EA024836B1 - Method of vacuum metal coating of abrasive material powder particles - Google Patents

Method of vacuum metal coating of abrasive material powder particles Download PDF

Info

Publication number
EA024836B1
EA024836B1 EA201300561A EA201300561A EA024836B1 EA 024836 B1 EA024836 B1 EA 024836B1 EA 201300561 A EA201300561 A EA 201300561A EA 201300561 A EA201300561 A EA 201300561A EA 024836 B1 EA024836 B1 EA 024836B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
container
powder
coating
abrasive material
powder particles
Prior art date
Application number
EA201300561A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201300561A1 (en
Inventor
Анатолий Илларионович Гордиенко
Сергей Федорович Сенько
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси"
Publication of EA201300561A1 publication Critical patent/EA201300561A1/en
Publication of EA024836B1 publication Critical patent/EA024836B1/en

Links

Abstract

The invention relates to the process of precipitation of electric-arc coatings in vacuum, and can be used to produce the metal coating of the abrasive material powders, e.g. on diamond powder, borozon powder and mixture thereof with less hard abrasive. The objective of the disclosed invention is further increasing of coating uniformity of the abrasive material powders. The set objective is solved by that the vacuum metal coating of the abrasive material powder particles comprising coating material evaporation, and its further condensation on the powder particles, continuously mixing in the container rotating at speed from 10 to 20 rpm, and containing rolling bodies with the diameter from 5 to 12 mm and the density from 1.8 to 2.6ρ, where ρ is the density of the abrasive material, in amount from 6 to 15 vol.%, the container is rotated around the axis oriented at the angle 5-10° to its geometrical axis, with the named axes crossing near the container top. The essence of the disclosed technical solution is intensification of mixing of the powder particles due to increased number of degrees of freedom of the rolling bodies movement.

Description

Заявляемое изобретение относится к технологии осаждения электродуговых покрытий в вакууме и может быть использовано для получения металлических покрытий на порошках абразивных материалов, например на алмазном порошке, порошке эльбора или их смеси с менее твердым абразивом.The claimed invention relates to a technology for the deposition of electric arc coatings in vacuum and can be used to obtain metal coatings on powders of abrasive materials, for example, diamond powder, Elbor powder or mixtures thereof with a less hard abrasive.

Известен способ вакуумного нанесения металлических покрытий на порошок абразивного материала, включающий загрузку порошка в контейнер, испарение материала катода и его последующую конденсацию на порошок, непрерывно перемешиваемый путем вибрации контейнера [1].A known method of vacuum deposition of metal coatings on a powder of abrasive material, comprising loading the powder into a container, evaporating the cathode material and its subsequent condensation on the powder, continuously stirred by vibration of the container [1].

Недостатком данного способа является значительная неравномерность напыляемого покрытия, обусловленная различной интенсивностью перемешивания слоев порошка на поверхности и на дне контейнера. Под воздействием колебательных движений контейнера происходит перемешивание частиц на поверхности порошковой массы и в слоях, непосредственно прилегающих к поверхности. Амплитуда колебаний порошка на дне контейнера является незначительной. Поверхностные слои оказывают на расположенные под ними слои порошка экранирующее действие, вследствие чего нанесение покрытия на порошок, находящийся в нижней части контейнера, практически не происходит.The disadvantage of this method is the significant unevenness of the sprayed coating, due to the different intensity of mixing of the powder layers on the surface and on the bottom of the container. Under the influence of the oscillatory movements of the container, particles are mixed on the surface of the powder mass and in the layers immediately adjacent to the surface. The vibration amplitude of the powder at the bottom of the container is negligible. The surface layers exert a shielding effect on the powder layers below them, as a result of which practically no coating is applied to the powder located in the lower part of the container.

Известен способ вакуумного нанесения металлических покрытий на порошок абразивного материала, включающий загрузку порошка в контейнер с перемешивающими лопастями, испарение наносимого покрытия и его последующую конденсацию на порошок, который непрерывно перемешивают путем вращения контейнера [2].A known method of the vacuum deposition of metal coatings on a powder of abrasive material, comprising loading the powder into a container with mixing blades, evaporating the coating and its subsequent condensation on the powder, which is continuously mixed by rotating the container [2].

