[发明专利]一种在发动机壳体上喷涂硅橡胶漆层的方法

摘要

一种在发动机壳体上喷涂硅橡胶漆层的方法，结合涂料的性能，对机器人喷涂参数进行研究，建立机器人完成固体火箭发动机外表面涂层时的相关工艺理论模型，并提出关键工艺参数的计算方法，为不同型号不同涂层成型工艺参数计算提供了方法。本发明可用于直径大于200mm的各型号发动机漆层机器人成型工作，对新型漆料在固体火箭发动机表面喷涂工艺技术研究工作中采用本发明工艺理论模式，只需将机器人的喷涂参数与漆料结合调整，确定出最佳喷涂速度Vs、Vm，即可确定整个喷涂过程机器人喷涂工艺参数。本发明为机器人固体火箭发动机表面有厚度要求涂层成型技术提供了研究工艺理论模式及研究方法，加快研究进度，提高研究效率，降低了研究费用。

主权项

1.一种在发动机壳体上喷涂硅橡胶漆层的方法其特征在于，其特征在于，具体过程是：步骤一，安装喷漆工装：步骤二，壳体打磨、清理：步骤三，预涂底漆：在发动机壳体的喷涂部位预涂底漆；所述的预涂底漆采用硅橡胶预涂底漆；Ⅰ圆柱直筒面喷涂预涂底漆：喷涂时，采取壳体沿轴向旋转与机器人喷涂同时进行的方式，喷涂轨迹为圆环；每喷涂一圈后，机器人沿发动机轴向方向移动150mm，所述的移动距离为喷涂扇幅的二分之一，直至完成对圆柱直筒面的喷涂；喷涂时，喷涂机器人选择参数见表1；表1预涂底漆喷涂参数在表1喷涂参数下，为保证喷涂中不流挂及固化后每遍喷涂厚度达到0.1mm，机器人每秒喷涂面积V_s0.045m²/s，每秒喷涂质量V_m0.004Kg/s；具体过程是：a)确定壳体转速V_转速=V_s/（2πr·F）    （1）其中：V_s是机器人每秒喷涂面积/m²/s；r是筒段半径/m；F是扇幅/m；V_转速是喷涂转速/r/s；b）确定漆料用量；通过公式（2）确定漆料用量：在公式（2）中：L是喷涂轴向长度/m，V_m是每秒喷涂质量Kg/s；M是漆料质量/Kg；M_损耗：管路中的漆料损耗；c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后对圆柱直筒面喷涂一遍；Ⅱ前封头和后封头喷涂预涂底漆：两端中心开口的椭球封头喷涂方式为壳体匀速转动,机器人处静止状态，喷涂轨迹为圆环，待喷涂一圈后，机器人沿发动机封头径向方向移动150mm，所述的移动距离为喷涂扇幅的二分之一，直至完成前封头和后封头预涂底漆喷涂；具体过程是：a)确定发动机壳体转速：根据公式（1）确定封头不同喷涂半径部位喷涂时发动机壳体转动速度；表2GYD涂料机器人喷涂封头发动机壳体的转动速度表2中，r₁～r₅分别为壳体封头不同部位的半径；T₁～T₅分别为与r₁～r₅对应部位处转一圈所需的时间；b）确定漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，故M=(T₁+T₂+T₃+T₄+T₅)×V_m×2+M_损耗    （3）T是机器人喷涂封头不同部位时壳体转一圈的时间，c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后对前封头和后封头喷涂一遍；步骤四，固化：将喷涂有预涂底漆的发动机壳体置于室内，在室温下固化12h后喷涂隔热涂层；步骤五：喷涂隔热涂层；在发动机壳体的筒体段与发动机壳体的前封头、后封头上喷涂隔热涂层；所述喷涂隔热涂层采用硅橡胶隔热涂层；喷涂时，喷涂机器人选择参数见表3；表3隔热涂层喷涂参数为保证喷涂中不流挂及固化后每遍喷涂厚度达到0.1mm，机器人每秒喷涂面积V_s0.045m²/s，每秒喷涂质量V_m0.003Kg/s；Ⅰ圆柱直筒面机器人喷涂隔热涂层：具体过程是：a)确定发动机壳体转速：通过公式（1）确定发动机壳体的转速为0.0238r/s；b）确定漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