[发明专利]用于内部涂覆的等离子体涂覆喷枪

说明书

本发明涉及一种用于等离子体过程的涂覆喷枪，所述喷枪包括等离子体轴、等离子体颈部和等离子体头部，所述等离子体轴包括纵向通道，所述纵向通道沿轴向方向沿着从第一轴端到第二轴端的轴线延伸，所述等离子体颈部包括轴凸起部和头部凸起部以及至少一个颈部通道，所述至少一个颈部通道从所述轴凸起部延伸到所述头部凸起部，并且所述轴凸起部布置在第二轴端上，使得纵向通道通向所述至少一个颈部通道，所述等离子体头部包括颈部凸起部、等离子体开口以及至少一个头部通道，所述至少一个头部通道从所述颈部凸起部延伸到所述等离子体开口，并且所述等离子体头部的颈部凸起部布置在所述等离子体颈部的头部凸起部上，使得所述至少一个颈部通道通向所述头部通道。等离子体通道的路线偏离轴线，使得颈部通道相对于轴线偏心地、即相对于轴线偏移地通向头部通道。

技术领域

本发明涉及一种用于等离子体过程的涂覆喷枪，所述等离子体过程用于旋转、不对称或自由形态表面的内部涂覆。此处，所述表面的曲率方向包括凹方向和凸方向。

背景技术

在涂覆过程中，借助于气体混合物经由电弧产生等离子体5，将粉末气体混合物或金属丝注入到所述等离子体中。通过等离子体的热能，所供应的材料被部分熔化或完全熔化，并且通过离子体的动能在待涂覆的表面的方向上远离涂覆喷枪偏转。在此情况下，从所有方向的注入是可能的。

部分熔化或完全熔化的材料被加速到衬底上，并且通过附着到表面而粘附在那里。易延展的材料滴塑性地变形，并且与先前激活的表面形成机械附着（糙化过程/底切）。在固化过程期间，材料滴将先前由等离子体吸收的热能释放到衬底。

常规机械制造过程

在焰炬结构的现有技术中，已知常规制造方法，诸如车削、钻削、铣削、铸造以及等离子体喷枪的焊接和结合。此处，设计经常受到制造方法的影响。特别是对于延伸的且薄的内部涂覆工具（图：1），常规制造方法（诸如钻削）达到其物理负载极限。即使在发展阶段中，有意义的可行性经常受到制造过程的阻碍。

在过去，需要减小的直径的长喷枪通常只能通过费力的手工工作和无数的加工步骤来实现。在此情况下，挤压管被弯折并焊接在一起。所述管具有如下功能：使呈气体、电气和液体形式的不同介质彼此分离，以使它们绝缘并将它们传输到等离子体头部。由于不可拆卸的连接“焊接”，因此修正仅是困难的或可能非常复杂的。（图：2）。

附图说明

附图示出了：

图1：涂覆喷枪

图2：手动焊接图

图3：由铜合金制成的增材制造的等离子体头部

图4：增材制造的等离子体头部的详细图（在弯曲的膛孔内部）

图5：由铜合金制成的增材制造的负极

图6：深孔钻削的喷枪

图7：连接等离子体头部、负极和喷枪

图8：用以维持到气缸壁的距离的侧向偏移

图9：仅在焰炬头上的侧向偏移

图10：涂覆

图11：因粒子的非矩形撞击所致的不足型材填充（阴影效应）

图12：底切的经充分填充的型材填充（profile filling）

图13：角度校正

图14：气冷阳极（管型材铜合金、负极增材制造、绝缘（黑色）、绝缘阳极-阴极（白色））

图15：F210 RotaCoupler^TM中心线。

具体实施方式

增材制造过程和深孔钻削