Данный способ позволяет несколько повысить равномерность нанесения покрытия, однако она остается недостаточно высокой. При вращении контейнера порошок захватывается лопастями, поднимается на некоторую высоту, и высыпается на поверхность. С каждым оборотом захватываются все новые порции порошка, за счет чего и осуществляется его перемешивание. В верхней части контейнера, где его диаметр максимальный, а заполнение порошком (высота слоя порошка от стенки контейнера до поверхности слоя по вертикали, учитывая наклон контейнера) минимальное, перемешивание происходит достаточно интенсивно. Однако в донной части контейнера ввиду более полного его заполнения порошком перекатывание частиц осуществляется на значительно меньшее расстояние, поскольку диаметр контейнера в этой части значительно меньше, хотя угол поворота тот же. Перемешивание частиц порошка в этой части контейнера осуществляется преимущественно внутри общей массы. Вероятность перемещения частиц на поверхность для воздействия потоку распыляемого катода значительно падает как из-за большего заполнения этой части контейнера, так и из-за меньшей интенсивности перемешивания. Порошок скапливается на дне контейнера и экранируется верхними перемешиваемыми слоями, что не позволяет обеспечить выход его наверх и произвести на него конденсацию покрытия. Устранение этого положения за счет увеличения угла наклона контейнера приводит к высыпанию порошка из контейнера и к потерям порошка. В результате частицы порошка в верхней и нижней части контейнера имеют разную толщину покрытия.This method allows you to slightly increase the uniformity of the coating, however, it remains not high enough. When the container rotates, the powder is captured by the blades, rises to a certain height, and pours out onto the surface. With each revolution, all new portions of powder are captured, due to which it is mixed. In the upper part of the container, where its diameter is maximum, and filling with powder (the height of the powder layer from the container wall to the surface of the layer vertically, taking into account the inclination of the container) is minimal, mixing occurs quite intensively. However, in the bottom part of the container, due to its more complete filling with powder, the particles are rolled to a much smaller distance, since the diameter of the container in this part is much smaller, although the rotation angle is the same. The mixing of the powder particles in this part of the container is carried out mainly within the total mass. The likelihood of particles moving to the surface to be affected by the atomized cathode flow significantly decreases both due to the greater filling of this part of the container and to the lower mixing intensity. The powder accumulates at the bottom of the container and is shielded by the upper mixed layers, which does not allow it to reach the top and produce condensation of the coating on it. The elimination of this position by increasing the angle of inclination of the container leads to the precipitation of powder from the container and to the loss of powder. As a result, the powder particles in the upper and lower parts of the container have different coating thicknesses.

Кроме этого, низкая интенсивность перемешивания порошковой массы и наличие в конденсируемой пленке макрочастиц в виде капель и осколков материала катода, размер которых часто сопоставим с размерами зерен порошка, способствуют интенсивному сращиванию частиц между собой и образованию агрегатов, что снижает эксплуатационные показатели получаемого абразивного инструмента.In addition, the low intensity of mixing of the powder mass and the presence in the condensed film of particulate matter in the form of droplets and fragments of cathode material, the size of which is often comparable to the size of the grain of the powder, contribute to the intense coalescence of particles between themselves and the formation of aggregates, which reduces the performance of the resulting abrasive tool.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению, его прототипом является способ вакуумного нанесения металлического покрытия на частицы порошка абразивного материала, включающий испарение материала покрытия и его последующую конденсацию на частицы порошка, непрерывно перемешиваемого во вращающемся с частотой от 10 до 20 об/мин контейнере, содержащем тела качения диаметром от 5 до 12 мм и плотностью от 1,8ρ до 2,6ρ, где ρ - плотность абразивного материала, в количестве от 6 до 15 об.%[3].Closest to the claimed technical solution, its prototype is a method of vacuum deposition of a metal coating on powder particles of abrasive material, including evaporation of the coating material and its subsequent condensation on powder particles, continuously mixed in a container containing bodies rotating at a frequency of 10 to 20 rpm rolling diameters of 5 to 12 mm and a density of 1.8ρ to 2.6ρ, where ρ is the density of the abrasive material, in an amount of 6 to 15 vol.% [3].

