Способ получения полимерных покрытий и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК 1 (111 П 1/04, В 05 В 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К А ВТОРСКОМ,Ф ЕРНЫХГО ОСУ 3.03.91. Бюл, М 10нинградский механический иним. Маршала Советского Союзаа Л.ф.О.Галинская, С.И.Жигач,ов и О.Г. Цыплаков8.026.3:678,056(088,8)торское свидетельство СССР71, кл, В 05 В 7/02, 1986.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛЯМПОКРЫТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение касается полученияполимерных покрытий на иэделиях методом газодинамического напыленияи может быть использовано для напыления неполиуретановых покрытий вмашиностроительной, авиационной, судостроительной промышленности, всельском хозяйстве, строительстве1634333 в соотношениик полиэфирной смеси 1;1,2 2 30и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - улучшениекачества напыляемого полимерногопокрытия путем повьппения равномерности и плотности дисперсии полимерной композиции в акеле распыпа. Дляэтого газодинамический тракт выполнен в виде упругого ствола 2 с глухой донной частью 3 и радиальными 1 Оотверстиями 4 в стенке. Отверстия 4расположены от дна на расстоянии1,3-1,5 диаметра ствола 2, которыйразмещен в корпусе с возможностьювозвратно-поступательного осевого 15перемещения и подпружинен к соплу 5.Каналы для сообщения коллектора 7подачи полимерного компонента с газодинамическим трактом выполнены в .виде радиальных пазов 8 на дульном 20срезе ствола. Каналы 10 для сообщения коллектора 9 подачи отверждающего компонента выполнены на расстоянии 0,5-2 мм за срезом ствола. Дноствола 2 может быть выполнено регулируемьи и снабжено механизмом его осевого перемещения относительно радиИзобретение относится к получению полимерных покрытий на изделиях методом газодинамического напыления и может быть использовано для напыления 35 пенополиуретановых покрытий в машиностроительной, авиационной, судостроительной промышленности, в сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях народного хозяйства.Цель изобретения - улучшение качества напыляемого полимерного пусрытия путем повышения равномерности и плотности дисперсии полимерной композиции в факеле распыла.45П р и м е р 1. Пенополиуретановая композиция марки ППУН, используемая широко для напыления защитных покрытий, легких заполнителей трехслойных конструкций и т.п., имеет следующую исходную рецептуру, вес.ч.:Лапронол 294 100Фтортрихлорметан(хладон) 30Кремнийорганическийпенорегулятор КЭП ТрихлорэтилфосатПолиизоцианат альных отверстий в стенке и иксации его положения, Рабочий газ заполняет канал ствола 2 под давлением 1-4 кг/см, которое иэ-за "внезапного расшнрения падает до минимального значения (1,2-2 кг/см). По мере заполнения канала давление растет. Вырываясь из корпуса устройства наружу, рабочий газ образует газодинамическую реактивную струю, под действием которой ствол 2 перемещается в сторону пружины 11. Устанавливается авто- регулируемый режим ударно-импульсных вьослопов, образующих пульсирующую струю. Вибрацию накладывают на компоиенть композиции до их подачи в поток рабочего газа и на поток рабочего газа с частотой 0,7-1,5 кГц. От действия вибраций происходит снижение вязкости жидких компонентов, что позволяет организовать их впрыск через отверстия малого диаметра тонкими радиальными струями, т,е. при нормальной температуре или при температуре рабочего газа. 2 с.и 1 з.п. - лы, 2 ил. Исходную рецептуру разбивают на две автономные инертные подсистемы: 1 - полиэфирная смесь - лапронола 294, фтортрихлорметана, КЭПи трихлорэтилдюсАата; 11 - отверждающая подсистема - полиизоцианат.