FI87942B - Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna - Google Patents
Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna Download PDFInfo
- Publication number
- FI87942B FI87942B FI903135A FI903135A FI87942B FI 87942 B FI87942 B FI 87942B FI 903135 A FI903135 A FI 903135A FI 903135 A FI903135 A FI 903135A FI 87942 B FI87942 B FI 87942B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- roll
- fiber
- spraying
- powder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 59
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 57
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 19
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 6
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims description 4
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002543 FeCrAlY Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000943 NiAl Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010283 detonation spraying Methods 0.000 claims description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 claims description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims 6
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004834 spray adhesive Substances 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 9
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 4
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 241000531908 Aramides Species 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 235000019592 roughness Nutrition 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- LPXDKRZWFWKMST-UHFFFAOYSA-N aluminum;iron Chemical compound [Al+3].[Fe].[Fe].[Fe] LPXDKRZWFWKMST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007578 melt-quenching technique Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Description
87942
Paperikoneen telan vahvistettu pinnoite ja menetelmä sen valmistamiseksi Förstärkt beläggning för en vals i en pappers-5 maskin och förfarande för framställning av denna
Keksinnön kohteena on paperikoneen tela, varsinkin keski- tai kalante-10 ritela, joka käsittää telan rungon ja sen päällä olevan vahvistetun pinnoitteen, jonka telarungon ympärillä on tartuntakerros ja sitä ympäröivä päällyskerros.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä paperikoneen telan, varsinkin 15 keski- tai kalanteritelan valmistamiseksi, joka tela käsittää telan rungon ja sen päällä olevan vahvistetun pinnoitteen, jossa menetelmässä valurauta- tai teräsvaippa hiotaan muotoonsa, jonka jälkeen tela edullisesti hiekkapuhalletaan.
20 Keksinnön mukainen tela voi olla esim. puristimen keskitela tai kalan-teritela, jonka kanssa raina on suoraan kosketuksessa ja josta raina irrotetaan.
Pinnoitettuja teloja käytetään paperikoneissa ja paperin jälkikäsitte-25 lylaitteissa hyvin erilaisissa käyttökohteissa. Käyttökohteista voidaan mainita esim. puristintelat, imutelat, kalenterien sekä superkalanteri-en pehmeät telat ja vastaavat. Telan pinnoitteelle kohdistuu eri käyt-tökohteissa ja eri prosesseissa erilaisia laatuvaatimuksia. Tavanomai-: ' : siä pinnoitteen laatutekijöitä ovat mm. kovuus tietyssä lämpötilassa, 30 lämpötilan kestävyys, puristuksen kestävyys, kemiallinen kestävyys, : . pinnan sileys, kestävyys mekaanisia vaurioita vastaan, elastisuus, .pintaenergia, paperin irrotusominaisuudet, sähkönjohtavuus ja van-henemattomuus.
, . 35 Tunnetusti paperikoneen puristinosassa käytetään kivitelaa, joka on tehty graniitista. Graniitin suosio perustuu sen pintaominaisuuksiin, jotka saavat aikaan hallitun paperirainan irtoamisen kiven pinnasta. Lisäksi graniitti kestää hyvin kaapimen kuluttavaa vaikutusta. Granii- 2 87942 tiliä on kuitenkin eräitä haittoja, jotka on tehnyt sen, että on kehitetty myös synteettisiä teloja ja siten kevyempiä rakenteita.
Aikaisemmin telan pinnoitteita on yritetty vahvistaa eri tavoilla nii-5 den tekemiseksi kestävimmiksi.
Paperikoneiden telat ja muut vastaavat telat voidaan päällystää esim. elastomeerisilla aineilla, esim. valamalla, ruiskuttamalla tai kiertämällä nauhaa telarungon päälle. Hakijan aikaisemmasta hakemuksesta F1 10 850806 tunnetaan esim. elastomeeripinnoite, joka on vahvistettu pitkit täisillä langoilla tai vastaavilla, jotka säilyttävät esijännityksen telan käytön aikana. Paperikoneen puristimen telana käytettäessä vaaditaan tällaisen pinnoitenauhan vahvikkeelle erittäin suurta esijännitystä.
15
Se tarve, joka kohdistuu pinnoiteaineiden mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi samaan aikaan telan painoa säästäen ovat siis tekijöitä, jotka on suuresti vaikuttanut vahvistettujen aineiden kehitykseen.
20 Tiedetään, että joidenkin kuitumuotoisten aineiden lujuus on kymmenkertainen vastaavaan kiinteään aineeseen verrattuna ja koska ne esiintyvät hyvin hienoina monokiteinä, ne voivat saavuttaa lähes teoreettisen kestävyyden.
