[发明专利]与喷涂枪一起使用的喷嘴

说明书

技术领域

本公开涉及用于与喷涂枪一起使用的喷嘴，且更具体而言，涉及用于在难以接近的表面上冷喷涂粒子的成角度的喷嘴。

背景技术

冷喷涂系统和方法用于将各种类型的涂层涂敷到物体的表面或基底上。例如，钢机械部件可涂有材料的保护层以防止机械部件被腐蚀。

冷喷涂方法使用喷枪，该喷枪接纳诸如(例如)氦气、氮气和空气的高压气体与诸如(例如)粉末形式的金属、难熔金属、合金和复合材料的涂层材料。粉末颗粒在压力下被引入喷枪内的气体流中并从喷嘴喷出。气体流速度在喷嘴内和/或在离开喷嘴之后可以是超音速的。粒子在气体流中被加速到可达到超音速的高速。

粉末在高速下撞击基底。粉末的动能导致粉末颗粒在与基底撞击时变形和变平。变平会促进与基底的冶金结合、机械结合、或组合的冶金与机械结合，并在基底上产生保护涂层。冷喷涂方法的优点包括粒子在飞行期间的可忽略不计乃至不存在的相变或氧化和已结合粒子的高粘合强度。

带有用来将过程气体加速到超音速的会聚/发散喷嘴的喷枪通常是笨重的，沿圆柱形或矩形的轴线测得为3-10英寸。尽管适合在许多应用中使用，但这些标准的直喷嘴喷枪往往不能在例如燃气涡轮的过渡件或内燃机的气缸中的内部区域和封闭空间上使用，因为不能适当地定位喷嘴以在这些难以接近的区域内的物体的表面上沉积粒子。

最佳喷涂条件通常在高速粒子尽可能接近直角地撞击基底时实现。这在较小的封闭区域中仍然是一项挑战，因为喷嘴的长度不允许直角喷涂。例如，8英寸长的喷嘴将需要至少10英寸的间隙来进行直角喷涂。较小的部件中常常不能得到这样的间隙。如果以除大约90度的角度之外的角度对基底进行喷涂，则存在工艺效率的降低，因为粒子不能有效地结合到部件或基底，导致受影响区域具有较少的沉积材料。

因此，将有益的是提供带有这样的喷嘴的喷枪：该喷嘴有能力喷涂难以接近的位置，即对于常规喷嘴不可接近的封闭区域内的位置。

发明内容

一个示例性实施例包括用于将涂层材料涂敷到基底的喷嘴。喷嘴包括起作用来从其发出涂层材料的排放部。喷嘴也包括起作用来在其中接纳给料的材料接纳部。排放部与材料接纳部成角度，使得涂层材料从排放部排放并撞击基底的区域和与之结合。排放部可被定位成以便在各种位置涂敷涂层材料。

一个示例性实施例包括用于将涂层材料涂敷到基底的动力喷涂枪。动力喷涂枪包括具有材料接纳部和喷嘴排放部的喷嘴。喷嘴排放部起作用来从其发出涂层材料。喷嘴排放部的纵向轴线相对于材料接纳部的纵向轴线成角度，使得涂层材料撞击基底的区域并与之结合。喷嘴排放口可被定位成以便在各种位置涂敷涂层材料。

一种通过动力工艺将涂层材料涂敷到基底的示例性方法包括：将给料供应至喷嘴的材料接纳部；将给料混合以形成涂层材料；加速涂层材料；以及从喷嘴的排放部相对于材料接纳部的纵向轴线成角度地排放涂层材料。喷嘴排放部可被定位成以便在各种位置涂敷涂层材料到基底。

根据下面的结合附图得到的对优选实施例的更详细的描述，本发明的其它特征和优点将显而易见，附图以举例方式示出了本发明的原理。

附图说明

图1示出动力喷涂系统的一个示例性实施例的图解视图。

图2示出带有成角度的喷嘴的第一示例性实施例的喷枪组件的一个示例性实施例的示意性局部剖视侧视图。

图3示出带有成角度的喷嘴的第二示例性实施例的喷枪组件的该示例性实施例的示意性局部剖视侧视图。

图4示出带有成角度的喷嘴的第三示例性实施例的喷枪组件的该示例性实施例的示意性局部剖视侧视图。

图5示出带有成角度的喷嘴的第四示例性实施例的喷枪组件的该示例性实施例的示意性局部剖视侧视图。

图6示出带有成角度的喷嘴的第五示例性实施例的喷枪组件的该示例性实施例的示意性局部剖视侧视图，成角度的喷嘴相对于冷喷枪组件可移动。

图7示出与以虚线显示的现有技术喷涂系统相比较的以实线显示的动力喷涂系统的一个示例性实施例的图解视图，动力喷涂系统以相对于基底大约90度的角度沉积涂层材料，现有技术喷涂系统以不是大约90度的角度沉积涂层材料。

具体实施方式

在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对各个实施例的全面理解。然而，本领域的技术人员将理解，这些实施例可在没有这些具体细节的情况下实践，这些实施例不受限于所示出的实施例，并且这些实施例可在多种备选实施例中实践。在其它实例中，熟知的方法、程序和部件没有被详细描述。