SE451732B - Anleggning for paforande av beleggningar pa arbetsstycken genom detonation - Google Patents

Description

451 732 Med denna anläggning kan man icke pâföra flerkomponentbeläggnin- gar utan förberedande framställning av pulverblandningar eller kompositioner av de material, som skall påföras. Även en annan anläggning för pâförande av beläggningar på arbets- stycken genom detonation är känd (jämför exempelvis den västtyska patentansökningen nr. P 34.14372.6), vilken innefattar en styren- het, vars utgångar är elektriskt kopplade till en källa för hög- temperaturinitierinu av sprängning, en blandningsanordning med ventiler för arbetsgastillförsel respektive två pulverdoserings- anordningar, vilka - i likhet med källan för högtemperaturinitie- ring av sprängning samt blandningsanordningen - är förbundna med ett organ för bildning av ett flöde, som innehåller ett beläggnings- material för arbetsstycket ifråga.

Denna kända anläggnings organ för formning av flödet, som innehål- ler beläggningsmaterialet för arbetsstycket, utgöres av tvâ kon- centriskt anordnade, med varandra förbundna styrrör (inner- och ytterstyrrör), under det att källan för att vid höga temperaturer initiera sprängning har formen av ett gnistbildande tändstift.

Under denna kända anläggnings arbetsförlopp alstrar styrenheten elektriska pulser, vilka i en förutbestämd ordningsföljd inverkar på blandningsanordningens ventiler för tillförsel av arbetsgaser (dvs brännbar gas, oxiderande gas resp. neutral gas), pulverdose- ringsanordningarna och källan för att vid höga temperaturer initi- era sprängning. Härigenom öppnas först blandningsanordningens ven- tiler för tillförsel av brännbar gas respektive oxiderande gas.

Den så bildade sprängbara gasblandningen införes i organet för formning av flödet, som innehåller beläggningsmaterialet för ar- betsstycket, dvs i ytter- och innerstyrrören.

Därefter pâverkas pulverdoseringsanordningarna, vilket resulterar i att ett pulver av slipmaterial införes i ytterstyrröret, medan ett pulver av beläggningsmaterial för arbetsstycket inmatas i in- nerstyrröret. Pulverdoseringsanordningarna urkopplas sedan och blandningsanordningens ventiler för tillförsel av brännbar res- pektive oxiderande gas stänges, samtidigt som blandningsanordnin- 451 732 gens ventil för tillförsel av neutral gas öppnas. Blandningsan- ordningen och en huvudrörledning, som förbinder blandningsanord- ningen med organet för bildning av flödet innehållande belägg- ningsmaterialet för arbetsstycket, genomblâses med den neutrala, genom den sistnämnda ventilen inströmmande gasen.

Styrenheten utsänder sedan en elektrisk puls till källan för att vid höga temperaturer initiera sprängning, vilken puls verkar så; att en elektrisk urladdning alstras i källan. Samtidigt detonerar den sprängbara gasblandningen i ytter- och innerstyrrören hos or- ganet för bildning av flödet, som innehåller beläggningsmateria- let för arbetsstycket. Detonationsprodukterna bortför pulvret av slipmaterial från ytterstyrröret, samtidigt som flödet innehållan- de pulvret av beläggningsmaterial för arbetsstycket strömmar ut från innerstyrröret. På arbetsstycket bildas alltså ett beläggnings- skikt, under det att arbetsstycketskring beläggningen liggande yta rensas medelst slipmaterialet. Blandningsanordningens ventil för tillförsel av neutral gas stängas sedan och anläggningens ovan beskrivna arbetsförlopp upprepas. Samtidigt som arbetsstycket rör sig, påföres ett nästföljande beläggningsskikt på den rensade ytan, under det att den kring detta beläggningsskikt liggande ytan ren- sas på nytt medelst slipmaterialet.

