一種深筒型電池殼體內表面制備氧化鋯涂層的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于表面加工與改性技術領域，涉及一種在電池殼體內表面制備涂層的方 法，尤其涉及一種深筒型電池殼體內表面制備氧化鋯涂層的方法。
【背景技術】
[0002] 電池是航空航天裝備上重要部件之一，尤其是氫鎳電池是航天衛星上非常重要的 關鍵部件。近些年來，隨著我國航空航天事業的迅猛發展，航天衛星在太空中航行時間越來 越長，這就要求電池的壽命必須滿足一定的要求。然而由于電池殼體內的環境瞬息萬變，其 內部溫度差極大，該溫差過大可導致水蒸氣在溫度較低的電池殼壁上凝結，這便縮短了電 池的使用壽命。因此，必須采用相應措施，對殼體材料起到隔熱作用，從而降低電池殼體的 溫度。迄今，應用較多的方法是在電池殼體內表面涂覆氧化鋯涂層。
[0003] 目前，最為常用的制備氧化鋯涂層的方法為等離子噴涂法。然而，隨著深筒型電池 殼體直徑的縮小及長度的增加，采用傳統的等離子噴涂方法會造成電池殼體的過熱甚至嚴 重過燒現象。因此，在等離子噴涂方法基礎上，迫切需求一種行之有效的輔助方法，在深筒 型電池殼體內表面制備出氧化鋯涂層，以期提高電池的使用壽命。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種深筒型電池殼體內表面制備氧化鋯涂層 的方法，它主要采用直噴嘴與斜噴嘴復合的等離子噴涂及機器人離線編程的方法對噴涂過 程進行精確控制，獲得涂層具有涂層厚薄均勻、涂層質量的特點，有效提高電池的使用壽 命。
[0005] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種深筒型電池殼體內表面制備 氧化鋯涂層的方法，其特征在于包括以下步驟：
[0006] 1)對深筒型電池殼體的殼體內表面進行噴涂前預處理；
[0007] 2)對預處理后的殼體內表面進行等離子噴涂，先采用斜噴嘴并使斜噴嘴在機器人 的帶動下勻速上下移動的方式對殼體的直筒狀部位進行噴涂，待涂層厚度達到要求后停止 嗔涂；
[0008] 3)然后將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過機器人編程手段進行分段運動的方式 對殼體的底部進行等離子噴涂，直至達到所要求的涂層厚度；
[0009] 4)最后，用壓縮空氣對噴涂后的殼體進行清粉處理，并空冷至室溫。
[0010] 作為改進，所述深筒型電池殼體的筒徑不大于100mm，筒深不小于200mm。
[0011] 作為改進，所述步驟1)的預處理具體過程為：先對殼體內表面進行平整化處理， 并用丙酮去掉表面銹跡和油污；然后進行噴砂處理，并使用壓縮空氣對噴砂后的殼體進行 清砂處理。
[0012] 作為改進，所述步驟2)采用斜噴嘴噴涂的工藝參數為：通過離線編程后的斜噴嘴 的上下移動速度為420mm/min~480mm/min，同時，機器人轉臺的轉動速度為140r/min~ 180r/min〇
[0013] 再改進，步驟3)采用直噴嘴對殼體的底部進行噴涂的工藝參數為：通過離線編程 方式進行分段運動的方式，其中在殼體的底部中心段的速度為200mm/s~220mm/s，在底部 周邊段的速度為130mm/s~150mm/s，并進行往復運動。
[0014] 進一步改進，所述步驟3)中電池殼體的轉速為135~145r/min。
[0015] 與現有技術相比，本發明的優點在于：在殼體直筒狀部位采用斜噴嘴并使其在機 器人的帶動下勻速上下移動的方法進行噴涂，這樣，避免了在噴涂過程中涂層出現明顯厚 薄不均勻的現象，使涂層質量顯著提高；在殼體呈碗狀的底部，采用直噴嘴并使其通過機器 人編程手段進行分段運動的方式，這樣，避免了呈碗狀的底部涂層出現中間厚兩邊薄的現 象，使涂層質量顯著提高。本發明工藝科學合理，制備的涂層厚薄均勻、無裂紋氣孔現象，涂 層質量商，有效地提商了電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明實施例1的深筒型電池殼體的結構示意圖；
[0017] 圖2是圖1的俯視圖；
[0018] 圖3是本發明實施例1中斜噴嘴對電池殼體直筒狀部位噴涂過程的工作示意圖；
[0019] 圖4是本發明實施例1中直噴嘴對電池殼體呈"碗"狀底部噴涂過程的工作示意 圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0021] 實施例1