25 Yhdistämällä sopivia kuituja ja matriisiaineita on saavutettu ominaisuuksia, jotka eivät olisi mahdollisia tavanomaisia aineita käytettäessä. Tällaisten kuituvahvistettujen komposiittiaineiden valmistamiseksi on olemassa laitteita, kuten kuumaisostaattisen puristuksen laitteet, jotka kuitenkin soveltuvat vain pienten kappaleiden valmistamiseen.
30 Tämän keksinnön tavoitteena on tela, jonka vahvistettu telan pinnoite on osittain aikaansaatu käyttämällä hyväksi edellä olevaa uutta kuitu-lujitus tekniikkaa.
35 3 87942
Keksinnön kohteena on tela, joka täyttää paperikoneen keski* tai kalan-teriteloille asetetut vaatimukset pinnoitteen lujuutta ja irrotus-ominaisuuksia ajatellen entistä paremmin.
5 Tämän saavuttamiseksi keksinnön mukainen tela on pääasiassa tunnettu siitä, että tartuntakerros sekä termisesti ruiskutetun päällyskerroksen sisempi osa sisältää telan ympäri kelattua jatkuvaa kuituvahvistetta.
Keksinnön mukainen menetelmä paperikoneen telan valmistamiseksi on 10 pääasiassa tunnettu siitä, että vaipan pinnalle aloitetaan ruiskuttaa tartuntakerrosmateriaalia ja ruiskutuskertojen välillä kelataan jatkuvaa kuitua telan ympärille, ja näin jatketaan kunnes tartuntakerros saavuttaa lopullisen paksuu-15 tensa, tämän jälkeen ruiskutetaan päällyskerrosmateriaalia termisesti kelaamalla kuitua ruiskutuskertojen välillä, päällyskerroksen uloin kerros ruiskutetaan käyttämällä ainoastaan päällyskerrosmateriaalia 20 - jonka jälkeen telan pinta viimeistellään sinänsä tunnetulla tavalla.
Keksinnön edullisilla suoritusmuodoilla on alivaatimusten mukaiset tunnusmerkit.
25 Keksinnön mukaisen telan pinnoite valmistetaan uudella tavalla ja tela-rungot ennestään tunnetusti esim. valamalla tai levystä taivuttamalla ja hitsaamalla. Hiekkapuhallus suoritetaan kunnon tartunnan aikaansaamiseksi. Hiekkapuhalluksessa telan pinta karhennetaan (ja puhdistetaan) siten, että paineilman avulla pintaan ammutaan hiekkajyviä, jotka muok-30 kaavat pintaa ja poistavat siitä ainetta. Hiekkapuhalluksessa käytetään hiekkajyvän kokoa 16-120 meshiä halutusta karheudesta riippuen.
Tässä keksinnössä on siis esitetty menetelmä, jossa telan pinnoitteessa *·_- käytetään jatkuvia kuituja ja komposiittiaineiden matriisit voidaan 35 tuottaa termisesti ruiskuttamalla.
4 87942
Yleisesti ottaen termisesti ruiskutettujen telapinnoitteiden soveltamisessa on kaksi seikkaa, jotka rajoittavat niiden käyttöä eli pinnoitteeseen syntyvät vetojännitykset ja rajapintojen irtoaminen väsymisen ja/tai korroosion tuloksena. Näitä epäkohtia voidaan minimoida käyttä-5 mällä pinnoitteiden sisällä keksinnön mukaisesti lujitteita, jotka esijännittävät pinnoiteita puristusjännityksen puolelle ja rajapintojen irrotessa estävät suurten pinnoitepalasten irtoamisen pinnasta. Keksinnön mukaista pinnoitetta on ajateltu sovellettavan lähinnä paperikoneen keski- ja kalanteriteloihin.
10
Keksinnössä telapinnoite valmistetaan esim. niin, että valurauta- tai teräsvaippa hiotaan muotoonsa ja tela hiekkapuhalletaan, jonka jälkeen vaipan pinnalle aloitetaan ruiskuttaa tartuntakerrosmateriaalia. Edullisesti muutaman ylipyyhkäisykerran (tällöin paksuus on noin 20-40 pm) 15 jälkeen aloitetaan ruiskutuskertojen välillä kelaa jatkuvaa kuitua telan ympärille. Tartutakerros ruiskutetaan lopulliseen paksuutensa 0,05-1,5 mm, edullisesti 0,8 mm kelaamalla kuitua ruiskutuspyyhkäisyjen välillä. Tämän jälkeen ruiskutetaan päällyskerrosmateriaalia 0,1-0,5 mm, edullisesti 0,2 mm kelaamalla kuitua ruiskutuskertojen 20 välillä. Uloin kerros, joka on noin 0,05-5 mm, edullisesti 0,5 mm, ruiskutetaan käyttämällä ainoastaan pintakerrosmateriaalia.
