CN111398165A - 一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装 - Google Patents

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张宇
李开伟
邢路阔
李相波
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Abstract

本发明属于工装夹具技术领域，具体涉及一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，主体结构包括底座、固定孔、滑轨、夹具、滑轨槽、通孔、螺栓孔和紧固螺栓，底座与夹具通过滑轨和滑轨槽的滑动连接实现快速拆装，根据实际需求，底座和夹具上可以同时设置多个滑轨和滑轨槽，能够同时制备多个圆形涂层结合强度试样/试柱，进而实现一次喷涂多个试样/试柱，并且，能够保证涂层的均一性；其结构简单，用于制备常规金属涂层和非金属涂层结合强度试样/试柱，最大程度的简化了制备步骤，提高了效率。

Description

一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装
技术领域：
本发明属于工装夹具技术领域，具体涉及一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装。
背景技术：
结合强度是衡量涂层性能的重要技术指标，常见的测试方法有杯突试验法、偏心车削试验法、十字划格法、刮杆划痕法、粘结拉伸法和界面压入法，其中，粘结拉伸法具有易操作、结果直观的优点，广泛的应用于低中结合强度的测量。GB/T 8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》规定使用Φ25mm或Φ40mm的试样进行测试，试样的制备方法有两种：第一种方法是在大块试板上先制备涂层，再通过线切割切取Φ25mm或Φ40mm的试样；第二种方法是直接在Φ25mm或Φ40mm的基体上制备涂层，由于喷涂工艺需要压缩空气作为载气，Φ25mm或Φ40mm的小试样容易被吹飞，因此通常选用第一种方法；而非金属涂层由于不方便切割，通常选用第二种方法，需要使用工装夹持圆形试样。GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》规定使用Φ20mm的试柱直接粘结漆层，但需沿试柱的周线切透至基体，所以不适用于强度较高的有机涂层；GB/T 5210-2006同时也规定可以直接在Φ20mm的试柱上制备漆层，同样也需要工装夹持试柱。
中国专利201520498257.4公开的一种用于小型硬度试样测量的装夹工装，为圆形或矩形结构，在装夹工装上设置有6个以上的定位安装孔，所述的定位安装孔为螺纹通孔或销轴孔，当定位安装孔为销轴孔时，在销轴孔的侧面设置有与销轴孔垂直连通的螺纹孔，在螺纹孔内设置有紧固螺钉，将硬度试样集中制样和检测，替代了原有的硬度检测方法中只能单间检测的方式，大大提高了检测效率，降低了检测人员的工作强度，解决了前期小型硬度试样在制备和测量过程速度极其缓慢、步骤繁琐、效率低等缺点；中国专利201410277463.2公开的一种大高径比圆形铸坯的制造工装设有浇注***、上底盘、下底盘、锭模、保温冒口、保温罩、缓冷坑以及测温设备，具体结构如下：按照圆坯的高度，选取地坑，上底盘和下底盘上下水平放置在地坑内，在下底盘、上底盘上砌筑耐火砖形成的浇注***，浇注***采用底注式平稳充型浇注***，采用成形中注管砖砌成；上底盘、中注管底座均装配在底盘上，上底盘位于中注管底座的***，底盘采用厚度为200～400mm的厚底盘，中注管底座上设置中注管，形成直浇道；锭模安装在上底盘上，锭模大口向下、小口向上，锭模上下壁厚一致；锭模的内腔与上底盘中的内浇道相连通，每个锭模采用单独一个内浇道；下底盘表面的横浇道与上底盘中的内浇道相连通，横浇道采用等直径结构，横浇道尾端设置集渣包；冒口装配在锭模上，冒口采用保温冒口；上述结构，形成圆坯浇注模具；整套圆坯浇注模具中，锭模、中注管、冒口、下底盘、上底盘均在地坑中装配，且浇注过程和保温过程也在地坑中完成；在铸坯打箱之后，将保温罩罩在圆坯***，保温罩的下端落在底盘上，并保持密封；经过保温之后的圆坯，置于缓冷坑中缓冷；测温设备全程采用热电偶测温***，对圆坯浇注后锭模表面温度及脱模后圆坯外表面温度进行监测。
上述专利产品或现有技术中的工装夹具都不能用于圆形涂层结合强度试样或试柱。因此，发明一种可以固定圆形试样/试柱的工装夹具，一次喷涂多个试样/试柱，以提高效率和测试结果的可靠性，具有经济和社会效益。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，用于制备常规金属涂层和非金属涂层结合强度试样/试柱。
