[发明专利]粉末喷涂装置及在最佳喷涂条件下喷涂螺纹件的方法

说明书

本发明涉及一种改进的、用于制造具有其上施加的实用涂层的螺纹件的方法和装置。更具体地说，本发明涉及一种改进的、用于在最佳喷涂条件下在紧固件的螺纹上喷涂粉末从而在紧固件上形成高度均匀的粉末涂层的方法和装置。

已有多种方法和装置用来在螺纹件上喷涂粉末。例如，现有技术中有在螺纹件的螺纹部分上形成弹性树脂锁定补缀的方法；锁定补缀通过增加两个紧固件的啮合表面之间的磨擦，防止螺纹紧固件从与其啮合的另一紧固件上脱离。在本说明书中将其称为“补缀”，这样的紧固件被称为“补缀件”。例如，可参见美国专利No.4775555中所描述的。现有技术中还有基本在螺纹件的所有螺纹上连续喷涂特氟隆粉末以形成保护涂层、防止随后形成的螺纹干涉杂质(如涂料，防锈剂等)的方法和装置。在本说明书中将其称为“喷涂”，这样的紧固件被称为“涂覆件”。参见美国专利No.4835819，现在的再公开专利No.Re.33776中所描述的。在这些专利中公开的用于实施涂覆的方法和装置虽被证明是很成功的，但是还可以对其作进一步的改进，并公开于此。

仅是为了表述保护要求的目的，这里所说的术语“喷涂”包含了“补缀”和“喷涂”两种含义。

已知的补缀和喷涂紧固件的方法和装置的优点也在本发明的方法和装置中体现出来。而且本发明的方法和装置还具有现有技术的方法和装置不能实现的另外的优点。

在一最佳实施例中，本发明公开了用于在一最佳喷涂条件下在螺纹件上喷涂可加热软化的树脂粉末的装置。该装置包括一螺纹件的支撑部件，和一与一粉末供给管相通的可调节的粉末源。一具有恒定的、介于20和60磅/平方英寸之间的、预先选定的压力的空气流从一具有预定直径的喷射管中流出。从喷射管流出的空气流和从粉末供给管吸出的粉末在一空气/粉末输送单元中混合以形成一空气/粉末流。并设置多个具有第一端和第二端的粉末喷涂通道。每一个粉末喷涂通道的第一端周期性地与该空气/粉末流相连通，而其第二端的位置可与要被喷涂的物件相邻配置。喷射管的直径介于0.03和0.06英寸之间，以允许粉末在最佳喷涂条件下喷涂到物件上，进而在螺纹件上得到基本最大的粉末粘附率。预定量的树脂粉末被喷涂到构件的螺纹上以在螺纹件和与其配合的构件之间提供充分的摩擦啮合，以满足如在MIL-F-1824OE或IFI-124标准中提出的预定的最小扭矩排除需求。

最好，通过粉末供给管的空气流动速率介于20和45标准立方英尺/小时(SCFH)之间，并且通过粉末供给管的粉末密度小于大约2磅/立方英尺。

在一特定的最佳实施例中，使用了一转动平台，该粉末喷涂管的至少部分结构置于该转动平台内，并相对于转动平台定位于径向向外的方向上。

在另一最佳实施例中，每一个粉末喷涂通道的第一端包括一带槽的通道，该通道具有一锥形的喉部，并且相邻的粉末喷涂通道的第一端的至少一部分是相邻接的。而且，可策略地设置一个或多个真空收集器，用于除去过量的粉末。

在本发明的另一最佳实施例中，要被喷涂的物件是内螺纹紧固件，并用其长度沿垂直方向定位，每一个粉末喷涂管的第二端包括一喷涂喷嘴。一凸轮机构用来为粉末喷涂管提供一预定的周期性的上下移动，以将喷涂喷嘴相对于紧固件的螺纹移动在不同的垂直位置上。

本发明还包括一在一最佳喷涂条件下向螺纹紧固件喷涂可加热软化的树脂粉末的方法。本发明包括以下步骤：为螺纹紧固件提供一支撑部件，提供一空气/粉末输送单元，和一与压力空气源相通的空气供给管。该空气供给管之预定的喷射内径介于0.03和0.06英寸之间。还提供一粉末供给管，并具有一可调节的粉末源。空气和粉末供给管在空气/粉末输送单元之内相通，以提供一吸入粉末流。喷射管内的空气压力可调节到介于大约20和60磅/平方英寸(p.s.i)之间，以便使吸入粉末流实现基本上恒定的介于20和50标准立方英尺/小时(SCFH)的流动速率。而且还应调节从可调节的粉末源到粉末供给管的粉末流动速率。设置一个或多个粉末喷涂管与吸入粉末流相连通。每一粉末喷涂管的末端是一粉末喷涂喷嘴，其位置与紧固件的螺纹相邻。而后，在最佳喷涂条件下喷涂螺纹紧固件使粉末沉积在紧固件螺纹上。调节来自可调节粉末源的粉末流率以使通过空气供给管的粉末密度小于2磅/立方英尺，并调节喷射管内的空气压力以在螺纹件上提供一基本上最大的粉末粘附率，进而提供具有在一预定范围内的安装扭矩的螺纹紧固件。