Устройство для газопламенного напыления полимерных порошков

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВ(71) Заявитель Институт механики и надежности машин Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Белоцерковский Марат Артемович Голопятин Александр Владимирович(73) Патентообладатель Институт механики и надежности машин Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для газопламенного напыления полимерных порошков, содержащее корпус, распылительную головку, каналы, выполненные в корпусе для подачи рабочих газов и воздуха, установленный на корпусе перпендикулярно его оси питатель в виде емкости с сужающейся горловиной, отличающееся тем, что часть горловины, обращенная к корпусу, выполнена цилиндрической формы с наружной резьбой, входящей в соответствующую резьбу корпуса, причем на резьбе горловины выполнены продольные канавки глубиной,равной высоте профиля резьбы, а в канале подачи воздуха для транспортировки порошка установлен инжектор.(56) 1. Антошин .В., Немковский И.А. Нанесение покрытий из полимерных материалов способом газопламенного напыления / Под ред. А.Н. Шашкова, 2-е изд., перераб. и дополн. - . ЦИНТИХИМ-НЕФТЕМАШ, 1967. - С. 18-19. 2. Патент на полезную модель РБ 477, МПК В 05 В 7/20, 2002. 1652 Полезная модель относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам для формирования покрытий из полимерных порошков, и может быть использована для защиты от коррозии деталей машин и элементов конструкций, а также для нанесения антифрикционных покрытий на рабочие поверхности деталей узлов трения. Известно устройство для газопламенного напыления легкоплавких порошковых материалов 1, содержащее центральное распылительное сопло с трубопроводом для подвода воздушно-порошковой смеси и охватывающий с зазором распылительное сопло кольцевой коллектор с соплами для подачи горючей смеси. Недостатком известной конструкции является термоокислительная деструкция частиц полимера, возникающая при напылении порошков с температурой плавления ниже 150 С. В качестве ближайшего аналога служит устройство для газопламенного напыления полимерных порошков 2, содержащее распылительную головку с мундштуком и сопловым наконечником, корпус с осевым каналом для транспортировки порошкового материала и каналом подачи воздуха в кольцевой зазор между мундштуком и сопловым наконечником, вентилями регулировки подачи воздуха в осевой канал для транспортировки порошкового материала и регулировки подачи воздуха в кольцевой зазор между мундштуком и сопловым наконечником, питатель в виде емкости с сужающейся горловиной. Недостатком данного устройства является невозможность качественного напыления композиционной шихты, содержащей полимерный порошок и наполнитель в виде полимера с иной удельной массой, твердых смазок (графита, дисульфида молибдена), абразивных частиц или частиц металлов. Для достижения высокого качества покрытий необходимо при напылении обеспечить равномерное истечение порошковой шихты из питателя, чего нельзя достичь при реализации процесса на известном устройстве из-за слабой инжекции порошка и его зависания в горловине. Задачей полезной модели является повышение качества процесса напыления порошковых композиций на основе полимеров с наполнителями различной природы, обеспечиваемое равномерной подачей из питателя смеси порошков с различным удельным весом. Поставленная задача решена в устройстве для газопламенного напыления полимерных порошков, содержащем корпус, распылительную головку, каналы, выполненные в корпусе для подачи рабочих газов и воздуха, установленный на корпусе перпендикулярно его оси питатель в виде емкости с сужающейся горловиной, в которой, согласно техническому решению, часть, обращенная к корпусу, выполнена цилиндрической формы с наружной резьбой, входящей в соответствующую резьбу корпуса, причем на резьбе горловины выполнены продольные канавки глубиной, равной высоте профиля резьбы, а в канале подачи воздуха для транспортировки порошка установлен инжектор. Предложенная конструкция обеспечивает качественное напыление порошковых смесей на основе полимерных материалов с наполнителями различного состава и удельной массы за счет повышения инжекции шихты из питателя и устранения зависания порошка в горловине. Устранение зависания порошка достигается возможностью попадания атмосферного воздуха по канавкам, равномерно расположенным в резьбе цилиндрической части горловины, непосредственно в зону истечения порошка, что позволяет исключить возможность образования областей пониженного давления в питателе. Для беспрепятственного попадания атмосферного воздуха канавки должны быть выполнены глубиной, равной профилю резьбы. Инжектор, установленный в канале подачи воздуха для транспортировки порошка, повышает усилие втягивания шихты из питателя в термораспылитель, которому препятствует межчастичное трение в движущейся порошковой массе. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства для газопламенного напыления. На фиг. 2 изображен разрез по - фиг. 1. 1652 Устройство содержит распылительную головку 1 с мундштуком 2 и сопловым наконечником 3, рукоятку 4, порошковый питатель 5 с сужающейся горловиной, часть которой выполнена цилиндрической формы с наружной резьбой и равномерно расположенными продольными канавками 6, корпус 7, в котором выполнен осевой канал 8 подачи воздуха для транспортировки порошкового материала, канал 9 подачи воздуха в кольцевой зазор 10 между мундштуком 2 и сопловым наконечником 3, канал 11 подачи порошка, вентиль 12,регулирующий подачу воздуха в осевой канал 8, вентиль 13, регулирующий подачу воздуха в кольцевой зазор 10, инжектор 14, установленный в канале 8. Устройство работает следующим образом. Из сужающейся горловины порошкового питателя 5 через канал подачи порошка 11 в осевой канал 8 инжектируется непрерывной струей под действием инжектора 14 порошковый материал. Окружающий воздух по канавкам 6 попадает в горловину питателя, предотвращая возникновение в нем зон разряжения. В кольцевой зазор 10 между мундштуком 2 и сопловым наконечником 3 распылительной головки 1 по каналу 9 поступает воздух, количество которого регулируется вентилем 12. В осевой канал 8 поступает воздух, количество которого регулируется вентилем 13. Воздух транспортирует частицы порошка в газовое пламя, где они прогреваются до плавления, а затем под динамическим воздействием факела движутся в сторону заранее подготовленной поверхности подложки. Здесь частицы порошка деформируются, сцепляются с поверхностью и образуют сплошное полимерное покрытие. Устройство для газопламенного напыления полимерных порошков обеспечивает качественное напыление порошковых композиций на основе полимеров, содержащих наполнители различного природы и удельной массы, за счет повышения инжекции шихты из питателя и устранения зависания порошка в питателе. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.