RU2247174C2 - Устройство газодинамического напыления порошковых материалов - Google Patents
Устройство газодинамического напыления порошковых материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247174C2 RU2247174C2 RU2003113941/02A RU2003113941A RU2247174C2 RU 2247174 C2 RU2247174 C2 RU 2247174C2 RU 2003113941/02 A RU2003113941/02 A RU 2003113941/02A RU 2003113941 A RU2003113941 A RU 2003113941A RU 2247174 C2 RU2247174 C2 RU 2247174C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- gas heater
- powder
- gas
- supersonic nozzle
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title abstract 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 21
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий из порошковых материалов газодинамическим напылением переносного типа. В предложенном устройстве, содержащем источник сжатого газа, дозатор порошка, блок напыления, выполненный в виде переносного ручного инструмента с дистанционным управлением и состоящий из сверхзвукового сопла и жестко связанного с ним нагревателя газа, выполненного в виде металлического корпуса с размещенным внутри электротеплоизолятором со сквозными параллельными пневмоканалами и встроенными в них нагревательными элементами, а также пневмопровод подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, запорную арматуру и блок управления и контроля напыления, связанные между собой гибкими пневмоэлектропроводами, согласно изобретению нагреватель газа установлен соосно сверхзвуковому соплу, при этом электротеплоизолятор нагревателя газа выполнен из внутреннего и внешнего коаксиально установленных один в другом цилиндров, причем во внутреннем цилиндре выполнен центральный сквозной канал для прохождения пневмопровода подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, а пневмоканалы выполнены по его периферии в виде пазов, при этом внутренний и внешний цилиндры электротеплоизолятора нагревателя газа выполнены из термостойкого материала с электротеплоизоляционным покрытием на поверхностях, ограничивающих пневмоканалы. Обеспечивается расширение технологических возможностей, упрощение конструкции, снижение веса, повышение ремонтопригодности и повышение эффективности работы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам нанесения покрытий из порошковых материалов газодинамическим напылением переносного типа и может найти применение в машиностроении, энергетике, металлургии и других сферах производства для получения одно- и многослойных покрытий различного функционального назначения.
Известно устройство для газодинамического напыления, содержащее источник сжатого газа, дозатор порошка, сверхзвуковой сопловой узел, нагреватель рабочего газа, а также систему регулирования скоростей частиц порошка, включающую запорно-регулирующие органы. [1].
Недостатком этой конструкции является ограниченность технологических и функциональных возможностей, заключающихся в том, что нагревательный элемент выполнен в виде длинномерной электропроводящей трубки, внутренняя часть которой является пневмоканалом рабочего газа, что вызывает увеличение габаритов и веса нагревателя в целом и усложняет использование его в виде переносного инструмента.
Известно также устройство для газодинамического напыления порошковых материалов переносного типа [2]. Это устройство выполнено в виде блока напыления и блока управления, связанных между собой гибкими пневмоэлектропроводами. Блок напыления выполнен в виде переносного ручного инструмента с дистанционным управлением и состоит из сверхзвукового сопла и жестко связанного с ним нагревателя газа.
Недостаток этой конструкции заключается в том, что ось сверхзвукового сопла не соосна с нагревателем газа, а подвод порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу производится посредством гибкого пневмопровода; электротеплоизолятор нагревателя газа выполнен со сквозными пневмоканалами, труднодоступными для размещения в них нагревательных элементов. Изготовление электротеплоизолятора со сквозными параллельными пневмоканалами имеет технологические трудности, а несоосность сверхзвукового сопла с нагревателем газа снижает эффективность работы установки.
Задачей технического решения является расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и снижение ее веса, повышение ремонтопригодности, а также повышение эффективности работы устройства газодинамического напыления порошковых материалов переносного типа.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что устройство газодинамического напыления порошковых материалов, содержащее источник сжатого газа, дозатор порошка, блок напыления, выполненный в виде переносного ручного инструмента с дистанционным управлением и состоящий из сверхзвукового сопла и жестко связанного с ним нагревателя газа, выполненного в виде металлического корпуса с размещенным внутри электротеплоизолятором со сквозными параллельными пневмоканалами и встроенными в них нагревательными элементами, а также пневмопровод подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, запорную арматуру и блок управления и контроля напыления, связанные между собой гибкими пневмоэлектропроводами. Нагреватель газа установлен соосно сверхзвуковому соплу, при этом электротеплоизолятор нагревателя газа выполнен из внутреннего и внешнего коаксиально установленных один в другом цилиндров, причем во внутреннем цилиндре выполнен центральный сквозной канал для прохождения пневмопровода подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, а пневмоканалы выполнены по его периферии в виде пазов, при этом внутренний и внешний цилиндры электротеплоизолятора нагревателя газа выполнены из термостойкого материала с электротеплоизоляционным покрытием на поверхностях, ограничивающих пневмоканалы.
