在热喷涂涂覆之前对表面进行制备的方法与流程

本发明涉及借助热喷涂涂覆进行材料淀积的领域，且尤其涉及用于在制备最佳条件下接受所述材料的表面的适配方案。

背景技术：

利用热喷涂涂覆尤其利用金属的等离子体焰炬在表面上进行金属涂覆，是修复使用过的机械零件的一种传统的表面方法。

它也被有利地用于要求具体的使用条件的复杂部件的局部涂覆。这是例如汽车引擎的缸壳涂覆的情况。实际上，这些壳一般用诸如铝的轻型材料制成但缸必须在摩擦和耐磨损和耐撕裂方面具有优异的性能。

第一种解决方案包括在诸如成型镶件的铸铁缸周围模制铝壳，另一种解决方案包括通过等离子体焰炬淀积将要被用作缸的覆层的钢。与第一种解决方案相比，利用等离子体焰炬淀积材料的优点是使得缸的覆层更为细致并具有更好的热传导性。另外，所产生的覆层是多孔的，这能够使得润滑更好，从而提高马达的输出。

然而，该例子中这些材料的附着只能以机械的方式实现。这样的方法的实施，要求在基底上产生一个待涂覆的表面，该表面在冷却之后能够通过机械阻挡而保持以准液态的形式喷涂的金属层。传统上是产生形成底切表面的槽。

直到今天，产生这样的表面仍然需要采用复杂的刀具，这些刀具能够通过除去材料而形成具有复杂的适配槽轮廓的带槽表面。设计和使用这样的专用刀具的成本及其专门的工作方法，使得利用等离子体焰炬进行涂覆的方法只得到了少量的采用。

技术实现要素：

考虑到现有技术的这些问题，本发明人进行了研究，以通过提出一种借助比较成本低廉的、能够用标准刀具进行的机器操作的接受表面制备方法，来实现一种操作成本比较低廉的等离子体焰炬覆层淀积方法。

根据本发明，用于制备一个基底的表面以接受和保持等离子体焰炬所喷涂的覆层的方法是这样的，即该方法包括一个加工阶段，其特征在于它包括以下阶段：

-借助一种加工刀具产生至少一个槽，该槽具有至少一个带有角度的边，

-通过相对基底的表面移动该刀具，使该刀具沿着与所述槽的纵轴 垂直的方向并沿着比所述带有角度的边的投影长度短的一条路径偏移，

-在槽的所述带有角度的边上以这样的方式使用所述刀具，即使得所述边受到应力作用并产生另一个偏移槽，并以这样的方式持续进行该操作，即使得该刀具不可逆地改变了各槽之间最终获得的肋的形状，且所述肋具有底切表面。

通过以一种原创的方式使用刀具的切削刃，使该刀具通过除去材料和在一个槽中再次经过而通过塑性变形而形成该槽，可以获得材料的变形，该变形形成了具有底切表面轮廓的槽。

不采用特别昂贵的刀具而产生底切表面，便利了基底的所需制备。包括一系列这样的操作的方法因而具有新的技术效果。

根据本发明的另一个特征，所述刀具优选地是一种铣刀，该铣刀相对于部件转动。

根据本发明的另一个特征，所述刀具优选地是具有多个大体三角形轮廓的切削刃的刀具。

根据本发明的另一个特征，该刀具优选地是一种梳螺纹刀具。对一种已知刀具的该新颖使用，便利了本发明的方法的实施并有助于本发明的目的的实现。另外，在基底的表面上获得的肋上观测到的变形具有小波的形式。变形的肋部分地覆盖了相邻的槽，其一个远端向着该槽的底部返回。实际上，经过梳的相继通过，这些肋或分开它们的槽(在其顶部处)发生弯曲并弯向相邻的肋或槽。

这样的轮廓，对于接受准液体金属和对所形成的覆层进行机械阻挡，都有特别良好的表现。

根据本发明的另一个特征，借助一种数控机床，该刀具通过螺旋插补而沿着一条路径。实际上，也可按照一系列平行轨迹，或按照使得刀具转动与刀具行进同步的进程，来形成所述槽。

