冷喷涂修复系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种冷喷涂修复系统，包括喷嘴装置、喷涂介质输送装置和计算控制装置；计算控制装置控制喷涂介质输送装置将喷涂介质输送至喷嘴装置；计算控制装置控制喷嘴装置对待修复部件进行喷涂。本发明专利技术还提供了一种冷喷涂修复方法。

Cold Spraying Repair System and Method

【技术实现步骤摘要】
冷喷涂修复系统及方法
本专利技术属于零部件维修
，尤其涉及一种冷喷涂修复系统及方法。
技术介绍
冷喷涂技术是一种新型喷涂技术，金属粉末介质由高速气体加速后冲击金属表面，在基体表面形成一层低孔隙的涂层，而不发生任何热效应。冷喷涂技术已在国外军队装备维修保障中使用，大幅度节约了时间和成本。另外经过修复的零部件性能得到大幅度提高，可以有效杜绝轻微损伤造成的零部件报废现象。冷喷涂修复相较于焊接修复，时间周期缩短一半，流程大幅度简化。低压冷喷涂修复系统应用在非结构件，高压冷喷涂修复系统用于结构件的修复。但是现有技术中，对零部件的受损特征、零部件预处理等过程无法集成至一套系统中，例如零件受损特征经过识别后需要通过机床去除损伤，这种做法无法适应外场现场的维修任务。例如美国通用电气公司(GE)在国内申请的专利CN103160769A和CN104178760A分别公开了镍基合金冷喷涂的一种实施方法和一种冷喷涂工艺，申请了德国专利DE102010037690，公开了一种转子零件局部损坏的修复方法；同济大学在专利CN104985813A中公开了一种基于冷喷涂的3D打印方法及系统；中船重工725所在专利CN106939421A中公开了一种铝合金壳体的低压冷喷涂修复方法；解放军5719厂处于实审阶段的专利CN106591821A，公开了一种针对航空发动机加力泵蜗壳气蚀坑的冷喷涂修复方法。然而现有技术中的冷喷涂技术在装备外场的维修保障方面还存在一些不足，例如缺少面向外场或使用环境下的系统性维修保障系统和方法，无法达到一体化集成修复的水平，需要手动或者其他设备配合使用；装备的数字化和信息化水平不足，无法支撑关键、重要零部件在维修过程中的远程诊断和评审；装备零部件的修复对几何和性能状态产生重要影响，在外场进行就地修复可以有效缓解备件供应压力、提高装备寿命，目前的冷喷涂修复方法和设备无法支撑零部件构型状态变更后的评估和审批流程。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决和改善装备在外场恶劣环境和严苛使用条件下的零部件自主维修保障问题，提供一整套的解决方案，系统地应用冷喷涂技术解决零部件修复问题。提高装备在使用过程中的自主生存能力，减轻备件保障压力、简化供应链的复杂程度并提高敏捷性。本专利技术提供了一种冷喷涂修复系统及方法。根据本专利技术的第一方面，一种冷喷涂修复系统，包括喷嘴装置、喷涂介质输送装置和计算控制装置；计算控制装置控制喷涂介质输送装置将喷涂介质输送至喷嘴装置；计算控制装置控制喷嘴装置对待修复部件进行喷涂。根据本专利技术的至少一个实施方式，冷喷涂修复系统还包括扫描监控装置，扫描监控装置对待修复部件的初始物理状态进行扫描，获得初始物理状态数据。根据本专利技术的至少一个实施方式，计算控制装置基于待修复部件的初始物理状态数据生成喷涂过程参数。根据本专利技术的至少一个实施方式，基于喷涂过程参数，计算控制装置生成控制信号，喷涂介质输送装置根据控制信号将喷涂介质输送至喷嘴装置，喷嘴装置根据控制信号对待修复部件进行喷涂。根据本专利技术的至少一个实施方式，冷喷涂修复系统还包括工作台，计算控制装置控制工作台对待修复部件进行移动。根据本专利技术的至少一个实施方式，喷嘴装置包括第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；第一喷嘴将第一类型喷涂介质喷涂到待修复部件上，第二喷嘴将第二类型喷涂介质喷涂到待修复部件上，第三喷嘴将第三类型喷涂介质喷涂到待修复部件上。根据本专利技术的至少一个实施方式，冷喷涂修复系统还包括存储装置，存储装置用于存储喷涂介质；喷涂介质输送装置将存储装置中的喷涂介质输送至喷嘴装置。根据本专利技术的至少一个实施方式，喷涂介质输送装置包括加热装置，加热装置用于对喷涂介质进行干燥。根据本专利技术的至少一个实施方式，喷涂介质输送装置包括输送管道，加热装置对输送管道中的喷涂介质进行干燥。根据本专利技术的至少一个实施方式，输送管道优选为气流式输送管道。根据本专利技术的至少一个实施方式，喷涂过程参数包括待修复部件喷涂范围、喷涂介质的类型、喷涂介质输送速度和/或喷涂速度。根据本专利技术的至少一个实施方式，扫描监控装置还用于扫描监控喷嘴装置对待修复部件的喷涂过程，生成喷涂过程数据。根据本专利技术的至少一个实施方式，冷喷涂修复系统还包括通讯装置，计算控制装置通过通讯装置将喷涂过程数据和/或待修复部件的初始物理状态数据发送至云端设备或控制中心设备。根据本专利技术的至少一个实施方式，初始物理状态数据包括待修复部件的几何形状数据、表面状态数据和/或晶相结构数据。根据本专利技术的第二方面，一种基于上述冷喷涂修复系统的修复方法，包括：将待修复部件置于工作台上；对待修复部件的初始物理状态进行扫描，获得初始物理状态数据；基于待修复部件的初始物理状态数据生成喷涂过程参数；基于喷涂过程参数，计算控制装置生成控制信号；以及喷涂介质输送装置根据控制信号将喷涂介质输送至喷嘴装置，喷嘴装置根据控制信号对待修复部件进行喷涂。附图说明附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是本专利技术一个实施方式的冷喷涂修复系统的结构示意图。图2是本专利技术一个实施方式的冷喷涂修复系统的结构示意图。图3是本专利技术一个实施方式的冷喷涂修复系统的结构示意图。图4是本专利技术一个实施方式的冷喷涂修复系统的结构示意图。图5是本专利技术一个实施方式的冷喷涂修复方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。根据本专利技术的第一方面，如图1所示，冷喷涂修复系统100包括喷嘴装置101、喷涂介质输送装置102和计算控制装置103；计算控制装置103控制喷涂介质输送装置102将喷涂介质输送至喷嘴装置101；计算控制装置103控制喷嘴装置101对待修复部件进行喷涂。本领域技术人员应当理解，计算控制装置103可以是配置有计算机软件系统的计算机。根据本专利技术的一个实施方式，如图2所示，冷喷涂修复系统100包括喷嘴装置101、喷涂介质输送装置102、计算控制装置103和扫描监控装置104；计算控制装置103控制喷涂介质输送装置102将喷涂介质输送至喷嘴装置101；计算控制装置103控制喷嘴装置101对待修复部件进行喷涂，扫描监控装置104对待修复部件的初始物理状态进行扫描，获得初始物理状态数据。本领域技术人员应当理解，扫描监控装置104对零部件(即待修复部件)的修复全过程进行评估、监控和检查确认，扫描监控装置104是蓝光扫描装置、X光扫描装置、工业CT等非接触式的测量装置。根据本专利技术的一个实施方式，计算控制装置103基于待修复部件的初始物理状态数据生成喷涂过程参数。喷涂过程参数包括待修复部件喷涂范围、喷涂介质类型、喷涂介质输送速度和/或喷涂速度。优选地，计算控制装置103基于待修复部件的初始物理状态数据生成待修复部件喷涂范围数据、喷涂介质类型、喷涂介质输送速度和喷涂速度。优选地，初始物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷喷涂修复系统，其特征在于，包括喷嘴装置、喷涂介质输送装置和计算控制装置；所述计算控制装置控制所述喷涂介质输送装置将喷涂介质输送至所述喷嘴装置；所述计算控制装置控制所述喷嘴装置对待修复部件进行喷涂。

