等离子喷涂 |
无论您需要长时间连续喷涂的高性能等离子设备,例如喷涂Cr2O3激光雕刻网纹辊;还是为了满足科学研究和少量的喷涂需要;或者要求低价格的等离子喷涂设备,我们都可以满足您的需求,我们将根据您的需求生产适合您的等离子喷涂设备。例如,选择价格较低的气体浮子流量,简单手动控制或者选择高性能质量流量,PLC电子控制,选择高性能电子送粉器或者气体沸腾式送粉器等。我们将提供如下等离子喷涂设备:
1.低能耗,高效率等离子喷涂设备
2.高焓值、高效率双阳极等离子喷涂设备
3.内孔专用等离子喷涂设备
4.Sulzer Metco 9MB等离子喷涂设备相当品
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低能耗、高效率内送粉等离子喷涂系统(Plasma
LE-15) |
常用的大气等离子喷涂,通常采用在喷枪外部将粉末垂直输送到等离子射流中(见图),电能消耗大多在40~100kW,这样的等离子喷涂设备存在着如下缺陷: |
| 1.电能消耗大,而用真正于加热粉末的能量只占10~20%,其余的热量被水冷却或者散失到周围空气中。粉末很难送到等离子射流的中心,喷涂沉积效率低。
2.由于能量高对喷涂工件的热影响大,要求喷涂距离远,而增加喷涂距离又会降低涂层的硬度,增加涂层中的气孔率和氧化物的含量。
3.使用寿命短,当使用氮气或者氢气为等离子气体时,过大的电流会降低喷枪的使用寿命。
4.设备庞大,不利于移动和现场喷涂作业。噪音大、紫外光线辐射等污染。
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传统的外送粉等离子喷涂 |
为了克服以上不足,我们提供如下低能耗、高效率等离子喷涂系统。该设备得到国内外用户的好评。 |
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特征:
1.粉末被直接送到喷嘴内部,得到充分加热,并与等离子流方向一致喷涂到基体表面。在电源消耗2~12 kW下可喷涂金属和陶瓷材料,喷涂效率高。金属和碳化物粉末的喷涂沉积率可达70%以上。
2.喷枪出口到工件间的喷涂距离为30~80mm,等离子流集中(Ф10mm),粒子飞行速度高,减少融化粒子飞行过程中的氧化,涂层的致密性高。
3.等离子气体为氩气/氢气或者氩气/氮气。
4.合理选择喷涂工艺参数可获得高密度、高硬度的涂层,例如氧化铝涂层的气孔率小于3%,硬度可达1500kg/cm2以上。氧化铬涂层气孔率小于2%,硬度Hv.3=1400-1600。
5.配有各种接口喷枪,也可根据需要选择外送粉。
6.操作中噪音低(85db),适合于安装在实验室和现场喷涂,不需要特别隔音房间。
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内送粉等离子喷涂射流 |
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表1. 低能耗、内送粉等离子部分材料的喷涂参数和涂层性能 |
| 材 料 |
喷涂参数 |
涂层性能 |
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电 流
(A) |
电 压
(V) |
气 体 |
沉积效率
(%) |
送粉量
(g/min) |
气孔率
(%) |
硬度
(Hv.3) |
|
Al2O3 |
100 |
70 |
Ar/H2 |
60-70 |
35 |
3 |
>1200 |
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ZrO2-8Y2O3 |
150 |
60 |
Ar/H2 |
50-60 |
40 |
3-5 |
500-700 |
|
Cr2O3 |
150 |
70 |
Ar/H2 |
50-60 |
40 |
2-4 |
1400-1600 |
|
WC-14CoCr |
70 |
50-60 |
Ar/N2 |
70-80 |
70 |
5 |
600 |
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NiCrAlY |
50 |
60 |
Ar/H2 |
70-80 |
50 |
3 |
320 |
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表2 低能耗、高效率等离子喷涂(Plasma-LE15)与国产80kW等离子喷涂的比较 |
| 比较项目 |
Plasma-LE15 |
国产 80 kW |
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设备购成 |
电源 |
等离子专用电源,可控硅整流,稳态输出,波形稳定,电源自身损耗低,过载保护,全波可控硅整流,磁放大器 |
电焊机电源,二极管整流,输出直流波形变动,电源体积大,自身损耗大 |