Недостатком прототипа также является недостаточная однородность толщины наносимого покрытия, что связано с малым количеством степеней свободы перемещения тел качения. При вращении контейнера порошковая масса с телами качения под действием сил трения между ней и стенками контейнера перемещается вверх. Затем верхние и приповерхностные слои порошковой массы под действием силы тяжести начинают движение вниз, обнажая нижележащие слои порошка. По мере поворота контейнера нижние слои порошка перемещаются наверх и далее снова пересыпаются вниз под действием силы тяжести. Относительно высокая плотность тел качения, необходимая для интенсификации перемешивания порошка, приводит к тому, что они перемещаются преимущественно в придонной области контейнера. При этом частицы порошка, находящиеся в придонной области, выталкиваются преимущественно не на поверхность общей массы порошка, а в ее середину. При достаточно длительном процессе нанесения покрытия, например 1 ч, этот недостаток нивелируется, поскольку с течением времени все большая часть частиц порошка выталкивается телами качения сначала в середину общей массы, а затем и на ее поверхность. Однако если процесс конденсации длится менее 15 мин, вся масса порошка не успевает перемешаться полностью. Значительная доля частиц преимущественное время находится в глубине контейнера, и не подвергается воздействию потока конденсируемого материала. Процесс конденсации покрытия в данном случае можно рассматривать как непрерывно-последовательную экспозицию факелу распыления определенных порций порошка абразивного материала с большим временем обновления этих порций.The disadvantage of the prototype is also the lack of uniformity of the thickness of the applied coating, which is associated with a small number of degrees of freedom of movement of the rolling elements. When the container rotates, the powder mass with rolling bodies under the action of friction between it and the walls of the container moves up. Then the upper and near-surface layers of the powder mass under the action of gravity begin to move downward, exposing the underlying layers of the powder. As the container rotates, the lower layers of the powder move up and then again pour down under the influence of gravity. The relatively high density of the rolling elements, which is necessary to intensify the mixing of the powder, leads to the fact that they move mainly in the bottom region of the container. In this case, the powder particles located in the bottom region are pushed out mainly not on the surface of the total mass of the powder, but in its middle. With a sufficiently long coating process, for example, 1 h, this drawback is leveled, because over time, an increasing part of the powder particles are pushed out by the rolling bodies first in the middle of the total mass, and then on its surface. However, if the condensation process lasts less than 15 minutes, the entire mass of the powder does not have time to mix completely. A significant proportion of the particles predominantly lies in the depth of the container, and is not affected by the flow of condensed material. The process of condensation of the coating in this case can be considered as a continuous sequential exposure of the spray torch of certain portions of the powder of abrasive material with a long update time of these portions.

Таким образом, прототип также характеризуется недостаточно высокой равномерностью получен- 1 024836 ных покрытий.Thus, the prototype is also characterized by insufficiently uniformity of the obtained 1,024,836 coatings.

Задачей заявляемого изобретения является дальнейшее повышение равномерности покрытия порошков абразивных материалов.The task of the invention is to further increase the uniformity of the coating of powders of abrasive materials.

Поставленная задача решается тем, что в способе вакуумного нанесения металлического покрытия на частицы порошка абразивного материала, включающем испарение материала покрытия и его последующую конденсацию на частицы порошка, непрерывно перемешиваемого во вращающемся с частотой от 10 до 20 об/мин контейнере, содержащем тела качения диаметром от 5 до 12 мм и плотностью от 1,8ρ до 2,6ρ, где ρ - плотность абразивного материала, в количестве от 6 до 15 об.%, вращение контейнера осуществляют вокруг оси, расположенной под углом 5-10° к его геометрической оси, при пересечении упомянутых осей вблизи верха контейнера.The problem is solved in that in the method of vacuum deposition of a metal coating on an abrasive material powder particles, including evaporation of the coating material and its subsequent condensation on powder particles, continuously mixed in a container containing rolling elements with a diameter from 10 to 20 rpm 5 to 12 mm and a density of 1.8ρ to 2.6ρ, where ρ is the density of the abrasive material, in an amount of 6 to 15 vol.%, The container is rotated around an axis located at an angle of 5-10 ° to its geometric angle and, at the intersection of said axes near the top of the container.

