專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料的表面噴涂防腐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置及方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)已成為世界汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，2011年產(chǎn)量達(dá)到1800萬(wàn)輛，為了節(jié)約能源， 減少?gòu)U氣排放，汽車(chē)工業(yè)要發(fā)展必須實(shí)現(xiàn)輕量化。鎂合金是已知金屬材料中比重較輕的一種結(jié)構(gòu)材料，比鋼輕3/4，比鋁輕1/3，在汽車(chē)零部件中有較多的應(yīng)用，如方向盤(pán)、儀表板、座椅、齒輪箱以及發(fā)動(dòng)機(jī)外殼等。在運(yùn)動(dòng)部件上，輪轂也開(kāi)始應(yīng)用鎂合金。如飛機(jī)上的輪轂以及賽車(chē)上的輪轂，但是通常這些輪轂的應(yīng)用路況較好，使用時(shí)間較短。因此鎂合金輪轂有一般的微弧氧化、電泳噴涂、噴粉、烤漆的表面處理已經(jīng)能夠滿(mǎn)足要求。但由于鎂合金輪轂的合金成份比較活潑，碰撞刮擦后，表面抗氧化能力差，易蝕化。為了使鎂合金輪轂?zāi)苓m應(yīng)更廣泛的車(chē)型和能在更加復(fù)雜的路面上行駛，經(jīng)得起沙石沖擊和碰撞、刮擦，以上幾種表面處理方法均難以滿(mǎn)足要求，因?yàn)殒V合金微弧氧化的厚度為O. 010至O. 015mm，經(jīng)不起復(fù)雜路面沙石沖擊、刮擦，同時(shí)也經(jīng)不起大型輪胎安裝時(shí)鐵棒的撬動(dòng)、碰撞。因此，采用以上幾種鎂合金輪轂的表面處理或防腐技術(shù)僅適宜于車(chē)輪在路況極佳的條件下使用，難以適應(yīng)各種大型車(chē)輛的輪轂、輪胎的安裝需求以及在復(fù)雜道路和路況較差的條件下行駛使用的要求。
冷噴涂技術(shù)是在鎂合金表面上生成厚的鋁鍍膜的一種有效方法，它是通過(guò)將鋁合金顆粒高速撞擊基材，粒子發(fā)生純塑性變形聚合形成的涂層，可以較好的防止鎂合金材料的電腐蝕。但現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金基材冷噴鋁合金后所形成的涂層較薄，涂層與鎂合金之間的結(jié)合力較弱。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)鎂合金基材冷噴鋁合金時(shí)，噴頭的指向大多與噴涂面或噴涂點(diǎn)垂直，這導(dǎo)致鋁合金顆粒在噴涂面法線方向(即垂直于噴涂面或噴涂點(diǎn)的方向)上的結(jié)合強(qiáng)度較好，而在平行于噴涂面或噴涂點(diǎn)方向上的結(jié)合強(qiáng)度較差，從而導(dǎo)致涂層的孔隙度較大，影響了使用壽命。
公開(kāi)日為2001年10月17日，公開(kāi)號(hào)為CN 2454045Y的中國(guó)專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種超音速冷噴涂裝置，主要由本體、縮放噴管、混合器、抽吸泵管和進(jìn)料箱組成的超音速冷噴涂裝置，借助高壓常溫空氣A、B為載體，引射、混合和加速粉料至音速以上來(lái)完成材料表面改性。該裝置利用高壓氣流引射涂層粉末，在主高壓空氣的作用下一起經(jīng)縮放噴管使涂層粉末加速，使涂層粉末在超音速狀態(tài)下撞擊基板靶體，在常溫下完成工件表面噴涂。
公開(kāi)日為2012年7月4日，公開(kāi)號(hào)為CN102527544A的中國(guó)專(zhuān)利文件公開(kāi)了一種制備金屬?gòu)?fù)合梯度準(zhǔn)晶涂層的冷噴涂裝置及方法，該裝置的準(zhǔn)晶粉末送粉器和金屬或合金粉末送粉器分別通過(guò)管路連至氣固混合室，形成雙通道送粉結(jié)構(gòu)，在所述管路上分別設(shè)有準(zhǔn)晶粉末加熱器和金屬或合金粉末加熱器，氣體加熱器通過(guò)管路連接氣固混合室， 在氣固混合室的出口處設(shè)置超音速?lài)娮臁庠磯嚎s氣體的一分路進(jìn)入準(zhǔn)晶粉末送粉器，一分路進(jìn)入金屬粉末送粉器，一分路進(jìn)入加熱器，氣體和粉末通過(guò)氣固混合室進(jìn)入超音速?lài)娮煨纬蓺庖还屉p相流，氣一固雙相流中的固體顆粒噴射到工件表面，發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形沉積于工件表面。但上述結(jié)構(gòu)均存在涂層與基材之間結(jié)合不牢固，涂層較薄及涂層孔隙度較大的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金輪轂其涂層薄，與基材結(jié)合強(qiáng)度低，不能適應(yīng)復(fù)雜道路和路況較差的條件下行駛的問(wèn)題而提供一種涂層厚，結(jié)合牢固，使鎂合金輪轂表面具備了鋁合金輪轂的防腐特性的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置及方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的鋁合金涂層孔隙度大，容易被腐蝕，使用壽命短的問(wèn)題而提供一種涂層孔隙度小、耐腐蝕性好，使用壽命長(zhǎng)的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置及方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，包括機(jī)架及設(shè)置在機(jī)架上的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于固定輪轂的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)有輪轂加熱裝置，機(jī)架上還設(shè)有用于對(duì)輪轂冷噴鋁合金的噴頭，噴頭與用于控制其流量、噴速的噴頭噴涂控制裝置相連接，所述鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置還包括控制器，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置及噴頭噴涂控制裝置。