等離子噴涂是熱噴涂的一個重要分支,其特點是射流溫度高,能熔化幾乎所有材料,因而噴涂用材廣泛,可采用等離子噴涂的方法制備各種具有耐磨、耐腐蝕、耐熱、耐氧化、導電、絕緣等優(yōu)異性能的涂層,操作簡便、速度快、效率高;適用于各種基體,對金屬和非金屬的表面均可進行噴涂;被噴涂的零件的尺寸范圍寬,既可作大面積的噴涂,也可對大型構(gòu)件做局部噴涂;既可用于產(chǎn)品制造,也可用于舊件修復等。基于熱噴涂市場的巨大潛力及其社會效益和經(jīng)濟效益,在世界范圍內(nèi),熱噴涂技術(shù)受到極大的關(guān)注。
目前我國使用的等離子噴涂設(shè)備有進口的,也有自主生產(chǎn)的。進口的設(shè)備主要有Sulzer Metco、Praxair、FST等品牌。等離子噴涂設(shè)備的構(gòu)成包括:噴槍、整流電源、控制系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、送粉器、水電轉(zhuǎn)換箱、壓縮氣體供給系統(tǒng)和工作用氣供給系統(tǒng)等。
(1)噴槍:等離子噴槍是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,噴槍的質(zhì)量直接影響噴涂能否正常能進行以及涂層質(zhì)量的好壞。噴槍組成:噴嘴、電機桿、電極和絕緣體等。其中噴嘴是噴槍的關(guān)鍵部位,使用的過程中局部熱負荷高、易燒損,需要冷卻水對電極進行冷卻。國外研制除了許多新型噴槍,如METCO公司制造的METCO9MB、10MB。國內(nèi)在這一方面研究較為落后,需要加大產(chǎn)品研發(fā)投入,努力提升技術(shù)水平,縮短國內(nèi)外品牌差距。
(2)整流電源:整流電源是提供電能的裝置,目前使用的主要是晶閘管整流,由變壓器、電抗器、整流器和接觸器等組成。國外的等離子噴涂電源,主要為整流式電源,如METCO公司,采用的是晶閘管整流式的;瑞士Casolin公司采用小型晶體管式電源,設(shè)計緊湊,體積小,重量輕。
(3)控制系統(tǒng):整套設(shè)備的中心系統(tǒng),由電氣控制系統(tǒng)、氣路控制系統(tǒng)和工作狀態(tài)控制系統(tǒng)組成??刂齐娐分饕泄潭ǔ绦蚶^電器、可編程序控制器和計算機控制系統(tǒng)。
(4)送粉器:噴涂過程中為噴槍提供粉末的裝置,通常要求粉粒度范圍為5-200μm,送粉精度為±0.1%。送粉器有:1)流化床式;2)容積式。
(5)熱交換系統(tǒng):熱交換系統(tǒng)可分為水泵式制冷熱交換系統(tǒng)和氟利昂制冷系統(tǒng)兩種。
摘自等離子噴涂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用研究(段忠清,王澤華,林萍華,陳雪菊);熱噴涂技術(shù)應(yīng)用于發(fā)展調(diào)研分析(李君)