RU2019140987A patent/RU2735385C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3914722A1 (de) * | 1989-05-04 | 1990-11-08 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zum auftragen von keramischen material |
RU2005584C1 (ru) * | 1991-08-15 | 1994-01-15 | Кооператив "Блок" N 7-332 | Плазмотрон для напыления порошковых материалов |
WO2004028221A1 (en) * | 2002-09-17 | 2004-04-01 | Smatri Ab | Plasma-spraying device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2569861C2 (ru) | Система термического плазменно-дугового проволочного напыления | |
US4780591A (en) | Plasma gun with adjustable cathode | |
US5233155A (en) | Elimination of strike-over in rf plasma guns | |
US5243169A (en) | Multiple torch type plasma generation device and method of generating plasma using the same | |
US3312566A (en) | Rod-feed torch apparatus and method | |
US3179782A (en) | Plasma flame jet spray gun with a controlled arc region | |
JP3287373B2 (ja) | 粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置 | |
US4990739A (en) | Plasma gun with coaxial powder feed and adjustable cathode | |
EP0368547A1 (en) | Plasma generating apparatus and method | |
KR20070066948A (ko) | 플라즈마 아크 토치, 및 플라즈마 아크 토치의 조립 및분해 방법 | |
AU2012371647B2 (en) | Extended cascade plasma gun | |
JP2009529772A (ja) | プラズマジェットを生成するための装置 | |
US3866089A (en) | Liquid cooled plasma burner | |
GB2367521A (en) | Electric arc metal spraying | |
WO2006012165A2 (en) | Plasma jet generating apparatus and method of use thereof | |
US10272454B2 (en) | Compressed air treatment chamber | |
RU2735385C1 (ru) | Плазмотрон для нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий | |
RU2320102C1 (ru) | Плазмотрон для напыления | |
EP2266706B1 (en) | Symmetrical multi-port powder injection ring | |
US3508106A (en) | High-grade contaminationless plasma burner as light source for spectroscopy | |
US10604830B2 (en) | Wire guides for plasma transferred wire arc processes | |
RU2328096C1 (ru) | Плазменная установка для напыления покрытий (варианты) | |
EP3673092A1 (en) | Delivery of plasma and spray material at extended locations | |
US4032744A (en) | Gas stabilized plasma gun | |
US3182176A (en) | Arc plasma generator |