用于电弧丝材喷涂的方法、设备及产品与流程

本发明涉及一种用于电弧丝材喷涂的方法。此外，本发明涉及一种用于电弧丝材喷涂的设备。本发明涉及还涉及一种电弧丝材喷涂的产品。

背景技术：

电弧丝材喷涂技术涉及借助于在两根连续送进的金属丝材之间产生的电弧作为热源来熔化金属，用压缩空气将熔化的金属雾化，并使雾化的金属颗粒喷向工件而形成涂层的技术。该技术现今被应用机动车内燃机的曲轴箱，使所述金属颗粒在气缸工作面上形成薄层。由此显著地减少内燃机中的摩擦和磨损，而且通过省去传统的气缸套达到节省空间和重量的技术效果，并且相对于气缸套更有助于导出燃烧室中的热，从而有利于高效的冷却。

在现有的电弧丝材喷涂技术中，特别是在喷涂圆柱腔体内表面、如曲轴箱的气缸工作面的情况下通常需要整个用于电弧丝材喷涂的设备在圆柱腔体中旋转以便在其内周上形成涂层。然而，对此不利的是，需要用于输送丝材的装置一同旋转，并且由此将产生复杂且笨重的结构。如de19841617a1中所示出，用于输送涂层丝材的补给装置和进行电弧喷涂的燃烧器杆可转动地设置在支承装置上，所述补给装置随燃烧器杆一同转动，其中，还需要在补给装置中设置丝材绞盘。在该公开文献中，由于用于容纳丝材绞盘的空间有限，在生产过程中也需要时常更换丝材绞盘，难以长时间连续的地进行喷涂。

然而，在丝材输送装置不与气流加载装置一同旋转的设备和方法中，通过研究发现，在圆柱腔体的内表面进行喷涂时会产生涂层不均匀的现象，亦即，涂层内缘并非是圆形的，而是在一定程度上接近于椭圆形的。换言之，所述涂层在圆柱腔体的内周上的厚度存在差异：存在两处较薄的位置和两处较厚的位置，其中，较薄位置的连线与较厚位置的连线相互垂直。通过以电弧丝材喷涂制造气缸工作面的实验可知，在最薄位置与最厚位置之间的直径差在0.2mm至0.3mm之间。这样的公差在稍后的珩磨加工乃至内燃机运行中都会造成无法忽视的问题。

在这样的涂层作为机动车内燃机的曲轴箱的气缸工作面时，将出现如下问题。

首先，涂层较厚的位置不利于导出燃烧室中的热量。这造成在曲轴箱中发生局部过热，不利于内燃机的运行。通常，在电弧丝材涂层的较厚的位置可见由于过热导致的变蓝。

其次，在较薄位置处的涂层中会产生孔巢(porenest)，而较厚位置处的涂层在经历珩磨加工之后则甚至会发生涂层脱落。在本发明中，所述孔巢指被喷涂的金属颗粒在圆柱腔体的内表面上未形成致密结构，而是在其间存在若干空穴或者说多孔结构。这样的孔巢在内燃机的运行中会导致局部腐蚀加剧，不利于内燃机的寿命。此外，孔巢也会阻碍局部的热传递，不利于此处的热量导出和冷却。所述涂层脱落指小面积的涂层在珩磨过程中被剥落，原涂层中相应的区域下陷乃至缺失。在珩磨加工中发生涂层脱落则会使得直接导致工件报废，因为整个涂层难以去除。这点对于大批量生产来说将会造成成本提高及材料浪费。

此外，厚度不均也会造成涂层应力不均。这在内燃机运行过程中释放时，能够引起涂层进一步塑性形变。而当这些形变达到一定程度时，会损害内燃机运行性能乃至于毁坏整个涂层。

最后，由于涂层厚度不均，在接下来的珩磨加工中需要事先探查厚度分布，以便确定各个位置的珩磨去除量。由于在较厚的位置需要去除较多的涂层材料，加剧了珩磨工具的消耗，使得珩磨工具寿命缩短，使得加工成本高昂。而且在珩磨过程中也需要实时监控。这无疑又造成时间成本上的浪费。

技术实现要素：

本发明的任务在于，给出一种相对于现有技术改进的用于电弧丝材喷涂的方法和设备以及相应按照本发明的方法通过按照本发明的设备制造的电弧丝材喷涂的产品，其克服现有技术的上述缺陷并且能实现在圆周的各个位置上相对均匀的涂层厚度。

