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    等離子噴涂加工工藝的基本原理

    更新時間  2021-03-04 16:54:17 閱讀

    等離子噴涂加工工藝是一種較為新的熱噴涂技術性,等離子噴涂加工工藝的基本原理是更改原材料的表層特性,用某類熱原將噴涂原材料加溫到熔融或半熔融情況,將其吹出細微顆粒物,根據島速氣旋將其噴涌到基材原材料的表層,產生一種各種各樣涂層的涂層生產加工方式,等離子噴涂不但具備與別的噴涂方式同樣的規格,并且具備零件規格不受到限制、基材原材料寬、生產加工邊沿小、一般基件表層的噴涂加強等優勢。

    等離子噴涂是一種原材料表層加強和表層改性材料的技術性,能夠使基材表層具備耐磨損、耐腐蝕、耐熱空氣氧化、絕緣、隔熱保溫、防電磁輻射、減磨和密封性等特性。等離子噴涂技術性是選用由直流電源驅動器的等離子電弧做為熱原,將瓷器、鋁合金、金屬材料等原材料加溫到熔化或半熔融狀態,并以髙速噴向歷經預備處理的產品工件表層而產生粘附堅固的表層的方式。等離子噴涂亦有用以診療主要用途,在人工合成人體骨骼表層噴涂一層數十μm的涂層,做為加強人工合成人體骨骼及提升其感染力的方式。

    等離子噴涂技術性是繼火苗噴涂以后大力推廣起來的一種新式多功能的高精密噴涂方式,它具備:①高溫高壓特點,便于開展高溶點原材料的噴涂。②噴涌顆粒的速率高,涂層高密度,粘接抗壓強度高。③因為應用稀有氣體做為工作中汽體,因此 噴涂原材料不容易空氣氧化。

    噴涂基本原理

    等粒子噴涂是運用等離子弧開展的,正離子弧是縮小電弧,與隨意電弧相較為,其弧柱細,電流強度大,汽體電離度高,因而具備溫度高,動能集中化,弧可靠性好等特性。

    按接電源方式不一樣,等離子弧有三種方式:

    ①非遷移?。褐冈谪摌O和噴嘴中間所造成的等離子弧。這類狀況正級接在噴嘴上,產品工件不感應起電,在負極和噴嘴的內腔中間造成電弧,工作中汽體根據負極和噴嘴中間的電弧而被加溫,導致所有或一部分水解,隨后由噴嘴噴出來產生等離子火苗(或叫等離子水射流)。

    等離子噴涂

    等離子噴涂選用的便是這類等離子弧。

    ②遷移?。弘娀‰x去噴漆槍遷移到被生產加工零件上的等離子弧。這類狀況噴嘴不插線,產品工件接正級,電弧飛躍噴漆槍的負極和陽極氧化(產品工件)中間,工作中汽體緊緊圍繞著電弧送進,隨后從噴嘴噴出來。

    等離子激光切割,等離子弧電焊焊接,等離子弧冶煉廠應用的是這類等離子弧。

    ③協同弧:非遷移弧點燃遷移弧并加溫金屬粉,遷移弧加溫產品工件使其表層造成溶池。這類狀況噴嘴,產品工件均接在正級。

    等離子噴焊選用這類等離子弧。開展等顆粒噴涂時,最先在負極和陽極氧化(噴嘴)中間造成一直流電弧,該電弧把導進的工作中汽體加溫水解成高溫等離子體,并從噴嘴噴出來,產生等離子焰,等離子焰的溫度很高,其管理中心溫度達到30000°k,噴嘴出入口的溫度達到15000~20000°k。焰流速率在噴嘴出入口達到1000~2000M/s,但快速衰減系數。粉末狀由送粉器送進火苗中被熔融,并由焰流加快獲得高過150m/s的速率,噴涌到基材原材料上產生膜。

    發展前途

    在等離子噴涂的基本上又發展趨勢了幾類新的等離子噴涂技術性,如:

    1.真空泵等離子噴涂(又叫底壓等離子噴涂)