根据本发明的一个最佳实施例，梳状刀具按照一定的节距进行相继的加工，该节距相当于预制的节距的一个分数。优选地，该梳状刀具按照一定的节距进行相继的加工，该节距相当于预制的节距的四分之一。

根据一个优选但非限定性的实施例，基底由孔的内表面构成，该孔是为了制造缸而模制的铝壳，且用等离子体焰炬喷涂的涂料是钢。

以上对本发明的基本构思的最基本的要素进行了说明；从以下结合附图对根据本发明的方法的实施例所进行的详细描述，本发明的其他细节和特性将变得显而易见；这些附图给出的是本发明的非限定性的例子。

附图说明

图1是一个梳螺纹刀具的示意图，该梳螺纹刀具将要作用到一个孔的表面上，该表面将要接收一个通过等离子体喷射的覆层。

图2是该刀具与该刀具在孔表面上进行的加工的详细横截面示意图。

图3是在刀具的第一偏移的加工期间该刀具的横截面示意图。

图4是按照第一偏移进行的加工和该刀具的详细横截面示意图。

图5是刀具的第二偏移的加工期间该刀具的横截面示意图。

图6是按照第二偏移进行的加工和刀具的详细横截面示意图。

图7是一个第三偏移的加工期间刀具的横截面示意图。

图8是按照第三偏移进行的加工和刀具的详细横截面示意图。

具体实施方式

如图1所示，用于接受和保持一个金属覆层的孔100的表面的制备方法是由一个梳状刀具200实施的，根据本发明，该梳状刀具200按照箭头F1的受到转动驱动并将按照一个第一位置与孔100的表面相接触，并随后按照箭头F2沿着轴向接连地偏移和返回以与孔相接触。

图2至8依次显示了构成刀具200的切削刃的一部分的5个三角形210、220、230、240、250的相继加工的细节。

如图2所示，根据传统的加工，转动中的刀具200的加工路径即双箭头F3所示的路径，在通过除去材料而产生槽和互补的肋110、120、130、140、150的过程中，传导了形状210、220、230、240、250，使得槽和互补的肋110、120、130、140、150具有基本上同样的轮廓并按照与刀具的形状所限定的节距P相对应的一个节距P。

如图3所示，与节距P的四分之一相对应的一个偏移和一个等价的加工路径驱动了形状210、220、230、240、250，以通过与已经产生的肋110、120、130、140、150的带角度的表面相接触，通过产生两个更小的肋，而对孔进行加工。根据本发明，这种偏移构成了比槽的带有角度的边的投影长度更短的一条路径，其原则是进行返回以对刚产生的带角度的表面进行加工。

以肋110为例，对于所加工的每一个第一肋，都从该新的加工产生出一个较小的肋111和一个较大的肋110’。

如图3和4所示，在前一切削加工200中三角形210在加工期间加到带角度的加工平面上的应力，和肋的底部的减小，导致了所产生的两个肋111、110’的塑性变形。小肋111的变形大于较大的肋110’的变形并具有底切表面。所有肋都是这样的情况。

如图5和6所示，一个等价的附加偏移和加工路径导致了肋110’的加工和以下部分的产生：

-一个小的第二肋112，它的尺寸基本上相当于第一小肋111，但它由于前一次加工中肋110’的变形而具有更大的变形，

-一个较大的第三肋110”，它本身就具有变形。

最后，如图7和8所示，一个等价的附加偏移和加工路径导致了对肋110”的加工和以下部分的产生：

-附加的更小的肋113和114，它们的尺寸基本上相当于前两个肋 111和112，但由于肋110”的变形和肋121在附近的产生而具有更大的变形，特别是第四肋114。

这样，意外地，在这些条件下产生的相继加工并没有导致切削刀具的形状轮廓的尺寸较小的实际复制，而是产生了该轮廓的变形和底切部形状的产生，使得能够进行通过热喷涂涂覆的涂覆所希望的接受和机械阻挡。

应该理解的是，对以上所描述和显示的方法的说明只是公布性质的，而不是限定性的。当然，在不脱离本发明的范围的前提下，可以对以上的例子进行各种设置、修正和改进。