如果(guǒ)將缸發(fā)動機曲軸(zhóu)箱內(nèi)的8個(gè)傳(chuán)統灰(huī)鑄鐵鑲件(jiàn)換(huàn)成熱熔(róng)噴塗鐵基塗層(céng)
，則對氣(qì)缸孔區(qū)域內(nèi)鋁鑄件(jiàn)的(dí)孔(kǒng)隙率和力學(xué)性(xìng)能要(yào)求非常(cháng)高。

實(shí)際生(shēng)產中(zhōng)的塗層過(guò)程主要(yào)包(bāo)括(kuò)四個(gè)步驟：精密(mì)鏜孔(精(jīng)鏜)
，粗(cū)化
，塗層和後處(chǔ)理(lǐ)。在上述的(dí)各(gè)步(bù)驟(zhòu)之間(jiān)
，為了(liǎo)確保質量需進行測試。必(bì)須根據零件(jiàn)數量(liáng)，應(yīng)用程(chéng)序和(hé)關(guān)鍵質量(liáng)參數進(jìn)行100%的(dí)測(cè)試。精(jīng)鏜的目的是在最終加工(gōng)後根(gēn)據所需的塗(tú)層厚(hòu)度將孔(kǒng)對準(zhǔn)曲(qū)軸(zhóu)軸綫(xiàn)以及(jí)擴大(dà)孔(kǒng)隙。此時需(xū)確定(dìng)形狀(zhuàng)和位置公差
，並(bìng)且(qiě)還(huán)產(chǎn)生(shēng)圓柱度。關於塗層(céng)厚度
，後續(xù)隻可以校正(zhèng)非(fēi)常有(yǒu)限(xiàn)的(dí)位(wèi)置公差
，其厚(hòu)度為幾百微米。 因此
，在(zài)粗(cū)化和(hé)塗(tú)層過(guò)程(chéng)之前需要(yào)將孔設定(dìng)在適當(dāng)位(wèi)置(zhì)。

粗化圓(yuán)柱(zhù)表(biǎo)麵的(dí)目(mù)的是產(chǎn)生所需(xū)的(dí)塗(tú)層(céng)附(fù)著力。該(gāi)步驟可(kě)通(tōng)過噴砂剛(gāng)玉
，高(gāo)壓或(huò)脈衝低壓流體(tǐ)噴(pēn)射或通(tōng)過純(chún)機(jī)械(xiè)加(jiā)工來(lái)完成。 用於(yú)使(shǐ)待塗層表麵粗(cū)化能(néng)在(zài)單獨的(dí)設(shè)備中進(jìn)行剛玉(yù)噴(pēn)砂和(hé)流體噴射工(gōng)藝。

通常可以在相同(tóng)夾緊中精鏜後進(jìn)行曲(qū)軸箱的機械粗化(huà)。因此
，可(kě)在沒(méi)有偏(piān)移(yí)的情(qíng)況下(xià)引(yǐn)入粗化(huà)輪(lún)廓。接(jiē)著(zhuó)使用(yòng)光(guāng)學圖像識(shí)別(bié)技術(shù)來檢測表(biǎo)麵(miàn)缺(quē)陷並對其(qí)再(zài)加(jiā)工(gōng)進行分(fēn)類(lèi)。在剛玉(yù)噴(pēn)砂(shā)的(dí)情況下
，這(zhè)種表(biǎo)麵缺陷(xiàn)可(kě)以嵌入剛玉顆粒(lì)中(zhōng); 在流體(tǐ)射(shè)流的情況(kuàng)下(xià)
，主要(yào)是剝(bāo)離相和擴(kuò)張的孔(kǒng)。，

當機械粗(cū)化時
，將凹(āo)槽輪廓切入鋁(lǚ)材中(zhōng)。這(zhè)個輪廓(kuò)的(dí)形(xíng)狀(zhuàng)
，凹槽和金屬光澤的表麵(miàn)令(líng)它不(bù)適(shì)合使用相機(jī)係統進(jìn)行檢測(cè)。

提(tí)高(gāo)發(fā)動機(jī)的(dí)使用壽命(mìng)