Tartuntakerrosmateriaali voi olla esim. NiCr, jossa Cr:n osuus on 20-50 %, loput Ni; FeCrNi-seos, jossa 16-35 % Cr, 10-32 % Ni, loput Fe; 25 NiCrBSi, jossa 7-28 % Cr, 0-4 % B, 0-3 % Si, loput Ni; CoCrSiB, jossa 7-28 % Cr, 0-3 % B, 0-2,5 % Si, loput Co; tai FeCrSiB, jossa 12-24 * ____ Cr, 0-2,5 % B, 0-3 % Si, loput Fe. Näistä kolme viimeksi mainittua ovat itsesulavia seoksia. Muita tämän keksinnön mukaiseen tartuntaker-rososaan soveltuvia koostumuksia ovat: Mo; NiTi, jossa Ti:n osuus on 30 5-45 %; NiAl, jossa alumiinin osuus on 20 %; rautapohjaiset superseok- set (20-35 % Cr, 10-30 % Ni, loput Fe); ruostumaton teräs; CrAl, jossa alumiinin osuus on 40-60 %; sekä nk. MeCrAlY-seokset, esim. NiCrAlY (15-30 % Cr, 3-12 % AI, < 1 % Y, loput Ni), FeCrAlY (14-27 % Cr, 4-17 % AI, < 1 % Y, loput Fe), CoCrAlY (10-24 « Cr, 6-14 % Ai, < 1,5 % Y, 35 loput Co), CoNiCrAlY (13-27 % Cr, 5-14 % Ai, z 1,5 « Y, loput Co). Edullisin tartuntakerros valitaan kahden kriteerin avulla, jotka on 5 87942 paperitehtaan korroosio-olosuhteet ja päällyskerroksen ja telarungon lämpölaajenemiskertoimet. Lämpölaajenemiskertoimet valitaan taas siten, että tartuntakerros tasaa alustan ja päällyspinnoitteen lämpöjännityksiä.
5
Tartuntakerroksen kuitupitoisuus on 15-50 % ja päällyskerroksen sisemmän osan kuitupitoisuus on 8-30 %.
Tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään ns. jatkuvaa kuitua. 10 Tässä tarkoitetaan kuidulla joko pyöreän muotoista "lankaa" tai eri korkeus/leveyssuhteen omaavia nauhoja. Kuitujen materiaali voi olla volframi (ilman tai Th02-seostuksen kanssa), ruostumaton teräs, NiCr, lasi, hiili, aramidi tai alumiinioksidi, sekä taulukoissa 1 ja 2 mainitut seokset (varsinkin nauha).
15
Sovellettavien kuitujen tyypillisiä halkaisijoita on esitetty seuraa-vassa taulukossa 1 ja näiden lujuusarvojen suhteen viitataan taulukkoon 3: 20 TAULUKKO 1
KUITU HALKAISIJA
Wolframi 10-50 μιη 25
Metallikuidut > 50 μη» AL2O3-kuidut 20 μιη 30 Aramidi 20 μιη
Hiilikuitu 10 μπι .·:·. 35
Sovellettavien kuitunauhojen tyypillisiä lujuusarvoja on esitetty seu-raavassa taulukossa 2.
6 87942 TAULUKKO 2 5 Koostumus Lujuus [N/mm2]
Fe 80 B 20 3500
Fe 90 Zr 10 2200
Fe 80 Z 13 C 7 3100 10 Fe 78 B 10 Si 12 3400
Fe 62 Mo 20 C 18 3900
Fe 62 Cr 12 Mo 8 C 18 3300
Fe 46 Cr 16 Mo 12 C 18 4000 15 Co 90 Zr 10 1900
Co 78 Si 15 B 12 3060
Co 56 Cr 26 C 18 3300
Co 44 Mo 36 C 20 3900
Co 34 Cr 28 Mo 20 C 18 4100 20
Ni 90 Zr 10 1800
Ni 78 Si 10 B 12 2500
Ni 34 Cr 24 Mo 24 C 18 3500 25 Cu 80 Zr 20 1900
Taulukossa 2 mainituista seoksista voidaan valmistaa ns. amorfisia 30 metalleja, minkä johdosta lujuusarvot ovat erinomaisia. Amorfisten materiaalien käytössä paperikoneolosuhteissa on se etu, että niiden korroosion kestävyys on erinomainen.