Сущность заявляемого технического решения заключается в интенсификации перемешивания частиц порошка за счет увеличения числа степеней свободы перемещения тел качения.The essence of the proposed technical solution is to intensify the mixing of powder particles by increasing the number of degrees of freedom of movement of the rolling elements.

Увеличение числа степеней свободы перемещения тел качения достигается за счет появления дополнительного качения контейнера при его вращении. Если в случае прототипа преимущественное перемещение тел качения совершалось в вертикальной плоскости при фиксированном положении оси контейнера, то в заявляемом способе появляется дополнительная составляющая качения в горизонтальной плоскости за счет постоянного перемещения геометрической оси контейнера относительно оси вращения. Интенсивность перемешивания порошка значительно возрастает, что и обеспечивает дальнейшее повышение равномерности конденсации покрытия. Скорость обновления порций порошка, подвергаемых напылению, заметно возрастает, что позволяет формировать достаточно тонкие слои равномерной толщины. Усиление воздействия тел качения на порошковую массу в процессе формирования покрытия исключает агрегатирование, комкование и соединение частиц между собой.An increase in the number of degrees of freedom of movement of the rolling bodies is achieved due to the appearance of additional rolling of the container during its rotation. If in the case of the prototype, the predominant movement of the rolling bodies was carried out in a vertical plane with a fixed axis of the container, then in the claimed method there is an additional component of rolling in the horizontal plane due to the constant movement of the geometric axis of the container relative to the axis of rotation. The intensity of mixing of the powder increases significantly, which provides a further increase in the uniformity of the condensation of the coating. The update rate of the powder portions subjected to spraying increases markedly, which allows the formation of fairly thin layers of uniform thickness. The increased effect of rolling elements on the powder mass in the process of coating formation eliminates aggregation, clumping and bonding of particles together.

Выбор точки пересечения осей вблизи поверхности контейнера обоснован тем, что в этом положении факел распыления охватывает максимальную площадь внутри контейнера и достигается максимальная производительность процесса. Если точка пересечения осей находится далеко за пределами контейнера, то появляется риск просыпания порошка за счет увеличения амплитуды качения контейнера. А если точка пересечения осей находится в глубине контейнера, то снижается производительность процесса, а также равномерность покрытия за счет экранирования части поверхности порошковой массы стенками контейнера.The choice of the point of intersection of the axes near the surface of the container is justified by the fact that in this position the spray nozzle covers the maximum area inside the container and the maximum productivity of the process is achieved. If the intersection point of the axes is far outside the container, then there is a risk of powder spilling due to an increase in the rolling amplitude of the container. And if the point of intersection of the axes is in the depth of the container, then the productivity of the process is reduced, as well as the uniformity of the coating due to the shielding of part of the surface of the powder mass by the walls of the container.

Выбор угла между геометрической осью контейнера и осью его вращения обоснован как увеличением амплитуды движения тел качения, так и сохранностью обрабатываемого материала. При угле менее 5°, например 2°, увеличение амплитуды движения тел качения недостаточно для заметного повышения равномерности конденсации покрытия, а при угле более 10°, например 15°, угол наклона контейнера в крайнем положении не обеспечивает сохранность содержимого контейнера, обрабатываемый порошок просыпается.The choice of the angle between the geometric axis of the container and the axis of its rotation is justified by both an increase in the amplitude of motion of the rolling bodies, and the safety of the processed material. At an angle of less than 5 °, for example 2 °, an increase in the amplitude of motion of the rolling elements is not enough to significantly increase the uniformity of the condensation of the coating, and at an angle of more than 10 °, for example 15 °, the angle of inclination of the container in the extreme position does not ensure the safety of the contents of the container;

Заявляемое изобретение поясняется чертежем, на котором показана схема процесса напыления. В вакуумной камере 1 распыляется катод 2. Факел распыления материала катода достигает вращающегося контейнера 3, служащего одновременно анодом, и конденсируется на абразивный порошок 4, перемешиваемый телами качения 5. Геометрическая ось контейнера ΘΘι наклонена к оси его вращения АА! под углом α и пересекается с ней в точке Б, расположенной вблизи или в плоскости открытой поверхности контейнера.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the spraying process. The cathode 2 is sprayed in the vacuum chamber 1. The cathode material atomization torch reaches the rotating container 3, which simultaneously serves as the anode, and condenses onto the abrasive powder 4 mixed by the rolling bodies 5. The geometric axis of the container ΘΘι is inclined to the axis of rotation AA! at an angle α and intersects with it at point B, located near or in the plane of the open surface of the container.

