[发明专利]用于金属涂覆的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于对工件的至少一个表面进行金属涂覆的方法和系统，其中在涂覆之前，借助于测量设备检测待涂覆的表面中带有峰和谷的表面结构，借助于至少一个沉积设备执行涂覆，沉积设备相对于表面移动且在该过程中施加涂覆材料，以及，基于检测到的表面结构通过控制设备控制沉积设备，其中在谷的区域中施加较多材料且在峰的区域中施加较少材料。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的用于对工件的至少一个表面进行金属涂覆的方法。

本发明进一步涉及一种根据权利要求13的用于对工件的至少一个表面进行金属涂覆的系统。

背景技术

长久以来已知用于使用涂覆装置(借助于其将金属涂层施加到工件表面)涂覆工件的系统和方法。此类涂覆装置用于发动机组中的缸膛的涂覆中，例如，其中使用等离子喷涂法、热喷涂法或另一金属涂覆方法。

从申请人的EP 3 048 181 B1已知一种用于工件的金属涂覆的方法和系统，其中，包括待涂覆的缸膛的发动机组布置在旋转台上，借助于该旋转台，工件可在装载工位和处理工位之间旋转。在此过程中，发动机组被容纳在装载工位中，其中在涂覆缸膛前使用测量设备测量缸膛。在这种情况下，可记录表面结构。然后，发动机组被旋转到涂覆位置中，其中借助于等离子喷涂将金属涂层施加到缸膛表面。同时，在将发动机组旋转到涂覆位置中时，已完成涂覆的发动机组往回旋转到装载位置中。在该过程中，使用相同的测量设备测量已涂覆的发动机组，然后将其从装载工位卸载。通过比较涂覆前和涂覆后的表面结构，可精确地确定层厚和层厚轮廓。

发明内容

本发明是基于提供一种用于工件的金属涂覆的方法和系统的目标，借助于其，可在特别高效的情况下施加具有期望表面轮廓的涂层。

根据本发明，该目标通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求13的特征的系统两者而解决。本发明的优选实施例在从属权利要求中阐述。

在根据本发明的用于对工件的至少一个表面进行金属涂覆的方法中，设置为：在涂覆之前，借助于测量设备检测待涂覆的表面中带有峰和谷的表面结构；借助于至少一个沉积设备执行涂覆，该沉积设备相对于表面移动且在该过程中施加涂覆材料；以及，基于检测到的表面结构通过控制设备控制沉积设备，其中在谷的区域中施加较多材料且在峰的区域中施加较少材料。

本发明基于以下认识：取决于预处理的种类，待涂覆的工件可具有宏观粗糙的包括峰和谷的表面结构，预处理可包括铸造、冲压、锻造以及特别是材料移除加工。在施加带有高涂覆精度的涂层时，此类粗糙的表面结构可能基本仍然存在，或者可能在已涂覆表面的表面结构上以更加明显的方式发展。为了消除该情况，根据本发明，取决于对于表面结构的检测值由控制设备控制涂层的沉积。在此过程中，该控制如下进行：在涂覆期间，可在工件的表面结构中存在谷的区域中局部施加较多材料，且可在其中存在较高或突出的结构的区域中局部施加较少材料。结果，可使待涂覆的工件的表面上的表面尺寸中甚至相对大的波动在很大程度上平坦，其中也可能设置已涂覆表面的期望限定的表面轮廓。

借助于根据本发明的方法，可对工件进行处理，其中待涂覆的表面需要不那么精确地预处理。借助于材料的差异化沉积，也可减少涂覆材料的消耗以及涂覆中涉及的工作。

另外，可减少对已涂覆表面进行潜在后处理所需的工作。这全部减少了制造工作且降低了成本。

基本上，使用该方法可设置已涂覆表面的几乎任何表面轮廓。根据本发明的方法变型，特别优选的是在涂覆期间形成基本齐平的表面。这在制动盘的涂覆期间可能是特别期望的，使得这些盘从一开始就在操作期间保证高的同心度和高制动功率。

涂覆可使用用于施加金属涂层的一般方法来执行，例如等离子喷涂法、热喷涂法等等。特别优选的是涂覆通过激光沉积焊接来执行。特别耐用且稳定的涂层可因此而产生。