Изобретение относится к устройствам для нанесения порошковых покрытий, к устройствам газодинамического типа, в которых формируется высокоскоростной поток частиц и образование покрытия осуществляется за счет удара и кинетической энергии частиц порошка. Изобретение может быть использовано для нанесения защитных антикоррозионных, износостойких, электро- и магнитопроводящих покрытий, в том числе на изделия, допускающие ограниченное термическое воздействие. The invention relates to devices for applying powder coatings, to devices of gas-dynamic type, in which a high-speed stream of particles is formed and the formation of a coating is carried out due to the impact and kinetic energy of the powder particles. The invention can be used for applying protective anti-corrosion, wear-resistant, electrical and magnetic conductive coatings, including products that allow limited thermal impact.
Цель изобретения - увеличение производительности и экономичности устройства. The purpose of the invention is to increase the productivity and efficiency of the device.
На чертеже представлена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.
Устройство состоит из источника сжатого газа 1 с давлением на выходе 20 атм и температурой 0-20оС, соединенного через вентиль 2 и газопровод 3 с дозатором частиц 4 барабанного типа с электродвигателем 5 и узлом подогрева 6 газа с системой 7 регулирования величины температуры рабочего газа, состоящим из металлического корпуса 8 с теплоизолятором 9 и нагревательного элемента 10, выполненного в виде полой трубки из сплава сопротивления, например нихрома, тантала, мегапира, вход которой соединен газопроводом 11 с дозатором 4, а выход через газопровод 12 и согласующий переходник 13 со сверхзвуковым соплом 14 прямоугольного-полукруглого сечения.The apparatus consists of a source of compressed gas 1 with a discharge pressure of 20 atm and a temperature of 0-20 ° C, connected through a valve 2 and the gas pipe 3 with the dispenser particles 4 of a drum type motor 5 and node 6 gas heating system 7 adjusting the working gas temperature consisting of a metal casing 8 with a heat insulator 9 and a heating element 10 made in the form of a hollow tube made of a resistance alloy, for example nichrome, tantalum, megapir, the inlet of which is connected by a gas pipeline 11 to a dispenser 4, and the output through the gas pipeline 1 2 and a matching adapter 13 with a supersonic nozzle 14 of a rectangular-semicircular section.
Устройство работает следующим образом. Сжатый воздух или другой газ из источника 1 с помощью вентиля 2 подают в газопровод 3 и через дозатор 4 с отключенным электродвигателем 5 и узел нагрева 6 к соплу 14, обеспечивая расчетный режим работы сопла 14. К узлу нагрева 6 подают электроэнергию, нагревают газ до требуемой температуры в диапазоне 30-450оС. Включают электродвигатель 5 дозатора 4 и числом его оборотов задают расход частиц, поступающих по газопроводу 11 в нагревательный элемент 10.The device operates as follows. Compressed air or other gas from source 1 is supplied through a valve 2 to a gas pipeline 3 and through a dispenser 4 with an electric motor 5 turned off and a heating unit 6 to a nozzle 14, providing the calculated mode of operation of the nozzle 14. Electric power is supplied to the heating unit 6, the gas is heated to the required temperature in the range of 30-450 about C. Turn on the electric motor 5 of the dispenser 4 and the number of revolutions set the flow rate of particles entering through the gas pipe 11 into the heating element 10.
Длина элемента 10 выбирается такой, чтобы обеспечивалось температурное равновесие газа и частиц на выходе. Нагретая газопорошковая смесь поступает через газопровод 12 и переходник 13 в сверхзвуковое сопло 14, в котором частицы, ускоряющиеся в расширяющемся газе, приобретают скорость, близкую к скорости газа, а температура газа в сопле устанавливается ниже, чем в нагревательном элементе, обеспечивая работу сопла не менее 1000 ч. Так как скорость газа в критическом сечении сопла Vк равна скорости звука в газе и зависит от температуры газа То, т.е. Vк = А, где А - коэффициент, зависящий от типа газа, то, плавно меняя То, изменяют скорость напыляемых частиц. На выходе из сопла частицы с заданной скоростью и концентрацией соударяются с перемещающейся поперек оси сопла поверхностью изделия 15 и образуют на ней слой покрытия из пластически деформированных частиц заданной толщины, значение которой регулируется расходом частиц и скоростью перемещения напыляемой поверхности.The length of the element 10 is selected so that the temperature equilibrium of the gas and particles at the outlet is ensured. The heated gas-powder mixture enters through a gas line 12 and an adapter 13 into a supersonic nozzle 14, in which particles accelerating in an expanding gas acquire a speed close to the gas velocity, and the gas temperature in the nozzle is set lower than in the heating element, ensuring the operation of the nozzle at least 1000 h. Since the gas velocity in the critical section of the nozzle V k is equal to the speed of sound in the gas and depends on the gas temperature T о , i.e. V to = A , where A is a coefficient depending on the type of gas, then, smoothly changing T about , change the speed of the sprayed particles. At the exit from the nozzle, particles with a given speed and concentration collide with the surface of the article 15 moving across the nozzle axis and form a coating layer on it of plastically deformed particles of a given thickness, the value of which is regulated by the flow rate of particles and the speed of movement of the sprayed surface.