[实用新型]一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置

说明书

本实用新型提供了一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置，其包括：底板；冷喷涂喷嘴，其连接于第一移动机构上，第一移动机构安装于底板上，第一移动机构带动冷喷涂喷嘴沿着竖直和水平两个方向移动，冷喷涂喷嘴连接冷喷涂机构；超声头，其连接于第二移动机构上，第二移动机构安装于底板上，第二移动机构带动超声头沿着竖直和水平两个方向移动，第二移动机构和第一移动机构分别位于薄壁件的相对两侧，第二移动机构和第一移动机构同步运动，超声头和冷喷涂喷嘴在薄壁件的相对两侧处于同一水平线上，超声头连接超声波发生器。本实用新型在原有的冷喷涂装置的基础之上增加了超声波辅助功能，从而使基体表面更易喷涂，以改善冷喷涂质量。

技术领域

本实用新型涉及表面工程领域中的冷喷涂领域，具体涉及一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置，再具体涉及一种使用超声辅助将粉末粒子沉积到工件表面以制备薄涂层的冷喷涂装置。

背景技术

冷喷涂是一种基于空气动力学原理的表面喷涂工艺，其原理是利用高压气体通过缩放管产生超音速流动，携带金属粉末颗粒使其撞击基体，产生塑性变形在基体表面实现结合。在此过程中，固态颗粒被加速到300m/s以上。与其他热喷涂技术相比，冷喷涂的最大优势在于工艺温度较低，可大幅度降低颗粒氧化和分解等不良反应，其制备的涂层保持了材料原有的成分、结构和性能。冷喷涂制备的金属涂层广泛应用于航空航天、海洋船舶、轨道交通、生物医疗、电磁屏蔽、零部件修复。冷喷涂涂层中，粒子与基体、粒子与粒子之间的结合主要依靠颗粒的塑性变形。

对于一些强度高、塑性差的材料，普通的冷喷涂方法形成的涂层在表面质量和涂层性能上都有一定的缺陷，但是一些材料由于其本身的特性与特殊的应用场合，必须喷涂特性的材料以形成涂层，普通的冷喷涂方法形成的涂层难以达到其涂层性能及质量要求。研究发现，对材料施加某一方向的超声振动，利用超声波发生器控制其振动能量，能够降低材料塑性，达到材料辅助成形的目的。与常规的塑性成形工艺相比，超声振动能够有效降低金属材料的屈服应力，提高材料的成形极限，改善成形性能。超声振动可应用于冷喷涂以改善涂层质量与性能。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置，在原有的冷喷涂装置的基础之上增加了超声波辅助功能，从而使基体表面更易喷涂，以改善冷喷涂质量。

为此，本实用新型提供了一种用于薄壁件涂层制备的超声辅助冷喷涂装置，其包括：

底板，其上固定设置有定位部件，薄壁件固定于定位部件上；

冷喷涂喷嘴，其连接于第一移动机构上，第一移动机构安装于底板上，第一移动机构带动冷喷涂喷嘴沿着竖直和水平两个方向移动，冷喷涂喷嘴连接冷喷涂机构；

超声头，其连接于第二移动机构上，第二移动机构安装于底板上，第二移动机构带动超声头沿着竖直和水平两个方向移动，第二移动机构和第一移动机构分别位于定位部件的相对两侧，第二移动机构和第一移动机构同步运动，超声头和冷喷涂喷嘴在薄壁件的相对两侧处于同一水平线上，超声头连接超声波发生器。

进一步地，上述定位部件为装夹板，薄壁件的底部插入装夹板的夹口内。

进一步地，上述第一移动机构包括水平安装的第一水平架和垂直安装的第一垂直架，第一水平架固定安装于底板上，第一垂直架连接第一驱动部件，第一驱动部件驱动第一垂直架沿着水平方向在第一水平架上来回移动，冷喷涂喷嘴连接第二驱动部件，第二驱动部件驱动冷喷涂喷嘴沿着垂直方向在第一垂直架上来回移动。

进一步地，上述第一水平架固定安装于多个第一底脚上。

进一步地，上述第一驱动部件和第二驱动部件皆为电缸。