[發明專利]一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法

有效

• 申請號: 201310113414.0
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103233194A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 高緒國;王舫;徐長安;趙世強;張虹
• 申請（專利權）人: 大連圣邁新材料有限公司
• 主分類號: C23C4/04
• 分類號: C23C4/04;C23C4/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于表面涂裝技術領域，涉及的是一種金屬表面粉末涂裝的火焰噴涂方法，具體的說是涉及一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法。

背景技術

聚醚醚酮聚合物（PEEK）是一種線性新型半晶態芳香族熱塑性工程塑料，?聚醚醚酮及其化合物的玻璃轉化溫度為143°，熔點為334°C。在自潤滑性、拉伸強度、彎曲強度、熱傳導率、體積電阻率及耐腐蝕耐高溫等方面是目前所有樹脂中最為優秀的一種，被認為是目前被使用的最高級的熱塑性樹脂。但是，由于目前其價格昂貴，只有在航空航天、軍工核能、石油化工、醫療器械、精密儀表等高端行業少量使用。制品也以注塑，擠出及模壓居多。表面噴涂制品由于工藝不成熟等局限，無法滿足目前的要求而受到限制。目前，聚醚醚酮的噴涂制品以靜電噴涂和懸浮液噴涂居多，但是這兩種噴涂方法存在這缺陷，靜電噴涂由于“反電離”和“法拉第籠屏蔽效應”，在一些特殊形狀的工件上，很難取得均勻一致的涂層，另外要想取得較厚的涂層，必須進行多次噴涂；懸浮液噴涂很難取得超過50μm厚度的涂層。以上兩種方法均無法噴涂無法在烘箱中加熱的基材，對需現場維修或施工的零部件更是無能為力。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法，該方法采用專用火焰噴涂設備，利用火焰將聚醚醚酮粉末加熱至半熔融或熔融狀態，然后在高壓氣流的作用下高速噴出，沖擊金屬基材并涂覆在基材表面，形成牢固的具有晶體結構的涂層。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及的一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法，其采用火焰噴涂設備，在金屬基材表面直接噴涂聚醚醚酮粉末，制備聚醚醚酮涂層，其特征在于所述方法包括如下步驟：

步驟一

金屬基材表面的預處理：將要噴涂的基材采用氧化鋁砂進行噴砂處理，控制噴砂機的空氣壓力在0.5~0.6Mpa，得到粗糙表面，用氣流吹凈表面的浮砂，用丙酮清洗基材表面，晾干；

步驟二

基材表面的預加熱：采用丙烷作為燃料氣，打開火焰噴涂設備，點燃燃料氣，將基材預熱；

步驟三

噴涂操作：當基材溫度達到預熱溫度后，通過火焰噴涂設備將所述的粉末加熱至半熔融或熔融狀態，然后在高壓氣流的作用下高速噴于預先處理好的金屬基材上，通過控制火焰噴涂設備的各項參數及移動速度，制成不同厚度的堅硬致密的聚醚醚酮涂層，其中開啟火焰噴涂設備的送粉器，采用100~150℃的氮氣為送粉氣，使聚醚醚酮粉末通過送粉器的霧化振動輸送到送粉器出口處，并連同送粉氣體一起離開送粉桶進入噴槍，噴槍與基材呈60~90°角，與基材保持15~20cm的距離進行移動，控制丙烷燃料氣的壓力為0.15~0.25Mpa，氧氣壓力為0.3~0.5Mpa，送粉氣氮氣的壓力為0.3~0.4?Mpa，根據要噴涂的厚度控制噴槍移動的速度。

所述的一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法，其特征在于，聚醚醚酮采用粒徑在25~120μm的潔凈干燥粉末。?

所述的一種用于聚醚醚酮粉末的火焰噴涂方法，其特征在于，對于鋁制品預熱溫度在230~250℃，對其他金屬預熱溫度為370~390℃。

本發明的效果和益處是：采用的火焰噴涂聚醚醚酮粉末的方法，能夠噴涂各種無法在烘箱中加熱的基材以及需現場施工的裝置及零部件，無需后續的高溫燒結工序；還可用于靜電噴涂受法拉第籠屏蔽效應限制而無法應用的特殊形狀的基材；可對現有的受磨損的部件進行現場修復，而不必更換。能夠一次性得到超過300μm厚度的涂層，對那些要求涂層較厚的基材，能夠一次成型，避免二次加工造成的能源消耗。采用的火焰噴涂方法是用高速氣流沖擊基材表面，聚醚醚酮在熔融過程中發生重組，能夠得到更加致密堅硬的涂層表面，與金屬基材的結合力更加緊密。

具體實施方式

以下結合技術方案詳細敘述本發明的具體實施方式。

實施例1：在不銹鋼板的表面噴涂聚醚醚酮粉末

1、用46#氧化鋁砂對不銹鋼板表面進行噴砂處理，控制噴砂機的空氣壓力為0.6Mpa，用氣流吹凈表面浮砂，用丙酮清洗表面，晾干。

2、打開火焰噴涂設備，采用丙烷作為燃料氣，點燃燃料氣，對不銹鋼基材表面，將基材預熱至370℃。

3、打開火焰噴涂裝置的送粉器，加入粒徑在50μm的聚醚醚酮粉末，采用120℃的氮氣作為送粉氣，控制丙烷燃料氣的壓力為0.15Mpa，氧氣壓力為0.3Mpa，送粉氣氮氣的壓力為0.3?Mpa，噴槍與基材呈60°角，與基材保持15cm的距離進行移動，進行噴涂操作，得到厚度均勻的涂層。