• Tästä syystä amorfisten pinnoitteiden valmistamista termisellä ruisku- 35 tuksella paperikonetelojen pintaan tutkitaan erittäin voimakkaasti.
Nauhojen leveydet ovat 1 mm:in asti ja paksuudet muutamasta kymmenestä mikrometristä ylöspäin.
40 Jatkuvan kuidun käyttö on edullisempaa kuin katkokuidun (esim. SiC-,
Al203-whiskerssit), koska jatkuva kuitu paitsi lujittaa rakennetta niin se myös mahdollistaa pinnoitteen esijännittämisen. Katkokuituja käytettäessä rakenne ainoastaan lujittuu.
7 B7942 Päällyspinnoitemateriaaliksi soveltuu mikä tahansa termisesti ruiskutettavissa oleva pinnoitemateriaali, kuten Al203, Cr203f Zr02, ZrSiO*, WC, itsesulavat B-Si-seosteiset Fe-, Ni- tai Co-seokset tai edellä mainittujen seokset.
5 Päällyspinnoitteen valinta tapahtuu vaadittavien pintaominaisuuksien perusteella. Keraamisten pinnoitteiden karheudet ovat tyypillisesti suurempia kuin Ra 0,3 pm. Sen sijaan metallisilla tai metalli-matriisipäällyspinnoitteilla (itsesulavat B- ja Si-seosteiset pinnoit-10 teet tai W- tai Cr-karbidit Co- tai Ni-pohjaisessa matriisissa) voidaan kiilloittaa aina Ra arvoon 0,01 pm asti.
Varsinkin kalanteritela asettaa suuria vaatimuksia pinnan sileydelle kun taas keskiteloissa on hallitulla pintakarheuden säädöllä etua sää-15 dettäessä pinnoitteen pintaenergiakomponentteja poinnoitteelle oikeaksi .
Päällyspinnoitteella on lähes aina erisuuri lämpölaajenemiskerroin kuin telavaipan valuraudalla tai teräksellä. Ero lämpölaajenemiskertoimissa 20 aiheuttaa jännityksiä rajapinnalle telan lämmitessä.
Jännityksiä voidaan pienentää siten, että tartuntakerrokseksl valitaan pinnoite, jonka lämpölaajenemiskerroin on päällyspinnoitteen ja tela-vaipan lämpölaajenemiskertoimen väliltä.
: 25 Päällyskerrosmateriaalin ruiskuttamisen jälkeen tela viimeistellään sinänsä tunnetusti esim. tiivistämällä polymeerimateriaalilla (ruiskutus, .. . maalaus tai elektrokemiallisesti metallilla). Lopuksi päällyspinnoite hiotaan haluttuun pinnankarheuteen, jolloin tela saa samalla oikean 30 muodon.
Termiseksi ruiskutusmenetelmäksi soveltuu esim. plasmaruiskutus, de-tonaatioruiskutus, hypersooninen llekkiruiskutus, plasmaruiskutus, liekkiruiskutus, kaariruiskutus.
35 8 87942
Termisessä ruiskutuksessa käytettävät aineet voivat olla joko pulverin tai langan muodossa.
Pulverimuotoista ainetta käytettäessä pulvereiden kokojakauma vaihtelee 5 välillä 5-300 μιη. Tarkempi kokoalue riippuu käytetystä pinnoitusmenetelmästä ja halutusta tiiviysasteesta. Yleisesti voidaan todeta, että mitä suurempaa partikkelinopeutta käytetään, sitä pienempää pulve-rihiukkaskokoa tarvitaan. Seuraavassa taulukossa on esitetty sopivia pulverikokojakautumia erilaisille keksinnössä käytettäville pinnoitus-10 menetelmille, kun tavoitteena on mahdollisimman tiivis pinnoite.
TAULUKKO 1
15 MENETELMÄ HIUKKASKOKO
Detonaatioruiskutus 5 - 20 μπι
Hypersooninen liekkiruiskutus 5 - 40 μπι 20
Plasmaruiskutus 10 - 50 μιη
Liekkiruiskutus 50 - 120 μιη 25 --
Vastaavasti huokoiseen pinnoitteeseen pyrittäessä kokojakautumien tulee olla noin 2-2,5 kertaiset näihin arvoihin verrattuna.
