Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия Советский патент 1987 года по МПК C23C2/00 

риодически с заданной частотой, смачивая проволоку 6 расплавом, осуществляют нанесение прерывистых двухслойных покрытий. Конструкция уст1

Изобретение относится к оборудованию для металлообработки, и в частности к устройствам для нанесения непрерывных и прерывистых покрытий на длинномерные изделия из расплава металла, и может быть использовано в электротехнической, радиоэлектронной промышленности и машиностроении.

Цель изобретения - повышение производительности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения нанесения двухслойных покрытий.

На чертеже схематично представлено устройство, обпщй вид.

Устройство состоит из жестко установленной ванны 1 для расплава 2, дно 3 которой выполнено в виде силь- фона с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения и свя зано с приводом вертикальных перемещений (не показан). Над поверхностью расплава установлена капиллярная система, образованная двумя жестко установленными под углом друг к другу пластинами 4 с соосньми отверстиями 5 для протягивания проволоки 6 и размещенным в зазоре между пластинами 4 вспомогательным элементом 7, выполненным в виде геометрического тела переменного сечения, например клина, имеющего сквозную полость 8, соосную отверстиям 5 в пластинах 4. На боковых поверхностях вспомогательного элемента 7 установлены примыкающие к ним и имеющие возможность перемещения по ним герметизирующие элементы 9, выполненные из несмачиваемого расплавом материала. Причем герметизирующие элементы 9 прижаты с постоянным усилием к вспомогательному элементу 7 посредством системы пружин 10, а вспомогательный элемент 7 жестко связан с дном 3 ванны 1 посредством штока 11, длина которого регулируется в зависимости

ройства обеспечивает нанесение двухслойных покрытий из различных распла- ВОВ, как прерывистых, так и сплошных покрытий. ил.

от исходного уровня расплава 2 в ванне 1 посредством стопорного элемента 12, смонтированного в дне 3 ванны 1. В случаях, когда для покрытий используют окисляющиеся металлы или сплавы, целесообразно защищать входные и выходные отверстия пластин 4 атмосферой из нейтрального газа. Для этого к пластинам 4 соосно отверстиям 5

дпя протягивания проволоки 6 крепят известным способом металлические трубки 13 и .Г4, внутри которых создают атмосферу из нейтрального газа, например из аргона или азота. Для

предотвращения поверхности расплава

от окисления охлаждения и колебаний на поверхности расплава 2 находится пластина 15 с отверстием для размещения капиллярной системы. Пластина 15 изготовлена из метериала, с плотностью ниже плотности расплава и не взаимодействующего с ним.

Устройство работает следующим образом.

В ванну 1 с установленной капиллярной системой до заданного уровня подают расплав 2, температуру которого поддерживают на необходимом уровне. Через капиллярную систему в

горизонтальном направлении пропускают проволоку 6, имеющую качественную поверхность, для обеспечения хорошей адгезии покрытия, и приводят в движение с заданной скоростью. Разматы5 ватели и направляющие (не показаны) обеспечивают центрирование проволоки 6 при ее прохождении через рабочие отверстия 5 капиллярной системы. Зазор между проволокой 6 и отверсти0 ями 5 в пластинах 4, герметизирующих элементах 9 таков, что когда проволока 6 проходит через них с рабочей скоростью, между проволокой 6 и соответствующими элементами капиллярной системы расплав не протекает. Это