在方法方面，该任务通过一种按照本发明的用于电弧丝材喷涂的方法解决：借助于丝材输送装置将至少两根丝材输送出丝材输送装置的各自的喷枪口，对所述至少两根丝材加载电流以用于形成电弧，使得所述至少两根丝材的端部熔化，借助于气流加载装置大致横向于丝材输送装置的纵向方向地对所述电弧加载气流，使熔化的丝材材料喷向待喷涂的表面，其中，所述气流加载装置围绕所述丝材输送装置的纵向方向旋转地加载所述气流，其中，沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。

在设备方面，该任务通过一种按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备解决：所述设备包括：丝材输送装置和气流加载装置，所述丝材输送装置包括电流加载器件和至少两个喷枪口，所述丝材输送装置将至少两根丝材输送出各自的喷枪口，所述至少两根丝材通过电流加载器件加载电流以用于在喷枪口的区域中形成电弧，使得所述至少两根丝材的端部熔化，通过所述气流加载装置大致横向于丝材输送装置的纵向方向地对所述电弧加载气流，使熔化的丝材材料喷向待喷涂的表面，其中，所述气流加载装置能够围绕所述丝材输送装置的纵向方向旋转地加载所述气流，其中，沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。

在本发明中，一方面所述气流加载装置围绕所述丝材输送装置的纵向方向旋转，由此能实现丝材输送装置不必一同旋转。换言之，丝材输送装置可以处于相对于气流加载装置而言固定的位置上。通过本发明的技术方案，能够省去用于使丝材输送装置旋转的机构，从而实现灵活且简化的整体构造。同时也免去使沉重的线材绞盘一同旋转的空间耗费和能量耗费。而且也无需频繁地更换线材绞盘，从而节省人工成本和时间成本。

另一方面，沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。按照本发明，表述“沿着旋转方向可变地调整用于喷涂的参数”意味着用于喷涂的参数沿着旋转方向被调整为非恒定的，也就是说用于喷涂的参数沿着旋转方向可变化。然而，在此所述变化不限于连续变化，也可以考虑阶跃变化。所述变化可以通过函数限定，还可以以数列或查找表的形式表示。

针对现有技术中出现的上述问题，本发明提出沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。在本发明中，所述用于喷涂的参数包括气流加载装置的旋转速度和气体流速以及电流加载器件的电流。气流加载装置的旋转速度指气流加载装置围绕丝材输送装置的转速，其可以表示为线速度或角速度。气流加载装置的气体流速指单位时间的气体流量。电流加载器件的电流指施加于用于喷涂的丝材的电流强度。

通过沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整上述参数，能够实现在旋转运动的各个角度方向上变化地实施喷涂过程。这能实现在前文提及的原本较薄的位置上喷涂更多的丝材材料，而在前文提及的原本较厚的位置上喷涂更少的丝材材料，从而产生在整个涂层的周面上分布均匀的厚度。由此，通过按照发明的该实施形式，显著地改善涂层厚度不均的问题。通过以电弧丝材喷涂制造气缸工作面的实验可知，在最薄位置与最厚位置之间的直径差将降至0.08mm。

基于改善的厚度均匀性，在通过该实施形式制造气缸工作面时能够克服上文提到的问题。首先，均匀的涂层厚度有利于均匀地导出燃烧室中的热量，而不会发生局部过热。其次，降低甚至避免在涂层中可能出现的孔巢和涂层脱落。根据实验可知，出现孔巢和涂层脱落的概率可以降至0％。这避免了腐蚀，从而延长内燃机的寿命。同时在生产过程中也极大地降低废品率，使得制造成本降低并且避免材料浪费。此外，均匀的厚度分布相应地导致在整个圆周上均匀的涂层应力，避免涂层在内燃机运行过程中发生形变，延长了涂层以及整个内燃机的寿命。另外，由于涂层厚度在圆周的各个位置上相对均匀，无需在珩磨加工中事先探查厚度分布也省去对珩磨过程的实时监控，简化了珩磨加工步骤。而且有利于珩磨工具的寿命并且降低了加工成本。

