Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ(71) Заявитель Институт механики и надежности машин Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Клименко Сергей Ефимович Худолей Андрей Леонидович Кашицин Леонид Павлович Латыш Юрий Владимирович Сосновский Алексей Валерьевич(73) Патентообладатель Институт механики и надежности машин Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков, содержащее источник нагрева, узел вращения, зажимное приспособление со шпилькой, выполненной с полостью и коаксиально расположенной в ней трубой, отличающееся тем, что в шпильке между верхней и нижней крышками выполнены ряды конусных отверстий, равномерно расположенные по окружностям в каждом ряду, причем большие основания конусных отверстий обращены наружу. 1798 Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности цилиндрических изделий. Известно устройство для нанесения покрытий из металлических порошков, содержащее источник нагрева, зажимное приспособление, соединенное с приводами валом электродвигателя посредством упругого элемента с регулируемой жесткостью, генератор электрических колебаний, подключенный в схему питания электродвигателя через пускатель 1. Недостатком данного устройства является невысокое качество наносимого покрытия в результате отсутствия защитной атмосферы. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является устройство для нанесения покрытий из металлических порошков, содержащее источник нагрева, узел вращения, зажимное приспособление со шпилькой, выполненной с полостью и коаксиально расположенной в ней трубой 2. Данное устройство позволяет получать покрытия высокого качества и с высокой прочностью сцепления. Однако оно не позволяет получать покрытия с переменной пористостью по высоте слоя. Задачей предлагаемой полезной модели является расширение технологических возможностей за счет обеспечения получения покрытий с переменной пористостью по высоте слоя. Решение поставленной задачи достигается в устройстве для нанесения покрытий из металлических порошков, содержащее источник нагрева, узел вращения, зажимное приспособление со шпилькой, выполненной с полостью и коаксиально расположенной в ней трубы, причем, согласно техническому решению, в шпильке между верхней и нижней крышками выполнены ряды конусных отверстий, равномерно расположенные по окружностям в каждом ряду, причем большие основания конусных отверстий обращены наружу. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из асинхронного электродвигателя 1, источника 2 нагрева, корпуса 3 и зажимного приспособления, состоящего из шпильки 4, которая выполнена ступенчатой и полой, причем часть шпильки 4, расположенная в полости изделия 5 между верхней 6 и нижней 7 торцовыми крышками, имеет конусные отверстия 8 и отверстия 9 на выступе шпильки. Нижняя крышка 7 установлена в корпусе 3 на упорном подшипнике 10 качения и соединена с приводным валом 11 электродвигателя посредством упругого элемента 12 с регулируемой жесткостью и подшипника 13 качения. Верхняя крышка 6 соединена со шпилькой 4 посредством подшипника 14. Труба 15, установленная коаксиально во внутренней полости шпильки 4, упирается своим концом в выступ шпильки. Электрическая схема питания состоит из автоматического выключателя 16, генератора 17 электрических колебаний и бесконтактного тиристорного пускателя 18. Устройство работает следующим образом. В полость цилиндрического изделия 5 между верхней 6 и нижней 7 торцовыми крышками помещают металлический порошок. Изделие 5 прижимается крышкой 6 к крышке 7 с помощью шпильки 4, соединенной одним концом посредством резьбы с приводным валом 11, а другим концом - с источником защитной атмосферы (не показан), при этом во внутреннюю полость шпильки 4 устанавливают трубу 15 так, что она упирается в выступ шпильки, причем указанная труба 15 имеет регулятор давления (не показан) для поддержания избыточного давления в полости изделия 5. После запуска электродвигателя 1 включают источник 2 нагрева, с помощью которого нагревают изделие 5 до температуры, при которой происходит припекание порошка к поверхности изделия 5, активируемое центробежными силами, периодически изменяющимися касательными напряжениями в плоскости, перпендикулярной оси вращения изделия 2 17985, и избыточным давлением защитной атмосферы, подаваемой через конусные отверстия 8 шпильки 4 (подача защитной атмосферы осуществляется одновременно с запуском электродвигателя 1), при этом через отверстия 9 выступа шпильки 4 и трубу 15 отводятся адсорбированные пары и газы, а регулятор давления, расположенный в указанной трубе 15,создает избыточное давление в полости изделия 5 (0,12-0,15 МПа). После припекания порошка во внутреннюю полость изделия 5 вместе с потоком защитной атмосферы подается весовая доза порошка, при этом изменяется скорость вращения изделия 5 и величина избыточного давления, что определяет величину силового активирования на поданную дозу порошка и тем самым пористость (плотность) наносимого слоя покрытия, затем наносятся последующие слои покрытия при соответствующих скоростях вращения и величинах избыточного давления до получения необходимой высоты покрытия. Подача очередных доз порошка осуществляется через конусные отверстия 8 шпильки 4, причем большие основания конусных отверстий 8 обращены наружу, что обеспечивает подачу порошка к поверхности покрытия. Частоту изменения скорости вращения изделия можно регулировать, изменяя с помощью, например, регулировочного винта жесткость упругого элемента 12, добиваясь, таким образом, режима резонанса собственных колебаний системы упругий элемент зажимное приспособление с изделием и колебаний, генерируемых схемой питания электродвигателя 1. Это позволяет обеспечить максимальную амплитуду изменения скорости вращения в заданном интервале частот. Электрическая схема питания привода вращения предлагаемого устройства содержит бесконтактный тиристорный пускатель 18, управляемый генератором 17 электрических колебаний, управляемый периодически изменяющимся во времени электрическим сигналом генератора 17, бесконтактный пускатель 18 создает специальный режим работы электродвигателя 1, обеспечивающий периодическое изменение скорости вращения его приводного вала. Частота и амплитуда изменения скорости вращения при этом зависят от частоты и длительности (скважности) управляющих импульсов. Эти параметры регулируются в процессе отладки режима работы электродвигателя 1 с помощью регулировочных сопротивлений генератора 17. Предлагаемое устройство для нанесения покрытий из металлических порошков позволяет наносить покрытия с переменной пористостью (плотностью) по высоте слоя. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.