Denna kända anläggning gör det möjligt att påföra flerkomponents- beläggningar antingen genom successivt påförande av skikt av oli- ka material på varandra eller genom användning av pulverblandnin- gar eller pulverkompositioner av olika material. Med denna kända anläggning kan man emellertid icke erhålla homogena flerkomponents- beläggningar på annat sätt. _ Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en anläggning för påförande av beläggningar på arbetsstyc- ken genom detonation, vilken anläggning är försedd med ett organ, som gör det möjligt att plätera det ena för pâångning avsedda be- läggningsmaterialet för arbetsstycket ifråga medelst ett annat ma- terial och följaktligen att påföra flerkomponentsbeläggningar med homogen struktur och likformig sammansättning utan att man måste använda pulverblandningar eller -kompositioner av de mate- rial, som skall påångas. 451 732 Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en an- I läggning för påförande av beläggningar på arbetsstycken genom detonation, vilken innefattar en styrenhet, vars utgångar är elektriskt kopplade till tvâ pulverdoseringsanordningar, till en källa för högtemperaturinitiering av sprängning och till en bland- ningsanordning med ventiler för tillförsel av respektive arbetsga- ser till pulverdoseringsanordningarna, vilka - liksom källan för högtemperaturinitiering av sprängning och blandningsanordningen - är förbundna med ett styrrör för ett flöde, som innehåller ett be- läggningsmaterial för arbetsstycket ifråga, varvid anläggningen enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av att den är försedd med ett tidsfördröjningselement, som är direkt inkopplat, medan den ena pulverdoseringsanordningen och den utgång i styrenheten, vilken är direkt kopplad till den andra pulverdoseringsanordningen.

En dylik konstruktiv utformning av anläggningen enligt föreliggan- de uppfinning gör det möjligt att reglera och förinställa läget, i styrröret, för partiklar av pulver av ett material (exempelvis ett pläteringsmaterial) för beläggningen på arbetsstycket i för- hållande till partiklar av ett andra material (exempelvis ett ma- terial, som skall avsättas på det första materialet) direkt innan sprängningen initieras. Härigenom kan man åstadkomma optimala pro- cessförhàllanden för beläggning av det ena materialet, som skall påföras, medelst det andra materialet, samtidigt som de båda mate- rialen rör sig tillsammans med varandra i flödet av den sprängbara gasblandningens detonationsprodukter. Anläggningen enligt förelig- gande uppfinning gör det alltså möjligt att vid påförande av fler- komponentsbeläggningar klara sig utan förberedande framställning av pulverblandningar eller kompositioner av olika material., Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifoga- de ritning, på vilken fig. 1 schematiskt visar en första utförings form av anläggningen enligt föreliggande uppfinning för påförande - av beläggningar på arbetsstycken genom detonation och fig. 2 sche- matiskt visar en andra utföringsform av anläggningen enligt före- liggande uppfinning.

En första utföringsform av anläggningen enligt föreliggande upp- finning för påförande av beläggningar på arbetsstycken innefattar .m 451 732 en styrenhet 1 (fig. 1), vars utgångar 2, 3, 4 och 5 är elektriskt kopplade till en källa 6 för s.k. högtemperaturinitiering av spräng- ning, två, till en blandningsanordning 10 hörande ventiler 7 och 8 för tillförsel av oxiderande gas (exempelvis syrgas) respekti- ve brännbar gas (exempelvis acetylen), blandningsanordningens 10 ventil 9 för tillförsel av inert gas (exempelvis kvävgas) till två pulverdoseringsanordningar 11, 12, resp. till de tvâ pulverdose- ringsanordningarna. Källan 6 för högtemperaturinitiering av spräng- ning, blandningsanordningen 10 och de båda pulverdoseringsanord- ningarna 11, 12 är förbundna med ett styrrör 13 för ett flöde, som innehåller ett material för en beläggning 14 på ett arbetsstycke 15.

Dessutom innefattar anläggningen enligt föreliggande uppfinning ett tidsfördröjningselement 16, som är inkopplat mellan pulverdose- ringsanordningen 12 och den utgång 5 i styrenheten 1, vilken är direkt kopplad till pulverdoseringsanordningen 11, vilket med and- ra ord innebär att fördröjningselementet 16 är inkopplat i en krets för styrning av doseringsanordningen 12.