【技术特征摘要】
1.一种冷喷涂修复系统，其特征在于，包括喷嘴装置、喷涂介质输送装置和计算控制装置；所述计算控制装置控制所述喷涂介质输送装置将喷涂介质输送至所述喷嘴装置；所述计算控制装置控制所述喷嘴装置对待修复部件进行喷涂。2.根据权利要求1所述的冷喷涂修复系统，其特征在于，还包括扫描监控装置，所述扫描监控装置对所述待修复部件的初始物理状态进行扫描，获得初始物理状态数据。3.根据权利要求2所述的冷喷涂修复系统，其特征在于，所述计算控制装置基于所述待修复部件的初始物理状态数据生成喷涂过程参数。4.根据权利要求3所述的冷喷涂修复系统，其特征在于，基于所述喷涂过程参数，所述计算控制装置生成控制信号，所述喷涂介质输送装置根据所述控制信号将喷涂介质输送至所述喷嘴装置，所述喷嘴装置根据所述控制信号对所述待修复部件进行喷涂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷喷涂修复系统，其特征在于，还包括工作台和通讯装置；所述计算控制装置控制所述工作台对所述待修复部件进行移动；所述扫描监控装置还用于扫描监控喷嘴装置对待修复部件的喷涂过程，生成喷涂过程数据；所述计算控制装置通过通讯装置将喷涂过程数据和/或待修复部件的初始物理状态数据发送至云端设备或控制中心设备。6.根据权利要求1至4中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚鑫禹，王粲，曹志涛，魏钱锌，朱宇，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11