CN113369074B - 零件涂层的封孔处理装置及方法、具有零件涂层的零件 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种零件涂层的封孔处理装置及方法，以及一种采用该封孔处理方法进行封孔处理的具有零件涂层的零件。封孔处理装置包括：雾化模块，被配置为提供雾化状态的封孔剂；和涂覆模块，包括第一涂覆工具，第一涂覆工具被配置为接收雾化状态的封孔剂并将封孔剂转移至零件涂层的表面。封孔处理方法包括：以预设流量提供封孔剂并使封孔剂达到雾化状态；和采用第一涂覆工具接收雾化状态的封孔剂并将封孔剂转移至零件涂层的表面。本公开提供的零件涂层的封孔处理装置及方法利于提升零件涂层的封孔质量和封孔效率。
Description
技术领域
本公开涉及材料表面处理技术，特别涉及一种零件涂层的封孔处理装置及方法，以及一种采用该封孔处理方法进行封孔处理的轴类零件。
背景技术
热喷涂技术是采用高温火焰、电弧、等离子体等作为热源对喷涂粉末或喷涂丝材的材料粒子进行加热、加速，然后高速撞击零部件基体的表面并沉积形成具备特定性能的零件涂层，进而实现对零部件基体材料的防护。由于零件涂层内部结合方式主要是机械结合，因此通过热喷涂技术获得的零件涂层可以兼具优异的耐腐蚀、耐磨损、耐高温等综合性能，广泛应用于不同的行业。
在热喷涂过程中，由于零件涂层是由无数的材料粒子经加热、加速、撞击、沉积等过程形成的，零件涂层内部存在固有的孔隙。针对一些严苛的服役环境，例如海洋装备用液压缸的活塞杆需要承受海水及海洋大气环境中高盐、高Cl-的强腐蚀作用，造纸机械的网纹辊需要承受油墨溶剂等腐蚀介质的强腐蚀作用，该类严苛环境中的腐蚀介质可以经零件涂层内部固有的孔隙渗入至零部件基体表面，与基体材料发生电化学反应或化学反应，进而导致零部件基体腐蚀。
针对上述问题，目前一般采用封孔剂对零件涂层进行封孔处理，以降低零件涂层内部的孔隙率，提升零件涂层的致密性，进而有效地阻止严苛环境中腐蚀介质经零件涂层的孔隙渗入到基材。常用的零件涂层的封孔剂一般具有耐化学腐蚀、高渗透性及较高的流动性等特点。
发明内容
本公开的目的在于提供一种轴类零件涂层的封孔处理方法及装置，以提升轴类零件涂层的封孔质量和封孔效率。
本公开的第一方面提供一种零件涂层的封孔处理装置，包括：
雾化模块，被配置为提供雾化状态的封孔剂；和
涂覆模块，包括第一涂覆工具，所述第一涂覆工具被配置为接收所述雾化状态的封孔剂并将所述封孔剂转移至所述零件涂层的表面。
根据本公开的一些实施例，所述涂覆模块还包括第二涂覆工具，所述第二涂覆工具被配置为向转移至所述零件涂层的表面的所述封孔剂施加压力。
根据本公开的一些实施例，
所述第一涂覆工具包括滚刷；和/或
所述第二涂覆工具包括板刷。
根据本公开的一些实施例，所述涂覆模块还包括与所述滚刷驱动连接的第一驱动部，所述第一驱动部被配置为驱动所述滚刷转动。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理装置还包括安装座，所述第一涂覆工具相对于所述安装座可滑动地设置，所述涂覆模块还包括与所述第一涂覆工具驱动连接的第二驱动部，所述第二驱动部被配置为驱动所述第一涂覆工具相对于所述安装座滑动。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理装置还包括安装座，其中，
所述雾化模块安装位置可调地设置于所述安装座上；和/或
所述第一涂覆工具安装位置可调地设置于所述安装座上。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理装置还包括安装座，所述第二涂覆工具安装位置可调地设置于所述安装座上。
根据本公开的一些实施例，所述雾化模块包括：
第一输送部，被配置为提供所述封孔剂；
第二输送部，被配置为提供压缩气体；和