[0022] 一、對深筒型電池殼體的內表面進行平整化處理，并用丙酮去掉表面銹跡和油污。
[0023] 二、對步驟一處理的殼體1進行噴砂處理，并使用壓縮空氣對噴砂后的殼體1進行 "清砂"處理。
[0024] 三、對步驟二處理的殼體1進行噴涂，如圖3所示，首先采用斜噴嘴2對殼體1的 直筒狀部位進行等離子噴涂，斜噴嘴2在機器人的帶動下勻速上下移動，通過離線編程后 的斜噴嘴2移動速度為420mm/min，同時，機器人轉臺的轉動速度為180r/min，待涂層厚度 達到要求后停止噴涂。
[0025] 四、對步驟三制備的殼體1的呈"碗"狀的底部進行等離子噴涂，如圖4所示，此時， 需要將斜噴嘴2更換為直噴嘴3,并通過離線編程方式進行分段運動的方式，其中在殼體1 的底部中心A段的速度為200mm/s，在殼體1的底部周邊B段的速度為130mm/s，并進行往 復運動，直至達到所要求的涂層厚度。此時的殼體1的轉速固定為140r/min。
[0026] 五、將噴涂后的殼體1用壓縮空氣對其進行"清粉"處理，空冷至室溫。
[0027] 該實施例制備的樣品進行組織與性能測試
[0028]
【主權項】
1. 一種深筒型電池殼體內表面制備氧化鋯涂層的方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 對深筒型電池殼體的殼體內表面進行噴涂前預處理； 2) 對預處理后的殼體內表面進行等離子噴涂，先采用斜噴嘴并使斜噴嘴在機器人的 帶動下勻速上下移動的方式對殼體的直筒狀部位進行噴涂，待涂層厚度達到要求后停止噴 涂； 3) 然后將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過機器人編程手段進行分段運動的方式對殼 體的底部進行等離子噴涂，直至達到所要求的涂層厚度； 4) 最后，用壓縮空氣對噴涂后的殼體進行清粉處理，并空冷至室溫。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述深筒型電池殼體的筒徑不大于 10Omm,筒深不小于200mm。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1)的預處理具體過程為：先對 殼體內表面進行平整化處理，并用丙酮去掉表面銹跡和油污；然后進行噴砂處理，并使用壓 縮空氣對噴砂后的電池殼體進行清砂處理。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2)采用斜噴嘴噴涂的工藝參數 為：通過離線編程后的斜噴嘴的上下移動速度為420mm/min~480mm/min，同時，機器人轉 臺的轉動速度為140r/min~180r/min。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)采用直噴嘴對殼體的底部進 行噴涂的工藝參數為：通過離線編程方式進行分段運動的方式，其中在殼體的底部中心段 的速度分別為200mm/s~220mm/s，在底部周邊的速度為130mm/s~150mm/s，并進行往復 運動。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)中殼體的轉速為135~145r/ min〇
【專利摘要】一種深筒型電池殼體內表面制備氧化鋯涂層的方法，其特征在于：對殼體的內表面進行噴涂前預處理；采用斜噴嘴并在機器人的帶動下勻速上下移動的方式對殼體的直筒狀部位進行噴涂，待涂層厚度達到要求后停止噴涂；將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過機器人編程手段進行分段運動的方式對殼體的底部進行噴涂，直至達到要求的涂層厚度；最后用壓縮空氣對噴涂后的殼體進行“清粉”處理，并空冷至室溫。本發明工藝科學合理，避免了在原先在噴涂過程中涂層出現明顯厚薄不均勻的現象，制備的涂層厚薄均勻、無裂紋氣孔現象，涂層質量高，有效地提高了電池的使用壽命。
【IPC分類】C23C4-02, C23C4-12
【公開號】CN104805390
【申請號】CN201410038973
【發明人】馬冰, 馮勝強, 劉光, 鄭子云, 潘力平, 劉紅偉, 崔烺, 劉琴, 王秀玲
【申請人】中國兵器工業第五二研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年1月26日