本发明专利技术公开一种内腔表面涂层加工装置，包括工作箱、工件夹具、第一转动装置、喷料装置、第二转动装置、涂液供料盒、供料管和加热装置等结构。在使用时，工件夹持在工件夹具上，启动第一传动装置和第二传动装置，使喷料装置和工件夹具分别旋转。涂料被喷料装置喷射到工件的内腔表面，启动喷料装置作轴向移动，使涂料涂布在工件内腔表面所需涂装的位置。接着提升工件夹具的转速，此时涂料在工件的内腔表面形成均匀致密的薄膜。再提升工件夹具的转速，并开启加热装置，在合适的温度下涂层固化成型，形成一张厚度符合要求的涂层薄膜。此外，本发明专利技术还提供了一种锥形内腔表面涂层加工方法，可以实现相同的技术效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料表面改性加工
，更进一步地涉及一种锥形内腔表面涂层加工装置及其加工方法。
技术介绍
现代高新技术的发展，不仅对材料提出了更多更新的性能要求，也对材料表面的性质改造提供了更多更新的技术手段，越来越多的新技术已经被应用在材料表面工程，在国民经济的各个领域收到了日益明显的经济效益和社会效益。表面工程技术是经过表面预处理，通过表面涂覆、表面改性或多种材料表面改造技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获取所需要的表面性能的工程技术。该技术的优点是是能够以多种方法制备出优于材料本体性能的表面功能薄层，赋予被加工部件耐高温、防腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、防辐射等性能。这层材料与制作部件的整体材料相比，厚度薄、面积小，并能极大地提升材料的使用价值。针对锥形变径内腔表面的涂覆改性加工，传统的加工技术包括热喷涂技术、离子束技术和气相沉积技术等。总体来说主要存在以下的技术问题：1、涂层薄膜与材料基体的结合性能不高，出现疏松不均匀的情况、容易产生褶皱；2、涂层薄膜的厚度难以参数化控制，由于锥形变径内腔表面的加工面弯曲，使得锥形曲面的涂层厚度难以测量和控制；3、难以加工微小的锥形变径内腔器件，锥形变径内腔表面具有一定的封闭性，可加工的空间狭小，加大了表面的改性加工难度。因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种能够均匀地涂覆改性涂层的装置，使其能够在变径内腔表面上加工出均匀一致的涂层薄膜，是目前本领域的技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种锥形内腔表面涂层加工装置，能够在变径内腔表面上加工出均匀一致的涂层薄膜，而且其厚度可通过转速的控制而改变，涂层的成型效果更好。具体方案如下：一种内腔表面涂层加工装置，包括：工作箱；设置于所述工作箱内、用于夹持固定工件的工件夹具；能够带动所述工件夹具作变速旋转的第一转动装置；能够伸入所述工件的内腔、并能够向内腔表面喷涂涂料的喷料装置，所述喷料装置能够沿轴向移动；能够带动所述喷料装置与所述工件夹具作同轴转动的第二转动装置；对所述喷料装置提供涂料的涂液供料盒；连接所述涂液供料盒和所述喷料装置、用于供给涂料的供料管；对所述工件的内腔加热的加热装置。可选地，所述喷料装置为能够绕圆心旋转的喷射圆盘，所述喷射圆盘的中心开设通孔，从所述供料管流出的涂料经通孔流到所述喷射圆盘的表面。可选地，所述供料管为软管；所述供料管与所述喷射圆盘转动连接，所述喷射圆盘与所述供料管相对转动。可选地，所述喷射圆盘的通孔上连接固定硬质的转动管，所述转动管与所述喷射圆盘同步旋转；所述供料管与所述转动管转动连接送料。可选地，所述涂液供料盒设置于所述工作箱的最底部，所述工件夹具设置于所述工作箱的顶部。可选地，所述加热装置环绕在所述供料管的外周，所述加热装置通过顶部圆周开设的通孔向所述工件的内腔喷射热风。可选地，所述工件夹具的顶部还设置上挡板，所述第一转动装置设置于所述上挡板上。可选地，所述工作箱内可拆卸地设置收集板，所述收集板用于收集从所述工作上流下涂料。此外，本专利技术还提供一种锥形内腔表面涂层加工方法，包括：将工件夹持在工件夹具上；启动第一传动装置和第二传动装置，使所述工件夹具和所述喷料装置分别以ω21和ω1的转速同向旋转；启动涂液供料盒，使涂料以稳定的速度通过供料管输送到所述喷料装置；启动所述喷料装置(4)作轴向移动，使涂料涂布在所述工件的内腔表面；提升所述工件夹具的转速至ω22，使涂料在所述工件的内腔表面形成均匀致密的薄膜；提升所述工件夹具的转速至ω23，并开启加热装置，使涂层固化成型。可选地，ω1的转速为1000r/min，ω21的转速为180～300r/min，ω22的转速为3000～3500r/min，ω23的转速为3500～4000r/min。本专利技术提供一种锥形内腔表面涂层加工装置，包括工作箱、工件夹具、第一转动装置、喷料装置、第二转动装置、涂液供料盒、供料管和加热装置等结构。工作箱是承载安装结构，其内部用于安装其他的部件，工件夹具用于夹持固定工件；第一转动装置能够带动工件夹具和工件作变速旋转，使工件以不同的转速转动。喷料装置能够伸入工件的内腔，并能够向其内腔表面喷涂涂料，同时喷料装置能够沿自身的转轴作上下移动；第二转动装置能够带动喷料装置与工件夹具作同轴转动。涂液供料盒通过供料管向喷料装置提供涂料，同时通过加热装置对工件的内腔进行加热。