Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия

Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 сильфона, 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аида С23С2/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЮЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21 ) 3953173/22-02 (22) 09.09. 85 (46) !5.02.87. Бюл. Р 6 (7l) Гомельский политехнический институт (72) М. Н. Верещагин, О. И. Палий, Е. А. Лапицкий и В. Е. Горунов (53) 621.793.06 ° 002.52(088.8) (56) Патент СИА Ф 3799789, кл. Il?"4, 1972.

Патент Японии В 49-41021, кл. С 23 С !/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 425991, кл. С 23 F 1/08, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРИТИЙ НА ДЛИННОИЕРНИЕ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к устрой" ствам"для нанесения покрытий на длин..SU„„1289910 А1 номерные изделия; Цель изобретения повышение производительности и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения нанесения двухслойных покрытий. В ванну 1 подают расплав 2 материала покрытия. Через отверстия 5 в пластинах 4 пропускают обрабатываемую проволоку 6. Дно 3 ванны 1, выполненное в виде сильфона, 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. Пе1289910 риодически с заданной частотой, смачивая проволоку 6 расплавом, осуществляют нанесение прерывистых двухслойных покрытий. Конструкция устt

Изобретение относится к оборудованию для металлообработки, и в частности к устройствам для нанесения непрерывных и прерывистых покрытий на длинномерные изделия из расплава ме- 5 талла, и может быть использовано в электротехнической, радиоэлектронной промышленности и машиностроении.

Цель изобретения — повышение производительности и расширение функцио- 1О нальных возможностей путем обеспечения нанесения двухслойных покрытий.

На чертеже схематично представлено устройство, общий вид.

Устройство состоит из жестко ус- 15 тановленной ванны 1 для расплава 2, дно 3 которой выполнено в виде сильфона с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения и связано с приводом вертикальных 20 перемещений (не показан). Над поверхностью расплава установлена капиллярная система, образованная двумя жестко установленными под углом друг к другу пластинами 4 с соосными 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 воз- 35 можность перемещения по ним герметизирующие элементы 9, выполненные иэ несмачиваемого расплавом материала.

Причем герметизирующие элементы 9 прижаты с постоянным усилием к вспо- 40 могательному 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 расплавов, как прерывистых, так и сплошных покрытий, 1 ил.

2 от исходного уровня расплава 2 в ван. не 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 иэ нейтрального газа. Для этого к пластинам 4 соосно отверстиям 5 для протягивания проволоки 6 крепят известным способом металлические трубки 13 и .14, 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 иэ 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 обеспсчения хорошей адгеэии покрытия, и приводят в движение с заданной скоростью. Разматыватели и направляющие (не показаны) обеспечивают центрирование проволоки 6 при ее прохождении через рабочие отверстия 5 капиллярной системы.

Зазор между проволокой 6 и отверстиями 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

i 2899 )О достигается выполнением элементов капиллярной системы иэ материала, не смачиваемого данным расплавом 2. Дно

3 ванны i, выполненное в виде сильфо-на, приводят в возвратно-поступатель- 5 ное 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- 10 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 15 образом, периодически с заданной частотой, смачивая проволоку 6, ocymeствляют нанесение прерывистых покрытий. Конструкция капиллярной системы обеспечивает нанесение покрытий в две 20 стадии. На первой стадии нанесения покрытич за счет высокой скорости движения проволоки 6, достигающей

10 м/с и в 2-3 раза выше, время контакта проволоки 6 с расплавом 2 достигает сотых, тысячных долей секунды, что способствует охлаждению тонкой пленки расплава 2, покрываемого проволоку 6, со скоростью 10 град/с, 6 за счет интенсивного переноса тепла 30 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. 40

Скорость охлаждения покрытия на второй стадии достигает 104 град/с, что достаточно для получения мелкокристаллической или даже аморфной структуры в наносимых покрытиях, а это 45 обеспечивает получение изделий с заданным градиентом свойств. В зависимости от требуемой протяженности прерывистых покрытий, промежутка между ними толщины покрытий синхронизиру 50 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 покj рытия, для этого достаточно переместить дно 3 в направлении капиллярной системы и зафиксировать его, а также получать непрерывные и прерывистые покрытия одностадийно, для этого дос таточно убрать одну из пластин 5.

Для предотвращения окисления проволоки 6 в трубки 13 и 14 подают инертный газ, например аргон, Конструктивное выполнение капиллярной системы обеспечивает устрой— ству также возможность реализации гибких технологических процессов. В частности, если необходимо нанести двухслойные покрытия иэ различных материалов, то однокамерную ванну земеняют на двухкамерную, В каждую из камер помещают материал, который запитывает капилляры. При протягивании изделия таким образом прерывистые покрытия получаются двухслойными ° При получении прерывистых покрытий иэ одного материала, устройс.во позволяет формировать покрытия с градиентом свойств путем реализации двухстадийного нанесения, для чего синхронизируют скорость перемещения изделия и частоту перемещения дна н зависимости от протяженности прерывистых покрытий и промежутка между ними.

Конструктивные особенности устройства обеспечивают получение прерывистых однослойных в две стадии и двухслойных покрытий с заданным градиентом свойств с высокой производительностью, что на 15-307 превышает производительность базового объекта в связи с сокращением цикла поднятие — опускание уровня расплава в капиллярной системе эа счет синхронного изменения ширины капилляров с перемещением дна ванны.

Формула и з о б р е т ения

Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия, содержащее ванну для расплава, дно которой выполнено с возможностью возвратнопоступательного вертикального перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прои .BDдительности и расширения функпиональных возможностей путем обес ..е:..ения нанесения двухслойных покрытий оно снабжено калиллярной системой, выполненной в виде двух пластин с отверстиями и герметизирующими эле1289910

Составитель В. Трегубов

Редактор Н. Кяптулинец Техред В.Кадар

Корректор В. Бутяга

Заказ 7872/26 Тираж 958

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д лам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ментами, жестко установленных под углом друг к другу, и вспомогательного элемента в виде клина со сквоз. ной полостью, соосной отверстиям в пластинах, при этом на боковых поверхностях клина параллельно пластинам установлены с возможностью перемещения относительно клина гермети" эирующие элементы, а сам клин жестко связан с дном ванны.