一种连续式热喷涂沉积炉及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种连续式热喷涂沉积炉及其工作方法，涉及碳纤维复合材料制造设备领域。本发明专利技术的沉积炉内依次设置有准备区、热喷涂沉积区和冷却区；热喷涂沉积区包括升降台、至少一个旋转承载台、与旋转承载台相对应的端部安装有热喷涂喷枪的多轴机械装置；准备区、热喷涂沉积区和冷却区外部分别安装有第一密封门、第二密封门、第三密封门。本发明专利技术能够做到同一个沉积炉同时有三个制备件分别于三个区内进行预热、沉积和冷却，并依次连续性的转换，大大加速了单个沉积炉的复合材料的制备效率，节约了时间；沉积炉结构能够保持内部混合气体和热喷头对预制体工件表面作用的均匀性，提高了预制体制备成品的品质。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式热喷涂沉积炉及其工作方法
本专利技术属于碳纤维复合材料制造设备领域，特别是涉及一种连续式热喷涂沉积炉以及一种连续式热喷涂沉积炉的工作方法。
技术介绍
陶是陶瓷基复合材料的一种，由碳纤维的三维毡体或编织体作为增强骨架，碳化硅陶瓷作为连续基体的一类新型复合材料。碳陶材料不仅具有高性能陶瓷的高强度、高模量、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱和所有化学物质腐蚀、热膨胀系数小、比重轻等优点，同时还完全克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能单一等缺点，是世界上公认的理想的高温结构材料、摩擦材料以及深冷材料。热喷涂，是指将涂层材料加热熔化，用高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以很高的速度喷射到工件表面，形成涂层。根据需要选用不同的涂层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐热等方面的一种或数种性能。现有的热喷涂沉积炉为单个炉腔，一般预制体放置于沉积炉内进行制备时没有预热和冷却的步骤，预制体直接在炉腔内加热和冷却，导致单个沉积炉在制备时的造成的制备耗费时间长，效率低的问题，因此提供一种连续式热喷涂沉积炉及其工作方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种连续式热喷涂沉积炉及其工作方法，解决了以上问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种连续式热喷涂沉积炉，所述沉积炉内依次设置有准备区、热喷涂沉积区和冷却区；所述热喷涂沉积区包括升降台、至少一个旋转承载台、与旋转承载台相对应的端部安装有热喷涂喷枪的多轴机械装置；所述准备区、热喷涂沉积区和冷却区外部分别安装有第一密封门、第二密封门、第三密封门。进一步地，所述多轴机械装置安装于吊架的旋转台上，且配合有工业摄像头。进一步地，所述旋转承载台采用轴流式或非轴流式。进一步地，所述热喷涂沉积区还包括炉体以及对升降台和设置于升降台上的旋转承载台进行升降动作的升降机构；所述升降台的周侧壁上安装有与炉体内侧壁挤压密封的密封圈。进一步地，所述热喷涂沉积区内顶部设置有接外的排气管。进一步地，所述准备区内底部设置有用于放置准备状态预制体的第一放置台，顶部设置有与第一放置台位置相对的第一氮气吹入管，侧部设置有第一氮气排气管。进一步地，所述冷却区内底部设置有用于放置制备完成且需冷却状态的复合材料的第二放置台，顶部设置有与第二放置台位置相对的第二氮气吹入管，侧部设置有第二氮气排气管。一种连续式热喷涂沉积炉的工作方法，包括如下步骤：S01、待加工的预制体通过第一密封门放置于准备区内的第一放置台进行制备前准备，并同时由第一氮气吹入管和第一氮气排气管形成对预制体的吹气流动，防止被氧化；S02、经准备区准备动作完成后的预制体通过夹持钳迅速的将第一密封门和第二密封门打开并取出预制体放置于热喷涂沉积区内的旋转承载台上，然后关闭第二密封门；通过控制升降机构举升使旋转承载台上的预制体位于多轴机械装置下方；并由旋转台、多轴机械装置和工业摄像头配合热喷涂喷枪喷出包括SiC、SiN、Al2O2或Cr2O2中任一种或多种粉末完成对预制体的热喷涂作业，此时炉腔内处于正压状态；这一过程中，不断地通过旋转承载台上采用的轴流式或非轴流式进气通道将氮气、氧气和其它惰性气体输入至炉腔内，一起配合预制体热喷涂作业；并且，预制体在旋转承载台上由转动机构不断地转动，实现均匀化的热喷涂反应；S03、于热喷涂沉积区内制备完成后形成复合材料，通过升降机构下降，使旋转承载台上的复合材料与石墨加热器分开，通过夹持钳迅速的将第二密封门和第三密封门打开并取出复合材料放置于冷却区内的第二放置台上进行冷却；这一过程中，同时由第二氮气吹入管和第二氮气排气管形成对复合材料的吹气流动，防止被氧化，即完成复合材料的制备。本专利技术相对于现有技术包括有以下有益效果：1、本专利技术的连续式热喷涂沉积炉采用的是由预热区、沉积区和冷却区构成的连续化的结构，能够做到同一个沉积炉同时有三个制备件分别于三个区内进行准备、沉积和冷却，并依次连续性的转换，大大加速了单个沉积炉的复合材料的制备效率，节约了时间。