Электротеплоизоляционное покрытие на поверхностях, ограничивающих пневмоканалы, выполнено микродуговым оксидированием.
Центральный сквозной канал для прохождения пневмопровода от дозатора порошка к сверхзвуковому соплу, выполненный во внутреннем цилиндре электротеплоизолятора, позволяет установить сверхзвуковое сопло соосно с нагревателем газа, что обеспечивает совмещение направлений потоков подогретого газа и газопорошковой смеси, а это улучшает технические характеристики установки и повышает эффективность ее работы.
Предлагаемая конструкция электротеплоизолятора нагревателя газа повышает технологичность его изготовления и сборки, а также создает возможность изготовления его из термостойких материалов с электротеплоизоляционным покрытием поверхностей ограничивающих пневмоканалы. Например, из сплавов цветных металлов (алюминиевых или титановых) с обработкой поверхностей, ограничивающих пневмоканалы, микродуговым оксидированием. При этом внутренний и внешний цилиндры электротеплоизолятора могут быть выполнены в различном сочетании перечисленных материалов.
Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники, и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.
На фиг.1 показан блок напыления с нагревателем газа устройства газодинамического напыления порошковых материалов.
На фиг.2 показан нагреватель газа, где внутренний цилиндр выполнен из металла с электротеплоизоляционным покрытием, либо из сплава цветных металлов с обработкой поверхностей, ограничивающих пневмоканалы, микродуговым оксидированием, а внешний цилиндр из керамики.
На фиг.3 показан нагреватель газа, где внутренний цилиндр выполнен из металла с электротеплоизоляционным покрытием, а внешний цилиндр из сплава цветных металлов с обработкой микродуговым оксидированием.
Устройство газодинамического напыления порошковых материалов выполнено из блоков, связанных между собой гибкими пневмоэлектропроводами: блока напыления, приведенного на фиг.1, дозатора порошка и блока управления и контроля.
Блок напыления выполнен в виде переносного ручного инструмента с дистанционным управлением. Он состоит из нагревателя газа 1, включающего металлический корпус 2, электротеплоизолятор 3, пневмоканалы 4, нагревательные элементы 5, патрубок подвода рабочего газа 6, термодатчик 7, кнопку 8 дистанционного управления дозатором порошка и сверхзвукового сопла 9, жестко связанного с нагревателем газа 1.
Электротеплоизолятор 3 нагревателя газа выполнен из двух цилиндров: внутреннего 10 с пневмоканалами в виде пазов 11 на внешней поверхности и центральным сквозным каналом 12 и внешнего цилиндра 13. В пазы внутреннего цилиндра уложены нагревательные элементы 5, а через центральный сквозной канал проходит пневмопровод 14 от дозатора порошка к сверхзуковому соплу 9.
Разборная конструкция электротеплоизолятора, выполненного из двух цилиндров, упрощает укладку нагревательных элементов в пневмоканалы и позволяет использовать для его изготовления новые перспективные технологические процессы получения электротеплоизоляционных покрытий, например плазменное напыление, микродуговое оксидирование и др. При этом конструкция электротеплоизолятора позволяет выполнить ее в различном сочетании материалов в зависимости от технологических возможностей и требуемых режимов нагрева рабочего газа.
Устройство газодинамического напыления порошковых материалов работает следующим образом.
Устройство подключают к системе сжатого газа и электропитанию. На блоке управления и контроля задают и устанавливают необходимые параметры температуры и давления рабочего газа. Сжатый газ подают к дозатору и блоку напыления. Рабочий газ, проходя через пневмоканалы 4 нагревателя, поступает в сверхзвуковое сопло 9. К сверхзвуковому соплу по центральному сквозному каналу 12 поступает от дозатора газопорошковая смесь. Газопорошковая смесь вместе с нагретым газом в сопле ускоряется до сверхзвуковой скорости и переносится на обрабатываемое изделие.