Вращение контейнера с заданной скоростью приводит в движение находящиеся в нем тела качения и порошковую массу. Поскольку тела качения имеют больший вес по сравнению с частицами порошка, при вращении контейнера они скатываются с его внутренней поверхности при меньшем угле поворота, чем частицы порошка, удерживаемые друг с другом силами трения. Вращение контейнера вокруг своей оси ΘΘι приводит к перемещению тел качения преимущественно в плоскости Υ, а смещение оси вращения АА1 по отношению к геометрической оси ΘΘι на угол α приводит к дополнительному перемещению тел качения в горизонтальной плоскости X и интенсификации процесса перемешивания. Поскольку тела качения вследствие своего большего веса и большей плотности в процессе напыления покрытия совершают движение во всевозможных направлениях преимущественно в нижней части контейнера, это приводит к подъему порошка из нижней части контейнера в верхнюю и его интенсивному перемешиванию. Материал распыляемого катода конденсируется на постоянно возобновляемой поверхности порошковой массы, что обеспечивает высокую равномерность наносимого покрытия.The rotation of the container at a given speed sets in motion the rolling bodies and powder mass contained therein. Since rolling bodies have a greater weight compared to powder particles, when the container rotates, they roll off its inner surface at a smaller angle of rotation than powder particles held together by friction forces. The rotation of the container around its axis ΘΘι leads to the movement of the rolling bodies mainly in the Υ plane, and the shift of the axis of rotation AA 1 with respect to the geometric axis ΘΘι by the angle α leads to the additional movement of the rolling bodies in the horizontal plane X and the intensification of the mixing process. Since rolling elements, due to their greater weight and higher density, during coating spraying, move in all possible directions mainly in the lower part of the container, this leads to the lifting of powder from the lower part of the container to the upper and its intensive mixing. The material of the sprayed cathode condenses on a constantly renewed surface of the powder mass, which ensures high uniformity of the applied coating.

Нанесение покрытия согласно предлагаемому способу осуществляли следующим образом.The coating according to the proposed method was carried out as follows.

В первой серии опытов сравнивали равномерность покрытия, полученного заявляемым способом и способом-прототипом.In the first series of experiments, the uniformity of the coating obtained by the claimed method and the prototype method was compared.

Алмазный порошок марки АС 20 зернистостью 125/100 и плотностью ρ = 3,51 г/см3 в количестве 200 карат помещали в чашеобразный контейнер, установленный с возможностью вращения в вакуумной камере установки ион-но-плазменного напыления ВУ-1Б. Затем в контейнер помещали тела вращения в форме шаров диаметром 8 мм из стали плотностью 7,8 г/см3 в количестве 10 шт. Контейнеру задавали вращение со скоростью 15 об/мин. Угол наклона оси вращения контейнера составлял 45°±2°. НапылениеDiamond powder of the AC 20 brand with a grain size of 125/100 and a density of ρ = 3.51 g / cm 3 in an amount of 200 carats was placed in a bowl-shaped container installed with the possibility of rotation in the vacuum chamber of the VU-1B ion-plasma spraying machine. Then, rotation bodies in the form of balls with a diameter of 8 mm made of steel with a density of 7.8 g / cm 3 in an amount of 10 pcs were placed in a container. The container was set to rotate at a speed of 15 rpm. The angle of inclination of the axis of rotation of the container was 45 ° ± 2 °. Spraying

- 2 024836 никелевого покрытия проводили методом катодного испарения. Материал катода - никель Н0. Режимы нанесения покрытия выбирали следующими: значения тока дуги - 120 А, давление остаточных газов 8-10-3 Па, время напыления - 15 мин. Толщина нанесенного покрытия находилась в диапазоне 0,15-0,2 мкм.- 2 024836 nickel coatings were performed by cathodic evaporation. The cathode material is nickel H0. Coating modes were chosen as follows: arc current values - 120 A, residual gas pressure 8-10 -3 Pa, spraying time - 15 min. The thickness of the coating was in the range of 0.15-0.2 microns.