雾化部，与所述第一输送部和所述第二输送部连接，被配置为在所述压缩气体作用下使所述封孔剂达到雾化状态，并向所述第一涂覆工具提供所述雾化状态的封孔剂。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理装置还包括控制模块，所述控制模块与所述雾化模块和所述涂覆模块信号连接，被配置为控制所述雾化模块和/或所述涂覆模块是否执行封孔处理动作，以及根据与进行封孔处理的所述零件涂层所在的零件匹配的工艺参数执行封孔处理动作，所述封孔处理动作包括提供所述封孔剂和转移所述封孔剂中至少之一。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理装置还包括进给模块，所述进给模块与所述雾化模块和所述涂覆模块驱动连接，被配置为驱动所述雾化模块和所述涂覆模块沿至少一个方向进给。
本公开的第二方面提供一种零件涂层的封孔处理方法，包括：
以预设流量提供封孔剂并使所述封孔剂达到雾化状态；和
采用第一涂覆工具接收雾化状态的所述封孔剂并将所述封孔剂转移至所述零件涂层的表面。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法还包括：采用第二涂覆工具向转移至所述零件涂层的表面的所述封孔剂施加压力。
根据本公开的一些实施例，所述第一涂覆工具包括滚刷，所述第二涂覆工具包括板刷，其中，
采用第一涂覆工具接收雾化状态的所述封孔剂并将所述封孔剂转移至所述涂层表面包括：将所述雾化状态的封孔剂喷涂至所述滚刷上，并采用所述滚刷将所述封孔剂滚涂至所述涂层表面；和/或
采用第二涂覆工具向转移至所述涂层表面的所述封孔剂施加压力包括：采用所述板刷刷涂所述涂层表面的所述封孔剂。
根据本公开的一些实施例，所述零件涂层为轴类零件的零件涂层，所述第一涂覆工具包括滚刷，所述第二涂覆工具包括板刷，所述封孔处理方法包括：
驱动所述轴类零件以第一预设转速旋转；
驱动所述滚刷以第二预设转速旋转；
驱动所述滚刷和所述板刷以预设进给速度相对于所述轴类零件的轴向进给。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：
根据所述轴类零件表面的孔隙率、所述封孔剂的种类和所述轴类零件的尺寸确定所述第一预设转速；和
根据所述第一预设转速确定所述第二预设转速。
根据本公开的一些实施例，所述第二预设转速与所述第一预设转速的比值为5～10。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：
根据所述轴类零件表面的孔隙率、所述封孔剂的种类和所述轴类零件的尺寸确定所述轴类零件进行封孔处理时的线速度；和
根据所述第二涂覆工具的尺寸、所述封孔剂的搭接率和所述轴类零件进行封孔处理时的线速度确定所述预设进给速度。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：
调节所述滚刷和/或所述轴类零件的高度以使所述滚刷的转动轴线的高度低于所述轴类零件的轴线的高度；和/或
调节所述板刷和/或所述轴类零件的高度以使所述板刷的高度低于所述轴类零件的轴线的高度。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：所述零件涂层为轴类零件的零件涂层，驱动所述第一涂覆工具相对于所述轴类零件的轴向作往复运动。
根据本公开的一些实施例，以预设流量提供封孔剂并使所述封孔剂雾化包括：
以所述预设流量提供所述封孔剂，以预设压力提供压缩气体；和
在所述压缩气体作用下使所述封孔剂达到雾化状态。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：
所述零件涂层为轴类零件的零件涂层，所述封孔处理方法包括驱动所述轴类零件以第一预设转速旋转；
根据所述零件涂层的表面的孔隙率和所述封孔剂的种类确定所述零件涂层进行封孔处理时所述轴类零件的线速度和封孔处理后所述零件涂层的表面的所述封孔剂的厚度；和
根据所述零件涂层进行封孔处理时的所述轴类零件的线速度、所述第一涂覆工具的尺寸和封孔处理后所述零件涂层的表面的所述封孔剂的厚度确定所述预设流量。