: 30
Myös jauheen valmistustapa vaikuttaa lopputulokseen, koska partikkelin muoto määräytyy valmistustavan mukaan. Murskatut pulverit ovat muodoltaan särmikkäitä ja agglomeroidut ja atomisoidut pulverit ovat pyöreitä. Lisäksi agglomeroidut pulverit ovat huokoisia. Tiiviiseen rakentee-35 seen pyrittäessä on optimaalista käyttää pyöreitä hiukkasia, koska niiden juoksevuus on hyvä. Tehokkaan sulamisen kannalta on edullista käyttää huokoisia pulvereita, joiden ominaispinta-ala on mahdollisimman suuri.
40 Lankamainen lisäaine on tarkoitettu kaariruiskutukseen. Lankojen halkaisijat vaihtelevat välillä 1-3 mm. Koostumus voi olla ruostumaton 9 87942 teräs, NiCr, rautpohjainen superseos tai alumiinibronssi. Kuhunkin sovellutukseen valinta tapahtuu samojen kriteerien perusteella kuin pulverien tapauksessa.
5 Keksinnön mukaisessa pinnoitteen lujittamisessa on erityisesti hyödynnetty sitä, että kuitujen lujuus on huomattavasti suurempi kuin vastaavan kappaleen lujuus perinteisesti valmistettuna. Tämä johtuu siitä, että sulasammutuksella valmistetuissa kuiduissa on amorfinen tai osittain amorfinen rakenne, joka on huomattavasti lujempi kuin kiteisten 10 aineiden. Metalliset kuidut, jotka on tehty vetämällä, ovat erittäin voimakkaasti muokkautuneita ja kiteet ovat voimakkaasti orientoituneita. Myös hiili- ja aramidi-kuiduilla on voimakkaasti orientoitunut rakenne. Valmistusmenetelmistä johtuen rakennetta heikentävien säröjen ja huokosten määrä on olematon.
15
Seuraavassa taulukossa 3 on vertailtu kuitujen lujuuksia ja pinnoitteiden sisäisiä lujuuksia.
TAULUKKO 3 20 -
KUIDUT PINNOITTEET
KUITU LUJUUS PINNOITE LUJUUS
25 [MPa] [MPa] - - Teräs 2000-300 Huokoinen oksidi 5-20
Volframi 2000-4500 Tiivis oksidi 40-80 ; 30
Molibdeeni 1000-3000 Tiivis volframikarbidi 100-400 : V Lasi 2000-5000 ::: 35 ai2o3 1500
Boori 3500
Hiili 2000-3000
Aramidi 3000 40 10 37942
Edellä olevasta taulukosta 3 käy ilmi, että kuitujen lujuus on kertaluokkaa tai kertaluokkia suurempi, joten on helppo ymmärtää, että kuidut tehokkaasti lujittavat pinnoitteita. Kuitujen hinta kasvaa jyrkästi halkaisijan kasvaessa, joten muullaiseen sovellutukseen on valittava 5 niin paksu kuitu kuin mahdollista.
Seuraavassa keksintöä esitetään yksityiskohtaisesti oheisiin kuvioihin viittaamalla, joihin keksintöä kuitenkaan ei ole tarkoitus ahtaasti rajoittaa.
10
Kuvio 1 esittää laitetta, jolla kuituja kiedotaan telan ympärille.
Kuvio 2 on kaaviollinen kuva laitteesta, jolla pinnoitteen matriisima-teriaali ruiskutetaan telan ympärille.
15
Kuvio 3 on kaaviollinen poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta telasta.
Keksinnössä kuitujen kietomiseen käytetään erityistä kuvion 1 mukaista 20 tietokoneohjattua käärintäyksikköä, joka sallii eri tyyppisten jatkuvien kuitujen käytön. Kuviossa 1 telaa, jota päällystetään kuiduilla, on merkitty viitenumerolla 1, ohjausyksikköä viitenumerolla 2 ja laitteen käyttölaitteita viitenumerolla 3. Kuitua 4 syötetään telan 1 ympärille traversoivan kelkkalaitteen 5 avulla.