2、本专利技术的连续式热喷涂沉积炉的沉积区采用带升降结构的升降台，能够对放置预制体的旋转承载台进行自动化便捷化的升降动作用，便捷性的实现预制体的放置或取出或进入工作工位，可控性强；3、本专利技术的连续式热喷涂沉积炉的沉积区内的旋转承载台下部设置有旋转轴以及驱动机构进行旋转驱动，使装载预制体的旋转承载台能够于加热制备过程中进行旋转，通过旋转台、工业摄像头和多轴机械装置配合热喷涂喷枪对预制体进行热喷作业，保持内部混合气体和热喷头对预制体工件表面作用的均匀性，提高了预制体制备成品的品质。4、本专利技术的连续式热喷涂沉积炉内的旋转承载台和旋转承载台上均布开设有通孔，旋转承载台内设置有集气腔室用于缓存混合气体，使混合气体能够均匀的以缓冲气流同一速率的形式由通孔输送至炉腔内，保持炉腔内的混合气体运动的均匀性。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本专利技术的一种连续式热喷涂沉积炉的外结构示意图；图2为本专利技术的一种连续式热喷涂沉积炉在旋转承载台向上运动时的内结构示意图；图3为本专利技术的一种连续式热喷涂沉积炉在旋转承载台到达热喷涂喷枪工作工位时的内结构示意图；图4为图2中A位置的局部放大图；图5为本专利技术一种连续式热喷涂沉积炉的升降台和旋转承载台连接结构的俯视图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-热喷涂沉积区，101-升降台，102-旋转承载台，1021-第二通孔，103-集气腔室，1031-第一通孔，104-转动机构，1041-转轴，105-进气管路，106-密封圈，107-升降机构，108-旋转台，109-吊架，110-排气管，112-工业摄像头，113-多轴机械装置，114-热喷涂喷枪，2-准备区，201-第一放置台，202-第一氮气吹入管，203-第一密封门，204-第一氮气排气管，3-冷却区，301-第二放置台，302-第二氮气吹入管，303-第二氮气排气管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“下方”、“上表面”、“底部”、“周侧壁”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述沉积炉内依次设置有准备区(2)、热喷涂沉积区(1)和冷却区(3)；/n所述热喷涂沉积区(1)包括升降台(101)、至少一个旋转承载台(102)、与旋转承载台(102)相对应的端部安装有热喷涂喷枪(114)的多轴机械装置(113)；/n所述准备区(2)、热喷涂沉积区(1)和冷却区(3)外部分别安装有第一密封门(203)、第二密封门(113)、第三密封门(304)。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述沉积炉内依次设置有准备区(2)、热喷涂沉积区(1)和冷却区(3)；
所述热喷涂沉积区(1)包括升降台(101)、至少一个旋转承载台(102)、与旋转承载台(102)相对应的端部安装有热喷涂喷枪(114)的多轴机械装置(113)；
所述准备区(2)、热喷涂沉积区(1)和冷却区(3)外部分别安装有第一密封门(203)、第二密封门(113)、第三密封门(304)。


2.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述多轴机械装置(113)安装于吊架(109)的旋转台(108)上，且配合有工业摄像头(112)。


3.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述旋转承载台(102)采用轴流式或非轴流式。


4.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述热喷涂沉积区(1)还包括炉体以及对升降台(101)和设置于升降台(101)上的旋转承载台(102)进行升降动作的升降机构(107)；所述升降台(101)的周侧壁上安装有与炉体(1)内侧壁挤压密封的密封圈(106)。


5.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述热喷涂沉积区(1)内顶部设置有接外的排气管(110)。


6.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述准备区(2)内底部设置有用于放置准备状态预制体的第一放置台(201)，顶部设置有与第一放置台(201)位置相对的第一氮气吹入管(202)，侧部设置有第一氮气排气管(204)。


7.根据权利要求1所述的一种连续式热喷涂沉积炉，其特征在于，所述冷却区(3)内底部设置有用于放置制备完成且需冷却状态的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：申富强，王景珍，
申请(专利权)人：上海骐杰碳素材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31