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控制柜 |
自动与手动,PLC控制,可选择使用气体质量流量,自动检查气体、水压力,流量。有自动停止和报警功能。可实现低电流启动,逐渐升到设定工作电流值,有利于保护阳极喷嘴 |
简单手动设定,大多采用玻璃浮子流量控制气体,控制功能简单 |
| 送粉器 |
可选择电子控制和气体压力控制两种送粉方式,数值显示送粉量 |
不详 |
| 冷却 |
采用去离子水,氟利昂制冷,实现定水温冷却,有利于喷枪寿命和保证涂层质量 |
自来水冷却,井水冷却,温度易变化 |
| 喷枪 |
可选择使用内送粉或者外送粉,可喷涂直径35mm以上的内表面 |
外送粉喷枪,大多为仿照国外70年代的产品 |
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运行成本
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电能消耗 |
5-12 kW 与80相比一年可节省电费10万元(每天工作8小时) |
40-60 kW 如果加上水冷却,电消耗会更大,要求150kW以上供电 |
| 粉末沉积率 |
Al2O3-40TiO2 65%
WC-Co 70% |
Al2O3-40TiO2 35%
WC-Co 40%
由于外送粉沉积效率低,粉末大部分被吹走 |
| 气体消耗 |
Ar: 2m3/小时 |
Ar: 3m3/小时 |
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涂层质量 |
气孔率 |
Al2O3-40TiO2
小于2%
WC-NiCr 小于5% |
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| 硬度 |
与输入功率有关,例如Al2O3-40TiO2可达650-1200HV |
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| 氧化程度 |
由于采用内送粉,粒子速度高,喷涂距离短30-80mm,涂层氧化程度低 |
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| 不存物 |
由于功率低,不会发生从喷嘴溶铜 |
喷嘴溶铜 |
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高焓值、高效率双阳极等离子喷涂系统(HP-100 Plasma) |
涂层质量和喷涂效率与喷枪结构有密切关系。传统的SG-100,F4,Metco 9M等离子喷枪,工作电压低、电流大,热效率小于40%,喷嘴寿命短,喷涂中有时会出现熔铜,导致喷涂失败。同时由于电弧弧根不断变化,导致等离子射流能量不断变化,影响涂层质量。为了克服这些不足,我们开发了HP-100
Plasma喷枪,其特征如下。 |
| 特征:
1.喷枪功率为100kW,采用单一阴极和双阳极结构,喷枪内部电弧长,具有工作高电压(250V)、低电流 (300A) 特点。在同样40kW输入能量下,等离子射流热效率远远高于传统SG-100,F4,Metco
9M等离子喷枪。具有高效率、节能特点。
2.采用双阳极稳弧措施,等离子燃流稳定,输出能量波动小,涂层质量稳定。
3.等离子射流的热效率达60%以上,高于传统的等离子喷涂,在同样的输入功率下,获得更高的输出效率,可以满足各种粉末的喷涂要求。
4.等离子射流达到超音速。单位时间喷涂效率高,涂层致密。可以选择枪内或者枪外送粉。涂层质量可与国外三阴极等离子喷涂媲美。
5.由于等离子电流低,喷嘴消耗少,很少发生有熔铜现象。
6.喷枪尺寸,重量:Ф70x120mm,1kg。
7.运行噪音:100-110 db
8.该设备适合于长期连续工作,制备高密度涂层,例如激光雕刻网纹辊的喷涂,与Metco 9M相比,热效率可提高20%。
9.可以使用部分氮气或者空气作为补助等离子工作气体。
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高焓值等离子喷涂(HP-100 Plasma) 输入功率40kW,等离子射流效率的比较
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材 料 |
喷涂参数 |
涂层性能 |
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电流(A) |
电压(V) |
气 体 |
沉积效率(%) |
送粉量(g/min) |
气孔率(%) |
硬度(Hv.3) |
|
Al2O3 |
250 |
150 |
Ar/H2 |
60-70 |
40-70 |
2-3 |
>1200 |
