本发明专利技术提供了一种对与部件表面关联的由磨损产生的空隙进行修复的方法。所述方法可包括：将热固性陶瓷材料施加到所述由磨损产生的空隙上，其中所述热固性陶瓷材料被配置用于充分填充所述由磨损产生的空隙；将一定量材料提供给一囊，所述囊被配置用于保留所述一定量材料并在一个或多个方向上膨胀，其中，所述囊的至少一部分被进一步配置成将压力和热量中的至少一个施加到所述热固性陶瓷材料上。所述方法可进一步包括通过所述囊将压力和热量中的至少一个施加到所述热固性陶瓷材料上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及修复材料的应用，更具体地，涉及修复与损伤部件关 联的内表面。
技术介绍
许多加工部件，尤其那些与内燃机关联的部件，在使用期间遭受某种 形式的内表面损伤。这种损伤可导致部件的最终失效。例如，由于冷却液 内气袋的快速成形和破裂，灌有流体的发动机缸体冷却套的表面会经历穴蚀(cavitation,气蚀)损伤。当这种损伤位于不规则形状的内表面或很难 到达的部件区域时，例如在与发动机缸体关联的冷却套管或气缸膛孔的其 它区域内发现的损伤，修复此种损伤尤其困难。结果，这些部件经常被认 为是不可修复地受损并被废弃。再加工/再制造是这样的过程拆卸已加工好的产品，使得产品部件可被清洗、修复或替换，然后再重新装配该产品使其回到"几乎全新，，的状 态。再加工操作的目的可以使寿命恢复到新产品的寿命。在再加工期间， 如果部件没有出现大范围的损伤或失效，许多部件可被稍微处理或不处理工4it杀4^乂去田 ，A血/i 杀4fr乂击ffl 一 ^fr"ST4ilr Js4s、:bM ，"氺H^甘、Lb大 ^■切血乂/k i'wt久玉'"pww 。 卩u叩i i化玉i入"j^^ wy 'J t队,w》T-^liZ "^r^/v ^ 0 - j-叩(Y的状态检验为合格，则该部件可被清洗并重新使用。与制造一个新部件相反，在再加工期间重新使用部件的能力是再加工 制造业的基本目的。部件的重新使用可导致相当大的节约，并因此可成为 此制造业利润的关键驱动力。根据估计，仅美国汽车再加工制造业年销售 总额可为IO，OOO，OOO,OOO美元。再加工制造学会"Estimated CVG & Auto/Light Truck 2003 U.S. Expenditure on RemanufacturedComponents"可从网址http:/www.reman.org/pdf/CVGmkt.pdf(2003)获得。考虑到行业的规模，通过最大化重新使用得到的成本节约对在行业内保持 竟争性和利润性具有显著的影响。此外，再加工可显著节约能源和自然资 源等。但是，为了成功地重新使用部件，所期望的是，修复受损部件，使得 部件与第一次产生出时一样。如上所述，当损伤发生在难于到达的区域(如内腔)和/或不规则形状的表面上时，并不总是能使经修复的部件与第一次 产生出时一样。至今为止，这种损伤的修复方法已包括各种金属置换技术 (如喷涂金属、焊接等)，此技术非常昂贵，并且与使用在此所描述的修 复金属(如磷酸铝)的技术相比，效果差。此外，需要昂贵的熟练劳动力 根据应用的准确性和技术性完成此方法。而且， 一旦部件被放回到工作中， 喷涂和焊接金属可受到其它穴蚀和/或损伤，然而使用本专利技术的实施例，依 赖于所使用的修复材料(如磷酸铝)，在后续使用中可基本上减少和/或防 止这种损伤。考虑到再生产部件的成本(即使由回收利用的材料制成该加 工部件)以及使用熟练劳动力的成本，所高度期望的是开发用于修复现有 部件的、可使用较低廉措施来完成的方法。2002年8月20日授权于Resi等人的美国专利No. 6,435,242 (，242专 利)公开了一种用于将压力施加到表面区域上的修复材料的系统。，242专 利描述了具有环形抽吸构件的压力敷料器，该环形抽吸构件用于向包围要 修复的表面的表面提供抽吸连结。，242专利还说明了布置在装置的盖子下 面并位于配置用于将压力施加到要修复的表面的抽吸构件内部的可变形压力嚢。尽管，242专利的公开提供了 一种用于将压力施加到表面区域上的修复 材料的系统，但是，242专利的方法和系统最初目的在于修复飞机的外表面， 不同于气缸体的复杂几何形状，飞机的外表面更容易接近。此外，，242专 利的系统和方法可能不适用于将压力施加到诸如发动机缸体水套这样的部 件的粗糙内表面上。