，根据公式（4）确定漆料用量：c）按确定的漆料称量并经60目筛网过滤后通过机器人喷涂十遍；Ⅱ封头喷涂隔热涂层：具体过程是：a)确定发动机壳体转速：通过公式（1）确定发动机壳体的转速，故发动机壳体转速见表2；b）确定漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg；所喷封头为前后各一个封头，且隔热涂层技术要求厚度为1mm，喷涂遍数为10遍，有效漆料需乘以20，故M=(T₁+T₂+T₃+T₄+T₅)×V_m×20+M_损耗    （3）c）按确定的漆料称量并经60目筛网过滤后采用机器人喷涂十遍；步骤六：喷涂底漆，所述的底漆采用硅橡胶底漆；在发动机壳体的筒体段与发动机壳体的前封头、后封头上喷涂底漆；所述喷涂底漆采用硅橡胶底漆；喷涂时，喷涂机器人选择参数见表4；表4底漆喷涂参数在表4喷涂参数下，为保证喷涂中不流挂及固化后每遍喷涂厚度达到0.1mm，机器人每秒喷涂面积V_s0.045m²/s，每秒喷涂质量V_m0.005Kg/s；具体过程是：Ⅰ圆柱直筒面机器人喷涂底漆：具体过程是，a)确定壳体转速：喷涂底漆时在公式（1）中V_s、r、F与喷涂预涂底漆时相同，故发动机壳体的转速为0.0238r/s；b）确定漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，根据公式（2）确定漆料用量；c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后采用机器人喷涂一遍；Ⅱ封头喷涂底漆：具体过程是，a)确定壳体转速：前封头和后封头喷涂底漆时封头喷涂部位与封头预涂底漆喷涂部位相同，在公式（1）中V_s、r、F与前封头和后封头喷涂预涂底漆各部位相同，故发动机壳体转速见表2：b）确定漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，所喷封头包括前封头和后封头，有效漆料需乘以2，故M=(T₁+T₂+T₃+T₄+T₅)×V_m×2+M_损耗    （3）c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后对前封头和后封头喷涂一遍；步骤七：喷涂面漆，所述的面漆采用硅橡胶面漆；在发动机壳体的筒体段与发动机壳体的前封头、后封头上喷涂面漆；所述喷涂面漆采用硅橡胶面漆；喷涂时，喷涂机器人选择参数见表5；表5面漆喷涂参数在表5喷涂参数下，为保证喷涂中不流挂及固化后每遍喷涂厚度达到0.07mm，机器人每秒喷涂面积V_s0.045m²/s，每秒喷涂质量V_m0.003Kg/s；Ⅰ圆柱直筒面机器人喷涂面漆：柱直筒面机器人面漆喷涂方式与圆柱直筒面预涂底漆喷涂方式相同；具体过程是：a)确定壳体转速：喷涂面漆时在公式（1）中V_s、r、F与喷涂预涂底漆时相同，故发动机壳体的转速为0.0238r/s；b）确定喷涂漆料用量：机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，根据公式（2）确定漆料用量；c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后采用机器人喷涂一遍；Ⅱ封头喷涂面漆：具体过程是：a)确定发动机壳体转速；发动机壳体转速见表2；b）确定漆料用量；机器人喷漆管路损耗M_损耗：1kg，所喷封头为前后各一个封头，有效漆料需乘以2，故M=(T₁+T₂+T₃+T₄+T₅)×V_m×2+M_损耗    （3）c）按计算的漆料称量并经100目筛网过滤后采用机器人喷涂一遍；步骤八：壳体筒段及前封头和后封头漆层固化漆层室温固化七天；得到表面喷涂有硅橡胶漆层的直径为2000mm的发动机壳体。