; 25
Kuitua käärivän laitteen lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä ____: tarvitaan lisäksi termistä ruiskutuslaitetta vahvistettujen pinnoitteiden matriisimateriaalin ruiskuttamiseksi telan ympärille, jota ruiskutuslaitetta on esitetty kuviossa 2, esim. JET-KOTE hypersonista liekki -30 ruiskua tai plasmatechnik A 3000 plasmaruiskua. Kahden akselin yksikkö, joka on tarkoitettu laitteen polttimen kärkeä 7 varten sallii kaikkien systeemin merkittävien parametrien ohjauksen ja pitämisen halutuissa rajoissa ja tekee näin toistuvan korkealaatuisesti ruiskutetun matrii-: sin mahdolliseksi. Kuviossa 2 telan runkoa on merkitty viitenumerolla 6 35 ja sen ympäri kiedottuja kuituja viitenumerolla 4. Telarungon mat- riisimateriaalia on merkitty viitenumerolla 8 ja plasmaruiskutuspäätä n 87942 viitenumerolla 7. Kuviossa on myös esitetty telan pyöriminen. Kuviossa 2 kuidut 4 ja matriisimateriaali 8 on esitetty kuvion tekemiseksi havainnolliseksi erikseen, vaikka todellisuudessa keksinnön mukaisesti vaipan pinnalle ruiskutetaan ensin tartuntakerrosmateriaalia muutaman 5 ylipyyhkäisykerran kuvion 2 mukaisella laitteella. Kun paksuus on noin 20-40 /im aloitetaan ruiskutuskertojen välillä kelata jatkuvaa kuitua 4 telan 1 ympärille kuvion 1 mukaisella laitteella. Näin tartuntakerros ruiskutetaan vähitellen lopulliseen vahvuuteensa kelaamalla kuitua 4 ruiskutuspyyhkäisyjen välillä. Tämän jälkeen ruiskutetaan päällysker-10 rosmateriaalia 8 kuvion 2 mukaisella laitteella kelaamalla halutun väliajoin kuitua 4 ruiskutuskertojen välillä kuvion 1 mukaisella laitteella. Uloin kerros ruiskutetaan kuvion 2 mukaisella laitteella käyttämällä ainoastaan pintakerrosmateriaalia. Kuitua kiedottiin halutuilla keskinäisillä väleillä.
15
Kuviossa 3 on esitetty poikkileikkaus keksinnön mukaisesta telasta 1. Siinä näkyy telan runko 6, tartuntakerros 9, päällyskerros 8 sekä pääl-lyskerroksen sisempään osaan ja tartuntakerrokseen sisällytetyt kuitu-vahvisteet 4.
20
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan tehdä minkälaisia vain moni-kerrosrakenteita, jolloin kuituja kiedotaan ja päällystysmateriaalia ruiskutetaan halutulla tavalla toistaen, kunnes haluttu paksuus on saavutettu kullekin kerrokselle.
: 25
Keksinnön mukaisella menetelmällä kuidut saadaan homogeenisesti jakau-— tuneeksi matriisiin halutulla tavalla. Yksittäisten kuitujen väliset f.·. välimatkat voivat olla välillä n. 50-100 μιη , joka johtaa noin -- 20-50 %:n kuitutilavuuteen.
30
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan tehdä myös keraamisia ja metallisia komposiittipinnoiteita, jotka on vahvistettu erilaisilla kuiduilla ja näiden materiaalien vahvuus on useita kertoja suurempi kuin perinteisesti valmistettujen vastaavien pinnoitteiden.
.·:·. 35 12 87942
Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen idean puitteissa yksityiskohdat voivat vaihdella.
Claims (15)
13 87942
1. Paperikoneen tela, varsinkin keski· tai kalanteritela, joka käsittää telan rungon ja sen päällä olevan vahvistetun pinnoitteen, jonka tela-5 rungon ympärillä on tartuntakerros ja sitä ympäröivä päällyskerros, tunnettu siitä, että tartuntakerros sekä termisesti ruiskutetun päällyskerroksen sisempi osa sisältää telan ympäri kelattua jatkuvaa kuituvahvistetta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tela, tunne ttu siitä, että tartuntakerroksen paksuus on alueella 0,05-1,5 mm, edullisesti 0,8 mm ja päällyskerroksen kuitua sisältävän sisemmän osan paksuus on alueella 0,1-0,5 mm, edullisesti 0,2 mm ja päällystyksen ulomman osan paksuus on alueella 0,05-5 mm, edullisesti 0,5 mm. 15