为了实现上述目的，本发明涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装的主体结构包括底座、固定孔、滑轨、夹具、滑轨槽、通孔、螺栓孔和紧固螺栓；底座的上部开设有3-5个固定孔，底座的下部设置有滑轨；夹具的背面设置有滑轨槽，夹具的中部开设有6-10个通孔，夹具的顶部开设有与通孔对应的螺栓孔，螺栓孔中设置有紧固螺栓；底座与夹具通过滑轨和滑轨槽滑动连接。
本发明涉及的底座1通过固定孔和螺栓与喷涂工作台固定连接；底座与夹具通过滑轨和滑轨槽实现快速拆装；滑轨对试样/试柱的背面具有支撑作用，避免试样/试柱固定不牢；底座的长度比夹具的长度小1cm以上；滑轨的尺寸和角度与滑轨槽的尺寸和角度匹配；底座为不锈钢板材；夹具的材质为耐热钢。
本发明涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装根据实际需求，底座上并排设置n个滑轨，夹具上并排设置n个滑轨槽；n为大于等于1的整数。
本发明与现有技术相比，通过滑轨和滑轨槽的滑动连接实现底座与夹具的快速拆装，底座和夹具上可以同时设置多个滑轨和滑轨槽，能够同时制备多个圆形涂层结合强度试样/试柱，进而实现一次喷涂多个试样/试柱，并且，能够保证涂层的均一性；其结构简单，用于制备常规金属涂层和非金属涂层结合强度试样/试柱，最大程度的简化了制备步骤，提高了效率。
附图说明：
图1为本发明的主体结构原理示意图。
图2为本发明涉及的底座1的主体结构原理示意图。
图3为本发明涉及的夹具4的主体结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1：
本实施例涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装的主体结构包括底座1、固定孔2、滑轨3、夹具4、滑轨槽5、通孔6、螺栓孔7和紧固螺栓8；矩形板状结构的底座1的上部等间距式开设有3个固定孔2，底座1的下部设置有横截面为等腰梯形结构的滑轨3；矩形板状结构的夹具4的背面设置有横截面为等腰梯形结构的滑轨槽5，夹具4的中部等间距式开设有6个圆形结构的通孔6，夹具4的顶部开设有与通孔6对应的螺栓孔7，螺栓孔7中设置有紧固螺栓8；底座1与夹具4通过滑轨3和滑轨槽5滑动连接。
本实施例涉及的底座1为316L不锈钢板材，底座1的长度、宽度和高度分别为190mm、63mm和5mm；滑轨3的上底、下底、高度和长度分别为
Figure BDA0002432732260000041
4mm和190mm；夹具4的材质为1Cr18Ni9Ti，夹具4的长度、宽度和高度分别为尺寸为200mm、40mm和8mm；滑轨槽5的上底、下底、高度和长度分别为
Figure BDA0002432732260000042
4mm和200mm；通孔6的直径为26mm；紧固螺栓8为M2。
本实施例涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装制备高强度绝缘涂层结合强度测试试样的具体工艺过程为：
(1)将螺栓拧入固定孔2，使底座1与喷涂工作台固定连接；
(2)将滑轨槽5与滑轨3滑动连接，使夹具4装配到底座1上，夹具4的两个端部均比底座1的两个端部长出5mm，以避免喷涂粉末影响滑轨3；
(3)将经过表面预处理的6个直径为25mm，高度为5mm的试样10置于通孔6中，将紧固螺栓8拧入螺栓孔7中对试样10进行固定；
(4)调节喷枪和喷涂工作台的距离，对试样10进行喷涂；
(5)喷涂完成后，将夹具4从底座1上取下后放置于烧结炉中进行重熔处理；
(6)将夹具4装配在底座1上，重复进行步骤(4)和(5)，直至试样10的涂层厚度满足设定的测试要求。
实施例2：
本实施例涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装的主体结构同实施例1。
本实施例涉及的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装制备金属涂层结合强度测试试样的具体工艺过程为：
(1)将螺栓拧入固定孔2，使底座1与喷涂工作台固定连接；
(2)将滑轨槽5与滑轨3滑动连接，使夹具4装配到底座1上，夹具4的两个端部均比底座1的两个端部长出5mm，以避免喷涂粉末影响滑轨3；
(3)将经过表面预处理的6个直径为25mm，高度为5mm的试样10置于通孔6中，将紧固螺栓8拧入螺栓孔7中对试样10进行固定；
(4)调节喷枪和喷涂工作台的距离，对试样10进行喷涂；
(5)喷涂完成后，使用涂层测厚仪测量涂层的厚度，当涂层的厚度满足设定的厚度要求时，将夹具4从底座1上取下；当涂层的厚度不满足设定的厚度要求时，重复步骤(4)，直至涂层的厚度满足设定的厚度要求。