Каждую из указанных исходных подсистем (1 и 11) подают незАвисимо по трубопроводам с помощью насосной системы в устройство для напыления (фиг, 1), в котором с помощью вибрации с частотой 0,7-1,5 кГц повьппают жидкотекучесть подсистем 1 и 11 и однородность смеси 1, Затем ожиженную полиэфирную смесь разбивают на систему тонких радиальных струек диаметром (0,5-1,5) мм и впрыскивают их импульсами в газодинамнческий ударно-импульсный поток рабочего газа. Аналогичньк образом дидхЬеренцируют на систему радиальных струй отверждающую подсистему 11 и также впрыскивают импульсами в пульсирующий поток рабочего газа. Частота впрысков компонентов подсистем 1 и 11 в лульси 16343336рующий поток рабочего газа составля- штиФтом 19. Регулировочный винт 18ет 0,7-1,5 кГц, Рабочий газ подают имеет контргайку 20, Торец плунжераударными импульсами с частотой 0,7- 17 образует дно ствола, положение1,5 кГц, образуя пакеты ударных волн5которого относительно радиальных отв непрерывной пульсирующей струе рабо- верстий 4 может изменяться эа счетчего газа, Перепады давления в паке- перемещения регулировочного винта 18.тах волн составляют 2-4 атм. Впрыски- Устройство работает следующим обвание радиальных струек полимерной сме- Разомси (1) и отверкдающей подсистемы (11) 1 О Рабочий газ (например, воздух отвыполняют в разреженную зону пульси- цеховой воздушной магистрали подрующей струи, т.е, в зону наименьшего давлением 4 атм) подается "врез рудавления струи, чтобы они могли до- коятку по каналу 12 в полость 13 корстичь середины сечения пульсирующей пуса 1, проникает через радиальныеструи и образовать струйную "решетку" 15 ои следующего пакета ударныхотверстия 4 в газодинамический стволволн (т е, на2 и заполняет канал ствола под давт.е, на пути следующего газодивыстрелалением, которое из-эа внезапного рассхематично показано устширения падает до минимального значеройство для осуществления пре , а 2 О ния (1,2-2 кг/см ). По мере эаполнеемого способа н Ь 2а гиг, - то же, вания канала давление растет и достигариант,ф ет своего максимального значения(4 кг/см ). Вырываясь иэ корпуса устУстройство включает сообщенный с ройства наружу, рабочий газ образуетисточником подачи сжатого газа и ком 25гаэодинамическую реактивную струю,понентов (не показано) распылительный под действием которой ствол 2 перемепистолет, содержащий корпус 1 с осевым щается в сторону пружины 11 которая9газодинамическим трактом в виде упру- амортизирует откат ствола и после выгого ствола 2 с глухой донной частью хлопа порции рабочего газа возвраща 3 и радиальными отверстиями 4 в стен- ет ствол в исходное положение до упоке, расположенными от дна на расстоя- ра в шайбу 14, которая амортизирует30нии 1,3-1,5 диаметра ствола. Гаэоди- удар. Таким образом устанавливаетсянамический тракт проходит в сопло 5, авторегулируемый режим ударно-импульсвыполненное в сопловой головке 6. Га- ных вьгхлопов рабочего газа, образующихзовый тракт охвачен кольцевым коллек- пульсирующую струю (Факел),тором 7 для подачи полимерного компо Жидкие компоненты полимерной комнента, сообщенным с газодинамическим позиции (полиэФирная смесь и отвертрактом через каналы, вгполненные на ждающая подсистема 1 подаются насосомдульном срезе ствола в виде радиаль- по трубопроводам (не показано) в колных пазов 8, Коллектор 9 для подачи лекторы соответственно 7 и 9 и далееотвердителя, также охватывающий газо 40 по кольцевым каналам к радиальнымвый тракт, сообщен с ним через кана- пазам 8 и каналам 1 О. Под действиемлы 10, выполненные за срезом ствола пульсаций давления рабочего газа вна расстоянии 0,5-2 мм. Упругий ствол канале газодинамического ствола 22 установлен с возможностью осевого вибрируют (пульсируют) с той же часперемещения и подпружинен пружиной 11 45 тотой упругие тонкие стенки ствола 2к соплу, С источником подачи газа и корпуса 1 (с частотой 0,7-1,5 кГц).газовый тракт сообщен через полость От действия вибраций происходит сни 12 и канал 13. Между срезом ствола кение вязкости жидких компонентов,2 и сопловой головкой установлена находящихся в кольцевых зазорах корпрокладка 14 для герметизации и амор О пуса, что позволяет организовать ихтизации и торцовая шайба 15, в кото- впрыск через отверстия малого диаметрой выполнены каналы 10. Донная часть ра (0,5-1,5 мм) тонкими радиальными3 ствола может быть выполнена регули- струями без специального подогреваруемой (Фиг. 2), что позволяет регу- компонентов, те. при нормальной темпелировать частоту и амплитуду импуль ратуре или при температуре рабочегосов газодинамической струи. В этом газа,случае газодинамический ствол 16 име- Пульсируюкгие деФормации стенок ство-.