本發(fā)明采用超音速冷噴鋁合金粉末，使鎂合金輪轂表面具備了鋁合金輪轂的防腐特性，在鎂合金輪轂外表面冷噴鋁合金粉末過(guò)程中，采用輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及輪轂外表恒溫控制裝置，可使鎂合金輪轂表面的溫度與冷噴鋁合金粉末的溫度相吻合，使鎂合金輪轂表面的鋁合金粉末接受更加均勻，結(jié)合更加牢固，重疊性更好，從而有效提高鋁合金粉末膜層厚度及均勻度。比未加溫的鎂合金輪轂的表面膜層厚度提高10-35倍，成為一件內(nèi)鎂合金基體，外鋁合金保護(hù)層的汽車(chē)輪轂。解決了現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金輪轂其涂層薄，不能適應(yīng)復(fù)雜道路和路況較差的條件下行駛的問(wèn)題。
作為優(yōu)選，機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，噴頭工作時(shí)，噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55 度?，F(xiàn)有技術(shù)鎂合金基材冷噴鋁合金時(shí)，噴頭的指向大多與噴涂面或噴涂點(diǎn)垂直，這導(dǎo)致鋁合金顆粒在噴涂面法線方向(即垂直于噴涂面或噴涂點(diǎn)的方向)上的結(jié)合強(qiáng)度較好，而在平行于噴涂面或噴涂點(diǎn)方向上的結(jié)合強(qiáng)度較差，從而導(dǎo)致涂層的孔隙度較大，影響了使用壽命。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中，嗔頭在嗔涂過(guò)程中也有可能與嗔涂面或嗔涂點(diǎn)形成一定的夾角，但這種夾角是不規(guī)則的，對(duì)提高涂層的結(jié)合力及降低涂層的孔隙度沒(méi)有什么作用。而本發(fā)明噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，噴頭工作時(shí)，噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，而本發(fā)明首先利用輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)這一特點(diǎn)，將噴頭朝向噴涂點(diǎn)的線速度方向且與噴涂點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度方向線之間構(gòu)成35至55度的夾角，輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角是保持不變的。這里所述的噴涂點(diǎn)，是指噴頭正對(duì)的小塊噴涂區(qū)；這里所述的噴涂面，是指上述噴涂點(diǎn)的總和，另外，小塊噴涂區(qū)可以看作都是平面結(jié)構(gòu)，而噴涂面可以是平面結(jié)構(gòu)，也可以是曲面結(jié)構(gòu)。這樣，噴頭噴出的鋁合金粉末與轉(zhuǎn)動(dòng)的噴涂面發(fā)生對(duì)撞，35 至55度的夾角兼顧了鋁合金顆粒在噴涂點(diǎn)法線方向上的結(jié)合強(qiáng)度及平行于該噴涂點(diǎn)的線速度方向上的結(jié)合強(qiáng)度，尤其是強(qiáng)化了涂層橫向(平行于噴涂點(diǎn)的線速度方向)的擠壓堆積作用，由于鋁合金顆粒在縱、橫兩個(gè)方向上均受到足夠的擠壓，因此不但提高了鋁合金涂層的結(jié)合強(qiáng)度，還可以大幅度地降低涂層的孔隙度，提高涂層的致密度。因此，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的鋁合金涂層孔隙度大，容易被腐蝕，從而造成使用壽命短的問(wèn)題。
作為優(yōu)選，輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔，所述輪轂加熱裝置的加熱溫度為70至220攝氏度，輪轂加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。加熱裝置將輪轂的溫度加熱到與噴頭所噴鋁合金粉末的溫度一致，有利于提高涂層與基材結(jié)合的牢固度，尤其是剛開(kāi)始進(jìn)行噴涂的時(shí)候，鋁合金粉末與輪轂的溫度差(通常鋁合金粉末的溫度高于輪轂)將影響兩者結(jié)合的牢固度。
作為優(yōu)選，機(jī)架上還設(shè)有噴涂面壓緊裝置，所述的壓緊裝置包括與噴涂面滾動(dòng)接觸的壓緊輪，壓緊輪的壓緊面與輪轂的噴涂面相適配，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O. SMPa0壓緊裝置對(duì)受到撞擊而發(fā)生塑性變形的鋁合金涂層進(jìn)行擠壓，可以提高涂層的致密度，降低涂層的孔隙度，提高鎂合金輪轂的防腐效果。
作為優(yōu)選，噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪加熱裝置，壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。壓緊輪加熱裝置的效果與本發(fā)明的輪轂加熱基本一致， 可以提高涂層的致密度，降低涂層的孔隙度，提高鎂合金輪轂的防腐效果。
