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等離子噴涂
分類：
作者：
發(fā)布時間：
2011-11-23 00:00
工作原理
等離子噴涂采用壓縮的剛性電弧等離子體為熱源來進(jìn)行噴涂的，使用粉末狀噴涂材料。噴涂用的直流電弧等離子體在等離子發(fā)生器（即為等離子噴槍）中生成，經(jīng)過電磁壓縮、機(jī)械壓縮和熱收縮機(jī)理的共同作用，形成了高溫、高速、高焓的等離子射流。等離子噴涂使用氬Ar、氦He、氮N2、氫H2做工作氣體生成等離子體。因氬氣易于引弧，常被用作一次氣體。起弧后加入N2 或H2氣提高電弧電壓。達(dá)到額定功率即可噴涂。噴涂用的粉末材料由專用的送粉器輸送，通過載粉氣體送到噴槍。送粉方式可采用槍外也可采用槍內(nèi)送粉。粉末顆粒被等離子焰流加熱至熔化、半熔化或軟化狀態(tài)，同時也被加速。當(dāng)粉末束流噴射到已處理過的工件表面時，會在其上面沉積并形成涂層。
在大氣環(huán)境下的等離子噴涂叫做大氣等離子噴涂，在密封容器中的低真空環(huán)境下的等離子噴涂叫做真空等離子噴涂（VPS），或叫低壓等離子噴涂（LPPS）。大氣等離子噴涂是應(yīng)用最廣泛的等離子噴涂方法。
設(shè)備組成，等離子噴涂設(shè)備由以下關(guān)鍵部件組成：
| 等離子電源： |
| 給等離子噴槍提供穩(wěn)定的電壓和電流。目前先進(jìn)的等離子電源一般采用晶閘管整流電源，能在較小的（200A以下）沖擊電流下引弧，可在較大電流下穩(wěn)定工作，在網(wǎng)路電壓波動或負(fù)載變化時，保持電流的變化在±2%以內(nèi)。 |
| 等離子噴槍： |
| 等離子噴槍是等離子電弧的發(fā)生器。噴槍陰、陽極之間的直流電弧將流經(jīng)噴槍的工作氣體（氬、氮、氫、氦）電離成高溫、高焓、高速的等離子焰流。由載粉氣體送來的粉末材料，可以用各種不同的方式（槍內(nèi)或槍外，徑向或軸向，等）注入噴槍的等離子焰流，從而形成噴涂。 |
| 送粉器： |
| 能按設(shè)定的送粉量輸送不同材質(zhì)、不同松裝密度、不同外觀形貌、不同粒度的粉末。 |
| 控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)由以下幾部分組成： |
| 氣體流量控制系統(tǒng)： |
| 這一系統(tǒng)既控制等離子噴槍的工作氣體流量，也控制載粉氣體流量，控制方法有：浮子流量計、臨界小孔流量計，質(zhì)量流量計以及質(zhì)量流量控制等多種方式。質(zhì)量流量計所計量的是氣體的質(zhì)量流量，而不是氣體的體積流量，因而更直接、更準(zhǔn)確，也更可靠。 |
| 送粉速率控制系統(tǒng)： |
| 送粉器是基于體積計量原理，用計量輪來控制送粉速率。用數(shù)字馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器來實施對計量輪轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。更先進(jìn)的方法是采用閉環(huán)的送粉電子計量秤與輪速控制的送粉器相結(jié)合，能精確地監(jiān)測送粉器的重量損失，大大提高了送粉精度。 |
| 控制模式： |
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| 等離子噴涂的主要特點(diǎn)： |
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| 反應(yīng)等離子噴涂技術(shù)先進(jìn)的表征： |
| 等離子噴涂設(shè)備的先進(jìn)性應(yīng)有以下一些表征： |
| 噴槍：應(yīng)配置多種工作狀態(tài)供用戶選擇：亞音速、馬赫1及馬赫2。噴槍應(yīng)有多種粉末注入方式：槍內(nèi)或槍外送粉，且可與焰流成多種角度。 |
| 等離子電源：具有平直的外特性，電流自動調(diào)節(jié)的響應(yīng)速度快，有一定的功率儲備，能在較小的沖擊電流（小于200A）下引弧，噴涂時工作電流的波動不大于±2%。 |
| 控制功能：氣體的質(zhì)量流量計或質(zhì)量流量控制；噴槍的恒功率或凈能量控制；送粉速率的閉環(huán)控制。 |