根据本公开的一些实施例，所述封孔处理方法包括：根据所述封孔剂的粘度确定所述预设压力。
本公开的第三方面提供一种具有零件涂层的零件，包括基体和涂覆于所述基体表面的零件涂层，所述零件涂层采用本公开第二方面所述的封孔处理方法进行封孔处理。
根据本公开的一些实施例，包括轴类零件。
基于本公开实施例提供的封孔处理装置，雾化模块可提供雾化状态的封孔剂，封孔剂可以更加均匀地转移至第一涂覆工具上，通过第一涂覆工具将封孔剂转移至零件涂层表面后，零件涂层表面的封孔剂分布得也更加均匀，利于提升零件涂层的封孔质量。
基于本公开实施例提供的封孔处理方法，封孔剂的流量可控且为雾化状态，封孔剂可以更加均匀地转移至第一涂覆工具上，通过第一涂覆工具将封孔剂转移至零件涂层表面后，零件涂层表面的封孔剂分布得也更加均匀，利于提升零件涂层的封孔质量。
经过上述封孔处理后，封孔剂可以均匀、平整地附着于零件涂层的表面，并且可以充分渗透零件涂层表面的孔隙，利于增强零件的基体抵抗腐蚀的能力，利于延长零件在严苛环境中的服役寿命。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1示出了本公开一些实施例的封孔处理装置的结构。
图2为图1所示的封孔处理装置的后视结构示意图，其中示出了进行零件涂层的封孔处理的轴类零件。
图3为图1所示的封孔处理装置的右视结构示意图，其中示出了进行零件涂层的封孔处理的轴类零件。
图4示出了本公开一些实施例的封孔处理方法。
图5示出了本公开一些实施例的封孔处理方法中，采用滚刷向零件涂层表面滚涂封孔剂的过程。
图6示出了图5所示的采用滚刷向零件涂层表面滚涂封孔剂的过程中，滚刷与零件涂层内部的孔隙之间产生类似于齿轮啮合的效果。
图7示出了本公开一些实施例的封孔处理方法中，采用板刷刷涂零件涂层表面的封孔剂的过程。
图1至图7中，各附图标记分别代表：
1、轴类零件；2、封孔处理装置；3、封孔剂；
20、安装座；201、第一滑轨；
211、雾化部；212、封孔剂输送管；213、压缩气体输送管；214、第三支架；
221、滚刷；222、第一支架；223、第一驱动电机；224、带轮传动机构；225、第二驱动电机；226、滑台；
231、板刷；232、第二支架；233、滑块；234、第二滑轨；
24、控制模块；
A、第一区域；B、第二区域；C、第三区域。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在发明人已知的相关技术中，一般的封孔处理的工艺流程为：零件涂层表面清洁处理→封孔剂调制→封孔剂涂覆至零件涂层表面→真空处理/加温处理→零件涂层表面精加工。上述工艺流程中，封孔前表面预处理及后处理等步骤的工艺均已经较为成熟，能够实现自动化处理。
然而，在实现本公开的技术方案的过程中，发明人发现，现阶段，封孔剂涂覆至零件涂层表面的步骤仍主要依靠人工将封孔剂刷涂或喷涂至零件涂层表面的涂覆方式。这种涂覆方式存在以下问题：一方面，零件涂层表面封孔剂的均匀性较差，局部表面封孔剂过多，导致封孔剂浪费、零件涂层后续加工困难，局部表面封孔剂过少，导致封孔剂渗入深度不足，无法充分填充零件涂层内部的孔隙，影响零件涂层的封孔质量；另一方面，操作人员劳动强度大，对大型轴类零件表面的零件涂层进行封孔处理时，加工效率低。
为了改善上述问题，本公开的实施例提供一种零件涂层的封孔处理装置及封孔处理方法，以及一种采用该封孔处理方法进行封孔处理的具有零件涂层的零件。
如图1至图3所示，本公开实施例提供的零件涂层的封孔处理装置包括雾化模块和涂覆模块。其中，雾化模块被配置为提供雾化状态的封孔剂3。涂覆模块包括第一涂覆工具，第一涂覆工具被配置为接收雾化状态的封孔剂3并将封孔剂3转移至零件涂层的表面。
基于本公开实施例提供的封孔处理装置，雾化模块可提供雾化状态的封孔剂，封孔剂可以更加均匀地转移至第一涂覆工具上，通过第一涂覆工具将封孔剂转移至零件涂层表面后，零件涂层表面的封孔剂分布得也更加均匀，利于提升零件涂层的封孔质量。