作為優(yōu)選，噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪振動(dòng)裝置，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為 50至100赫茲，所述的振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸相連接。在壓緊輪上設(shè)置振動(dòng)裝置，在壓緊輪擠壓涂層的同時(shí)對(duì)壓緊輪施加一定頻率的振動(dòng)，這種小幅度的振動(dòng)對(duì)涂層具有沖擊作用，可以更進(jìn)一步提高涂層的致密度，降低涂層的孔隙度，提高鎂合金輪轂的防腐效果。
作為優(yōu)選，噴頭為一個(gè)或若干個(gè)，輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為60至120轉(zhuǎn)每分鐘。多個(gè)噴頭可以并列設(shè)置以加快噴涂速度，另外，也可以同時(shí)對(duì)輪轂的外周面及端面進(jìn)行嗔涂O
一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置的噴涂方法，所述的輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔，所述的機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置、噴頭噴涂控制裝置及噴頭位置控制裝置；包括以下步驟a.將鎂合金輪轂固定在轉(zhuǎn)軸上，輪轂的一側(cè)位于輪轂加熱裝置上的加熱腔內(nèi)。
b.通過(guò)控制器設(shè)定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、輪轂加熱溫度及噴頭工作參數(shù)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為60至 120轉(zhuǎn)每分鐘，輪轂加熱裝置的加熱溫度為70至220攝氏度，噴頭工作參數(shù)包括鋁合金粉末的溫度、噴速及流量，其中鋁合金粉末的溫度與輪轂加熱溫度一致。
c.開(kāi)啟輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)啟輪轂加熱裝置對(duì)輪轂加熱。
d.當(dāng)輪轂溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)。e.開(kāi)啟噴頭，對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末，持續(xù)噴涂3至6秒，同時(shí)控制器通過(guò)輪轂加熱裝置保持輪轂溫度不變。
f.關(guān)閉噴頭，轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明采用正反兩個(gè)方向分層交替噴涂，這樣可以使相鄰?fù)繉拥匿X合金顆粒呈現(xiàn)出交叉排列，進(jìn)而提高涂層的致密度。對(duì)用于噴涂輪轂外周圓弧面的噴頭，可以采用噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)的方式改變噴涂方向并滿(mǎn)足規(guī)定的角度要求，對(duì)用于噴涂輪轂端面(平面) 的噴頭，則可以采用噴頭擺動(dòng)的方式改變噴涂方向并滿(mǎn)足規(guī)定的角度要求。 g.重復(fù)步驟e、f，直至鎂合金輪轂表面的鋁合金厚度達(dá)到預(yù)定要求。
作為上述方法的優(yōu)選，機(jī)架上設(shè)有噴涂面壓緊裝置，所述的噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪加熱裝置，當(dāng)噴頭工作對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末時(shí)，壓緊裝置上的壓緊輪與噴涂面滾動(dòng)接觸，對(duì)輪轂噴涂起到壓緊作用，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O. 8MPa， 壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致，即壓緊輪壓緊面的溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。
作為上述方法的優(yōu)選，噴涂面壓緊裝置還包括壓緊輪振動(dòng)裝置，所述的壓緊輪振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸相連接，當(dāng)噴涂面壓緊裝置工作時(shí)，壓緊輪振動(dòng)裝置工作，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為50至100赫茲。
采用本發(fā)明的方法對(duì)鎂合金輪轂冷噴鋁合金粉末時(shí)，其噴頭也可以采用手持方式操作。
本發(fā)明的有益效果是它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金輪轂其涂層薄，與基材結(jié)合強(qiáng)度低，不能適應(yīng)復(fù)雜道路和路況較差的條件下行駛的問(wèn)題，也解決了現(xiàn)有技術(shù)的涂層孔隙度大，容易被腐蝕，使用壽命短的問(wèn)題。采用本發(fā)明的裝置及方法生產(chǎn)的鎂合金輪轂涂層厚、孔隙度小、結(jié)合牢固、耐腐蝕性好、使用壽命長(zhǎng)，使鎂合金輪轂表面具備了鋁合金輪轂的防腐特性，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
