СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРОЧНЕНИЯ И/ИЛИ ПОКРЫТИЯ ИЗНУТРИ МАТЕРИАЛА

1. Способ упрочнения и/или покрытия изнутри объекта, содержащий этапы, на которых:
- обеспечивают первоначальное отверстие (203) в объекте;
- обеспечивают термопластичный упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент (1) и инструмент (3);
- размещают упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент в первоначальном отверстии, размещают инструмент в контакте с поверхностью упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента и прижимают инструмент к поверхности в то время, как в инструмент передают энергию и в то время как периферия граничной поверхности плавления инструмента и упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента находится в отверстии (203);
- обеспечивают, таким образом, плавление материала упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента на граничной поверхности или граничных поверхностях плавления, чтобы получить расплавленный материал, обеспечивают относительное перемещение инструмента по отношению к упрочняющему и/или покрывающему изнутри элементу, обеспечивают проникновение частей расплавленного материала в поры и/или полости объекта;
- обеспечивают возможность отверждения расплавленного материала и таким образом его превращение в упрочняющий и/или покрывающий изнутри материал; и
- удаляют инструмент;
- при этом на граничной поверхности плавления расплавляют полное поперечное сечение упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента.
2. Способ по п. 1, в котором ни одна часть упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента, которая не была расплавлена на граничной поверхности или граничных поверхностях плавления, не остается в объекте или не остается соединенной с ним после удаления инструмента.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором радиальную протяженность инструмента (3) выбирают так, чтобы она была приблизительно равной или большей, чем внешняя радиальная протяженность упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором радиальную протяженность инструмента выбирают так, чтобы она была не более чем на 10% меньше, чем внутренний диаметр первоначального отверстия.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором поверхность упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента (1) является дистальной поверхностью, при этом инструмент (3) содержит обращенную в проксимальном направлении часть поверхности, граничная поверхность плавления является граничной поверхностью между дистальной поверхностью упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента и обращенной в проксимальном направлении частью поверхности инструмента, а во время этапа прижатия инструмент тянут в проксимальном направлении.
6. Способ по п. 5, в котором инструмент выбирают так, чтобы он содержал по меньшей мере одну выступающую радиально пластинку (95).
7. Способ по п. 1 или 2, в котором обеспечивают выполнение по меньшей мере одного из следующих условий:
a) упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент (1) на по меньшей мере одной осевой глубине сегментирован в зависимости от окружного угла так, чтобы на этой осевой глубине окружная стенка первоначального отверстия в первых областях находилась в контакте с упрочняющим и/или покрывающим изнутри элементом, а во вторых областях не находилась в контакте с упрочняющим и/или покрывающим изнутри элементом;
b) на по меньшей мере одной осевой глубине полученного в результате покрытого изнутри отверстия обеспечена сегментация упрочняющего и/или покрывающего изнутри материала в зависимости от окружного угла;
c) в полученном в результате покрытом изнутри отверстии упрочняющий и/или покрывающий изнутри материал находится в по меньшей мере двух упрочненных областях, разнесенных в осевом направлении друг от друга, при этом между указанными двумя упрочненными областями имеется неупрочненная область;
d) упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент не имеет симметрии цилиндра вращения, но является несимметричным по отношению к повороту вокруг любой оси;
e) инструмент содержит по меньшей мере одну радиально выступающую пластинку (95), выступающую за пределы наружной протяженности упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента и ограничивающую поток расплавленного термопластичного материала определенными азимутальными углами.
8. Способ по п. 1 или 2, в котором во время этапа прижатия инструмента к поверхности используют вспомогательный элемент (5) для приложения противодействующего усилия.
9. Способ по п. 8, в котором вспомогательный элемент (5) содержит дистальное основание (6), при этом во время этапа прижатия инструмент прижимают в дистальном направлении, а вспомогательный элемент сжимают между инструментом и основанием, причем, после этапа обеспечения проникновения частей расплавленного материала в структуры пористого материала, удаляют вспомогательный элемент.
10. Способ по п. 1 или 2, в котором инструмент содержит дистальное расширение (92), при этом указанная поверхность упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента является дистальной торцевой поверхностью, причем, во время этапа прижатия, к инструменту передают растягивающее усилие.
11. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий обеспечение наличия вспомогательного элемента (5) для приложения противодействующего усилия во время этапа прижатия инструмента к поверхности, в котором обеспечивают выполнение по меньшей мере одного из следующих условий:
A) во время этапа передачи прижимающего усилия и энергии в инструмент, инструмент (3) по меньшей мере частично охватывается наружным защитным элементом (96), который локально предотвращает контакт инструмента с пористым материалом;
B) упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент (1) в целом выполнен в форме втулки и содержит по меньшей мере одно углубление или канал в стенке втулки;
C) во время этапа передачи прижимающего усилия и энергии в инструмент, в выдвижной области часть инструмента охватывает часть вспомогательного элемента (5) или часть вспомогательного элемента охватывает инструмент, при этом по меньшей мере один из инструмента или вспомогательного элемента содержит по меньшей мере один выступ (21, 54, 55, 81, 82), обращенный к другому одному из инструмента и вспомогательного элемента, в результате чего в выдвижной области предотвращается контакт между инструментом и вспомогательным элементом в местоположениях, отличных от указанного по меньшей мере одного выступа;
D) во время этапа передачи прижимающего усилия и энергии в инструмент, инструмент (3) прижимают в дистальном направлении, при этом инструмент содержит дистальное расширение (71), образующее выпуклый элемент, предотвращающий контакт между инструментом и пористым материалом в местоположениях, проксимальных к выпуклому элементу;
E) перед этапом передачи прижимающего усилия и энергии в инструмент, упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент соединен с инструментом посредством осевого соединения с геометрическим замыканием, при этом, во время этапа передачи прижимающего усилия и энергии в инструмент, вспомогательный элемент прижимают в дистальном направлении, чтобы инициировать этап расплавления материала упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента и оттеснить части расплавленного материала в сторону и в структуры пористого материала.
12. Способ по п. 1 или 2, в котором инструмент имеет изогнутую или сходящую на конус граничную поверхность плавления.
13. Способ по п. 1 или 2, в котором энергия представляет собой энергию механических вибраций, переданную в инструмент.
14. Узел для упрочнения пористого материала, содержащий:
- термопластичный упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент, имеющий контактную поверхность упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента;
- инструмент с контактной поверхностью, выполненный с возможностью прижатия к контактной поверхности упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента; и
- вспомогательный элемент;
- при этом инструмент или вспомогательный элемент имеют направляющий вал; упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент по меньшей мере частично охватывает направляющий вал и выполнен с возможностью сжимания между контактной поверхностью инструмента и контактной поверхностью вспомогательного элемента;
- причем максимальная радиальная протяженность инструмента равна или больше, чем максимальная радиальная протяженность упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента, а вспомогательный элемент, инструмент и упрочняющий и/или покрывающий изнутри элемент выполнены соответствующими друг другу таким образом, что на граничной поверхности между инструментом и контактной поверхностью обеспечена возможность расплавления полного поперечного сечения упрочняющего и/или покрывающего изнутри элемента.
15. Узел по п. 14, в котором инструмент содержит по меньшей мере одну выступающую радиально пластинку.