[发明专利]用于热和/或动态涂覆系统的可移动掩模

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于涂覆系统的掩模，涉及一种根据权利要求9前序部分的涂覆系统，以及涉及一种用于通过涂覆系统生产涂覆的基片的方法。

冷气动力喷涂(cold-gas dynamic spraying)是高动能涂覆工艺，其中借助惰性气体和高达40bar的压力以及1000米/秒以上的气体速度，金属粒子被非常强有力地加速。粒子以固态施加到部件表面，其中，基片不会熔化。在将涂覆粒子碰撞到待涂覆的基片上的过程中，由于高速度，粒子以与基片表面相同的方式变形，使得产生材料的融合和涂覆材料的粘附。在这种情况下，形成了带有非常低氧化物含量的紧凑和强烈粘附的涂层。

经常需要仅在表面的局部区域内涂覆基片。为此，已经知晓了掩模技术，通过该掩模技术，覆盖了不需涂覆的基片表面的区域。由于它们无法承受高粒子速度，诸如胶带或硅掩模的传统覆盖物通常不充分。另一方面，诸如金属或塑料的稳定材料本身被涂覆，使得在掩模上产生牢牢粘附的涂层，这导致了在使用后必须处理掩模。

由于持续发展，同时也已知了多重可用的掩模。因此，一种用于多重用途的动态冷气动力压制的掩模从印刷文献DE 10 2008 056 652 A1中出现。在这种情况下提出的掩模为：在面对涂覆源的侧面上被设计成很坚硬，使得在被施加的动态冷气动力压制过程中，不发生工作侧面的表面变形，即塑性变形。因此，避免了掩模的表面材料和碰撞的涂覆粒子被被变形以及彼此融合的效果，因此它们形成坚硬涂层。掩模可以在使用后清洗并再次使用。

一种通过冷动态压制或动态冷气动力喷涂涂覆部件的覆盖装置从印刷文献DE 10 2008 025 510 A1中已知。使用覆盖装置，待涂覆部件的表面区域被再次覆盖。覆盖装置以如下方式被成型为掩模，使得在不进行涂覆的区域内，表面具有锯齿状结构。该表面的预期效果是涂覆材料的粒子从部件偏离，使得该材料不粘附到表面结构。

一种用于涂覆系统的具有作为旋转印模(stenciling)圆盘的覆盖装置的掩模从印刷文献DE 692 922 A和DE 82 10 872 U1中已知。印模圆盘被设计成一个在另一个以上并且彼此成锐角，以遮蔽不被涂覆的工件的区域。

本发明基于进一步发展的一种用于诸如冷气动力喷涂的涂覆系统的掩模的目的，其中确保了多重或连续的使用。也详述了一种生产方法。

对于掩模，本发明由权利要求1的特征所反映。对于涂覆系统，本发明的另一步方面由权利要求9的特征所反映，以及对于用于生产涂覆的基片的方法，由权利要求16的特征所反映。另外的相关权利要求涉及本发明的有利形式和发展。

本发明包括一种用于涂覆系统的掩模，该掩模具有用于待涂覆的基片的不被涂覆的区域的覆盖装置，所述基片具有暴露在涂覆材料流中的工作侧面，其中用于不被涂覆的区域的覆盖装置包括至少一个旋转圆盘，旋转圆盘的上侧面垂直于涂覆材料流。

在这种情况下，本发明基于以下的考虑：在沉积过程中，在覆盖装置的区域内的掩模被连续地涂覆涂覆材料。通过圆盘的旋转，在覆盖装置上的表面涂层被连续地从喷射流(spray jet)中引导出去，到不受喷射流影响的点，在该处表面可被再次清洗。喷射流仅在不由覆盖装置占据的点处碰撞基片。为此，提供了至少一个圆盘。然后单个圆盘具有合适的开口，通过所述开口喷射流可穿透到基片。在两个或多个旋转圆盘的情况下，旋转圆盘彼此之间相距一定距离，使得喷涂间隙能够使喷涂材料流到基片表面上。因此，在表面上产生局部连续涂层，例如在带状材料的通过(throughput)方向。可以通过可调节圆盘将涂覆间隙调整到所需尺寸。

用作覆盖装置的旋转圆盘具有上侧面，端面和下侧面。在这种情况下，圆盘上侧面垂直于涂覆材料流并暴露于此。然而，如果仍能确保圆盘上侧面的阴影效应，圆盘上侧面也可轻微倾斜垂直方向并且是接受的。圆盘下侧面位于阴影区域内。由于涂覆材料通常经由集束喷射(bundled jet)沉积，因此仅在旋转圆盘的上侧面上的外缘区域被涂覆材料连续地覆盖。在多个圆盘的情况下，上侧面或下侧面被相邻地布置在一个平面内。在每种情况下，圆盘旋转经由彼此平行并横向地间隔分开的旋转轴线进行。旋转轴线分开的距离，使得间隙在各自圆盘的端面之间形成，涂覆材料穿过该间隙并到达基片的工作侧面。换句话说，旋转轴线之间的间隔对应于圆盘半径之和，包括存在于圆盘之间的沉积间隙。

对于待涂覆的基片，它通常是板、杆或环形(endless)带状材料，该环形带状材料被直接地引导通过在使用过程中旋转的圆盘下方。从旋转圆盘的距离也相应地减到最小。