ет плунжер 17, соединенный с регули- , ла и продольные его перемещения оргаровочным винтом 18 тангенциальным низуют импульсный впрыск жидких ра 1634333диальных струек через каналы 10 и пазы 8 в пульсирующий поток рабочегогаза,Благодаря ударно-импульсному принципу дробления радиальных струй исходных компонентов композиции, вдуваемых импульсно в поперечное сечениепульсирующей газодинамической струи,обеспечиваетоя дробление струй жидкос ти в пыль. Ударно-импульсный переноси нанесение на покрываемую поверхность тонко диспергированных капелькомпозиции обеспечивает высокое качество сцепления (адсорбции и адгезии) жидкой композиции с поверхностью,а также высокую однородность химического состава напыленного жидкого слояпокрытия, что в результате обеспечивает одновременность и однообразиепротекания химических реакций отверждения полимерного покрытия во всемобъеме и по всей покрываемой поверхности, В итоге качество самого покрытия и его сцепления с подложкой повьппается.Формула изобретенияСпособ получения полимерных покрытий, включающий раздельную подачу компонентов полиуретановой композиции радиально направленными струями в газодинамический поток под давлением рабочего газа и последующим напьг яением композиции на покрываемое из делие, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повьппения качества по 9крытия, на компоненты полиуретановой композиции перед их подачей в поток рабочего газа и на поток рабочего 40 газа накладывают вибрацию с частотои 0,7-1,5 кГц, рабочий гаэ подают под давлением 1-4 кг/см, подачу компонентов полиуретановой композиции в гаэодинамический поток осуществляют 45 при давлении рабочего газа в газодинамическом тракте 1,2-2 кг/см 2, причем подачу всех компонентов композиции, кроме отвердителя, производят в образованный пульсирующий поток рабочего газа струями в одном поперечном сечении, а струю отвердителя подают в пульсирующий поток рабочего газа в поперечном сечении, расположенном за сечением подачи компонентов композиции по ходу гаэодинамического потока.2. Устройство для получения полимерных покрытий газодинамическим напылением, включающее сообщенный с источником подачи сжатого газа и компонентов распылительный пистолет, содержащий корпус с осевым газодинамическим трактом, переходящим в сопло, и охватывающими последний кольцевыми коллекторами подачи полимерного и отверждающего компонентов композиции, сообщающимися через каналы с газодинамическим трактом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества напыляемого полимерного покрытия путем повышения равномерности и плотности дисперсии полимерной композиции в факеле распыла, газодинамический тракт выполнен в виде упругого ствола с глухой донной частью и радиальными отверстиями в стенке, расположенными от дна на расстоянии 1,3- 1,5 диаметра ствола, который размещен в корпусе с воэможностью возвратно-поступательного осевого перемещения и подпружинен к соплу, при этом каналы для сообщения коллектора подачи полимерного компояента с газодинамическим трактом выполнены в виде радиальных пазов на дульном срезе ствола, а каналы для сообщения коллектора подачи отверждающего компонента с газодинамическим трактом выполнены на расстоянии 0,5- 2 мм эа срезом ствола. 3. Устройство по и, 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дно ствола выполнено регулируемым и снабжено механизмом его осевого перемещения относительно радиальных отверстий в стенке и Фиксации его положения,1634333 72 20 17 Составитель ВЛяпинаТехред Л.Сердюховй Корректор М. Лемчик Редактор ). Середа Заказ 714 Тираж 417 Подйисное ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5