Предлагаемое конструктивное решение блока напыления обеспечивает расширение технологических возможностей, упрощение его конструкции и снижение веса, а также повышает ремонтопригодность устройства газодинамического напыления порошковых материалов переносного типа и повышает эффективность его работы.
Источники информации
1. Патент РФ №1674585, МКИ С 23 С 26/00, 1989.
2. Патент РФ №2190695, МКИ С 23 С 26/00, 20.04.2000 г. - прототип.
Claims (2)
1. Устройство газодинамического напыления порошковых материалов, содержащее источник сжатого газа, дозатор порошка, блок напыления, выполненный в виде переносного ручного инструмента с дистанционным управлением и состоящий из сверхзвукового сопла и жестко связанного с ним нагревателя газа, выполненного в виде металлического корпуса с размещенным внутри электротеплоизолятором со сквозными параллельными пневмоканалами и встроенными в них нагревательными элементами, а также пневмопровод подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, запорную арматуру и блок управления и контроля напыления, связанные между собой гибкими пневмоэлектропроводами, отличающееся тем, что нагреватель газа установлен соосно сверхзвуковому соплу, при этом электротеплоизолятор нагревателя газа выполнен из внутреннего и внешнего коаксиально установленных один в другом цилиндров, причем во внутреннем цилиндре выполнен центральный сквозной канал для прохождения пневмопровода подачи порошка от дозатора к сверхзвуковому соплу, а пневмоканалы выполнены по его периферии в виде пазов, при этом внутренний и внешний цилиндры электротеплоизолятора нагревателя газа выполнены из термостойкого материала с электротеплоизоляционным покрытием на поверхностях, ограничивающих пневмоканалы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электротеплоизоляционное покрытие на поверхностях, ограничивающих пневмоканалы, выполнено микродуговым оксидированием.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113941/02A RU2247174C2 (ru) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов |
| CN 200410034941 CN1261228C (zh) | 2003-04-30 | 2004-04-28 | 气体动力粉末喷涂装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003113941/02A RU2247174C2 (ru) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003113941A RU2003113941A (ru) | 2005-01-10 |
| RU2247174C2 true RU2247174C2 (ru) | 2005-02-27 |
Family
ID=34676072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003113941/02A RU2247174C2 (ru) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1261228C (ru) |
| RU (1) | RU2247174C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396371C2 (ru) * | 2008-07-09 | 2010-08-10 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) | Способ газодинамического напыления порошковых материалов и устройство для его реализации (варианты) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2288970C1 (ru) * | 2005-05-20 | 2006-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью Обнинский центр порошкового напыления (ООО ОЦПН) | Устройство для газодинамического нанесения покрытий и способ нанесения покрытий |
| CN102527544B (zh) * | 2012-02-24 | 2014-07-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备金属复合梯度准晶涂层的冷喷涂装置及方法 |
| CN103422088B (zh) * | 2012-05-22 | 2016-03-30 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备316l不锈钢涂层的冷喷涂装置及方法 |
| CN103602976B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-08-17 | 中国科学院金属研究所 | 冷喷涂制备可见光响应TiO2光催化涂层的方法及设备 |
| CN103831590A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-06-04 | 亚超特工业有限公司 | 电子装置金属外壳的成型方法及该金属外壳 |
| CN105463443B (zh) * | 2015-12-04 | 2018-06-12 | 山东开泰抛丸机械股份有限公司 | 一种海洋钻井平台耐腐涂层制备方法 |
| CN106111382B (zh) * | 2016-09-11 | 2018-09-18 | 北京林业大学 | 一种热塑性塑料粉末喷熔装置的操作方法 |
| CN106111383B (zh) * | 2016-09-11 | 2018-09-18 | 北京林业大学 | 一种热塑性塑料粉末喷熔装置 |
| JP6966766B2 (ja) | 2017-04-04 | 2021-11-17 | プラズマ技研工業株式会社 | コールドスプレーガン及びそれを備えたコールドスプレー装置 |
| CN108188401A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-22 | 顺德职业技术学院 | 高频感应加热辅助冷喷涂沉积金属3d打印方法与设备 |
| CN108940649B (zh) * | 2018-08-08 | 2020-07-28 | 西安交通大学 | 一种用于水下维修的喷涂系统与方法 |
| CN109174488B (zh) * | 2018-08-08 | 2020-08-18 | 西安交通大学 | 一种水下喷涂装置 |
| CN113090941B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-09-20 | 中国人民解放军海军工程大学 | 适用于高压气瓶的快速充气钢瓶阀 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621079A1 (en) * | 1993-04-20 | 1994-10-26 | The Perkin-Elmer Corporation | Dense oxide coatings by thermal spraying |
