Método y aparato para preparar una superficie que utiliza partículas de recubrimiento incorporadas en un chorro de agua o un chorro de aire.

Dispositivo o Instalación para fijar al techo de un coche, en particular de un vehículo de gran tamaño para el transporte de viajeros,

es decir de un vagón de ferrocarril, que comprende lo siguiente:

- Un revestimiento del techo

- Una estructura que soporta carga (3a, 3b) que es parte del techo del vagón o bien está fijada al techo del vagón y de la que cuelga el revestimiento del techo

donde el revestimiento del techo presenta:

a) Un módulo canalizador(1) que forma un conducto de aire(21), que se extiende en dirección longitudinal por el cuerpo del vagón, para crear una alimentación de aire en el interior del vagón,

b) Un elemento protector o de revestimiento en forma de placa o tabla (4), que cubre el conducto de entrada de aire(21) por debajo y en su lado inferior forma una superficie del revestimiento del techo visible desde la zona de los pasajeros, pudiéndose separar el elemento protector(4) del módulo canalizador(1),

que se caracteriza por, que el módulo canalizador (1) y/o el elemento protector(4) ha/han sido fabricados a partir de una pieza moldeada de plástico termoendurecido espumado y reforzado con fibra y el elemento protector(4) presenta una capa protectora a base de un material composite laminado a alta presión.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10197292.

Solicitante: VLN ADVANCED TECHNOLOGIES INC.

Nacionalidad solicitante: Canadá.

Dirección: 1166 Rainbow Steet Ottawa, Ontario K1J 6X7 CANADA.

Inventor/es: VIJAY,MOHAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B05B1/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05B APARATOS DE PULVERIZACION; APARATOS DE ATOMIZACION; TOBERAS O BOQUILLAS (mezcladores de pulverización con toberas B01F 5/20; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a superficies por pulverización B05D). › B05B 1/00 Boquillas, cabezas de pulverización u otros dispositivos de salida, con o sin dispositivos auxiliares tales como válvulas, medios de calentado (B05B 3/00, B05B 5/00, B05B 7/00 tienen prioridad; dispositivos para aplicar por contacto líquidos u otros materiales fluidos sobre una superficie B05C; boquillas para mecanismos de impresión por proyección de tinta B41J 2/135; boquillas para distribuir líquidos, p. ej. en las estaciones de servicio para vehículos, B67D 7/42). › de naturaleza pulsatoria, p. ej. descargando un líquido en cantidades sucesivas separadas.
  • B05B17/06 B05B […] › B05B 17/00 Aparatos de pulverización o de atomización de líquidos o de otros materiales fluidos, no cubiertos por ningún grupo de esta subclase (soltado o largado en vuelo de materia polvorienta, líquida o gaseosa B64D 1/16). › que utilizan vibraciones ultrasónicas.
  • C23C24/04 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL.C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (aplicación de líquidos o de otros materiales fluidos sobre las superficies, en general B05; fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; mecanizado del metal por acción de una fuerte concentración de corriente eléctrica sobre un objeto por medio de un electrodo B23H; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; pinturas, barnices, lacas C09D; esmaltado o vidriado de metales C23D; medios para impedir la corrosión de materiales metálicos, las incrustaciones, en general C23F; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D, C25F; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04; detalles de aparatos de sonda de barrido, en general G01Q; fabricación de dispositivos semiconductores H01L; fabricación de circuitos impresos H05K). › C23C 24/00 Revestimiento a partir de polvos inorgánicos (pulverización en estado fundido del material de revestimiento C23C 4/00; difusión en estado sólido C23C 8/00 - C23C 12/00; fabricación de capas compuestas, de piezas o de objetos por sinterizado de polvos metálicos B22F 7/00; soldadura por fricción B23K 20/12). › Deposición de partículas por impacto.
  • C23C4/02 C23C […] › C23C 4/00 Revestimiento por pulverización del material de revestimiento en estado fundido, p. ej. por pulverización a la llama, con plasma o por descarga eléctrica (soldadura de recarga B23K, p. ej. B23K 5/18, B23K 9/04; pistolas de pulverización B05B; fabricación de aleaciones que contienen fibras o filamentos mediante proyección térmica de metal C22C 47/16; pistolas de plasma H05H). › Pretratamiento del material a revestir, p. ej. por revestimiento de partes determinadas de la superficie.