在使用时，工件夹持在工件夹具上，启动第一传动装置和第二传动装置，使喷料装置和工件夹具分别旋转。通过涂液供料盒经供料管向喷料装置输送涂料，涂料被喷料装置喷射到工件的内腔表面，启动喷料装置作轴向移动，使涂料涂布在工件内腔表面所需涂装的位置，此时涂料的状态为点块状。接着提升工件夹具的转速，此时涂料在工件的内腔表面形成均匀致密的薄膜。再提升工件夹具的转速，并开启加热装置，使工件的内腔达到成膜温度，在合适的温度下涂层固化成型，形成一张厚度符合要求的涂层薄膜。本专利技术所提供的装置能够在变径内腔表面上加工出均匀一致的涂层薄膜，而且其厚度可通过转速的控制而改变，涂层的成型效果更好。此外，本专利技术还提供了一种锥形内腔表面涂层加工方法，可以实现相同的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的锥形内腔表面涂层加工装置的结构图；图2a为低速喷射吸附阶段的示意图；图2b为提速涂液铺展阶段的示意图；图2c为高速旋转固化阶段的示意图；图3所示，为涂液在内腔表面的受力示意图其中包括：上挡板1、第一转动装置11、工件2、工件夹具3、喷料装置4、转动管41、加热装置5、工作箱6、收集板61、涂液供料盒7、供料管8。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种锥形内腔表面涂层加工装置，能够在变径内腔表面上加工出均匀一致的涂层薄膜，而且其厚度可通过转速的控制而改变，涂层的成型效果更好。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图及具体实施方式，对本申请的锥形内腔表面涂层加工装置及其加工方法进行详细的介绍说明。如图1所示，为本专利技术提供的锥形内腔表面涂层加工装置一种具体实施方案的结构示意图。其主要包括工作箱6、工件夹具3、第一转动装置11、喷料装置4、第二转动装置、涂液供料盒7、供料管8和加热装置5等结构。工作箱6作为整个装置的外壳部分，起保护作用，在工作箱6的内部设置其他各个结构，分别安装在工作箱6内的固定结构上。工件夹具3用于夹持固定工件2，工件夹具3在第一转动装置11的带动下能够作变速旋转，使工件2能够保持某特定的转速转动。工件夹具3具备良好的自定心能力，实现工件2的高速转动。工件夹具3优选地采用三爪卡盘结构，在各个卡爪与工件2接触的表面上设置一层高强度橡胶材料，在保证足够的夹紧力的前提下，保护工件2的外表面。喷料装置4能够伸入工件2的内腔，从而向内腔表面喷涂涂料，喷料装置4能够沿轴向移动。除了垂直运动以外，喷料装置4通过第二转动装置带动与工件夹具3作同轴转动，移动的方向是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内腔表面涂层加工装置，其特征在于，包括：工作箱(6)；设置于所述工作箱(6)内、用于夹持固定工件(2)的工件夹具(3)；能够带动所述工件夹具(3)作变速旋转的第一转动装置(11)；能够伸入所述工件(2)的内腔、并能够向内腔表面喷涂涂料的喷料装置(4)，所述喷料装置(4)能够沿轴向移动；能够带动所述喷料装置(4)与所述工件夹具(3)作同轴转动的第二转动装置；对所述喷料装置(4)提供涂料的涂液供料盒(7)；连接所述涂液供料盒(7)和所述喷料装置(4)、用于供给涂料的供料管(8)；对所述工件(2)的内腔加热的加热装置(5)。
【技术特征摘要】
1.一种内腔表面涂层加工装置，其特征在于，包括：工作箱(6)；设置于所述工作箱(6)内、用于夹持固定工件(2)的工件夹具(3)；能够带动所述工件夹具(3)作变速旋转的第一转动装置(11)；能够伸入所述工件(2)的内腔、并能够向内腔表面喷涂涂料的喷料装置(4)，所述喷料装置(4)能够沿轴向移动；能够带动所述喷料装置(4)与所述工件夹具(3)作同轴转动的第二转动装置；对所述喷料装置(4)提供涂料的涂液供料盒(7)；连接所述涂液供料盒(7)和所述喷料装置(4)、用于供给涂料的供料管(8)；对所述工件(2)的内腔加热的加热装置(5)。2.根据权利要求1所述的锥形内腔表面涂层加工装置，其特征在于，所述喷料装置(4)为能够绕圆心旋转的喷射圆盘，所述喷射圆盘的中心开设通孔，从所述供料管(8)流出的涂料经通孔流到所述喷射圆盘的表面。3.根据权利要求2所述的锥形内腔表面涂层加工装置，其特征在于，所述供料管(8)为软管；所述供料管(8)与所述喷射圆盘转动连接，所述喷射圆盘与所述供料管(8)相对转动。4.根据权利要求2所述的锥形内腔表面涂层加工装置，其特征在于，所述喷射圆盘的通孔上连接固定硬质的转动管(41)，所述转动管(41)与所述喷射圆盘同步旋转；所述供料管(8)与所述转动管(41)转动连接送料。5.根据权利要求1至4任一项所述的锥形内腔表面涂层加工装置，其特征在于，所述涂液供料盒(7)设置于所述工作箱(6)的最底部，所述工件夹具(3)设置于所述工作箱(6...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏振欣，陈云，麦锡全，施达创，陈新，王晓初，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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