熱(rè)噴塗工(gōng)藝的特(tè)征(zhēng)在(zài)於塗層材料通過(guò)熱(rè)源(例(lì)如等離子(zǐ)火焰)熔化(huà)
，並通過氣(qì)流(liú)旋轉噴塗到部件(jiàn)上。液(yè)體顆粒在(zài)與表麵接(jiē)觸時突(tū)然凝(níng)固(gù)並出現分(fēn)層
，從(cóng)而產生塗(tú)層。通(tōng)過基於粉末(mò)的大氣熱(rè)噴塗
，幾乎(hū)可(kě)以對(duì)所有(yǒu)材(cái)料(liào)進行加(jiā)工。該層光譜範(fàn)圍(wéi)從(cóng)熱塑性塑料，金屬(shǔ)和碳(tàn)化(huà)物
，到陶瓷(cí)層(céng)。鐵基塗(tú)料(liào)具有(yǒu)所需的(dí)摩擦學(xué)性能(néng)
，可作為(wéi)綫(xiàn)材(cái)或粉末(mò)使用(yòng)。 綫電弧噴(pēn)塗
，等離(lí)子體(tǐ)轉(zhuǎn)移電弧(PTWA)和旋轉(zhuǎn)單綫(xiàn)(RSW)是(shì)電綫(xiàn)塗層工(gōng)藝(yì)的實例(lì)。

基於粉末的(dí)大氣等離(lí)子(zǐ)噴(pēn)塗(tú)塗層除(chú)了金(jīn)屬(shǔ)以(yǐ)外(wài)
，還(huán)提(tí)供了陶瓷(cí)材(cái)料噴(pēn)塗的(dí)選擇。低合金碳鋼主(zhǔ)要用(yòng)於燃氣和柴(chái)油發動機(jī)運(yùn)行表麵(miàn)的塗(tú)層。該塗(tú)層(céng)是不均(jūn)匀(yún)的(dí)
，不(bù)僅(jǐn)由熔融和凝固的(dí)顆粒組(zǔ)成。在塗層(céng)內(nèi)部(bù)
，氧(yǎng)化物(wù)和碳化(huà)物以及(jí)孔洞(dòng)堆(duī)積
，使其頻率在1%到4%之(zhī)間
，這(zhè)取(qǔ)決於工(gōng)藝(yì)參(cān)數和(hé)工藝的(dí)選(xuǎn)擇。這些孔在(zài)珩(héng)磨後(hòu)用(yòng)作(zuò)潤滑劑儲存器並(bìng)將(jiāng)潤滑劑固定(dìng)到指(zhǐ)定(dìng)位置。故此
，使活塞(sāi)環(huán)/活(huó)塞與(yǔ)氣(qì)缸壁(bì)之間的摩擦力降到最(zuì)低
，從(cóng)而減少(shǎo)了油耗(hào)
，提(tí)高了(liǎo)發動機的(dí)使(shǐ)用壽命。

實現(xiàn)一秒(miǎo)內(nèi)測(cè)量塗(tú)層(céng)厚(hòu)度

仍未(wèi)加(jiā)工(gōng)的熱噴(pēn)塗塗(tú)層(céng)的厚度必(bì)須(xū)遵循狹窄的(dí)允許範圍。任何偏離指(zhǐ)定(dìng)公(gōng)差(chà)的情況都可能(néng)導致(zhì)後續加工(gōng)過程中(zhōng)珩磨(mó)工具的後(hòu)續再加(jiā)工(gōng)和銷(xiāo)毀。

在(zài)工藝早(zǎo)期(qī)測(cè)量塗(tú)層厚度(dù)
，可以(yǐ)省去(qù)增值鏈(liàn)中的任(rèn)何後續處理步(bù)驟(zhòu)
，例如塗層厚(hòu)度(dù)過(guò)低。對於粗糙的噴塗(tú)表(biǎo)麵
，傳(chuán)統塗層(céng)厚度測(cè)量(liáng)儀器具有(yǒu)低重(zhòng)復精(jīng)度
，因此(cǐ)不(bù)適合質量保(bǎo)證(zhèng)。通過顯微照(zhào)片進(jìn)行(háng)隨機檢查是非(fēi)常耗時(shí)的
，並且不允許對(duì)塗(tú)層工藝進(jìn)行無縫(féng)且無損(sǔn)的檢查。相(xiāng)反
，Winterthur公司的新設(shè)備(bèi)(CoatMaster)可通過(guò)加(jiā)寬測(cè)量表(biǎo)麵到1-3毫(háo)米(mǐ)的直徑(jìng)來(lái)測(cè)量(liáng)平(píng)均的(dí)塗(tú)層厚度。結(jié)果(guǒ)顯示
，即使在高粗糙度下
，也(yě)實(shí)現(xiàn)了1至2%的高(gāo)重(zhòng)復(fù)精度(dù)
，測量(liáng)時間(jiān)也少(shǎo)於(yú)一秒(miǎo)。因(yīn)此(cǐ)
，在批量生產(chǎn)中也(yě)可以測(cè)試每(měi)個孔的(dí)多個(gè)測(cè)量點。