Claims (8)

1.一种圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于主体结构包括底座与夹具，底座与夹具滑动连接。
2.根据权利要求1所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于底座的上部开设有3-5个固定孔，底座的下部设置有滑轨；夹具的背面设置有滑轨槽，夹具的中部开设有6-10个通孔，夹具的顶部开设有与通孔对应的螺栓孔，螺栓孔中设置有紧固螺栓。
3.根据权利要求2所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于底座与夹具通过滑轨和滑轨槽滑动连接。
4.根据权利要求2所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于底座通过固定孔和螺栓与喷涂工作台固定连接；底座与夹具通过滑轨和滑轨槽实现快速拆装；滑轨对试样/试柱的背面具有支撑作用，避免试样/试柱固定不牢；底座的长度比夹具的长度小1cm以上；滑轨的尺寸和角度与滑轨槽的尺寸和角度匹配；底座为不锈钢板材；夹具的材质为耐热钢。
5.根据权利要求2或3所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于底座上并排设置n个滑轨，夹具上并排设置n个滑轨槽；n为大于等于1的整数。
6.根据权利要求2所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于底座为316L不锈钢板材，底座的长度、宽度和高度分别为190mm、63mm和5mm；滑轨的上底、下底、高度和长度分别为
Figure FDA0002432732250000011
4mm和190mm；夹具的材质为1Cr18Ni9Ti，夹具的长度、宽度和高度分别为尺寸为200mm、40mm和8mm；滑轨槽的上底、下底、高度和长度分别为
Figure FDA0002432732250000012
4mm和200mm；通孔的直径为26mm；紧固螺栓为M2。
7.根据权利要求3或6所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于制备高强度绝缘涂层结合强度测试试样的具体工艺过程为：
(1)将螺栓拧入固定孔，使底座与喷涂工作台固定连接；
(2)将滑轨槽与滑轨滑动连接，使夹具装配到底座上，夹具的两个端部均比底座的两个端部长出5mm，以避免喷涂粉末影响滑轨；
(3)将经过表面预处理的6个直径为25mm，高度为5mm的试样置于通孔中，将紧固螺栓拧入螺栓孔中对试样进行固定；
(4)调节喷枪和喷涂工作台的距离，对试样进行喷涂；
(5)喷涂完成后，将夹具从底座上取下后放置于烧结炉中进行重熔处理；
(6)将夹具装配在底座上，重复进行步骤(4)和(5)，直至试样的涂层厚度满足设定的测试要求。
8.根据权利要求3或6所述的圆形涂层结合强度试样/试柱制备工装，其特征在于制备金属涂层结合强度测试试样的具体工艺过程为：
(1)将螺栓拧入固定孔，使底座与喷涂工作台固定连接；
(2)将滑轨槽与滑轨滑动连接，使夹具装配到底座上，夹具的两个端部均比底座的两个端部长出5mm，以避免喷涂粉末影响滑轨；
(3)将经过表面预处理的6个直径为25mm，高度为5mm的试样置于通孔中，将紧固螺栓拧入螺栓孔中对试样进行固定；
(4)调节喷枪和喷涂工作台的距离，对试样进行喷涂；
(5)喷涂完成后，使用涂层测厚仪测量涂层的厚度，当涂层的厚度满足设定的厚度要求时，将夹具从底座上取下；当涂层的厚度不满足设定的厚度要求时，重复步骤(4)，直至涂层的厚度满足设定的厚度要求。
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