Enligt en andra utföringsform av anläggningen enligt föreliggande uppfinning för påförande av beläggningar genom detonation är den ena doseringsanordningen, exempelvis 11 (fig. 2), placerad i en värmekammare 17.

Tidsfördröjningselementet 16 (fig. 1 och 2) i de båda utförings- formerna av anläggningen enligt föreliggande uppfinning utgöres av två seriekopplade s.k. spärrmultivibratorer eller vippor (i spärrdrifttillstånd arbetande multivibratorer eller vippor), var- vid fördröjningselementet 16 även kan ha andra möjliga utförings- former. Källan 6 för högtemperaturinitiering av sprängning utgöres av ett gnistbildande tändstift. Styrröret 13 för flödet innehållan~-- de beläggningsmaterialet för arbetsstycket 15 har cylindriskt tvär- afitt.Arbetsstycket 15 utgöres av ett element i en tätningsanord- ning av manschettyp för pumpar. Arbetsstycket kan även utgöras av glidlager, skärelement i fräsar för bearbetning av icke-metallis- ka material och s.k. block-matriser för syntes av diamanter.

Anläggningen enligt föreliggande uppfinning för påförande av be- beläggningar på arbetsstycken genom detonation fungerar på följan- de sätt. Q 451 732 Styrenheten 1 (fig. 1) alstrar elektriska pulser, vilka från dess utgångar 2, 3, 4 och 5 överföres till källan 6, blandningsanord- ningens 10 ventiler 7, 8, 9 resp. till pulverdoseringsanordning- arna 11, 12. Först öppnas ventilerna 7 och 8. De brännbara och oxi- derande, genom ventilerna 7 respektive 8 inströmmande gaserna blan- das i blandningsanordningen 10 och inmatas sedan i styrröret 13 för flödet, som innehåller beläggningsmaterialet för arbetsstyc- ket 15.

Därefter pâverkas doseringsanordningen 11 och urkopplas därefter, varvid det i denna befintliga pulvret av det material, som skall pläteras, även inmatas i styrröret 13 för flödet. Under inverkan av den inströmmande sprängbara gasblandningen förskjutes pulvret i styrröret i riktning mot dess mynningsände. Efter en bestämd tids- fördröjning i förhållande till doseringsanordningen 11 påverkas därefter doseringsanordningen 12 under ett kort tidsintervall, var- på den urkopplas. Tidsfördröjningen "inställes i förväg under hän- synstagande till egenskaperna och partikelstorleken hos pulvren av de material, som skall pâföras, genom reglering av tidsfördröjnings- elementet 16 som är inkopplat i den elektriska kretsen mellan styr- enhetens 1 utgång 5 och doseringsanordningen 12. Det i doserings- anordningen 12 befintliga pulvret av pläteringsmaterial införes i styrröret 13 för flödet, varvid det från doseringsanordningen 12 tillförda pulvret bringas att ligga längre från styrrörets mynnings- ände än det från doseringsanordningen 11 tillförda pulvret. Innan s... anläggningens arbetsförlopp avslutas, stänges ventilerna 7, 8, sam- tidigt som ventilen 9 öppnas, vilket resulterar i att blandnings- anordningens 10 inre hâlrum och huvudrörledningen, som förbinder blandningsanordningen 10 med flödets styrrör 13, genomblâses med den inerta, genom ventilen 9 inströmmande gasen.h I K A' Från styrenhetens 1 utgång 2 överföres därefter en elektrisk puls till källan 6 för högtemperaturinitering av sprängning. En elekt- risk, i källan 6 alstrad urladdning antänder den sprängbara gas- blandningen. En härvid alstrad detonationsvâg fortplantar sig i styrröret i riktning mot dess mynningsände. Sedan detonationen i styrröret upphört, börjar den sprängbara gasblandningens detona- tionsprodukter strömma ut från styrröret, samtidigt som de medför partiklar av pulvren av de beläggningsmaterial, som skall pâföras på arbetsstycket 15. 451 732 Det material, som skall pläteras och vars pulverpartiklar enligt de på anläggningens driftförhållanden ställda kraven måste vara större och tyngre än pulverpartiklar av materialet, som skall av- sättas därpå, uppvärmes härvid och accelereras av den sprängnings- bara gasblandningens detonationsproduktflöde förhållandevis lång- samt till följd av att det uppvisar större tröghet. Samtidigt acce- lereras och uppvärmes finfördelade och lätta partiklar av pulvret av pläteringsmaterialet snabbt, varvid de överföras till vätskefor- migt och delvis till gasformigt tillstånd. Dessa partiklar når - genom att de uppvisar liten tröghet - fram till och rör sig förbi de förhållandevis kalla och långsammare strömmande partiklarna av pulvret av det material, som skall pläteras, samtidigt som de växel- verkar med de sistnämnda partiklarna (de väter och täcker dem), varefter de rör sig tillsammans med varandra i detonationsprodukt- flödet. På det ovan beskrivna sättet bildas alltså flödet, som in- nehâller materialet för beläggningen 14 på arbetsstycket 15, var- vid beläggningen 14 bildas vid arbetsstyckets 15 yta efter det att materialflödet bringats att växelverka med arbetsstycket 15, som placeras i flödets strömningsbana.

