[发明专利]用于工业工件的局部表面处理的设施和方法

说明书

一种用于要处理的工业工件(2)的局部表面处理的站(1)，包括系统(6)，该系统用于在处理室(5)和供应与排空回路(22，23)中施加真空，使得当施加所述真空时通过处理流体通过供应与排空回路(22，23)从储存桶(3A，3B，3C，3D，…)被吸到处理室(5)或者当供应与排空回路(22，23)被设置到大气压力时通过处理流体在重力作用下返回到储存桶(3A，3B，3C，3D，…)可以对该室进行供应或排空。

发明主题

本发明涉及一种用于在2D或3D几何结构和预定且完美界定的表面区域上对工业工件进行局部表面处理的设施和方法。

本发明尤其涉及对具有大尺寸的航空工件的局部处理，尤其涉及已经进行摩擦搅拌焊接(FSW)的工件的预先存在的表面处理的局部修复。

本发明还可以应用于必须进行局部表面处理的任何工业领域，无论是在生产领域(新产品)还是在修复领域(维修)。

技术背景和现有技术

在许多应用中，无论这些应用属于例如汽车领域还是航空领域，众所周知，工件、尤其是大型工件的表面处理可以在部件彼此组装之前进行。例如，在通过螺栓连接或铆接组装之前，可以对工件进行一系列处理以改善其保护或使其表面功能化。这些处理通常通过在包含处理产品的一个或多个相继浴中将工件淬火来完成，从而获得符合工件使用领域的合格涂层。处理顺序可以例如包括以下相继步骤：除油、漂洗、剥离、漂洗、转化处理、漂洗、钝化、漂洗和干燥。

因此，在特定航空领域，工件和组件的重量是一个重要的约束。为了显著减轻飞机的重量，可以例如通过摩擦搅拌焊(FSW)技术有利地代替通过螺栓连接或铆接的组件。这种技术使得可以使用非消耗性工具并且在不熔化要组装的工件的材料的情况下在固态下组装两个工件。此技术的缺点是，在产生焊缝本身和/或对其进行清洁之后，通过搅拌摩擦焊完成的焊缝附近的每个工件的表面涂层的劣化。

因此，如果必须修复或修整表面的一部分，则在这个部分上进行与在其生产期间限定的处理相同的处理将是令人感兴趣的。因此，有必要在可能具有复杂三维几何结构的表面上施加使用一系列以正确的浓度和温度施加的并仅在需要这时才施加的化学溶液的局部表面处理。一种解决方案是开发一种适于工件的几何结构和尺寸的处理单元，该单元必须在机械和化学上与不同的解决方案相容，并且必须确保完全的密封性。

文件WO 2016/071633 A1(或FR 3027826 A1)描述了一种用于工业工件的局部表面处理的系统和方法。根据此技术，可以在损坏的位置局部处理组装的工件。所公开的系统包括多个包含化学处理产品的储器以及称为“浴箱”的处理单元，从而可以界定位于要处理工件上的密闭空间。包括阀组的受控压力回路可以为这些单元供应容纳在不同储器中的处理产品。这样，可以用与将整个工件浸入浴中的技术中使用的相同的产品对工件进行局部处理、涂覆或涂漆。在通过浴对各个工件进行表面处理之后焊接工件的情况下，此技术使得相对于浸入浴中，不会危及处理的质量和任何验证。

在现有技术中，不存在这种类型的工业设施和自动化设施，使得可以再现在工件的初始生产期间进行的一系列表面处理。现有解决方案通常包括机械准备，添加或不添加材料和局部涂料。现有解决方案还可以实施使用涂料刷或缓冲液(例如：使用Dalistick^TM进行电解)手动施加的替代性、因此低性能表面处理。在这种情况下，处理过的区不会被紧密覆盖，并且这会引起产生溶液损失的流动并且会污染或改变与需要处理的区相邻的区。这种处理例如是钝化处理，钝化处理还可以促进将覆盖该区的涂料的粘附。如果必须依次施加不同的相继化学处理，则需要分几个步骤完成，而不是在同一装置中完成，通常不会自动完成。

文件US 5,173,161 A涉及一种装置和使用该装置在制造的工件上施加和/或去除涂层的方法。该装置包括用于运送流体的装置和适合于接纳制造的工件的容器。该容器包括连接到流体源的输入管线、将容器连接到流体源的输出管线，该流体源定位于运送装置的下方，以及将输入管线和输出管线连接到流体源的控制装置。运送装置是结合到容器的输出管线中的真空泵。