    真空泵等離子噴涂是在氛圍可控性的,4~40Kpa的密封性房間內開展噴涂的技術性。

    由于工作中汽體等離子化后,是在底壓氛圍中邊澎漲容積邊噴出來的,因此 射流速率是亞音速的,并且特別適合于對空氣氧化高寬比比較敏感的原材料。

    2.水穩層等離子噴涂

    前邊說的等離子噴涂的工作中物質全是汽體,而這類方式的工作中物質并不是氣只是水,它是一種大功率或髙速等離子噴涂的方式,其原理是:

    噴漆槍內進入髙壓流水,并在槍筒內腔產生渦旋,這時候,在槍身后側的負極和槍身前側的轉動陽極氧化間造成交流電電弧,使槍筒內腔表層的一部分揮發、溶解,變為等離子態,造成持續的等離子弧。因為轉動渦旋水的聚束功效,其比能量提升,點燃平穩,因而,可噴涂高溶點原材料,尤其是金屬氧化物瓷器,噴涂高效率十分高

    3.氣穩等離子噴涂

    氣穩等離子噴涂的基本原理是由等離子噴漆槍(等離子弧產生器)造成等離子水射流(電弧焰流)。噴漆槍的電級(負極)和噴嘴(陽極氧化)各自接整流電源的正、負級,向噴漆槍提供工作中汽體(Ar、N2等),根據高頻率火苗點燃電弧。電弧將汽體加溫到很高的溫度,使汽體水解,在熱收縮膜效用、自磁收攏效用和機械設備效用的功效下,電弧被縮小,造成非轉移癌等離子弧。高溫等離子汽體從噴嘴噴出來后,容積快速澎漲,產生高溫髙速等離子水射流。送分氣旋促進粉末狀進到等離子水射流后,被快速加溫到熔化或半熔融狀態,并將等離子水射流加快,產生翱翔板材的噴涂電子束,相繼撞到經預備處理的板材表層,產生涂層??諝獾入x子噴涂用氬氣、N2、氡氣做為等離子氣。

    等離子噴涂優勢

    1、基材遇熱小、零件不形變,不更改熱處理工藝情況。

    因為噴涂時零件不感應起電,基材金屬材料不熔融,因此 雖然等離子焰流的溫度較高,但動能十分集中化,等離子弧的徑向溫度場非常大,一般零件升溫不超過200℃,則零件不容易產生形變,這針對厚壁件、長細桿及其一些高精密零件的修補十分有益。因為在200℃下列基材金屬材料的熱處理工藝特性不容易產生變化,能夠對一些高韌性不銹鋼板材執行噴涂。

    2、加工工藝平穩,涂層品質高。

    等離子噴涂的各加工工藝主要參數都可以定量分析操縱,加工工藝平穩,涂層重現性好。在等離子噴涂中,熔融狀態顆粒的飛出速度達到180~480M/s乃至高些,遠比氧-乙炔氣體焰粉末狀噴涂時的顆粒飛出速度45~120M/s高。熔化粒子在和零件撞擊時形變充足,涂層高密度,與基材的融合抗壓強度高。等離子噴涂層與基材金屬材料的反向融合抗壓強度一般為30~70MPa,而氧-乙炔氣體焰噴涂一般為5~20MPa。因為等離子噴涂時能夠根據更換汽體來操縱氛圍,因此涂層中的氧含量或氮成分能夠大大減少。

    3、可以噴涂的原材料普遍,涂層的類型多。

    因為等離子焰流的溫度高,能夠將各種各樣噴涂原材料加溫到熔融狀態,因此可供等離子噴涂應用的原材料十分普遍,進而還可以獲得多種多樣特性的噴涂層,如耐磨損涂層,隔熱保溫涂層、抗高溫空氣氧化涂層、絕緣層涂層這些。就涂層的豐富性而言,氧-乙炔氣體焰噴涂、電弧噴涂、高頻率磁感應噴涂和發生爆炸噴涂都不如等離子噴涂。



    標簽:   等離子噴涂?

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