以下结合图1至图3对本公开实施例提供的封孔处理装置作进一步说明。
在一些实施例的封孔处理装置中，涂覆模块还包括第二涂覆工具，第二涂覆工具被配置为向转移至零件涂层的表面的封孔剂3施加压力。第一涂覆工具将封孔剂3转移至零件涂层的表面之后，在第二涂覆工具施加的压力的作用下，封孔剂3可以更加平整地附着于零件涂层的表面。
在一些实施例的封孔处理装置中，如图1至图3所示，封孔处理装置包括安装座20，雾化模块和涂覆模块设置于安装座20上。对轴类零件1进行封孔处理时，雾化模块和涂覆模块通过安装座20安装于装夹零件的工作台上。在一些未图示的实施例的封孔处理装置中，雾化模块和涂覆模块也可以分别直接安装于装夹待处理的零件的工作台上。
在一些实施例的封孔处理装置中，第一涂覆工具和第二涂覆工具中，第一涂覆工具包括滚刷221，和/或，第二涂覆工具包括板刷231。
在一些实施例中，如图1至图3所示，作为涂覆模块的一种具体形式，第一涂覆工具包括滚刷221，第二涂覆工具包括板刷231。在一些未图示的实施例中，第一涂覆工具包括板刷，第二涂覆工具包括滚刷。在以上关于第一涂覆工具和第二涂覆工具的设置的基础上，第一涂覆工具和第二涂覆工具还可以包括其它对涂覆封孔剂起辅助作用的部件。
在一些实施例的封孔处理装置中，涂覆模块还包括与滚刷221驱动连接的第一驱动部，第一驱动部被配置为驱动滚刷221转动，以将封孔剂3滚涂至零件涂层上。
作为第一驱动部的一种具体形式，如图1和图2所示，第一驱动部包括第一驱动电机223和带轮传动机构224，带轮传动机构224的主动轮和从动轮分别与第一驱动电机223和滚刷221驱动连接，其中，第一驱动电机223的转速可以根据实际的工艺需求无级调节。
在一些实施例的封孔处理装置中，封孔处理装置还包括安装座20，第一涂覆工具相对于安装座20可滑动地设置，涂覆模块还包括与第一涂覆工具驱动连接的第二驱动部，第二驱动部被配置为驱动第一涂覆工具相对于安装座20滑动。对零件进行封孔处理时，通过驱动第一涂覆工具相对于安装座20往复滑动，第一涂覆工具可相对于轴类零件的轴向往复滑动，利于改善由封孔剂喷涂不均匀导致的封孔剂在零件涂层表面附着不均匀的问题。
为了实现第一涂覆工具与安装座20可滑动地设置，具体地，如图1和图2所示，涂覆模块还包括第二驱动电机225和滑台226，第一涂覆工具设置于滑台226上，安装座20包括与滑台226滑动配合的第一滑轨201，第二驱动电机225与滑台226驱动连接，用于驱动第一涂覆工具相对于安装座20往复滑动。
为了达到更好的封孔质量，对不同尺寸的零件进行封孔处理时，雾化模块、第一涂覆工具和第二涂覆工具相对于待处理的零件的位置应当是可调的。
在一些实施例中，对于设置有安装座20的封孔处理装置，雾化模块、第一涂覆工具和第二涂覆工具中至少之一安装位置可调地设置于安装座20上。
作为第一涂覆工具在安装座20上的安装位置可调的具体实施方式，如图1和图2所示，涂覆模块还包括设置于安装座20上的第一支架222，第一支架222具有槽，可根据轴类零件1的直径调整滚刷221的轴线高度。
作为第二涂覆工具在安装座20上的安装位置可调的具体实施方式，如图1至图3所示，涂覆模块还包括设置于安装座20上的第二支架232、设置于第二支架232上的第二滑轨234和滑动连接于第二支架232的滑块233，第二滑轨234与滑块233滑动配合，板刷231安装于滑块233上，可根据轴类零件1的直径调整板刷231的高度。
在另一些实施例中，对于未设置安装座20的封孔处理装置，雾化模块、第一涂覆工具和第二涂覆工具中至少之一在装夹待处理的轴类零件的工作台上的安装位置可调，相应的位置调节机构可以直接设置于工作台上，位置调节机构的具体实施方式可以参照前面的相关描述。
在一些实施例的封孔处理装置中，雾化模块包括第一输送部、第二输送部和雾化部211。第一输送部被配置为提供封孔剂3。第二输送部被配置为提供压缩气体。雾化部211与第一输送部和第二输送部连接，雾化部211被配置为在压缩气体作用下使封孔剂3达到雾化状态，并向第一涂覆工具提供雾化状态的封孔剂3。