按照本发明的方法的一种实施形式，可以以变化的旋转速度旋转地加载气流。相应地，按照本发明的设备的一种实施形式，所述气流加载装置可以以变化的旋转速度旋转。

按照本发明的的方法一种实施形式，可以以变化的气体流速加载所述气流。相应地，按照本发明的设备的一种实施形式，所述气流加载装置可以以变化的气体流速加载所述气流。

按照本发明的的方法一种实施形式，可以以变化的电流加载所述丝材。相应地，按照本发明的设备的一种实施形式，所述电流加载器件可以以变化的电流加载所述丝材。

在此，可以考虑设置相应调整器件以实现上述变化。例如，按照本发明的气流加载装置可以借助于马达旋转。在此，可以设置马达调节器件来操控马达以变化的功率运行，使得气流加载装置以变化的旋转速度旋转。此外，可以在气流加载装置上游或在气流加载装置中设置用于调节气流流速或者说单位时间的气体流量的器件，使得所述气流加载装置可以以变化的气体流速加载所述气流。另外，可以在电流加载器件上游或在电流加载器件中设置用于调节电流的器件，所述电流加载器件可以以变化的电流加载所述丝材。

通过研究发现，上文提到的对圆柱腔体的内表面进行喷涂时所产生涂层不均匀的现象与喷枪口的位置有关。涂层厚度分布通常呈近似于椭圆形的形状。该椭圆具有相互垂直的长轴和短轴。短轴指向涂层较薄的位置，长轴指向涂层较厚的位置。在丝材输送装置具有两个喷枪口或者多个喷枪口沿一条直线设置的情况下，总是在沿着喷枪口的连线的方向上产生较厚的涂层。换言之，上述椭圆的长轴与喷枪口的连线基本重合。结合气流加载装置的旋转轨迹而言，较厚的位置对应于丝材输送装置的旋转轨迹与所述喷枪口所在的直线相交叉的位置。而在相对于较厚的位置转过90°的地方，或者说在气流加载装置的旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置，则产生较薄的涂层。较薄的涂层所在的短轴与喷枪口的连线垂直并且经过椭圆的长轴中点。根据推测，上述现象的产生原因在一定程度上与电弧的空间位置分布有关，更进一步地与丝材输送装置的喷枪口设置有关。结合气流加载装置的旋转轨迹而言，较薄的位置对应于气流加载装置的旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置。

基于上述发现，本发明进一步提出，沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数，使得在原本涂层较薄的位置喷涂更多的丝材材料，在原本涂层较厚的位置喷涂更少的丝材材料，从而产生在整个涂层圆周上厚度均匀的涂层。

按照本发明的一种实施形式，在喷枪口排列成一条直线地设置的情况下，所述气流加载装置的旋转速度在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置上比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置上高。

通过该实施形式，所述气流加载装置能够较快地经过其旋转轨迹与所述直线交叉的位置，而该位置正对应于原本涂层较厚的位置，从而气流加载装置快速扫过原本较厚的位置，使得相对少的丝材材料在此被喷涂到表面上。由此最终实现涂层厚度均匀化，从而克服上述由于厚度不均而产生的问题。

按照本发明的一种优选的实施方式，所述气流加载装置的旋转速度在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置上可以比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置上高10％、20％、30％、40％、50％、60％或更多。需要说明的是，本发明不限于上述数值。同样可以考虑10％以上的不限于整数的任意数值。

按照本发明的一种实施形式，所述旋转速度在接近旋转轨迹与所述直线交叉的位置时升高而在接近旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置时降低。通过该实施形式能够实现更为均匀的涂层。所述气流加载装置能够较快地经过其旋转轨迹与所述直线交叉的位置、即原本涂层较厚的位置，从而气流加载装置快速扫过原本较厚的位置，使得相对少的丝材材料被喷涂到表面上。而且，附加于此地，所述气流加载装置能够较慢地经过其旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置、即原本涂层较薄的位置，从而气流加载装置缓慢经过原本较厚的位置，使得相对多的丝材材料被喷涂到表面上。由此最终实现涂层厚度的进一步均匀化。

按照本发明的一种实施形式，所述旋转速度连续地变化。通过该实施形式，可以进一步改善涂层厚度的均匀性，因为原本的厚度不匀大体上也呈现连续的变化。这样，可以沿着所述气流加载装置的旋转方向有针对性地调整旋转速度。