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ZrO2-8Y2O3 |
300 |
150 |
Ar/H2 |
50-60 |
50-100 |
3-5 |
500-700 |
|
Cr2O3 |
300 |
150 |
Ar/H2 |
50-60 |
50-80 |
1-3 |
1400-1600 |
|
WC-14CoCr |
200 |
150 |
Ar/N2 |
70-80 |
50-90 |
2-5 |
600 |
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NiCrAlY |
200 |
150 |
Ar/H2 |
70-80 |
50-90 |
1-3 |
320 |
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低能耗、内孔专用等离子喷涂设备
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喷枪尺寸为35x34mm(垂直喷涂)和直径28mm(45°喷涂)两种,标准连接长度为450mm(可根据需要延长),可直接喷涂Φ60和Φ35以上的内孔。
电源、气体流量控制及送粉器接口与低能耗、内送粉等离子喷涂系统对应。
可以运行在Ar/H2,Ar/N2混合气体下。
完备的冷却系统和冷却回路,保证喷枪长时间连续运转。
内送粉喷涂、高效率送粉和沉积效率。
涂层质量与内送粉等离子喷涂相同。
设备操作和涂层性能高于同类国外产品。
具有独立专利权。 |
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垂直喷涂 |
45°喷涂 |
Sulzer Metco 9MB等离子喷涂系统相当喷枪
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该喷枪内部结构与Metco 9MB相同,采用进口的阴极和阳极,其性能指标完全可以达到Metco 9MB水平。价格合理。
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气体流量及控制台
采用国际上最先进的气体质量流量计,控制等离子工作气体的流量和成分。采用PLC和触摸屏幕计算机控制喷涂工艺,实现人机对话,控制喷涂操作。具有如下特性:
1.自动检测冷却水温度、压力、气体压力、流量,具有报警、自动停止等安全功能。
2.数值化显示各种喷涂参数,可实现编程处理,操作简单,保证了涂层质量。控制柜中的电子零部件基本采用进口品,控制水平达到了同类产品的国际水平。
3.可选择手动和自动操作模式。
4.低电流起弧,逐渐增大电流,达到设定值,保护等离子喷枪不受突然大电流的冲击。
5.喷枪附近设有粉末供给/停止开关,可实现远距离控制。
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制冷-热交换
以去离子水为冷却介质,采用氟利昂制冷剂,不锈钢双级水泵和压缩机制冷,为等离子喷枪提供高压,定温度的冷却水。保证喷枪长期连续工作。显示氟立昂制冷剂的高压和低压,便利监视氟利昂制冷剂的损失和蒸发。
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送粉器
高精度电子控制送粉器,送粉精度在±2g/min以内,最大送粉量150 g/min。能够充分保证涂层的均匀性。数值化显示送粉量。容易粉末交换。从顶部窗口可观察到剩余粉末。送粉器的核心部件为进口元件。
等离子电源
采用闭路控制,可控硅整流调节电流变,达到稳态恒流输出。具有低功率稳弧控制,使电压的波动处于最小值。高频、高压发生器组装在一起,实现了设备的小型化。具有很强的过载保护功能。可从控制屏幕上设定电流值,系统工作后自动达到设定值,保证等离子喷枪不受启动电流冲击。 |
低功率等离子喷涂的应用
低能耗、内送粉等离子喷涂ZrO2-8Y2O3
消耗功率:10 kW, 等离子气体:Ar/H2
送粉量:35-40g/min,沉积效率:50-60%
在厚3-5mm的氧化铝板表面喷涂ZrO2-8Y2O3粉末,用于电子陶瓷烧结的衬板。可以保证氧化铝板不产生裂纹。
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低功率等离子喷涂WC-12Co轴类零件,
用于耐磨损 |
低功率、内送粉等离子喷涂氧化铝(辊套)
用于耐磨损和腐蚀 |
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等离子喷涂机械密封环 |
等离子喷涂绝缘材料 |
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等离子喷涂机械密封环 |
等离子喷涂高速转动轴 |
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