PDF original: ES-2539956_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método y aparato para preparar una superficie que utiliza partículas de recubrimiento incorporadas en un chorro de agua o un chorro de aire

CAMPO DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere por lo general a la preparación de una superficie y, en particular, a preparar superficies que utilizan partículas abrasivas (o partículas de chorro) incorporadas en un chorro de agua o aire pulsado o continuo.

ANTECEDENTES

Antes de aplicar un recubrimiento a una superficie, generalmente es necesario preparar la superficie para garantizar que la superficie presenta la rugosidad superficial apropiada. Con frecuencia, la preparación de la superficie se lleva a cabo utilizando un granallado (por ejemplo, utilizando disparos de hierro fundido u óxido de aluminio) o utilizando un fluido de impacto abrasivo. Se conoce una variedad de abrasivos en la técnica, por ejemplo, arena, granate, Zeolita (que son aluminosilicatos de sodio, potasio, calcio o magnesio), alúmina, y gravilla (es decir, abrasivos sintéticos o ferrosos triturados). Estas partículas abrasivas (de aquí en adelante referidas como "partículas de impacto") pueden utilizarse para preparar una superficie, sea o no metálica, para una rugosidad superficial deseada.

Una vez se ha completado la preparación de la superficie, el material de recubrimiento, que puede estar en forma de partículas de recubrimiento, se aplica a la superficie preparada. Las partículas de recubrimiento pueden aplicarse utilizando varias técnicas tales como, por ejemplo, recubrimiento con pulverización térmica (incluyendo pulverización con llama en polvo de combustión y Oxi- combustión de alta velocidad), pulverización por plasma, pulverización en frió, etc.

Una vez se ha completado la preparación de la superficie, la superficie puede necesitar lavarse o limpiarse, ya sea mediante enjuague u otro método para eliminar las partículas de impacto que pueden permanecer en la superficie a recubrir. En muchos casos, esto se acepta como satisfactorio. Sin embargo, hay muchos ejemplos donde las partículas regularmente utilizadas para ¡mpactar llegan a incrustarse en la matriz atómica de la superficie a recubrir. Esto es altamente Indeseable ya sea incluso con una sola partícula extraña puede afectar negativamente a las propiedades micro-estructurales de la superficie a recubrir. Por ejemplo, cuando la superficie se recubre con un proceso de oxl-combustión de alta velocidad (HVOF) utilizando partículas metálicas tales como tungsteno, las partículas de recubrimiento no se adherirán a la superficie en el punto donde la partícula extraña es incrustada. De este modo, el punto donde la partícula permanece puede resultar un punto de debilidad de la superficie, y durante su funcionamiento puede conducirá un comportamiento impredecible, incluyendo un fallo catastrófico.

Una mejora en este proceso de preparación convencional sería de este modo altamente deseable.

EP 0 703 040 muestra el granallado de tacos de forja con una gravilla que está reciclada para recubrir la superficie ¡mpactada de forma simultánea.

La patente EP 2 145 689 presenta un método de preparar una superficie que utiliza chorro de agua pulsado forzado de alta frecuencia que utiliza un transductor y una micropunta. Partículas abrasivas pueden utilizarse para preparar mezcladas con partículas de recubrimiento con pulverización térmica.

RESUMEN

La presente Invención proporciona un nuevo método y aparato que elimina los problemas vinculados con el uso de partículas de Impacto extrañas para preparar una superficie. Los problemas vinculados con la técnica anterior son superados al utilizar la partícula de recubrimiento como partícula de Impacto (o partícula abrasiva) para preparar la superficie a recubrir. En otras palabras, la preparación de la superficie de un componente se realiza utilizando la misma partícula de recubrimiento que tiene que utilizarse para recubrir la superficie del componente.

Esta Invención no solamente eliminará el problema de Integrar una partícula extraña en la superficie a recubrir, sino que también ofrece muchas otras ventajas que conducen a un ahorro de costes considerable y a la reducción de contaminación.