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tela, tunnettu siitä, että tartuntakerrosmateriaali voi olla esim. NiCr, jossa Cr:n osuus on 20-50 %, loput Ni; FeCrNi-seos, jossa 16-35 % Cr, 10-32 % Ni, loput Fe; NiCrBSi, jossa 7-28 % Cr, 0-4 « B, 0-3 % Si, loput Ni; CoCrSiB, jossa 20 7-28 « Cr, 0-3 % B, 0-2,5 % Si, loput Co; tai FeCrSiB, jossa 12-24 % Cr, 0-2,5 % B, 0-3 % Si, loput Fe, sekä Mo; NiTi, Jossa Ti:n osuus on 5-45 %; NiAl, jossa alumiinin osuus on 20 %; rautapohjaiset superseok- set (20-35 % Cr, 10-30 % Ni, loput Fe); ruostumaton teräs; CrAl, jossa *;·*! alumiinin osuus on 40-60 %; sekä nk. HCerAlY-seokset, esim. NiCrAlY :·.·. 25 (15-30 % Cr, 3-12 % Ai, < 1 % Y, loput Ni), FeCrAlY (14-27 % Cr, 4-17 % !··". AI, < 1 % Y, loput Fe), CoCrAlY (10-24 % Cr, 6-14 % Ai, < 1,5 % Y, loput Co), CoNiCrAlY (13-27 % Cr, 5-14 % Ai, < 1,5 % Y, loput Co), kuitumateriaali on edullisesti ruostumaton teräs tai volframi, NiCr, lasi, hiili, aramidi tai alumiinoksidi, tai metallin ja muun aineen 30 seos tai metalliseos, esim. FeB, FeZn, FeZrC, FeBSi, FeMoC, FeCrMoC, CoZr, CoSiB, CoCrC, CoMoC, CoCrMoC, NiZr, NiSiB, NiCrMoC, CuZr, pääl-lyskerroksen materiaali on mikä tahansa termisesti ruiskutettava pin-noitemateriaali, kuten Al}0,, ZrO,, ZrSi04 tai WC, itsesulavat B-Si-seok-set, Fe-, Ni- tai Co-seoksat tai edellä mainittujen seokset. : '· 35 “ 37942
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tela, tunnettu siitä, että pinnoitteessa käytettävä jatkuva kuitu on pyöreänmuotoista lankaa tai eri korkeus/leveyssuhteen omaavia nauhoja.
3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen tela, tunnettu siitä, että kuidunhalkaisijaksi sopii seuraavat arvot: W 10-30 Mm, hiilikuitu 10 Mm, metallikuidut > 50 μηι, Al203-kuidut 20 μια, Aramidi 20 μτα ja kuitunauhan tai langan leveys on S 1 mm ja paksuus 20-300 μια.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen tela, tunnettu siitä, että tartuntakerroksen kuitupitoisuus on 15-50 % ja päällysker-roksen sisemmän osan kuitupitoisuus on 8-30 %.
7. Menetelmä paperikoneen telan, varsinkin keski- tai kalanteritelan 15 valmistamiseksi, joka tela käsittää telan rungon ja sen päällä olevan vahvistetun pinnoitteen, jossa menetelmässä valurauta- tai teräsvaippa hiotaan muotoonsa, jonka jälkeen tela edullisesti hiekkapuhalletaan, tunnettu siitä, että vaipan pinnalle aloitetaan ruiskuttaa tartuntakerrosmateriaalia ja 20 ruiskutuskertojen välillä kelataan jatkuvaa kuitua telan ympärille, Ja näin jatketaan kunnes tartuntakerros saavuttaa lopullisen paksuu-: tensa, tämän jälkeen ruiskutetaan päällyskerrosmateriaalia termisesti ke-:··: laamalla kuitua ruiskutuskertojen välillä, 25. päällyskerroksen uloin kerros ruiskutetaan käyttämällä ainoastaan päällyskerrosmateriaalia jonka jälkeen telan pinta viimeistellään sinänsä tunnetulla tavalla.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että ruiskutusmenetelmä on terminen ruiskutus esim. plasmaruiskutus, detonaatiorusikutus, hypersooninen liekkiruiskutus tai liekkiruiskutus, kaariruiskutus.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että termisesti ruiskutettavat piimoitemateriaalit on pulverin tai langan muodossa. is 87942
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pulverin kokojakautuma vaihtelee välillä 5-300 μιη riippuen käytetystä pinnoitusmenetelmästä ja halutusta tiiviysasteesta. 5
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mahdollisimman tiiviin pinnoitteen saamiseksi pulverikoko on de-tonaatioruiskutuksessa alueella 5-20 μιη , hypersonisessa liekkiruisku-tuksessa alueella 5-45 μπι, plasmaruiskutuksessa alueella 10-50 Mm ja 10 liekkiruiskutuksessa alueella 50-120 μπι, ja huokoisen pinnoitteen saamiseksi pulverin kokojakautumat on 2-2,5 kertaiset edellä oleviin arvoihin verrattuna.