該測(cè)量儀器(qì)基於熱塗層(céng)測試的程序設計(jì)的。該裝置(zhì)的(dí)光源(yuán)將噴塗的塗層表(biǎo)麵加熱幾毫秒到(dào)幾(jī)攝(shè)氏(shì)度。它通過光(guāng)學(xué)元(yuán)件和(hé)紅外傳感器確(què)定表(biǎo)麵(miàn)溫度(dù)的(dí)時間順(shùn)序(xù)。

圖 2 為了測(cè)量塗層厚(hòu)度(dù)
，把測量光學元(yuán)件(jiàn)插入(rù)到氣缸(gāng)孔中(上(shàng)孔(kǒng)切開(kāi))
，因(yīn)此
，可(kě)以在(zài)圓周(zhōu)和缸內(nèi)深(shēn)度的任何(hé)位置(zhì)可(kě)靠(kào)測量出塗層(céng)厚度。

該(gāi)設(shè)備所(suǒ)使用的光(guāng)源(yuán)技術(shù)參(cān)數(shù)與(yǔ)照相閃(shǎn)光(guāng)燈(dēng)管相當
，並且不會對(duì)人(rén)體或(huò)環境(jìng)造(zào)成任何危害。每(měi)個測量過(guò)程分析(xī)超(chāo)過(guò)100,000個(gè)溫度讀數
，然(rán)後(hòu)確(què)定塗層(céng)厚(hòu)度(dù)。可(kě)以(yǐ)在(zài)距離最(zuì)遠1米的(dí)可調節測(cè)量表(biǎo)麵2至(zhì)50毫米(mǐ)的情(qíng)況(kuàng)下(xià)進行(háng)測量(liáng)。單(dān)次測(cè)量的誤(wù)差(chà)通(tōng)常(cháng)低於(yú)1%。塗層厚(hòu)度(dù)可以高(gāo)達(dá)2 Hz的(dí)頻(pín)率進行(háng)記錄(lù)。通過一(yī)個旋在設備(bèi)上(shàng)的光學(xué)測量探(tàn)頭(圖(tú)2)
，在整個(gè)氣缸(gāng)工作(zuò)表(biǎo)麵(miàn)上的固定網格(gé)中實現(xiàn)自動記(jì)錄測量(liáng)位置(zhì)。 “CoatMaster可以直接在工藝過程中以非(fēi)破壞性(xìng)方(fāng)式(shì)對熱噴塗(tú)塗(tú)層(céng)進(jìn)行精確(què)
，快速(sù)的塗層(céng)厚(hòu)度(dù)測(cè)量。可以(yǐ)快(kuài)速檢(jiǎn)測和糾正影響(xiǎng)塗層(céng)厚度的(dí)工藝偏(piān)差”
，Oerlikon Metco公司(sī)的SumeBore運行表(biǎo)麵塗(tú)層(céng)技術負責(zé)人Peter Ernst博士(shì)說道。

表(biǎo)麵(miàn)粗(cū)糙度的(dí)降低(dī)

在最終的珩(héng)磨工(gōng)藝中
，需去除噴塗表麵(miàn)上(shàng)的粗糙(cāo)結(jié)構(gòu)
，因此表麵的(dí)粗糙(cāo)度需降低(dī)到(dào)5微米範(fàn)圍內(nèi)的平均粗糙度。

圖3 測量(liáng)點

在(zài)圓柱(zhù)表麵的限定(dìng)位(wèi)置(zhì)處(chǔ)的(dí)最終(zhōng)塗(tú)層(céng)厚度測(cè)量(liáng)允許檢查珩磨(mó)塗層和精鏜孔的同心度。由於(yú)珩磨(mó)表(biǎo)麵的反(fǎn)射率較高
，使(shǐ)用該測量儀(yí)器時
，塗層(céng)厚(hòu)度測(cè)量(liáng)的標準偏差(chà)增(zēng)加(jiā)2%至(zhì)4%。在使(shǐ)用剛性軸(zhóu)進行(háng)珩磨(mó)時通(tōng)過調整珩(héng)磨(mó)工具
，可以(yǐ)輕鬆(sōng)校正確定(dìng)不(bù)對(duì)稱性(圖3)。