Blandningsanordningens 10 ventil 9 stänges därefter och anläggning- ens ovan beskrivna arbetsförlopp upprepas. 1 Den andra utföringsformen av anläggningen enligt föreliggande upp- finning arbetar på följande sätt. Det i doseringsanordningen 11 (fig. 2) befintliga pulvret kyles i förväg (eller uppvärmes i för- väg) medelst den doseringsanordningen 11 omgivande värmekammaren 17. Härigenom kan man noggrannare korrigera temperaturen hos par- tiklarna av pulvret av det material, som skall pläteras, samtidigt som detta material växelverkar med piäteringsmateríalet, som skall' avsättas därpå, varjämte man kan förhindra att exempelvis diaman- ter eventuellt grafitiseras, när man påför en beläggning av dia- manter tillsammans med ett bindemedel av metall.

Anläggningen enligt föreliggande uppfinning kan även arbeta under ytreningsförhållanden för arbetsstycket 15 (fig. 1 och 2) direkt innan beläggningen 14 pâföres, dvs under en enda arbetscykel för anläggningen. I detta fall inmatas ett finfördelat pulver av slip- material, exempelvis kiselkarbid, i doseringsanordningen 11, var- efter tídsfördröjningselementet förinställes för en förhållandevis

Claims (1)

1. 451 752 lång tidsfördröjning. Under dylika processförhållanden pläteras det ena materialet icke medelst det andra materialet, utan de par- tiklar av slipmaterial, som skall accelereras av detonationspro- dukterna, renar arbetsstyckets 15 yta innan beläggningen 14 pâföres. Anläggningen enligt föreliggande uppfinning gör det alltså möjligt att påföra homogena flerkomponentsbeläggningar av pulverformiga, av en enda beståndsdel bestående material utan att man måste fram- ställa pulverblandnümmr eller pulverkompositioner. Med denna anlägg- ning kan man även rena arbetsstyckena direkt innan beläggningarna pâföres, vilket medverkar till att beläggningarna får högre adhe- sions- eller vidhäftningshâllfasthet. Patentkrav Anläggning för påförande av beläggningar på arbetsstycken genom detonation innefattande en styrenhet (1), vars utgångar (2, 3, 4 och 5) är elektriskt kopplade till tvâ pulverdoseringsanordningar (11, 12), till en källa (6) för högtemperaturinitiering av spräng- ning och till en blandningsanordning (10) med ventiler (7, 8, 9) för tillförsel av respektive arbetsgaser till pulverdoseringsan- ordningarna (11, 12), vilka - i likhet med källan (6) för initie- ring av sprängning och blandningsanordningen (10) - är förbundna med ett styrrör (13) för ett flöde, som innehåller ett material för en beläggning (14) pâ ett arbetsstycke (15), k ä n n e - t e c k n a d av att den är försedd med ett tidsfördröjningsele- ment (16), som är inkopplat mellan den ena doseringsanordningen (12) ooh den utgång (5) i styrenhetení(1), vilken är direkt kopp- lad till den andra pulverdoseringsanordningen (11). f) 1!