Устройство для нанесения покрытий Советский патент 1990 года по МПК B24B39/00 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке материалов методом поверхностного пластического деформирования с одновременным нанесением покрытий металлических материалов,и может быть использовано в различных областях производства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества обработки за счет устранения эффекта перемешивания поверхностного слоя материала покрытия в зоне контакта с ворсом ш,етки.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства- на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Устройство для нанесения покрытий на изделие включает щетку 1 с металлическим ворсом 2, полый цилиндр 3 материала покрытия. Конец цилиндра 3 контактирует с ворсом 2 шетки 1 по дуге 4. Полый цилиндр 3 материала покрытия установлен в теплоизолирующей направляющей 5 и имеет возможность вращения вокруг собственной продольной оси 6. Цилиндр 3 снабжен приводом вращения (не показан). Обрабатываемое изделие обозначено позицией 7.

Устройство работает следующим образом.

Вращающаяся по направлению стрелки щетка 1 с металлическим ворсом 2 контактирует по дуге 4 с концом полого цилиндра материала покрытия, разогревает его за счет трения металлического ворса 2 о материал покрытия. Размягченный металл покрытия снимается ворсом 2 щетки 1 и переносится на поверхность изделия 7, осуществляя нанесение покрытия с одновременным упрочнением поверхности за счет ударного воздействия ворса щетки по поверхности изделия. Вращение полого цилиндра 3 материала покрытия вокруг оси 6 обеспечивает равномерный съем с поверхности металла и равномерное покрытие на изделие. Постоянное прижатие цилиндра 3 материала покрытия к ворсу 2 щетки 1 осуществляется приводом ее вращения.

Угол наклона продольной оси цилиндра к горизонтальной оси симметрии щетки, равный 10-20°, выбран из условия достижения положительного эффекта при нанесении покрытия. При углах наклона менее 0° образуются две зоны контакта ворса щетки с торцом полого цилиндра, что является нежелательным, так как возрастает нагрузка на привод вращения щетки и возрастает износ элемента покрытия. Увеличение угла наклона свыще 20° приводит к резкому ухудшению условий съема металла покрытия и более интенсивному износу ворса щетки.

Толщина стенки полого цилиндра материала покрытия равна б(5-10)с(в и выбрана из условия соблюдения температурного режима на контакте щетка-элемент пок0

рь1тия, при котором последний нагревается до температуры, близкой к температуре плавления, легко срезается ворсом щетки и полностью переносится на обрабатываемое из- делие, что позволяет получать покрытия с максимальной толщиной 100-150 мкм.

Диаметр полого цилиндра материала покрытия, равный D(3-5)8,, выбран из условия приближения зоны контакта к прямолинейной форме.

Полый цилиндр с диаметром менее ЗВ образует резко криволинейный контакт, что приводит к неравномерному и интенсивному износу щетки и снижению качества покрытия, а увеличение диаметра полого цилиндра свыше 5Bui приводит к увеличению габаритов устройства без заметного улучщения качества покрытия, а следовательно, не является целесообразным.

Таким-образом, предлагаемое устройство позволяет расщирить технологические возможности и улучшить качество покрытия. Устройство позволяет осуществлять нанесение покрытий как из мягких пластичных материалов, так и из твердых малопластичных

5 материалов за счет интенсивного разогрева силами трения материала покрытия в зоне контакта с ворсом щетки. Зона контакта представляет собой сегмент тонкостенного полого цилиндра, который прогревается ворсом щетки до температуры, близкой к тем0 пературе плавления,легко и более равномерно снимается ворсом щетки и переносится на обрабатываемое изделие. Расположение продольной оси полого цилиндра под некоторым углом к горизонтальной оси симметрии щетки позволяет обеспечить только одну

5 зону контакта полого цилиндра материала покрытия с ворсом щетки, что значительно улучщает условия съема металла покрытия, повыщает толщину и качество покрытия. Изменяя угол наклона продольной оси поQ лого цилиндра, толщину стенки и ее диаметр, можно в широких пределах регулировать режим съема металла покрытия и, как следствие, получать покрытия различной толщины (от 5 до 150 мкм) и различной пористости. Использование в устройстве теплоизолирую

5 Ц|ей направляющей также способствует рациональному использованию тепла, выделяющегося при трении ворса щетки об элемент материала покрытия. Повышение качества наносимого покрытия с помощью данного устройства достигается за счет уст0 ранения эффекта перемешивания поверхностного слоя в зоне контакта с ворсом щетки. Перемешивание поверхностного сюя материала покрытия происходит в результате неравномерного скольжения ворса щетки по поверхности материала покрытия. В результате неравномерного скольжения ворса щетки происходит образование многочисленных наплывов на поверхности материала покрытия, которые периодически

5

захватываются ворсом щетки и переносятся на обрабатываемое изделие в виде крупных частиц материала покрытия. Качество покрытия при этом резко ухудшается. Устранение эффекта перемешивания достигнуто за счет уменьшения площади контакта элемента материала покрытия с ворсом щетки путем применения в качестве элемента материала покрытия тонкостенного полого цилиндра.

Устройство имеет простую конструкцию и может быть легко изготовлено.

Формула изобретения

. Устройство для нанесения покрытий, содержащее щетку с металлическим ворсом, элемент из материала покрытия, контактирующий рабочей поверхностью с ворсом щетки, а также привод вращения указанного элемента, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей

и повышения качества обработки за счет устранения эффекта перемешивания поверхностного слоя материала покрытия в зоне контакта с ворсом щетки, элемент из материала покрытия выполнен в виде цилиндра с теплоизолирующей направляющей, причем последний установлен под углом к горизонтальной оси симметрии щетки, выбираемым в пределах 10-20°.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндр выполнен полым с толщиной б стенки и диаметром D, определяемыми из выражений

6(5-10)d,;

D()B, где Дв и Вш - соответственно диаметр ворса

и ширина щетки.

3.Устройство по п. I, отличающееся тем, что элемент из материала покрытия выполнен в виде набора концентричных цилиндров разного диаметра, причем последние изготовлены из различных материалов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке деталей поверхностным пластическим деформированием с одновременным нанесением покрытий из металлических материалов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества обработки за счет устранения эффекта перемешивания поверхностного слоя материала покрытия в зоне контакта с ворсом щетки. Устройство снабжено щеткой 1 с металлическим ворсом 2 и полым цилиндром 3 из материала покрытия. Конец полого цилиндра 3 контактирует с ворсом 2 щетки 1 по дуге 4. Материал покрытия подается по теплоизолирующей направляющей 5. Размягченный металл покрытия снимается ворсом 2 щетки 1 и переносится на поверхность изделия. За счет уменьшения площади контакта материала покрытия с ворсом щетки устраняется эффект перемешивания, что повышает качество обработки. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

CPU г. 2