Равномерность толщины покрытия определяли при его последовательном многоэтапном травлении по факту вскрытия поверхности абразивных зерен [4]. Продолжительность каждого этапа травления составляла 5 мин. Процесс осуществляли до полного удаления материала покрытия. Величина исследуемой партии порошка по каждому способу составляла 50 карат. Наличие покрытия определяли на металлографическом комплексе МГК-1, созданном на основе микроскопа МКИ-2 и персонального компьютера, при увеличении х500, х1000 с последующим фотосъемкой и визуализацией на экране монитора. В каждом опыте исследования наличия покрытия производили 5 снимков порции порошка в 20 карат после его перемешивания. Среднеарифметические значения полученных результатов приведены в табл. 1.The uniformity of the coating thickness was determined by sequential multi-stage etching upon opening the surface of the abrasive grains [4]. The duration of each etching step was 5 minutes. The process was carried out until the coating material was completely removed. The size of the test batch of powder for each method was 50 carats. The presence of the coating was determined on the MGK-1 metallographic complex, created on the basis of the MKI-2 microscope and a personal computer, at a magnification of x500, x1000, followed by photographing and visualization on a monitor screen. In each experiment, studies on the presence of coating produced 5 pictures of a portion of a powder of 20 carats after mixing. The arithmetic mean values of the results are shown in table. one.

Таблица 1. Сравнительные данные по времени травления полученного покрытияTable 1. Comparative data on the etching time of the resulting coating

Из анализа представленных данных следует, что после 15 мин травления покрытия, нанесенного с использованием заявляемого устройства, не обнаружено вскрытия поверхности алмазных зерен. За это же время травления при использовании прототипа сплошное покрытие сохранили только 88-92% зерен. После 25 мин травления сплошное покрытие присутствует на 50-70% зерен, обработанных с помощью заявляемого устройства против 60-65% зерен, напыленных с использованием прототипа. Соответственно после 30 мин травления - 2-5% и 30-41%. Так как зерна находились в равных условиях и подвергались одинаковому воздействию со стороны реактива, то это свидетельствует о первоочередном стравливании покрытий меньшей толщины и о меньшей равномерности покрытия, нанесенного на устройствепрототипе. В случае использования заявляемого устройства покрытие стравливается практически одновременно (в течение 25-30 мин) со всех зерен, что свидетельствует о его высокой однородности.From the analysis of the data presented, it follows that after 15 minutes of etching of the coating deposited using the inventive device, no opening of the surface of the diamond grains was detected. During the same etching time using the prototype, only 88-92% of the grains retained a solid coating. After 25 minutes of etching, a continuous coating is present on 50-70% of the grains processed using the inventive device against 60-65% of grains sprayed using the prototype. Accordingly, after 30 minutes of etching - 2-5% and 30-41%. Since the grains were in equal conditions and were subjected to the same effect from the side of the reagent, this indicates a primary etching of coatings of a smaller thickness and less uniformity of the coating applied to the prototype device. In the case of using the inventive device, the coating is etched almost simultaneously (within 25-30 minutes) from all grains, which indicates its high uniformity.

Во второй серии опытов исследовали влияние режимов перемешивания порошка на равномерность формируемого покрытия. В каждом опыте исследовалась порция порошка в количестве 50 карат, которая затем подвергалась травлению в течение 30 мин. Покрытия формировались при различных значениях заявляемых параметров. В качестве абразивного материала использовали порошки алмаза и эльбора. Полученные результаты приведены в табл. 2.In the second series of experiments, the effect of powder mixing modes on the uniformity of the formed coating was investigated. In each experiment, a portion of the powder in the amount of 50 carats was studied, which was then etched for 30 minutes. Coatings were formed at various values of the claimed parameters. Powders of diamond and elbor were used as abrasive material. The results are shown in table. 2.