圖I是本發(fā)明鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置實(shí)施例I的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置實(shí)施例I的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖中未顯示側(cè)面噴頭；圖3是本發(fā)明鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置實(shí)施例2的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的輪轂轉(zhuǎn)向與圖2相反；圖4是本發(fā)明的噴頭與噴涂點(diǎn)的位置關(guān)系示意圖；圖5是本發(fā)明輪轂與鋁合金顆粒的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)鎂合金基材與鋁合金顆粒的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。
圖中1.輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，2.輪轂，3.轉(zhuǎn)軸，4.輪轂加熱裝置，5.噴頭，6.控制器，7.噴涂點(diǎn)，8.加熱腔，9.壓緊輪，10.壓緊輪加熱裝置，11.壓緊輪振動(dòng)裝置，12.彈簧，13.驅(qū)動(dòng)軸，14.鋁合金顆粒，15.加熱元件。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例I在如圖I圖2所示的實(shí)施例I中，一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，包括機(jī)架及設(shè)置在機(jī)架上的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)1，所述的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于固定輪轂2的轉(zhuǎn)軸3，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為60至120轉(zhuǎn)每分鐘，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)有輪轂加熱裝置4，輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔8，加熱腔設(shè)有加熱元件15，加熱腔的加熱溫度范圍為70至220攝氏度。 機(jī)架上還設(shè)有用于對(duì)輪轂冷噴鋁合金的噴頭5，噴頭分別設(shè)置在輪轂的外周面一側(cè)及輪轂的端面一側(cè)，噴頭與用于控制其流量、噴速的噴頭噴涂控制裝置相連接，所述鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置還包括控制器6，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置及噴頭噴涂控制裝置。所述的機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)7法線(圖4中η向) 及噴涂點(diǎn)線速度方向(圖4中V向)線所在的平面上，噴頭工作時(shí)，噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角(圖4中Θ角)為35至55度，在本實(shí)施例中如附圖所示為45度。
鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置的噴涂方法，輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔，所述的機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置、噴頭噴涂控制裝置及噴頭位置控制裝置；包括以下步驟a.將鎂合金輪轂固定在轉(zhuǎn)軸上，輪轂的一側(cè)位于輪轂加熱裝置上的加熱腔內(nèi). b.通過(guò)控制器設(shè)定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、輪轂加熱溫度及噴頭工作參數(shù)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為60至120 轉(zhuǎn)每分鐘，輪轂加熱裝置的加熱溫度為70至220攝氏度，噴頭工作參數(shù)包括鋁合金粉末的溫度、噴速及流量，其中鋁合金粉末的溫度與輪轂加熱溫度一致。
c.開(kāi)啟輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)啟輪轂加熱裝置對(duì)輪轂加熱。
d.當(dāng)輪轂溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)。e.開(kāi)啟噴頭，對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末，持續(xù)噴涂3至6秒，同時(shí)控制器通過(guò)輪轂加熱裝置保持輪轂溫度不變。
f.關(guān)閉噴頭，轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)。本發(fā)明采用正反兩個(gè)方向分層交替噴涂，這樣可以使相鄰?fù)繉拥匿X合金顆粒14呈現(xiàn)出交叉排列(見(jiàn)圖4)，與傳統(tǒng)噴涂方法的排列方式(見(jiàn)圖5)有顯著不同，可以提高涂層的致密度。
g.重復(fù)步驟e、f，直至鎂合金輪轂表面的鋁合金厚度達(dá)到預(yù)定要求。