作为雾化模块的一种具体形式，如图1和图2所示，第一输送部包括蠕动泵(图中未示出)和封孔剂输送管212，蠕动泵的进口端和出口端分别与存放封孔剂的容器和封孔剂输送管212连接，以向雾化部211连续地输送封孔剂3。第二输送部包括气泵(图中未示出)和压缩气体输送管213，气泵的进口端和出口端分别与压缩气源和压缩气体输送管213连接，以向雾化部211连续地输送使封孔剂3雾化所需的压缩气体。雾化部211包括雾化喷嘴，雾化喷嘴与封孔剂输送管212和压缩气体输送管213连接，封孔剂3和压缩气体在雾化喷嘴处汇合，在压缩气体的作用下，封孔剂3能够以雾化状态均匀地喷涂至第一涂覆工具上。雾化模块还包括位置可调的第三支架214，雾化喷嘴安装于第三支架214上，第三支架214可以安装于第一支架222上。
在一些实施例的封孔处理装置中，如图1至图3所示，封孔处理装置还包括控制模块24，控制模块24与雾化模块和涂覆模块信号连接。控制模块24被配置为控制雾化模块和/或涂覆模块是否执行封孔处理动作，以及根据与进行封孔处理的零件涂层所在的零件匹配的工艺参数执行封孔处理动作，封孔处理动作包括提供封孔剂3和转移封孔剂3中至少之一。例如，封孔处理动作可以是喷涂封孔剂3、驱动滚刷221旋转、驱动滚刷221和板刷231沿轴类零件的轴向进给、驱动滚刷221往复运动等。
在一些实施例的封孔处理装置中，在上面所描述的控制模块24可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
根据上述设置，控制模块24能够以匹配于零件规格的工艺参数控制封孔处理动作，利于提升封孔处理工艺的自动化程度，提升封孔处理的效率，以及降低操作人员的劳动强度。
在一些实施例的封孔处理装置中，封孔处理装置可通过安装座20安装于装夹待处理的零件的工作台的进给机构上。例如，图2和图3所示的实施例中，将封孔处理装置通过安装座20安装于装夹待处理的轴类零件1的工作台的进给机构上，可以使封孔处理装置能够整体沿轴类零件1的轴向进给，并沿轴类零件1的径向调节封孔处理装置与轴类零件的相对位置。
封孔处理装置自身也可以具有相对于零件进给的功能。在另一些实施例的封孔处理装置中，封孔处理装置还包括进给模块，进给模块与雾化模块和涂覆模块驱动连接，被配置为驱动雾化模块和涂覆模块沿至少一个方向进给。
图2和图3所示的实施例中，在工作台的进给机构或封孔处理装置的进给模块的驱动下，雾化模块和涂覆模块可以相对于轴类零件的轴向连续进给，从而完成整个轴类零件的封孔处理。
如图4所示，本公开实施例提供的零件涂层的封孔处理方法包括：步骤1，以预设流量提供封孔剂3并使封孔剂3达到雾化状态；和步骤2，采用第一涂覆工具接收雾化状态的封孔剂3并将封孔剂3转移至零件涂层的表面。
基于本公开实施例提供的封孔处理方法，封孔剂的流量可控且为雾化状态，封孔剂可以更加均匀地转移至第一涂覆工具上，通过第一涂覆工具将封孔剂转移至零件涂层表面后，零件涂层表面的封孔剂分布得也更加均匀，利于提升零件涂层的封孔质量。
为了使封孔剂3更加平整地附着于零件涂层表面，在一些实施例的封孔处理方法中，封孔处理方法还包括：步骤3，采用第二涂覆工具向转移至零件涂层的表面的封孔剂3施加压力。
以下结合图2至图7对本公开实施例提供的封孔处理方法作进一步说明。
在一些实施例的封孔处理方法中，步骤1包括步骤1.1和步骤1.2。
步骤1.1、以预设流量提供封孔剂3，以预设压力提供压缩气体。
对于轴类零件1的零件涂层的封孔处理，在步骤1.1中，驱动轴类零件1以第一预设转速n1旋转，此时轴类零件1的线速度为v1。封孔剂3的预设流量F可通过以下方式确定：首先根据零件涂层的表面的孔隙率和封孔剂3的种类确定零件涂层进行封孔处理时轴类零件1的线速度v1和封孔处理后零件涂层表面的封孔剂3的厚度h；然后根据零件涂层进行封孔处理时轴类零件1的线速度v1、第一涂覆工具的尺寸和封孔处理后零件涂层表面的封孔剂3的厚度h确定预设流量。