Por ejemplo, en la técnica de recubrimiento de oxi- combustión (HVOF), el carburo de tungsteno es una de las partículas utilizadas para recubrir una superficie al incorporar y propulsar la partícula en el chorro de llama producido mediante la combustión de líquidos volátiles tales como keroseno en aire/oxígeno. El mismo sistema puede utilizarse para preparar la superficie que emplea partículas de carburo de tungsteno sin combustión. En otras palabras, en la primera etapa, la superficie a ser recubierta se prepara con partículas de carburo de tungsteno. En la segunda etapa, se utilizan las mismas partículas en la llama para recubrir la superficie. Ya que se utilizan las mismas partículas para preparar y recubrir, se elimina por completo el problema de eliminación de las partículas convencionales de granallado. Además, no se requiere como limpieza la superficie bombardeada, se conseguirá

ahorro adicional en el tiempo y los costes. Además, el nuevo proceso produce menos contaminación ya que se elimina por completo el vertido de productos residuales ya que las partículas de impacto que no se adhieren pueden reciclarse y reutilizarse para el recubrimiento. La misma metodología se aplica en otras técnicas de recubrimiento tales como la técnica de recubrimiento de plasma. En otras palabras, las partículas de recubrimiento utilizadas como partículas de impacto para preparar la superficie pueden incorporarse en chorros de fluidos a alta velocidad. Una mejora adicional en la técnica de preparación puede conseguirse al incorporar las partículas de recubrimiento en un chorro de agua pulsado o continuo o en un chorro de aire pulsado o continuo (utilizando, por ejemplo, las técnicas descritas en la publicación de la solicitud de patente americana US 2010/0015892 A1 publicada el 21 de enero, 2010 y titulada "Método y aparato para preparar superficies con un chorro de agua pulsado forzado con alta frecuencia"). Por lo tanto, la partícula de recubrimiento se utiliza como la partícula de impacto para preparar la superficie antes el recubrimiento.

Este método innovador prepara así una superficie que utiliza un chorro de agua o aire con abrasivo impactada en el que la misma partícula o similar que se utiliza para el recubrimiento posterior de la superficie también se utiliza como una partícula de impacto para preparar en primer lugar la superficie. En otras palabras, se incorpora la partícula de recubrimiento en el chorro de agua o de aire (u otra corriente de fluido) para preparar la superficie. El chorro de agua o de aire es una corriente pulsada (modulada). Por consiguiente, las operaciones de preparación se realizan con la misma partícula de recubrimiento utilizada para recubrir la superficie, es decir, solamente con un tipo de partícula de recubrimiento que se utiliza para la preparación y el recubrimiento, al contrario que el uso de un tipo de partícula abrasiva para preparar y después un tipo diferente de partícula para el recubrimiento.

De acuerdo con un aspecto principal de la presente invención, un método para preparar una superficie para su posterior aplicación de un recubrimiento en la superficie tal como se describe en la reivindicación 1.

De acuerdo con otro aspecto principal de la presente invención, en la reivindicación 7 se describe un aparato para preparar una superficie.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Características y ventajas adicionales de la presente tecnología resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en combinación con los dibujos incluidos, en los que:

La figura 1 es una ilustración de un sistema de chorro de agua pulsado que incorpora una partícula de recubrimiento a modo de una partícula de impacto para preparar una superficie;

La figura 2 es una ilustración aumentada del cabezal de boquilla utilizado en el sistema representado en la figura 1;

La figura 3 es una ilustración de otra realización de un cabezal de boquilla que puede utilizarse en un chorro de agua pulsado;

La figura 4 es una representación esquemática de un sistema de chorro de aire para incorporar partículas de recubrimiento en un chorro de aire pulsado o continuo;

La figura 5 es una ilustración de una boquilla Laval (convergente divergente) para un chorro de aire pulsado o continuo; y

La figura 6 es una representación esquemática de un aparato HVOF operativo en un primer modo (sin combustión) para preparar la superficie que utiliza la partícula de recubrimiento como una partícula de impacto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para preparar una superficie (212) para la posterior aplicación de un recubrimiento en la superficie (212), comprendiendo el método:

Modular por ultrasonidos una corriente de fluido para generar un chorro de fluido pulsado utilizando una boquilla (120) que Incluye un transductor de ultrasonidos que tiene una micropunta (121) que oscila en respuesta a una señal de conducción ultrasónica, comprendiendo la boquilla un cuerpo desacoplable (122) conectado a un tramo curso abajo de la boquilla, incluyendo el cuerpo desacoplable una cámara de mezclado (124) y una entrada de partículas (123);