Таблица 2. Влияние режимов перемешивания порошка на качество получаемых покрытийTable 2. The effect of powder mixing modes on the quality of the resulting coatings

No. Угол между геометрической осью и осью вращения, град The angle between the geometric axis and the axis of rotation, degrees Расположение точки пересечения осей Axis intersection point location Количество зерен с покрытием, % The number of grains coated,% Примечание Note 1 one 2 2 вблизи верха контейнера near the top of the container 10-18 10-18 2 2 5 5 вблизи верха контейнера near the top of the container 2-5 2-5 3 3 7 7 вблизи верха контейнера near the top of the container 2-5 2-5 4 4 10 10 вблизи верха контейнера near the top of the container 2-5 2-5 5 5 15 fifteen вблизи верха контейнера near the top of the container 2-5 2-5 просыпание порошка из контейнера spilling powder from a container 6 6 7 7 за пределами контейнера outside the container 2-5 2-5 просыпание порошка из контейнера spilling powder from a container 7 7 7 7 в центре контейнера in the center of the container 22-30 22-30 9 nine Прототип Prototype 30-41 30-41

Из анализа представленных данных следует, что заявляемый способ для вакуумного нанесения металлического покрытия на частицы порошка абразивного материала по сравнению с прототипом позволяет повысить равномерность толщины покрытия порошка.From the analysis of the presented data it follows that the inventive method for the vacuum deposition of a metal coating on a powder particle of an abrasive material in comparison with the prototype allows to increase the uniformity of the thickness of the powder coating.

Источники информации:Information sources:

1. Патент Российской Федерации № 2082554. В22Р 1/02, 9/06, С23С 28/00. А.И. Захаров, В.В. Иванков. Установка для получения порошковых материалов с покрытиями, преимущественно композицион- 3 024836 ных материалов накопителей водорода.1. Patent of the Russian Federation No. 2082554. B22P 1/02, 9/06, C23C 28/00. A.I. Zakharov, V.V. Ivankov. Installation for producing powder materials with coatings, mainly composite, 3 024836 hydrogen storage materials.

2. Патент РБ 9418, С23С 14/00. В.Н. Ковалевский, С.В. Григорьев, А.Е. Жук, К.Б. Фигурин. Устройство для получения покрытий на частицах порошка в вакууме. Афщыйны Бюллетэнь Дзярж. Ведамства Рэсп. Беларусь. 2007. №3. С. 102. (прототип).2. Patent RB 9418, C23C 14/00. V.N. Kovalevsky, S.V. Grigoriev, A.E. Beetle, K. B. Figurin. Device for producing coatings on powder particles in vacuum. Afshchiyny Bulletin Jyarzh. Departments of Resp. Belarus. 2007. No3. S. 102. (prototype).

3. Патент РБ №15056, С23С 14/24. Устинович Д.Ф., Лях А.А., Сенько С.Ф. Способ вакуумного нанесения металлического покрытия на частицы порошка абразивного материала. Афщыйны Бюллетэнь Дзярж. Ведамства Рэсп. Беларусь. 2011. №6. С. 128 (прототип).3. Patent RB No. 15056, C23C 14/24. Ustinovich D.F., Lyakh A.A., Senko S.F. The method of vacuum deposition of a metal coating on powder particles of abrasive material. Afshchiyny Bulletin Jyarzh. Departments of Resp. Belarus. 2011. No.6. S. 128 (prototype).

4. Смитлз К. Дж. Металлы: Справ, изд. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1980. - 447 с.4. Smiths K. J. Metals: Ref., Ed. Per. from English - M.: Metallurgy, 1980 .-- 447 p.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ вакуумного нанесения металлического покрытия на частицы порошка абразивного материала, включающий испарение материала покрытия и его последующую конденсацию на частицы порошка, непрерывно перемешиваемого во вращающемся с частотой от 10 до 20 об/мин контейнере, содержащем тела качения диаметром от 5 до 12 мм и плотностью от 1,8ρ до 2,6ρ, где ρ - плотность абразивного материала, в количестве от 6 до 15 об.%, отличающийся тем, что вращение контейнера осуществляют вокруг оси, расположенной под углом 5-10° к его геометрической оси, при пересечении упомянутых осей вблизи верха контейнера.The method of vacuum deposition of a metallic coating on particles of an abrasive material powder, including evaporation of the coating material and its subsequent condensation onto powder particles continuously stirred in a container rotating with a frequency from 10 to 20 rpm and containing rolling elements with a diameter of 5 to 12 mm and a density of 1.8ρ to 2.6ρ, where ρ is the density of the abrasive material, in an amount of from 6 to 15 vol.%, Characterized in that the rotation of the container is carried out around an axis located at an angle of 5-10 ° to its geometric axis, at the intersection mentioned axes near the top of the container.
EA201300561A 2012-12-20 2013-06-11 Method of vacuum metal coating of abrasive material powder particles EA024836B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BY20121791 2012-12-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201300561A1 EA201300561A1 (en) 2014-06-30
EA024836B1 true EA024836B1 (en) 2016-10-31

