[發明專利]冷氣噴涂槍

有效

• 申請號: 200780010476.1
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN101410551A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: T·施密特;P·海因里希;H·克雷耶;P·里希特
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 過曉東

技術領域

本發明涉及一種用于冷氣噴涂的裝置。本發明特別涉及一種冷氣噴槍以及具有該冷氣噴槍的裝置，以及利用根據本發明的冷氣噴槍的方法。

背景技術

在冷氣噴涂或動力學噴涂過程中，在沒有熔接或熔化的情況下，1μm至250μm的粉末顆粒在氣流中被加速至200m/s至1600m/s的速度，并被噴射至待涂覆的表面，即基底。具有在和基底碰撞后，在很高膨脹率下的塑性變形造成碰撞界面處的溫度升高，導致粉末材料和基底以及自身相互的焊接。然而，最小的碰撞速度必須因此超過所謂的臨界速度。焊接的機理和品質可以與爆炸焊相比較。通過使加工氣體升溫，提高了氣體的音速，和因此氣體在噴嘴中的流動速度，以及因此顆粒碰撞的速度。例如，氣體可以被加速至超音速，例如，在拉瓦爾(Laval)噴嘴中，即一種初始匯聚至噴嘴頸而后擴散的噴嘴，其中在噴嘴頸之前或之后將粉末材料注入氣體射流中，并朝向基底加速。

隨著加工氣體溫度的升高，顆粒在碰撞時溫度升高。這導致粉末材料的熱軟化和延展，降低了碰撞顆粒的臨界速度。因為音速也升高，通過提高加工氣體溫度使碰撞時的顆粒速度和顆粒溫度都提升。兩者都對涂覆效率和涂層質量具有有利的影響。此處的加工氣體溫度始終保持在用于噴涂的粉末材料的熔點以下。與通過氣體熔化粉末顆粒的其他噴涂法相比，在冷氣噴涂法中也使用“更冷”的氣體。如同通過熱氣體熔化添加物的噴涂法，因此在冷氣噴涂中必須加熱氣體。

需要高壓氣體有力地加速粉末顆粒，特別是25至100μm的更粗糙的顆粒。為此，用于冷氣噴涂的裝置的部件必須相應地設計為耐壓的。靜態運行的大多數系統被設計為30巴，其中獨立組件被設計為此處所需的約35巴的預壓。一些系統類型甚至僅被設計為最高15巴或最高7巴的壓力。若要進一步提高壓力和可使高溫直接作用于部件的接觸面的材料，則導致必須使用昂貴且難以加工的高溫材料，或者造成部件，特別是噴槍，由于其尺寸和所需的壁厚而變得相對更重。經由接觸面的熱耗散也導致損耗和非期望的氣體溫度降低，特別是在拉瓦爾噴嘴的噴嘴頸的前方。

由US?6,623,796?B1公開了帶有由在噴嘴頸處相互壓緊的輸入圓錐和輸出圓錐構成的拉瓦爾噴嘴的噴槍。經由空氣加熱器和混合室向該拉瓦爾噴嘴供應高壓空氣，在該混合室中混入空氣-粉末。通過作為超音速噴嘴的拉瓦爾噴嘴加速粉末，并通過在空氣加熱器中加熱的空氣進行加熱，而不發生熔融。

該現有技術的缺點是噴槍部件的材料強度和厚度必須被設計為非常高，以耐受材料在高溫時的高壓力，因為材料強度隨著溫度大幅降低。

后繼公開的DE?10?2005?004?116披露了帶有用于加速氣體射流和顆粒的噴嘴的冷氣噴槍，其分為會聚的噴嘴部分和噴嘴出口，它們在噴嘴頸處相互結合，其還具有末端距噴嘴頸大于40mm的粉末注入管。

后繼公開的DE?10?2005?004?117披露了具有噴槍的冷氣噴涂裝置，該噴槍具有噴嘴和加熱氣體的加熱器，其中加熱氣體的加熱器分為至少兩個加熱器，后加熱器直接設置在噴槍上，而第二個松動安裝的前加熱器通過線路與噴槍相連接。

后繼公開的DE?10?2005?053?731披露了用于高壓氣體加熱的裝置，其帶有流通氣體的壓力罐，設置在壓力罐中的加熱元件和隔熱體。隔熱體設置在壓力罐的內壁上，而且壓力罐具有散熱裝置，從而具有比加熱的氣體更低的溫度。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種冷氣噴涂裝置，特別是噴槍，其可用處于高溫和高壓下的氣體運行，仍然具有低的重量，并且具有易于操縱的噴槍。

該目的通過具有本發明特征的冷氣噴槍、根據本發明的冷氣噴涂裝置和根據本發明的冷氣噴涂方法來實現。