在一些实施例的封孔处理方法中，第一涂覆工具和第二涂覆工具可以是本公开实施例提供的封孔处理装置的第一涂覆工具和第二涂覆工具。第一涂覆工具包括滚刷221，第二涂覆工具包括板刷231。
在时间t内，可进行封孔处理的零件涂层面积S可表示为：
S＝v1×t×L
其中，L为滚刷221的宽度。进而可得出时间t内所需的封孔剂的总体积V可表示为：
V＝S×h
因此，封孔处理时封孔剂3的预设流量F可表示为：
F＝V/t＝v1×L×h
在步骤1.1中，可根据封孔剂3的粘度确定压缩气体的预设压力。
步骤1.2、在压缩气体作用下使封孔剂3达到雾化状态。步骤1.2可以通过本公开实施例提供的封孔处理装置的雾化模块实现。
在一些实施例的封孔处理方法中，如图4和图5所示，在步骤2中，第一涂覆工具包括滚刷221，步骤2包括步骤2.1：将雾化状态的封孔剂3喷涂至滚刷221上，并采用滚刷221将封孔剂3滚涂至零件涂层表面。
为了达到较好的滚涂效果，在步骤2.1中，可以调节滚刷221和轴类零件1中至少之一的高度，以使滚刷221的转动轴线的高度低于轴类零件1的轴线的高度。
在一些实施例中，对于轴类零件1的零件涂层的封孔处理，在步骤2.1中，驱动轴类零件1以第一预设转速n1旋转，驱动滚刷221以第二预设转速n2旋转。
在步骤2.1中，轴类零件1的第一预设转速n1和滚刷221的第二预设转速n2可通过以下方式确定：首先根据轴类零件1表面的孔隙率、封孔剂3的种类和轴类零件1的尺寸确定第一预设转速n1，n1可表示为：
n1＝2v1/D
其中v1为轴类零件1进行封孔处理时的线速度，v1可由轴类零件1表面的孔隙率和封孔剂3的种类确定，D为轴类零件1的直径；然后根据第一预设转速n1确定第二预设转速n2。
在一些实施例中，为了使通过滚刷221滚涂的方式转移的封孔剂更加均匀地附着于零件涂层表面，第二预设转速n2与第一预设转速n1的比值为5～10。
为了缓解由封孔剂喷涂不均匀导致的封孔剂在零件涂层表面附着不均匀的问题，提升零件涂层的封孔处理质量，在一些实施例中，如图4所示，对于轴类零件1的零件涂层的封孔处理，在步骤2.1中，可驱动第一涂覆工具相对于轴类零件1的轴向作往复运动，速度为v3。
如图6所示，在步骤2.1中，轴类零件1和滚刷221分别以第一预设转速n1和第二预设转速n2相向转动时，轴类零件1和滚刷221之间形成类似于齿轮啮合的效果。在轴类零件1和滚刷221不断啮合的过程中，第一区域A范围内的封孔剂的体积呈减小趋势，封孔剂内部产生一定的压力，利于封孔剂渗入至零件涂层内部，提升封孔剂的渗透能力。
在一些实施例的封孔处理方法中，如图4和图7所示，在步骤3中，第二涂覆工具包括板刷231，步骤3包括步骤3.1：采用板刷231刷涂零件涂层表面的封孔剂3。
为了达到较好的刷涂效果，在步骤3.1中，可以调节板刷231和轴类零件1中至少之一的高度，以使板刷231的高度低于轴类零件1的轴线的高度。
如图7所示，在步骤3.1中，刷涂零件涂层表面的封孔剂的过程中，板刷231紧靠于零件涂层表面，在板刷231对零件涂层表面的封孔剂的压力作用下，封孔剂的渗透能力增强，同时第三区域C范围内的封孔剂的体积呈减小趋势，封孔剂内部产生一定的压力，也利于提升封孔剂的渗透能力。
如图4所示，在步骤1至步骤3中，驱动滚刷221和板刷231以预设进给速度v2相对于轴类零件1的轴向进给，以完成轴类零件1整个表面的封孔处理。
在步骤1至步骤3中，滚刷221和板刷231以预设进给速度v2可通过以下方式确定：首先根据轴类零件1表面的孔隙率、封孔剂3的种类和轴类零件1的尺寸确定轴类零件1进行封孔处理时的线速度v1；然后根据第二涂覆工具的尺寸、封孔剂的搭接率λ和轴类零件1进行封孔处理时的线速度v1确定预设进给速度v2。封孔剂的搭接率λ指的是在轴类零件1的同一母线上，第二涂覆工具相邻两次覆盖区域的重合部分的宽度与第二涂覆工具的宽度的比值。
在一些实施例的封孔处理方法中，第一涂覆工具和第二涂覆工具可以是本公开实施例提供的封孔处理装置的第一涂覆工具和第二涂覆工具。第一涂覆工具包括滚刷221，第二涂覆工具包括板刷231。