按照本发明的一种实施形式，所述旋转速度根据所述气流相对于旋转轨迹所在的平面的夹角来选择。按照本发明，借助于气流加载装置大致横向于丝材输送装置的纵向方向地对所述电弧加载气流。在此，大致横向于丝材输送装置的纵向方向加载所述气流意味着，所加载的气流可以垂直于丝材输送装置的纵向方向，也可以偏离一定角度地(例如30°以下)近似垂直于丝材输送装置。换言之，所述气流相对于旋转轨迹所在的平面可以成一定的夹角。在此，根据所述气流相对于旋转轨迹所在的平面的夹角来选择所述旋转速度、特别是变化的旋转速度。在此，可以根据所述气流相对于旋转轨迹所在的平面的夹角设定旋转速度的最大值、最小值、中间值等。还可以根据所述夹角设定旋转速度的变化曲线、变化函数或值列表等。

按照本发明的另一种实施形式，在喷枪口排列成一条直线地设置的情况下，所述气流加载装置的气体流速在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置上比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置上低。

如上文已经阐述过的，原本涂层较厚的位置对应于丝材输送装置的旋转轨迹与所述喷枪口所在的直线交叉的位置。为了弥补这一缺陷，可以想到在原本涂层较厚的位置上加载较弱的气流、即较低的气体流速，以便于在该位置处使较少的丝材材料喷涂到内表面上。同样地，也可以考虑使所述气体流速在接近旋转轨迹与所述直线交叉的位置时降低而在接近旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置时升高。优选地，所述气体流速可以连续地变化。

按照本发明的再一种实施形式，在喷枪口排列成一条直线地设置的情况下，所述电流加载装置在气流加载装置经过旋转轨迹与所述直线交叉的位置时加载的电流比在气流加载装置经过旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置时加载的电流低。

为了使得涂层厚度均匀化，所述电流加载装置在气流加载装置经过旋转轨迹与所述直线交叉的位置时加载较低的电流，从而使得用于丝材材料熔化的能量较低，使得相对少的丝材在该位置处熔化，从而相对少的丝材材料被气流加载装置喷涂到内表面上。同样地，也可以考虑使所述电流在接近旋转轨迹与所述直线交叉的位置时降低而在接近旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置时升高。优选地，所述电流可以连续地变化。

按照本发明的一种实施形式，沿丝材输送装置的纵向方向加载另外的气流。就按照本发明的设备而言，在所述至少两个喷枪口之间设有至少一个另外的喷嘴，以用于沿丝材输送装置的纵向方向加载另外的气流。通过这样的实施形式能够使通过电弧熔化的丝材材料更好地雾化。这有助于提高涂层质量。

按照本发明的一种实施形式，所述用于电弧丝材喷涂的方法和设备可以应用于喷涂圆柱腔体的内表面。

按照本发明的一种实施形式，所述圆柱腔体的内表面为曲轴箱的气缸工作面。

在产品方面，本发明涉及一种电弧丝材喷涂的产品，所述产品按照本发明所述的方法通过按照本发明所述的设备制造。

通过本发明的各个特征然而不限于各个实施形式，而是可以与另外的上述各个特征和/或与其他实施形式的各个特征结合和/或组合。附图中的细节仅仅应解读为阐释性的，而不是限制性的。在权利要求中包含的附图标记不应以任何方式限制本发明的保护范围，而是仅仅指示在附图中示出的实施形式。

附图说明

图1示出按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备的示意性侧视图；

图2示出按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备的仰视图；

图3示出按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备的细节图；

图4a示出在不调整用于喷涂的参数的情况下产生的涂层厚度分布的极坐标图；

图4b示出在不调整用于喷涂的参数的情况下产生的涂层厚度分布的曲线图；

图5a示出在以变化的旋转速度旋转地加载气流的情况下产生的涂层厚度分布的极坐标图；

图5b示出在以变化的旋转速度旋转地加载气流的情况下产生的涂层厚度分布的曲线图。

具体实施形式

现在参考附图更详细地描述不同的实施例，在所述附图中示出一些实施例。为了清晰度起见，可以在附图中夸大地示出线条和/或区域的宽度尺寸。

在附图中，相同的或者相互对应的元件分别以相同的附图标记来标明。以相同的附图标记描述的元件在单个、多个或者所有特征方面(例如在它们的尺寸方面)可以相同地实施但是必要时也可以不同地实施。在整个说明书中包含的公开内容按照意义可以转用到具有相同附图标记或者相同构件标记的相同部分上。在说明书中所选择的位置说明例如上、下、左、右、侧面等参考直接描述的以及所示的附图并且在位置改变时按照意义转用到新的位置上。此外，所示和所描述的不同实施例中的单个特征或特征组合也可以构成本身独立的创造性的解决方案。