312

достигается выполнением элементов ка .пиллярной системы из материала, не смачиваемого данным расплавом 2. Дно 3 ванны 1, выполненное в виде сильфо на, приводят в возвратно-поступатель мое вертикальное перемещение от привода (не показан) с рабочей частотой За счет жесткой связи между дном 3 и вспомогательным элементом 7 в виде клина уровень расплава 2 в капилляр- ной системе изменяется синхронно с перемещением дна 3, причем достигает своего заданного уровня за счет изменения уровня расплава 2 в ванне 1 и изменения ширины капилляров. Таким образом, периодически с заданной частотой, смачивая проволоку 6, осуществляют нанесение прерывистых покрытий. Конструкция капиллярной системы обеспечивает нанесение покрытий в две стадии. На первой стадии нанесения покрытит за счет высокой скорости движения проволоки 6, достигающей 10 м/с и в 2-3 раза выше, время контакта проволоки 6 с расплавом 2 дос- тигает сотых, тысячных долей секунды что способствует охлаждению тонкой пленки расплава 2, покрываемого проволоку 6, со скоростью 10 град/с, за счет интенсивного переноса тепла теплопроводностью от расплава 2 к проволоке 6, При прохождении полости 8 вспомогательного элемента 7 происходит дальнейшее охлаждение покрытия а контакт расплава 2 с проволокой 6 прекращается вследствие опускания дна 3 ванны 1. На второй стадии нанесения покрытия расплав 2 наносят таким же образом, но уже на сформировавшееся на первой стадии покрытие Скорость охлаждения покрытия на второй стадии достигает 10 град/с, что достаточно для получения мелкокристаллической или даже аморфной структуры в наносимых покрытиях, а это обеспечивает получение изделий с заданным градиентом свойств. В зависимости от требуемой протяженности прерывистых покрытий, промежутка между ними, толщины покрытий синхронизиру- ют скорость перемещения проволоки 6, частоту колебаний дна 3, а также устанавливают на заданный зазор вспомогательный элемент 7 капиллярной системы, посредством перемещения его в вертикальном направлении и фиксации в стопорном элементе 12, смонтированном в дне 3 ванны 1, Устройство позволяет наносить непрерывные пок104

рытия, для этого достаточно переместить дно 3 в направлении капиллярно системы и зафиксировать его, а такж получать непрерывнь е и прерывистые

покрытия одностадийно, для этого ДО

таточно убрать одну из пластин 5. Для предотвращения окисления проволоки 6 в трубки 13 и 14 подают инерный газ, например аргон.

Конструктивное выполнение ка1гил- лярной системы обеспечивает устройству также возможность реализации гибких технологических процессов. В частности, если необходимо нанести двухслойные покрытия из различных материалов, то однокамерную ванну земеняют на двухкамерную, В каждую из камер помещают материал, который запитывает капилляры. При протягивании изделия таким образом прерыв} с- тые покрытия получаются двухслойными. При получении прерывистых покрытий из одного материала, устройство позволяет формировать покрытия с градиентом свойств путем реализации двухстадийного нанесения, для чего синхронизируют скорость перемещения изделия и частоту перемещения дка в зависимости от протяженности прерывистых покрытий и промеж тка между ними.

Конструктивные особенности устрор ства обеспечивают получение прерывистых однослойных в две стадии и двухслойных покрытий с заданным градиентом свойств с высокой производительностью, что на 15-30% превьт1ает производительность базового объекта в связи с сокращением цикла поднятие - опускание уровня расплава в капиллярной системе за счет синхронного изменения ширины капилляров с перемещением Дна ванны.

Формула изобретения

Устройство ,цля нанесения покрытий на длинномерные изделия, содержащее ванну для расплава, дно которой выполнено с возможностью возвратно- поступательного вертикального перемещения , отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности и расширения функциональных возможностей путем обеспечения нанесения двухслойных покрь Т тй, оно снабжено капиллярной системой, выполненной в виде двух пластин с отверстиями и герметизирующими; эле512899106

ментами, жестко установленных под верхностях клина параллельно пласти- углом друг к другу, и вспомогатель- нам установлены с возможностью пере- ного элемента в виде клина со сквоз- мещения относительно клина гермети- ной полостью, соосной отверстиям в зирующие элементы, а сам клин жестко пластинах, при этом на боковых по- 5 связан с дном ванны.

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий на длинномерные изделия. Цель изобретения - повышение производительности и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения нанесения двухслойных покрытий. В ванну 1 подают рас плав 2 материала покрытия. Через отверстия 5 в пластинах 4 пропускают обрабатываемую проволоку 6. Дно 3 ванны I, выполненное в виде сильфо- на, приводят в возвратно-поступательное вертикальное перемещение с рабочей частотой. За счет жесткой связи между дном 3 и вспомогательным элементом 7 уровень расплава в капиллярной системе изменяется синхронно с перемещением дна 3, причем достигает своего заданного уровня за счет ,изменения уровня расплава 2 в ванне 1 и изменения ширины капилляров. Пес «е (Л ю 00 ;е