预设进给速度v2可表示为：
v2＝B×(1-λ)×v1/(π×D)
其中，B为板刷231的宽度，D为轴类零件1的直径。
为满足零件涂层的表面的封孔剂的平整性要求，第一涂覆工具和第二涂覆工具进给的过程中，刷涂的封孔剂的搭接率λ可以控制在40％～80％。
在上面所描述的封孔处理方法，可以基于本公开实施例提供的封孔处理装置实现，具体的实现方式可以参照封孔处理装置的相关描述。
本公开的一些实施例还提供一种具有零件涂层的零件。具有零件涂层的零件包括基体和涂覆于基体表面的涂层。其中，零件涂层采用前述封孔处理方法进行封孔处理。
如图1至图3所示，在一些实施例中，具有零件涂层的零件包括轴类零件1。
经过上述封孔处理后，封孔剂可以均匀、平整地附着于零件涂层的表面，并且可以充分渗透零件涂层表面的孔隙，利于增强零件的基体抵抗腐蚀的能力，利于延长零件在严苛环境中的服役寿命。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (18)
1.一种零件涂层的封孔处理装置，其特征在于，包括：
雾化模块，被配置为提供雾化状态的封孔剂(3)，所述雾化模块包括第一输送部、第二输送部和雾化部(211)，所述第一输送部被配置为提供所述封孔剂(3)，所述第二输送部被配置为提供压缩气体，所述雾化部(211)与所述第一输送部和所述第二输送部连接，被配置为在所述压缩气体作用下使所述封孔剂(3)达到雾化状态，并向所述第一涂覆工具提供所述雾化状态的封孔剂(3)；
涂覆模块，包括第一涂覆工具，所述第一涂覆工具被配置为接收所述雾化状态的封孔剂(3)并将所述封孔剂(3)转移至所述零件涂层的表面；和
安装座(20)，所述第一涂覆工具相对于所述安装座(20)可往复滑动地设置，所述涂覆模块还包括与所述第一涂覆工具驱动连接的第二驱动部，所述第二驱动部被配置为驱动所述第一涂覆工具相对于所述安装座(20)往复滑动；
其中，所述第一输送部包括蠕动泵和封孔剂输送管(212)，所述蠕动泵的进口端用于与存放封孔剂的容器连接，出口端与所述封孔剂输送管(212)连接，所述第二输送部包括压缩气体输送管(213)，所述雾化部(211)包括雾化喷嘴，所述雾化喷嘴与所述封孔剂输送管(212)和所述压缩气体输送管(213)连接。
2.根据权利要求1所述的封孔处理装置，其特征在于，所述涂覆模块还包括第二涂覆工具，所述第二涂覆工具被配置为向转移至所述零件涂层的表面的所述封孔剂(3)施加压力。
3.根据权利要求2所述的封孔处理装置，其特征在于，
所述第一涂覆工具包括滚刷(221)；和/或
所述第二涂覆工具包括板刷(231)。
4.根据权利要求3所述的封孔处理装置，其特征在于，所述涂覆模块还包括与所述滚刷(221)驱动连接的第一驱动部，所述第一驱动部被配置为驱动所述滚刷(221)转动。
5.根据权利要求1所述的封孔处理装置，其特征在于，
所述雾化模块安装位置可调地设置于所述安装座(20)上；和/或
所述第一涂覆工具安装位置可调地设置于所述安装座(20)上。
6.根据权利要求2所述的封孔处理装置，其特征在于，所述第二涂覆工具安装位置可调地设置于所述安装座(20)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的封孔处理装置，其特征在于，还包括控制模块(24)，所述控制模块(24)与所述雾化模块和所述涂覆模块信号连接，被配置为控制所述雾化模块和/或所述涂覆模块是否执行封孔处理动作，以及根据与进行封孔处理的所述零件涂层所在的零件匹配的工艺参数执行封孔处理动作，所述封孔处理动作包括提供所述封孔剂(3)和转移所述封孔剂(3)中至少之一。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的封孔处理装置，其特征在于，还包括进给模块，所述进给模块与所述雾化模块和所述涂覆模块驱动连接，被配置为驱动所述雾化模块和所述涂覆模块沿至少一个方向进给。