虽然可以按多种方式来修改各实施例，但是在各图中的实施例作为例子示出并且在此详细地描述。然而应该澄清的是，无意于将各实施例限制于相应所公开的形式，而是更确切地说各实施例应覆盖处于本发明范围中的所有功能上和/或结构上的修改方案、等效方案和备选方案。

图1示出按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备的示意性侧视图。在此，用于电弧丝材喷涂的设备1包括：丝材输送装置2和气流加载装置3。所述丝材输送装置2包括未示出的电流加载器件和至少两个喷枪口4。所述丝材输送装置2将至少两根丝材输送出各自的喷枪口4。所述至少两根丝材通过未示出的电流加载器件加载电流以用于在喷枪口的区域中形成电弧，使得所述至少两根丝材的端部熔化。通过所述气流加载装置3大致横向于丝材输送装置2的纵向方向z地对所述电弧加载气流，使熔化的丝材材料向待喷涂的表面5喷涂。按照本发明，所述气流加载装置3能够围绕所述丝材输送装置2的纵向方向z旋转地加载所述气流，其中，沿着气流加载装置3的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。特别是，丝材输送装置2在此不发生旋转，而仅仅是气流加载装置3围绕其旋转，由此在两者之间产生相对的旋转运动。

在图1中示意性地示出丝材输送装置2。在此，丝材输送装置示例性地构成为圆柱体。如图所示，该圆柱体的轴线定义为丝材输送装置2的纵向方向z。丝材输送装置2内部集成有未示出的管道，以用于输送丝材。在丝材输送装置2上游或者在丝材输送装置内部设有用于使丝材运动的器件，以用于在喷涂过程中不断地输送丝材。按照该实施例，在该丝材输送装置2的底面上设置有两个喷枪口4，这些喷枪口4与所述管道相连接。在此，这两个喷枪口4构成为中空的锥体，以便在其中输送用于喷涂的丝材。所述锥体较尖的端部彼此靠近，使得被输送出喷枪口4的丝材相互接近。需要说明的是，虽然在附图中仅示出两个喷枪口的情况，但本发明并不限于两个喷枪口，喷枪口的数量可以是2个、3个、4个或更多个。

丝材输送装置包括未示出的电流加载器件，该电流加载器件为所述至少两根丝材分别加载电流。所述电流加载器件与同样未示出的电流源相连接以便提供在丝材相互间形成电弧的能量。所述至少两根丝材在喷枪口的区域中发生电弧放电，使得丝材基于持续通过的强电流而产生高温，使得丝材的端部瞬间熔化。

在图1中也示意性地示出气流加载装置3。在此，气流加载装置3示意性地表示为长方体，其纵向延伸方向平行于丝材输送装置2的轴线或者说纵向方向z。所述气流加载装置3在其中集成有用于气体流动的管道并且在其如图所示的下端部的侧面设有喷嘴。该喷嘴指向喷枪口的区域。

所述气流加载装置3能够围绕所述丝材输送装置2的纵向方向z按照图1中的箭头p所示出的方向旋转运动，从而气流加载装置3可以旋转地对电弧加载所述气流，使得熔化的丝材材料雾化并且使雾化的丝材颗粒喷向待喷涂的表面。然而，本发明不限于如图所示的旋转方向，气流加载装置3可以沿顺时针或逆时针方向旋转。

然而，本发明的气流加载装置并不限制于这样的实施形式。还可考虑的是套筒形的气流加载装置。套筒形的气流加载装置同样围绕所述丝材输送装置2的纵向方向z旋转运动，从而旋转地对电弧加载所述气流。所述套筒可以具有用于气体流动的双层壁，甚至免去双层壁的构型而使用丝材输送装置的外壁限定气体流动空间。需要说明的是，图1中所示的喷嘴6仅仅是示意性示出的。喷嘴6可以采用单孔或多孔的形式。在多孔的形式可以考虑孔的各种排列方式，以达到不同的喷涂要求。此外，特别是可以考虑通过喷嘴实现不同的气流方向，对此参见下文对图3的详细描述。

在此，也借助于附图说明用于电弧丝材喷涂的方法。按照本发明的用于电弧丝材喷涂的方法，其中，借助于丝材输送装置2将至少两根丝材输送出丝材输送装置2的各自的喷枪口4，对所述至少两根丝材加载电流以用于形成电弧，使得所述至少两根丝材的端部熔化，借助于气流加载装置3大致横向于丝材输送装置2的纵向方向z地对所述电弧加载气流，使熔化的丝材材料喷向待喷涂的表面，其中，所述气流加载装置3围绕所述丝材输送装置2的纵向方向z旋转地加载所述气流，其中，沿着气流加载装置3的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。

