Прситрій для нанесення покриттів на порошок

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытий на порошки металлов, сплавов, алмазов и други х материалов. Известно устройство для нанесения покрытий на порошки, состоящее из вакуумной камеры, барабана с лопатками, испарителя, расположенного в полости барабана, бункера с плоским щелевым отверстием и лотка [1]. К недостаткам данного устройства относятся низкая производительность процесса нанесения покрытия и низкий коэффициент использования паров материала покрытия, обусловленные ограниченной площадью, завесы падающего порошка. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для нанесения покрытий на порошки, состоящее из вакуумной камеры, барабана с лопатками, испарителя, неподвижного кольца, в верхней части которого выполнено винтовое щелевое отверстие, а в нижней части проем, а также лотка. При этом кольцо установлено внутри барабана, а испаритель вне барабана [2]. К недостаткам данного устройства относится низкое качество покрытия, обусловленное дроблением и истиранием частиц порошка, попадающего в зазор между кольцом и лопатками барабана. В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для нанесения покрытий на порошок, в котором новое выполнение конструктивных элементов позволило бы исключить истирание и дробление частиц порошка и за счет этого повысить качество покрытий. Поставленная задача достигается в устройстве для нанесения покрытий на порошок, содержащем вакуумную камеру, испаритель, барабан с лопатками и лоток, в котором в соответствии с изобретением лопатки расположены, по меньшей мере, едва кольцевых ряда, разделенных перегородкой, причем каждый последующий ряд лопаток смещен по отношению к предыдущему на угол, определяемый выражением где - угловой шаг лопаток; - количество рядов, а лопатка выполнена в профиле С-образной в виде дуги окружности с центром, расположенным на луче, исходящем из свободного конца лопатки и направленным наружу барабана под углом к радиусу, соединяющему ось барабана со свободным концом лопатки, при этом угол где - угол естественного откоса порошка в движении. Благодаря отсутствию внутри барабана кольца с винтовым щелевым отверстием исключена возможность заклинивания барабана и абразивного износа кольца и лопаток, имеющие место в прототипе, другими словами, повышается качество наносимого покрытия устройства. Собразная форма лопаток позволяет дольше удерживать порошок и пронести его значительно дальше наивысшей точки барабана (за вертикальную осевую плоскость барабана). Поэтому можно создать завесу, перекрывающую всю площадь поперечного сечения барабана, что приводит к повышению качества покрытий. На фиг.1 изображен осевой разрез устройства; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.2 (развертка барабана). Устройство для нанесения покрытий на порошок состоит из вакуумной камеры 1, барабана 2 с лопатками 3 и перегородками 4, испарителя 5, расположенного вне барабана, и лотка 6, установленного с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения. Лопатки 3 выполнены в профиле Собразными в виде дуги окружности с центром, расположенным на луче, исходящем из свободного конца лопатки и направленным наружу барабана под углом к радиусу, соединяющему ось барабана со свободным концом лопатки. Причем, угол где - угол естественного откоса порошка в движении. Лопатки 3 расположены, по меньшей мере, в два кольцевых ряда, смещенных друг о тносительно друга по окружности на угол, определяемый выражением где - угловой шаг лопаток; - количество рядов. Ряды разделены перегородками 4. Лопатки 3 с перегородками 4 образуют ячейки для транспортируемого порошка. Лоток 6 предназначен для загрузки и выгрузки порошка. В варианте устройства для нанесения покрытий способом катодной ионной бомбардировки имеется электрод 7, выполненный в виде жалюзи. Электрод 7 расположен в верхней части полости барабана 2, под лопатками 3. Жалюзи в направлении сверху вниз оптически непрозрачны и обеспечивают как передачу заряда порошку, так и свободное прохождение порошка в полость барабана 2 под поток материала покрытия. Устройство работает следующим образом. Испаритель 5 заряжают испаряемым материалом, а в барабан 2 при помощи лотка 6 загружают порцию порошка. После откачки камеры 1 на вакуум включают испаритель 5, а барабан 2 приводят во вращение в направлении, указанном на фиг.2 стрелкой. В процессе вращения барабана 2 лопатки 3 захватывают порошок в нижней части барабана 2 и транспортируют его вверх. Ввер ху порошок непрерывно ссыпается с лопаток. С-образные в профиле лопатки, расположенные в несколько рядов, смещенных друг относительно друга, при вращении барабана формируют плотную завесу порошка на пути потока материала покрытия. После нанесения покрытия заданной толщины испаритель 5 выключают, а порошок при помощи лотка 6 выгружают. Формирование в предлагаемом устройстве завесы порошка на пути потока материала покрытия лопатками, за счет изменения их формы и расположения, позволяет, в отличие от известного устройства [2], исключить истирание и дробление частиц порошка, то есть, повысить качество покрытия. В частности, при нанесении хромового покрытия из плазмы вакуумного дугового разряда на порошок природного алмаза А 500/400 устройство обеспечивало непрерывную равноплотную завесу свободно падающих зерен алмаза, при этом истирание и дробление частиц не наблюдалось. Использование изобретения обеспечивает повышение качества покрытия.