9.一种零件涂层的封孔处理方法，其特征在于，所述零件涂层为轴类零件(1)的零件涂层，所述封孔处理方法包括：
以预设流量提供封孔剂(3)并使所述封孔剂(3)达到雾化状态，驱动所述轴类零件(1)以第一预设转速旋转，包括：以所述预设流量提供所述封孔剂(3)，以预设压力提供压缩气体，在所述压缩气体作用下使所述封孔剂(3)达到雾化状态，其中，根据所述零件涂层的表面的孔隙率和所述封孔剂(3)的种类确定所述零件涂层进行封孔处理时所述轴类零件(1)的线速度和封孔处理后所述零件涂层的表面的所述封孔剂(3)的厚度，根据所述零件涂层进行封孔处理时的所述轴类零件(1)的线速度、所述第一涂覆工具的尺寸和封孔处理后所述零件涂层的表面的所述封孔剂(3)的厚度确定所述预设流量，根据所述封孔剂(3)的粘度确定所述预设压力；和
采用第一涂覆工具接收雾化状态的所述封孔剂(3)并将所述封孔剂(3)转移至所述零件涂层的表面，驱动所述第一涂覆工具相对于所述轴类零件(1)的轴向作往复运动。
10.根据权利要求9所述的封孔处理方法，其特征在于，还包括：采用第二涂覆工具向转移至所述零件涂层的表面的所述封孔剂(3)施加压力。
11.根据权利要求10所述的封孔处理方法，其特征在于，所述第一涂覆工具包括滚刷(221)，所述第二涂覆工具包括板刷(231)，其中，
采用第一涂覆工具接收雾化状态的所述封孔剂(3)并将所述封孔剂(3)转移至所述涂层表面包括：将所述雾化状态的封孔剂(3)喷涂至所述滚刷(221)上，并采用所述滚刷(221)将所述封孔剂(3)滚涂至所述涂层表面；和/或
采用第二涂覆工具向转移至所述涂层表面的所述封孔剂(3)施加压力包括：采用所述板刷(231)刷涂所述涂层表面的所述封孔剂(3)。
12.根据权利要求10所述的封孔处理方法，其特征在于，所述零件涂层为轴类零件(1)的零件涂层，所述第一涂覆工具包括滚刷(221)，所述第二涂覆工具包括板刷(231)，所述封孔处理方法包括：
驱动所述轴类零件(1)以第一预设转速旋转；
驱动所述滚刷(221)以第二预设转速旋转；
驱动所述滚刷(221)和所述板刷(231)以预设进给速度相对于所述轴类零件(1)的轴向进给。
13.根据权利要求12所述的封孔处理方法，其特征在于，包括：
根据所述轴类零件(1)表面的孔隙率、所述封孔剂(3)的种类和所述轴类零件(1)的尺寸确定所述第一预设转速；和
根据所述第一预设转速确定所述第二预设转速。
14.根据权利要求13所述的封孔处理方法，其特征在于，所述第二预设转速与所述第一预设转速的比值为5～10。
15.根据权利要求12所述的封孔处理方法，其特征在于，包括：
根据所述轴类零件(1)表面的孔隙率、所述封孔剂(3)的种类和所述轴类零件(1)的尺寸确定所述轴类零件(1)进行封孔处理时的线速度；和
根据所述第二涂覆工具的尺寸、所述封孔剂(3)的搭接率和所述轴类零件(1)进行封孔处理时的线速度确定所述预设进给速度。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的封孔处理方法，其特征在于，包括：
调节所述滚刷(221)和/或所述轴类零件(1)的高度以使所述滚刷(221)的转动轴线的高度低于所述轴类零件(1)的轴线的高度；和/或
调节所述板刷(231)和/或所述轴类零件(1)的高度以使所述板刷(231)的高度低于所述轴类零件(1)的轴线的高度。
17.一种具有零件涂层的零件，其特征在于，包括基体和涂覆于所述基体表面的零件涂层，所述零件涂层采用根据权利要求9至16中任一项所述的封孔处理方法进行封孔处理。
18.根据权利要求17所述的具有零件涂层的零件，其特征在于，包括轴类零件(1)。
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| GR01 | Patent grant | ||
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