按照本发明的一种优选的应用，所述用于电弧丝材喷涂的方法和设备应用于喷涂圆柱腔体的内表面。在图1中示意性地示出圆柱腔体7的剖视图，所示圆柱腔体7的内表面为按照本发明的待喷涂的表面5。特别优选地，所述圆柱腔体的内表面为曲轴箱的气缸工作面。

对圆柱腔体的内表面进行电弧丝材喷涂时，为了喷涂内表面的不同深度位置，丝材输送装置2和气流加载装置3可以共同地沿所示纵向方向z向下运动，以伸入到圆柱腔体下部。在喷涂过程中，气流加载装置3不断地围绕丝材输送装置2旋转，同时丝材输送装置2和气流加载装置3共同地向上提升，以从下至上地喷涂到圆柱腔体的整个内表面。不言而喻地，也可以考虑从上至下地进行喷涂。同样可以想到的是，不改变丝材输送装置2和气流加载装置3的高度位置，而是使气流加载装置仅围绕丝材输送装置2运动。在这种情况下，可以改变圆柱腔体的高度位置，使得圆柱腔体相对于丝材输送装置2和气流加载装置3从下至上或从上至下地运动。

为了能够实现在圆柱腔体的内表面进行喷涂时涂层相对均匀的效果，按照本发明规定，沿着所述气流加载装置3的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数。详细来说，可以以变化的旋转速度旋转地加载气流。相应地，所述气流加载装置3可以以变化的旋转速度旋转。此外，可以以变化的气体流速加载所述气流。相应地，所述气流加载装置3可以以变化的气体流速加载所述气流。另外，可以以变化的电流加载所述丝材。相应地，所述电流加载器件可以以变化的电流加载所述丝材。

如下借助于图2所示的位置关系更详细地阐述如何可变地调整用于喷涂的参数。

在图2中示出图1中的用于电弧丝材喷涂的设备1的仰视图。图2示出电弧丝材喷涂的设备从下方看的情况。根据图1中所示的坐标系，在图2中添加了用于参考的x轴和y轴并且在轴线上标记有角度，以便更清楚地表达各部分之间的位置关系。

丝材输送装置2在该丝材输送装置2的底面上设置有两个喷枪口4。在图2中，这两个喷枪口4沿一条直线或者说x轴水平地设置。两个喷枪口4的底面上，用于喷涂的两根丝材分别被输送出喷枪口4的一个孔8并且使两根丝材彼此接近。

在丝材输送装置2旁设有气流加载装置3。气流加载装置3按照图中所示的箭头p的方向围绕原点o旋转。在此，图1所示的z轴经过所述原点o。

图2中也示出由实线框表示的气流加载装置3的一个位置，该位置以下称为0°位置。图2示出由虚线框表示的气流加载装置3的一个位置，该位置以下称为90°位置。

气流加载装置3可以从虚线框所示的位置沿着箭头p所示的方向旋转90°来到实线框所示的位置，并且可以继续旋转，经过180°和270°的位置，最终回到0°的位置。气流加载装置3在旋转中形成一个旋转轨迹，该旋转轨迹为围绕原点o的一个圆，该圆也与丝材输送装置2同心。

从图2中可以看出，在90°和270°位置处，气流加载装置3的旋转轨迹与喷枪口所在的直线或者说x轴交叉。而在0°和180°位置处，气流加载装置3的旋转轨迹的切线与喷枪口所在的直线或者说x轴平行。