| US5795626A (en) * | 1995-04-28 | 1998-08-18 | Innovative Technology Inc. | Coating or ablation applicator with a debris recovery attachment |
| WO2000043571A1 (fr) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Petr Vasilievich Nikitin | Dispositif d'application de revetement poudreux |
| RU2190695C2 (ru) * | 2000-04-20 | 2002-10-10 | Институт теоретической и прикладной механики СО РАН | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов |
| RU2201472C2 (ru) * | 1998-12-24 | 2003-03-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью Обнинский Центр Порошкового Напыления | Способ газодинамического нанесения покрытий и сопловой блок для его осуществления |
-
2003
- 2003-04-30 RU RU2003113941/02A patent/RU2247174C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-28 CN CN 200410034941 patent/CN1261228C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621079A1 (en) * | 1993-04-20 | 1994-10-26 | The Perkin-Elmer Corporation | Dense oxide coatings by thermal spraying |
| US5795626A (en) * | 1995-04-28 | 1998-08-18 | Innovative Technology Inc. | Coating or ablation applicator with a debris recovery attachment |
| RU2201472C2 (ru) * | 1998-12-24 | 2003-03-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью Обнинский Центр Порошкового Напыления | Способ газодинамического нанесения покрытий и сопловой блок для его осуществления |
| WO2000043571A1 (fr) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Petr Vasilievich Nikitin | Dispositif d'application de revetement poudreux |
| RU2190695C2 (ru) * | 2000-04-20 | 2002-10-10 | Институт теоретической и прикладной механики СО РАН | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2396371C2 (ru) * | 2008-07-09 | 2010-08-10 | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН) | Способ газодинамического напыления порошковых материалов и устройство для его реализации (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1603008A (zh) | 2005-04-06 |
| CN1261228C (zh) | 2006-06-28 |
| RU2003113941A (ru) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2247174C2 (ru) | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов | |
| US6502767B2 (en) | Advanced cold spray system | |
| RU2744008C1 (ru) | Усовершенствованное устройство для холодного газодинамического напыления и способ нанесения покрытия на подложку | |
| US6722584B2 (en) | Cold spray system nozzle | |
| WO2005061116A1 (en) | Cold spray apparatus having powder preheating device | |
| US20130223823A1 (en) | Room heating apparatus and methods | |
| EP2992123B1 (en) | Cold spray material deposition system with gas heater and method of operating such | |
| US7322099B2 (en) | Method for producing heated components for injection moulding apparatus | |
| CN106269332B (zh) | 等离子体喷枪 | |
| US20160047052A1 (en) | Gas dynamic cold spray method and apparatus | |
| CN110462099B (zh) | 冷喷枪及具备该冷喷枪的冷喷涂设备 | |
| CN106925790A (zh) | 高频感应等离子体水冷却石英灯具 | |
| RU2190695C2 (ru) | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов | |
| CN204251707U (zh) | 一种电热法快速cvd制备c/c复合材料的沉积设备 | |
| US7335341B2 (en) | Method for securing ceramic structures and forming electrical connections on the same | |
| RU2593041C2 (ru) | Способ газодинамического напыления антикоррозионного покрытия из коррозионно-стойкой композиции на поверхности контейнера для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, выполненного из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом | |
| Kashirin et al. | DYMET technology evolution and application | |
| CN201411486Y (zh) | 一种等离子喷枪用等离子弧与粉末粒子流的保护装置 | |
| RU2257423C2 (ru) | Портативное устройство для газодинамического напыления покрытий | |
| RU2181390C2 (ru) | Установка для газодинамического нанесения покрытия из порошковых материалов | |
| RU2000110245A (ru) | Устройство газодинамического напыления порошковых материалов | |
| JP2008238039A (ja) | 加熱装置およびプロセスガス処理システム | |
| RU2753844C1 (ru) | Установка плазменного напыления покрытий | |
| CN119368125B (zh) | 高温与辐射协同可控的新型热辐射催化反应装置及方法 | |
| CN2839935Y (zh) | 钟罩炉用的气体预热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20091215 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170501 |