12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukainen menetelmä, tunnet-15 t u siitä, että tiiviin pinnoitteen valmistuksessa käytetään pyöreän partikkelimuodon omaavaa pulveria, edullisesti agglomeroitua tai ato-misoitua pulveria ja huokoisen pinnoitteen valmistuksessa käytetään särmikkään partikkelimuodon omaavaa pulveria esim. murskattua pulveria.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että eri kerrosten materiaalit valitaan niin, että niiden lämpölaajenemiskertoimet tasaa alustan ja päällyspinnoitteen lämpöjännityksiä.
14. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lankamaista ainetta käytetään kaariruiskutuksessa ja langan hal- kaisi ja on 1-3 mm. . 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • ... 30 että langan koostumus on ruostumaton teräs, NiCr, rautapohjainen super- seos, alumiinibronssi. * * a i6 3 7 9 42
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI903135A FI87942C (fi) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI903135 | 1990-06-21 | ||
| FI903135A FI87942C (fi) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI903135A0 FI903135A0 (fi) | 1990-06-21 |
| FI903135L FI903135L (fi) | 1991-12-22 |
| FI87942B true FI87942B (fi) | 1992-11-30 |
| FI87942C FI87942C (fi) | 1993-03-10 |
Family
ID=8530675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI903135A FI87942C (fi) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI87942C (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291248B2 (en) | 2001-11-21 | 2007-11-06 | Exel Oyj | Dewatering member with a composite body for a paper or board machine and method for manufacturing a dewatering member with a composite body for a paper or board machine |
-
1990
- 1990-06-21 FI FI903135A patent/FI87942C/fi not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7291248B2 (en) | 2001-11-21 | 2007-11-06 | Exel Oyj | Dewatering member with a composite body for a paper or board machine and method for manufacturing a dewatering member with a composite body for a paper or board machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI903135L (fi) | 1991-12-22 |
| FI903135A0 (fi) | 1990-06-21 |
| FI87942C (fi) | 1993-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9951943B2 (en) | Preventing tube failure in boilers | |
| US5857950A (en) | Fluid metering roll | |
| EP1888805B1 (de) | Beschichteter Körper, insbesondere Walze, aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) für Papier- und Druckmaschinen und Verfahren zum Herstellen eines solchen Körpers | |
| JP3434567B2 (ja) | 熱によって巻き付けた繊維強化熱可塑性樹脂のスリーブおよび銅または銅合金のプラズマ吹き付け被覆を有する印刷ローラー | |
| US6702886B2 (en) | Mold coating | |
| EP0870868A2 (en) | Press roll with ceramic coating for difficult corrosion conditions, a method for manufacture of the roll, and a composition of the coating | |
| JP7492691B2 (ja) | 炭化タングステン合金コーティングを伴う圧延機のロールを得る方法、及び得られたロール | |
| CN102794417A (zh) | 一种用于连铸结晶器铜板表面的金属陶瓷涂层及制备工艺 | |
| JPS648072B2 (fi) | ||
| US6045928A (en) | Thermal barrier coating system having a top coat with a graded interface | |
| US6339883B1 (en) | Method of making a roll for paper-making machine | |
| US8883319B2 (en) | Coating blade | |
| US7028744B2 (en) | Surface modification of castings | |
| FI87942B (fi) | Foerstaerkt belaeggning foer en vals i en pappersmaskin och foerfarande foer framstaellning av denna | |
| FI84506B (fi) | Pressvals foer pappermaskin. | |
| JP2012091484A (ja) | 繊維強化プラスチック基複合材料及びその製造方法 | |
| DE10332938B4 (de) | Thermisch belastetes Bauteil einer Gasturbine | |
| JPH07111036B2 (ja) | 抄紙機用プレスロールの製造方法 | |
| EP3141628A1 (en) | Sliding member and piston ring | |
| CN107923125B (zh) | 用于制备和/或处理纤维幅的机器的部件以及制造部件的涂层的方法 | |
| RU2791269C1 (ru) | Способ нанесения покрытия из сплавов карбида вольфрама на валки прокатного стана и получаемый таким способом валок | |
| DE4313077C2 (de) | Verfahren zur Herstellung langfaserverstärkter Metallverbundkörper, Metallverbundkörper und Verwendung desselben | |
| JP2004169080A (ja) | Wcサーメット溶射ロールおよびその製造方法 | |
| JPH10175044A (ja) | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 | |
| JPH06330278A (ja) | 耐溶融金属反応性粉末組成物とその利用方法及び利用物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: VALMET PAPER MACHINERY INC |