，242专利的系统要求邻近被修复区域的表面适合于使 得可以通过抽吸或其它方式粘附到该表面上。尽管这在飞机的基本上光滑的外表面上是可能的，但是这在诸如发动机缸体内存在的复杂几何形状区域内是不可能的。此外，因为，242专利的公开，除了粘合剂或其它填充材 料外，并没有给出关于什么样的材料可用于修复损伤表面的启示。 所公开的系统和方法目的在于克服上述问题的一个或多个。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术涉及一种对与部件表面关联的由磨损产生的 空隙进行修复的方法。该方法可包括将热固性陶瓷材料施加到由磨损产 生的空隙上，其中，所述热固性陶瓷材料被配置用于充分填充由磨损产生 的空隙；将一定量材料提供给一嚢，该囊被配置用于保留所述一定量材料 并在一个或多个方向上膨胀，其中，所述嚢的至少一部分被进一步配置成 将压力和热量中的至少一个施加到所述热固性陶瓷材料上。该方法可还包 括通过所述嚢将压力和热量中的至少 一个施加到所述热固性陶资材料上。在另 一 实施例中，本专利技术涉及一种修复包括由磨损产生的空隙的气缸 体膛孔的工艺。该工艺可包括将修复材料施加到气缸体膛孔内的由磨损产 生的空隙上，将可膨胀的嚢的一部分施加到修复材料上，以使压力施加到 修复材料和由磨损产生的空隙上，以及将热量施加到修复材料上。该工艺 可还包括固化修复材料，其中，该固化是用于使修复材料硬化并充分填充 由磨损产生的空隙。在又一个实施例中，本专利技术涉及一种将热固性陶瓷材料施加到金属基 件上的工艺。该工艺可包括向金属基件提供热固性陶资材料，将压力施加 到热固性陶瓷材料和金属基件上，以及将热固性陶瓷材料和金属基件的温 度升高到预定温度，并将所述温度保持在预定的温度上持续预定的时间段。 该方法可还包括将热固性陶瓷材料和金属基件研磨到相同的厚度。在又一实施例中，本专利技术涉及一种用于对与部件空腔关联的表面进行 修复的设备。该设备可包括含有一个或多个紧固部位的框架，其中，该框 架被配置成通过所述一个或多个紧固部位固定到位于与部件和嚢关联的空 腔之外的一个或多个原有紧固部位上，该嚢弹性地连接到框架上，并被配置用于保留 一定量材料并在一个或多个方向上膨胀，其中所述嚢的至少一 部分被进一步配置成插入空腔内。该设备可还包括与所述嚢流体连接的阀， 其中，在插入所述囊的一部分之后，所述阀可从空腔的外部接近。附图说明图1A是根据本专利技术的实施例的插入空腔的敷料器设备的简化示意图； 图IB是根据本专利技术的实施例的插入空腔的敷料器设备的简化侧视图； 图2A是根据本专利技术的一个实施例的敷料器设备的透视图； 图2B是根据本专利技术一个实施例的包括部分膨胀的嚢的敷料器设备的 透一见图；以及图3是说明使用根据本专利技术的敷料器设备的一种方法的示例性流程图。具体实施例方式图1A是插在与要修复的部件10关联的空腔65内的敷料器设备24的 简化示意图。部件10可以是任何具有需要表面修复(例如，包括穴蚀和/ 或其它由磨损产生的空隙淑伤的表面)的内部空腔的部件。例如，部件IO 可包括发动机缸体、锅炉管、燃烧室外壳等。在此使用的"空腔"表示任 何孔、室、洞、或由部件内表面所限定的其它区域。例如，空腔65可包括 发动机缸体的气釭膛孔、蒸汽发生器锅炉管的内部、燃气涡轮机燃烧室的 内部区域或任何其它合适的空腔。如图1所示，部件10包括可在部件10 内部形成空腔65的空腔壁63 (例如表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对与部件表面关联的由磨损产生的空隙进行修复的方法，所述方法包括： 将热固性陶瓷材料施加到所述由磨损产生的空隙上，其中，所述热固性陶瓷材料被配置用于充分填充所述由磨损产生的空隙； 将一定量材料提供给一囊，该囊被配置用于保留所述一定量材料并在一个或多个方向上膨胀，其中，所述囊的至少一部分被进一步配置成将压力和热量中的至少一个施加到所述热固性陶瓷材料上；以及 通过所述囊将压力和热量中的至少一个施加到所述热固性陶瓷材料上。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KR拉布，BA霍韦，CA麦金太尔，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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