Incorporar partículas de recubrimiento (208) en la corriente de fluido al Inyectar las partículas de recubrimiento a través de la entrada de partículas hacia la cámara de mezclado, en el que la entrada de partículas se dispone curso abajo de la micropunta;

Medir las partículas de recubrimiento utilizando un sistema de medición de partículas que tiene una válvula de caudal controlada por un microprocesador;

Impactar la superficie (212) al dirigir el chorro de fluido pulsado y partículas de recubrimiento incorporadas a través del orificio de salida del tubo (126) en la superficie (212) a preparar, en el que las partículas de recubrimiento (208) actúan como partículas de impacto para preparar la superficie (212) con una rugosidad superficial deseada;

Recubrir partículas de recubrimiento no adheridas que no se adhieren a la superficie cuando se prepara la superficie;

Filtrar las partículas de recubrimiento no adheridas para obtener partículas de recubrimiento de tamaño reducido; y

Después de que se ha completado la preparación de la superficie, recubrir la superficie (212) con partículas de recubrimiento (208) de tamaño reducido que tienen la misma composición que las partículas de recubrimiento utilizadas para preparar la superficie.

2. El método según la reivindicación 1 en el que la corriente de fluido es un chorro de aire pulsado.

3. El método según la reivindicación 1 en el que la corriente de fluido es un chorro de agua pulsado.

4. El método según la reivindicación 1 en el que, en un proceso de pulverización térmica, la etapa de impacto se realiza sin combustión y la etapa de recubrimiento se realiza con combustión.

5. El método según la reivindicación 1 en el que, en un proceso de pulverización por plasma, la etapa de impacto se realiza sin ionización y la etapa de recubrimiento se realiza con Ionización.

6. El método según la reivindicación 1 en el que, en un proceso de pulverización en frío, la etapa de impacto se realiza a una velocidad y la etapa de recubrimiento se realiza a otra velocidad.

7. Un aparato (100, 200) para preparar una superficie (212), comprendiendo el aparato:

Una boquilla ultrasónica (120, 210) para dirigir un chorro de fluido pulsado en la superficie (212) a preparar, comprendiendo la boquilla ultrasónica un transductor de ultrasonidos que genera una señal de conducción ultrasónica para provocar que una micropunta conectada al transductor de ultrasonidos module la corriente de fluido que genera el chorro de fluido pulsado, comprendiendo la boquilla (120) un cuerpo desacoplable (122) conectado a un tramo curso abajo de la boquilla, incluyendo el cuerpo desacoplable una cámara de mezclado (124) y una entrada de partículas (123);

Un recipiente (207) para contener una alimentación de partículas de recubrimiento (208);

Un subconjunto de suministro de partículas (112, 114, 123, 207, 209) conectado al recipiente (207) y a la boquilla ultrasónica (120, 210) mediante una entrada de partículas para suministrar las partículas de recubrimiento (208) en la cámara de mezclado de la boquilla ultrasónica (120, 210) para incorporar las partículas de recubrimiento (208) en el chorro de fluido pulsado, en el que la entrada de partículas se dispone curso abajo de la micropunta, en el que el subconjunto de suministro de partículas Incluye un sistema de medición de partículas que tiene una válvula de caudal controlada por un microprocesador, y una fuente de presión (202, 203) que presuriza la corriente fluida para generar un chorro de aire pulsado presurizado que es dirigido a través del orificio de salida del tubo (126) de la boquilla ultrasónica (120, 210) hacia la superficie (212) a preparar para preparar así la superficie (212) con las partículas de recubrimiento; Medios para reciclar partículas de recubrimiento (208) de tamaño reducido no adheridas que no se adhirieron a la superficie cuando se prepara la superficie y para provocar, después de que se completa la preparación, que las partículas de recubrimiento de tamaño reducido se orienten hacia la superficie preparada para recubrir así la superficie con las partículas de recubrimiento (208) de tamaño reducido.

8. El aparato (100, 200) según la reivindicación 7, en el que la boquilla ultrasónica (120, 210) es una boquilla de chorro de agua pulsado.

9. El aparato (100, 200) según la reivindicación 7, en el que la boquilla ultrasónica (120, 210) es una boquilla de chorro de aire pulsado.

10. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la entrada de partículas está inclinada con 5 relación a la boquilla.

11. El aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 que comprende dos entrada de partículas inclinadas.


 

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