如上文已经阐述过的，在对圆柱腔体的内表面进行喷涂时所产生涂层不均匀的现象与喷枪口的位置有关。涂层较厚的位置对应于丝材输送装置的旋转轨迹与所述喷枪口所在的直线交叉的位置亦即图2中的90°和270°位置。在气流加载装置的旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置亦即图2所示的0°和180°位置，则产生较薄的涂层。通过这样的研究结论，本发明提出沿着所述气流加载装置的旋转方向可变地调整用于喷涂的参数，使得在原本涂层较薄(0°和180°)的位置喷涂更多的丝材材料，在原本涂层较厚(90°和270°)的位置喷涂更少的丝材材料，从而产生在整个涂层圆周上厚度均匀的涂层。具体而言，可以通过喷枪口4规定一条直线(在图2表示为x轴)，所述气流加载装置3的旋转速度在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置(在此为90°和270°的位置)上可以比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置(在此为0°和180°的位置)上高。此外，所述气流加载装置3的气体流速在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置(在此为90°和270°的位置)上可以比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置(在此为0°和180°的位置)上。另外，所述电流加载装置在气流加载装置3经过旋转轨迹与所述直线交叉的位置(在此为90°和270°的位置)时加载的电流还可以比在气流加载装置3经过旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置(在此为0°和180°的位置)时加载的电流低。通过上述三种方式，均可以使得在原本涂层较薄的位置喷涂更多的丝材材料，在原本涂层较厚的位置喷涂更少的丝材材料，从而产生在整个涂层圆周上厚度均匀的涂层。

为了实现更为均匀的厚度，还可以考虑，所述旋转速度在接近旋转轨迹与所述直线交叉的位置时升高而在接近旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置时降低。参考图2，气流加载装置3在旋转过程中在接近0°和180°的位置时降低其旋转速度，而在接近90°和270°的位置时升高其旋转速度。换言之，在图2中所示的坐标系中，在气流加载装置进行逆时针方向旋转时，气流加载装置3的旋转速度在第1象限和第3象限中下降，而在第2象限和第4象限中上升。特别优选地，所述旋转速度连续地变化。

图3示出按照本发明的用于电弧丝材喷涂的设备的细节图。这里特别是示出从气流加载装置3的喷嘴6喷射出的气流9。在此也示意性地示出喷嘴6的导流部，通过所示的导流部的作用可以限定气流9的喷射方向。图中附加地以一条虚线示出气流加载装置3的一个旋转平面、即由气流加载装置3所限定的平面。气流9相对于该旋转平面成一个角度α。按照本发明，特别是可以根据所述气流9相对于旋转轨迹所在的平面的夹角α来选择所述气流加载装置3的旋转速度、特别是变化的旋转速度。在此，可以根据所述气流9相对于旋转轨迹所在的平面的夹角α设定旋转速度的最大值、最小值、中间值等。还可以根据所述夹角设定旋转速度的变化曲线、变化函数或值列表等。由此能特别良好地实现厚度均匀的涂层。

图4a和图4b分别示出现有技术中在不调整用于喷涂的参数的情况下产生的涂层厚度分布的极坐标图和曲线图，其中以三种不同的线形来表示在被喷涂的圆柱腔体的上部、中部和下部的内表面上测量的涂层厚度的示意图。图中，点线表示在圆柱腔体的上部的厚度结果，虚线表示在圆柱腔体的中部的厚度结果，实线表示在圆柱腔体的下部的厚度结果。图4a示出厚度分布的极坐标图，图4b示出厚度在各个角度方向上的曲线图。在此清楚地可以看出在用于喷涂的参数恒定的情况下厚度在这个圆周的角度范围上剧烈波动。在整个圆周上产生两处较薄的位置和两处较厚的位置。图4a中的极坐标图清楚地显示，在整个圆周上的厚度分布呈椭圆形，在90°和270°处出现厚度较厚的位置，而在0°和180°处出现厚度较薄的位置。在图4a至图5b中示出的角度也对应于图2所示的角度。换言之，利于按照图2的用于电弧丝材喷涂的设备1喷涂圆柱腔体的内表面时在图2所示的各个角度方向上将出现与图4a至图5b相对应的厚度。

图5a和图5b分别示出按照本发明的在以变化的旋转速度旋转地加载气流的情况下产生的涂层厚度分布的极坐标图和曲线图。在此沿用与图4a和图4b相同的图示。图5a和图5b特别是示出在应用了如下的实施方式时所产生的厚度的结果，即，所述气流加载装置3的旋转速度在其旋转轨迹与所述直线交叉的位置(在此为90°和270°的位置)上可以比在旋转轨迹的切线与所述直线平行的位置(在此为0°和180°的位置)上高。

在图5b的曲线图可以明显地看出，涂层厚度在整个圆周上不再剧烈波动，而是处于400μm上下的一定的公差范围内。当这样的厚度表示在图5a的极坐标图中则明显可以看出一个大致的圆形。由此可以说明，通过本发明也可以实现校好的涂层厚度均匀化，从而克服上文提到的由于厚度不均而产生的问题。