實(shí)施例2實(shí)施例2的機(jī)架上還設(shè)有噴涂面壓緊裝置(見(jiàn)圖3)，所述的壓緊裝置包括與噴涂面滾動(dòng)接觸的壓緊輪9，壓緊輪的壓緊面與輪轂的噴涂面相適配，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O. SMPa0所述的噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪加熱裝置10，壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致，所述的噴涂面壓緊裝置還包括壓緊輪振動(dòng)裝置11，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為50至100赫茲，所述的壓緊輪振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧12 與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸13相連接，其余和實(shí)施例I相同。
對(duì)于設(shè)有噴涂面壓緊裝置的實(shí)施例，機(jī)架上還設(shè)有噴涂面壓緊裝置，所述的噴涂面壓緊裝置還包括壓緊輪加熱裝置，所述噴頭工作對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末時(shí)，壓緊裝置上的壓緊輪與噴涂面滾動(dòng)接觸，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O. 8MPa，壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致，其余與實(shí)施例I的方法相同。
對(duì)于設(shè)有振動(dòng)裝置的實(shí)施例，噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪振動(dòng)裝置，所述的壓緊輪振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸相連接，噴涂面壓緊裝置工作時(shí)，壓緊輪振動(dòng)裝置工作，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為50至100赫茲，其余與實(shí)施例I的方法相同。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明在設(shè)有壓緊輪時(shí)，壓緊輪加熱裝置與壓緊輪振動(dòng)裝置可以同時(shí)設(shè)置或選擇設(shè)置，噴頭也可以是一個(gè)或者多個(gè)，對(duì)于輪轂上不同的面，可以單個(gè)噴頭分別噴涂，也可以多個(gè)噴頭同時(shí)噴涂。另外，采用本發(fā)明的方法對(duì)鎂合金輪轂冷噴鋁合金粉末時(shí)，其噴頭也可以采用手持方式操作。
除上述實(shí)施例外，在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)及說(shuō)明書(shū)所公開(kāi)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的技術(shù)特征或技術(shù)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行重新選擇及組合，本發(fā)明的方法也可以根據(jù)這些技術(shù)特征或技術(shù)數(shù)據(jù)的改變而相應(yīng)調(diào)整，從而構(gòu)成新的實(shí)施例，這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)的，因此這些本發(fā)明沒(méi)有詳細(xì)描述的實(shí)施例也應(yīng)視為本發(fā)明的具體實(shí)施例而在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是包括機(jī)架及設(shè)置在機(jī)架上的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)，所述的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于固定輪轂(2)的轉(zhuǎn)軸(3)，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)有輪轂加熱裝置(4)，機(jī)架上還設(shè)有用于對(duì)輪轂冷噴鋁合金的噴頭(5)，噴頭與用于控制其流量、噴速的噴頭噴涂控制裝置相連接，所述鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置還包括控制器(6 )，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置及噴頭噴涂控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是所述的機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)(7)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，噴頭工作時(shí)，噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是所述的輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔(8)，所述輪轂加熱裝置的加熱溫度為70至220攝氏度，輪轂加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是所述的機(jī)架上還設(shè)有噴涂面壓緊裝置，所述的壓緊裝置包括與噴涂面滾動(dòng)接觸的壓緊輪(9)，壓緊輪的壓緊面與輪轂的噴涂面相適配，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O. SMPa0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是所述的噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪加熱裝置(10)，壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是所述的噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪振動(dòng)裝置(11)，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為50至100赫茲，所述的壓緊輪振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧(12)與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸(13)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置，其特征是噴頭為一個(gè)或若干個(gè)，輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為60至120轉(zhuǎn)每分鐘。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置的噴涂方法，所述的輪轂加熱裝置包括一可以容納部分輪轂的加熱腔，所述的機(jī)架上還設(shè)有用于控制噴頭位置的噴頭位置控制裝置，噴頭位置控制裝置與所述的控制器相連接，所述噴頭的中心軸線位于噴涂點(diǎn)法線及噴涂點(diǎn)線速度方向線所在的平面上，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置、噴頭噴涂控制裝置及噴頭位置控制裝置；其特征是包括以下步驟 a.將鎂合金輪轂固定在轉(zhuǎn)軸上，輪轂的一側(cè)位于輪轂加熱裝置上的加熱腔內(nèi)； b.通過(guò)控制器設(shè)定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、輪轂加熱溫度及噴頭工作參數(shù)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為60至120轉(zhuǎn)每分鐘，輪轂加熱裝置的加熱溫度為70至220攝氏度，噴頭工作參數(shù)包括鋁合金粉末的溫度、噴速及流量，其中鋁合金粉末的溫度與輪轂加熱溫度一致； c.開(kāi)啟輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)啟輪轂加熱裝置對(duì)輪轂加熱； d.當(dāng)輪轂溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)； e.開(kāi)啟噴頭，對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末，持續(xù)噴涂3至6秒，同時(shí)控制器通過(guò)輪轂加熱裝置保持輪轂溫度不變； f.關(guān)閉噴頭，轉(zhuǎn)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制器通過(guò)噴頭位置控制裝置驅(qū)動(dòng)噴頭擺動(dòng)或移動(dòng)，使噴頭的中心軸線與噴涂點(diǎn)線速度方向線之間的夾角為35至55度的范圍內(nèi)；g.重復(fù)步驟e、f,直至鎂合金輪轂表面的鋁合金厚度達(dá)到預(yù)定要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴涂方法，所述的機(jī)架上還設(shè)有噴涂面壓緊裝置，所述的噴涂面壓緊裝置還包括壓緊輪加熱裝置，其特征是所述噴頭工作對(duì)輪轂噴涂鋁合金粉末時(shí)，壓緊裝置上的壓緊輪與噴涂面滾動(dòng)接觸，壓緊輪的壓緊面對(duì)輪轂的壓強(qiáng)平均值為O. 3至O.8MPa，壓緊輪加熱裝置的加熱溫度與噴頭冷噴鋁合金粉末的溫度一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴涂方法，其特征是所述的噴涂面壓緊裝置包括壓緊輪振動(dòng)裝置，所述的壓緊輪振動(dòng)裝置通過(guò)彈簧與壓緊輪的驅(qū)動(dòng)軸相連接，其特征是噴涂面壓緊裝置工作時(shí)，壓緊輪振動(dòng)裝置工作，壓緊輪振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為50至100赫茲。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置及方法，包括機(jī)架及設(shè)置在機(jī)架上的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于固定輪轂的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)有輪轂加熱裝置，機(jī)架上還設(shè)有用于對(duì)輪轂冷噴鋁合金的噴頭，噴頭與用于控制其流量、噴速的噴頭噴涂控制裝置相連接，所述鎂合金輪轂冷噴鋁合金的裝置還包括控制器，所述的控制器連接并控制輪轂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪轂加熱裝置及噴頭噴涂控制裝置。它有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金輪轂其涂層薄以及現(xiàn)有技術(shù)的鋁合金涂層孔隙度大、使用壽命短的問(wèn)題，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)涂層厚，涂層孔隙度小、耐腐蝕性好，使用壽命長(zhǎng)，使鎂合金輪轂表面具備了鋁合金輪轂的防腐特性。
文檔編號(hào)C23C24/08GK102925888SQ20121039223
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者劉紹東 申請(qǐng)人:劉紹東