УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

Полезная модель относится к области нанесения покрытий детонационным способом и может быть использована для напыления цилиндрических поверхностей деталей, работающих в условиях повышенного коррозионного, эрозионного и абразивного воздействия в различных отраслях промышленности, например при восстановлении распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.
Известны устройства для детонационного нанесения покрытий по патентам RU №2140334, №2150337, №2106915, №2350403, в которых предусмотрено напыление поверхностей детонационной пушкой, имеющей ствол с цилиндрическим выходным отверстием. Такая форма отверстия создает струю напыляемого материала цилиндрической формы с разлетающимися частицами. При напылении поверхностей цилиндрических деталей, особенно малого диаметра, только часть струи встречается с поверхностью перпендикулярно, обеспечивая удар и высокую адгезию частиц с напыляемой поверхностью, а большая часть скользит по поверхности и не обеспечивает сцепление, улетая в воздух. Необходимо устранить этот недостаток.
За прототип принят патент RU №2106915. Устройство состоит из детонационной пушки, установленной на механизме перемещения пушки, механизма перемещения детали, защитной камеры, состоящей из разъемного корпуса, неподвижно установленного на станке механизма перемещения детали, относительно напыляемого участка детали, и съемной крышки, установленной на стволе пушки и снабженной упругим элементом. Деталь обхватывается разъемным корпусом защитной камеры.
Ствол вводится внутрь камеры так, что съемная крышка камеры, неподвижно установленная на стволе, упруго поджимается к боковым стенкам камеры. Деталь вращается, а стол пушки вместе с крышкой совершает возвратно-поступательное перемещение относительно детали и боковых стенок камеры.
К недостаткам этого устройства относится то, что ствол пушки имеет цилиндрическое выходное отверстие, которое создает струю напыляемого материала цилиндрической формы, при которой только часть струи встречается перпендикулярно с поверхностью и обеспечивает удар и адгезию частиц с поверхностью, особенно малого диаметра, а большая часть скользит, не обеспечивая удара и улетает в воздух, расходуясь нерационально.
Задачей полезной модели является получение компактной струи напыляемого материала, сконцентрированной по оси детали для обеспечения удара и повышения адгезии частиц с напыляемой поверхностью.
Задача решается предлагаемым устройством.
Устройство для детонационного нанесения покрытий на цилиндрическую поверхность, включающее детонационную пушку, механизм перемещения пушки и напыляемой детали и защитную камеру, состоящую из корпуса и съемной крышки, причем корпус выполнен разъемным по оси отверстий в боковых стенках камеры для скользящего обхвата напыляемого участка детали и неподвижного закрепления камеры вдоль оси вращения детали, крышка камеры установлена неподвижно на стволе пушки, снабжена упругим элементом и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вместе со стволом относительно боковых стенок камеры, а конец ствола пушки выполнен сплющенным с образованием выходною отверстия в виде щели квазипрямоугольной формы, причем высота щели равна 0,3-0,5 диаметра дула, а длина деформированного элемента ствола равна 0,5-1,0 диаметра дула.
1
4
При напылении поверхностей цилиндрических деталей (шейки валов) вылетающая из пушки струя наносимого материала должна встретиться с напыляемой поверхностью под прямым углом, чтобы за счет удара частицы смогли внедриться в напыляемую поверхность, обеспечив высокую адгезию. Если диаметр струи будет соизмерим с диаметром поверхности, то только / диаметра поверхности или около 25% частиц струи встретится с поверхностью детали под углом близким к 90°. Остальная часть струи встречается с поверхностью с уменьшающимся углом до 0°, что не обеспечивает удара об поверхность и не обеспечит адгезию частиц к детали. Эти материалы улетают в воздух и будут расходоваться нерационально.
На фиг.1 представлена схема устройства для детонационного нанесения покрытий на цилиндрическую поверхность, например, на распределительный вал ДВС.
На фиг.2 показана деформированная часть 8 ствола 1 сверху в разрезе.
На фиг.3 показана деформированная часть 8 ствола 1 сбоку в разрезе.
На фиг.4 показана деформированная часть 8 ствола 1 по стрелке А-А.
Устройство состоит из детонационной пушки 1, установленной на механизме 2 перемещения пушки, механизма 3 перемещения детали 4, защитной камеры, состоящей из разъемного корпуса 5, неподвижно установленного на станине механизма перемещения детали относительно напыляемою участка детали, и съемной крышки 6, установленной на стволе пушки и снабженной упругим элементом 7. Ствол пушки 1 имеет деформированную часть 8, с образованием выходного отверстия в виде щели квазипрямоугольной формы с высотой щели равной 0,3-0,5 диаметра дула, а длина деформированной части ствола равна 0,5-1,0 диаметра дула.
Устройство работает следующим образом. Деталь устанавливается на механизме 3 перемещения. Затем обхватывается разъемным корпусом 5 защитной камеры, неподвижно устанавливаемом на станке механизма 3 перемещения детали 4. Ствол пушки 1 вводится внутрь камеры так, что съемная крышка 6 камеры, неподвижно установленная на стволе, упруго поджимается к боковым стенкам камеры. При напылении деталь 4 вращается, а ствол пушки 1 вместе с крышкой 6 совершает возвратно-поступательное перемещение относительно детали и стенок камеры.
Таким образом, при напылении предлагаемым стволом пушки с измененным выходным отверстием, вся сплющенная струя встречается с напыляемой поверхностью перпендикулярно, обеспечивая удар при встрече частиц с поверхностью, образуя качественный плотный слой наносимого материала с высокой адгезией и экономией напыляемых материалов.