Family

ID=51013774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201300561A EA024836B1 (en) 2012-12-20 2013-06-11 Method of vacuum metal coating of abrasive material powder particles

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA024836B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1371770A2 (en) * 1986-04-21 1988-02-07 Казанский сельскохозяйственный институт им.М.Горького Mixer for powders
US6372346B1 (en) * 1997-05-13 2002-04-16 Enduraloy Corporation Tough-coated hard powders and sintered articles thereof
US6626975B1 (en) * 1999-01-15 2003-09-30 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Method for producing hard metal mixtures
US7422720B1 (en) * 2004-05-10 2008-09-09 Spherical Precision, Inc. High density nontoxic projectiles and other articles, and methods for making the same
RU2426623C1 (en) * 2010-01-27 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) Device to apply coats on diamond powders

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1371770A2 (en) * 1986-04-21 1988-02-07 Казанский сельскохозяйственный институт им.М.Горького Mixer for powders
US6372346B1 (en) * 1997-05-13 2002-04-16 Enduraloy Corporation Tough-coated hard powders and sintered articles thereof
US6626975B1 (en) * 1999-01-15 2003-09-30 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Method for producing hard metal mixtures
US7422720B1 (en) * 2004-05-10 2008-09-09 Spherical Precision, Inc. High density nontoxic projectiles and other articles, and methods for making the same
RU2426623C1 (en) * 2010-01-27 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) Device to apply coats on diamond powders

Also Published As

Publication number Publication date
EA201300561A1 (en) 2014-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Deshpande et al. Mechanisms of oxidation and its role in microstructural evolution of metallic thermal spray coatings—Case study for Ni–Al
US20160074938A1 (en) Production method for three-dimensional shaped article
Zhang et al. Electrochemical polishing of additively manufactured Ti–6Al–4V alloy
Nouri et al. Powder morphology in thermal spraying
Schmid et al. A method for uniformly coating powdery substrates by magnetron sputtering
Tran et al. Influence of substrate surface conditions on the deposition and spreading of molten droplets
US11154929B2 (en) Metal powder material
DE102009035660A1 (en) Process for the electrochemical coating of a workpiece
Gorji et al. XPS, XRD, and SEM characterization of the virgin and recycled metallic powders for 3D printing applications
Nie et al. Particle defects and related properties of metallic powders produced by plasma rotating electrode process
Huang et al. Selective laser melting of tungsten: Effects of hatch distance and point distance on pore formation
CN108330321A (en) A kind of increasing material manufacturing method of easy segregation high resiliency Cu-Ni-Sn alloys
EA024836B1 (en) Method of vacuum metal coating of abrasive material powder particles
EA024886B1 (en) Device for vacuum metal coating on abrasive material powder particles
CN109822293A (en) A kind of preparation method of through-thickness functionally gradient material (FGM) and the application for preparing magnesium alloy
Luts et al. Self-propagating high-temperature synthesis of highly dispersed titanium-carbide phase from powder mixtures in the aluminum melt
RU2497978C2 (en) Coating formation method, and plant for its implementation
Perez-Andrade et al. Influence of powder properties and processing gas on the microstructural evolution of Armstrong CP-titanium and Ti6Al4V powders processed by cold spray
JP2019112700A (en) Production method of metal powder material
JP2007204784A (en) Particle coating method and particle coating apparatus
JPH0387377A (en) Mechanical alloying and coating
RU2683838C1 (en) Gravity mixer of bulk materials
Newbery et al. Arc Sprayed Steel: Microstructure in severe substrate features
JP7296232B2 (en) Method for producing solid spherical powder and method for producing shaped products
US2845262A (en) Apparatus for conditioning materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU