способ термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, включающий предварительный подогрев материала с помощью нагревателя и локальный нагрев материала движущимся по заданной траектории источником теплового излучения, отличающийся тем, что в процессе локального нагрева измеряют градиент температуры не менее чем в трех зонах, концентрично расположенных относительно области прогрева, по результатам измерения которого изменяют скорость перемещения, и/или интенсивность воздействия источника теплового воздействия источника теплового излучения, и/или интенсивность подогрева в зонах измерений.

2. Устройство для термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, содержащее основание, приводной источник теплового излучения, нагреватель для подогрева материала и термодатчики, отличающееся тем, что устройство снабжено последовательно соединенными с термодатчиками импульсным преобразователем и блоком сравнения, последовательно соединенным с последним блоком управления приводом источника теплового излучения и последовательно соединенным с нагревателем регулятором мощности, при этом термодатчики соединены в две термобатареи, каждая из которых имеет не менее трех датчиков и расположенных симметрично относительно источника теплового излучения, а нагреватель для подогрева выполнен секционным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии нанесения покрытий на листовые материалы.

Известен способ термической обработки изделий, включающий нагрев до температуры закалки, охлаждение, подогрев изделий, нанесение покрытия и последующий отжиг (см. SU 1063859 А, С 23 С 4/12, 30.12.1983).

Наиболее близким аналогом к изобретению является известный способ термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, включающий предварительный подогрев материала с помощью нагревателя, локальный нагрев материала движущимся по заданной траектории источником теплового излучения (см. RU 2029791 C1, МПК 7 С 23 С 4/00, 27.02.1995).

Известно устройство для термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, содержащее основание, приводной источник теплового излучения, термодатчики и нагреватель (см. RU 2029791 C1).

Техническим результатом группы изобретений является исключение коробления обрабатываемого материала и улучшение качества покрытия.

Этот результат достигается тем, что в способе термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, включающем предварительный подогрев материала с помощью нагревателя и локальный нагрев материала движущимся по заданной траектории источником теплового излучения согласно изобретению, в процессе локального прогрева измеряют градиент температуры не менее чем в трех зонах, концентрично расположенных относительно области прогрева, по результатам измерения которого изменяют скорость движения, и/или интенсивность воздействия источника теплового излучения, и/или интенсивность подогрева в зонах измерений.

Для достижения технического результата устройство для термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия, содержащее основание, приводной источник теплового излучения, нагреватель для подогрева материала и термодатчики, согласно изобретению снабжено последовательно соединенными с термодатчиками импульсным преобразователем и блоком сравнения, последовательно соединенным с последним блоком управления приводом источника теплового излучения и последовательно соединенным с нагревателем регулятором мощности, при этом термодатчики соединены в две термобатареи, каждая из которых имеет не менее трех датчиков и расположенных симметрично относительно источника теплового излучения, а нагреватель для подогрева выполнен секционным.

Это позволяет исключить коробление обрабатываемого материала за счет снижения возникающих в нем в процессе обработки термических напряжений и улучшить качество покрытия за счет повышения его однородности.

Изобретение поясняется чертежом устройства для реализации способа.

Устройство для термической обработки листовых материалов при нанесении покрытия содержит основание 1, в котором смонтирован секционированный нагреватель 2, установленный над основанием 1 источник 3 теплового излучения, соединенный с дриводом 4, объединенные в две термобатареи и размещенные симметрично источника 3 термодатчики 5 для измерения градиента температуры в обрабатываемом листовом материале 6, с которыми последовательно соединены импульсный преобразователь 7 и блок 8 сравнения, а также соединенные с последним блок 9 управления приводом 4 и регулятор 10 мощности нагревателя 2.

На описанном устройстве способ реализуется следующим образом.

Листовой материал 6 размещают на основании 1 и осуществляют его предварительный подогрев нагревателем 2 до температуры по всей площади, например, на 50-100^oC ниже рабочей температуры. Далее источником 3, например плазменным, нагревают зону нанесения покрытия до рабочей температуры и наносят покрытие, например, плазменным напылением при перемещении источника 3 приводом 4 по заданной траектории. Одновременно осуществляют измерение показаний термодатчиков 5, сигнал от которых через импульсный преобразователь 7 поступает на блок 8 сравнения. По разнице показателей датчиков 5 в термобатареях определяют градиент температуры в обрабатываемом материале 6 и при сравнении его с заданным допустимым значением вырабатывают управляющий сигнал в блоке 9 управления приводом 4 источника 3 теплового излучения и/или в регуляторе 10 мощности секционированного нагревателя 2 на изменение скорости перемещения источника 3 и/или интенсивности нагрева по секциям нагревателя 2, позволяющее исключить коробление материала 6 под действием термических напряжений. Исключение коробления и уменьшение температурных деформаций листового материала 6 позволяют повысить равномерность нанесения покрытия за счет поддержания одинакового положения всех участков поверхности обрабатываемого материала по отношению к потоку напыляемого материала покрытия.

Способом также предусмотрена возможность регулирования интенсивности теплового воздействия источника 3 теплового излучения в сочетании с изменением скорости его перемещения и/или интенсивностью подогрева в зонах измерения градиента температуры или самостоятельно, которая позволяет достичь аналогичного результата, но не реализуется описанным устройством.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет исключить коробление обрабатываемого листового материала и повысить качество наносимого покрытия за счет повышения его равномерности.