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

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。

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。

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。



内送粉等离子喷涂射流
1. 低能耗、内送粉等离子部分材料的喷涂参数和涂层性能

   

               喷涂参数

       涂层性能

 

   (A)

  (V)

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

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

NiCrAlY

50

60

Ar/H2

70-80

50

3

 320

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

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

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

运行成本

电能消耗

5-12 kW80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

涂层质量

气孔率

Al2O3-40TiO2 小于2%
WC-NiCr     小于5%

硬度

与输入功率有关,例如Al2O3-40TiO2可达650-1200HV

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

不存物

由于功率低,不会发生从喷嘴溶铜

喷嘴溶铜


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。

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
 
喷涂参数
涂层性能

(A)

(V)

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

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

NiCrAlY

200

150

Ar/H2

70-80

50-90

1-3

 320


低能耗、内孔专用等离子喷涂设备
  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。
垂直喷涂
45°喷涂

Sulzer Metco 9MB等离子喷涂系统相当喷枪


  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。
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。
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。
等离子电源
水冷却设备
控制柜
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。


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
   
等离子喷涂机械密封环
等离子喷涂绝缘材料
   
等离子喷涂机械密封环
等离子喷涂高速转动轴