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電弧噴涂技術的新突破--普萊克斯表面技術公司的CoArc

熱噴涂技術

電弧噴涂技術的新突破--普萊克斯表面技術公司的CoArc

分類:
涂層技術的最新發展
作者:
發布時間:
2007/04/29 00:00

 
 
  CoArc型電弧噴涂系統是普萊克斯·大發公司的“新一代”電弧噴涂系統,它能全面滿足噴涂工作者對電弧噴涂的各種需求。這一新系統在電弧噴涂技術上實現了多項突破,將電弧噴涂技術提高到一個全新的水平上。CoArc系統中的這些技術上新突破可以說是革命性的。它不但提高了涂層質量的穩定性和再現性,也預示著電弧噴涂系統的發展將開始了一個全新的階段?,F將CoArc系統的在技術上主要特征介紹如下。
 
 
一、首次引入觸摸屏操作界面終端OIT和PLC控制
 
 
  一個CoArc 電弧噴涂系統的基本組成是一個CoArc控制臺,一臺電弧噴涂電源和一把電弧噴槍。CoArc 系統的控制臺設有一個功能強大的帶觸摸屏的操作界面終端,采用可編程序邏輯控制器(PLC)用于工藝控制,這是目前在電氣控制系統上最高級的配制,也是首次被組合引入電弧噴涂控制系統。
 
  CoArc系統的OIT(操作者界面終端)的操作臺是一個有堅固的工業用外殼的彩色的觸摸屏??梢苿拥挠脩粲押玫?ldquo;觸摸屏”操作界面功能強大,它的采用大大簡化了電弧噴涂操作。
 
  程序編制是以觸摸屏上的直觀的圖案符號為基礎,工藝參數的設定和監測均較為簡便。運行時只需簡單的操作就可完成復雜的作業。OIT操作臺能直接與PLC進行通訊。操作者可從操作臺上看到所有的參數并可進行控制,同時能直接進入工藝開發和維護保養程序。操作者還可更改程序的顯示語言。
 
  帶觸摸屏的操作界面終端OIT功能強大,用于工藝控制的PLC可編程序邏輯控制器極為穩定可靠,二者結合使CoArc系統的電氣控制達到了新的高度。
 
  在電弧噴涂裝備中同時引入觸摸屏操作界面終端OIT和PLC控制器,是普萊克斯·大發公司的首創,這大大提高了控制系統的功能,確保了控制系統的可靠性和穩定性。
 
 
二、在電弧噴涂中首次對“槍頭”氣壓的進行計算機閉環控制
 
 
  眾所周知,壓縮空氣的性能對電弧噴涂極為重要。絲材熔滴的霧化,霧化顆粒的大小及其粒度分布,顆粒的速度,噴涂束流形狀等等許多關鍵的技術性能指標都與壓縮空氣的性能密不可分。
 
  壓縮空氣的性能包括壓力、流量、流經噴嘴的氣流形態等多個方面,它與槍內壓縮空氣的流體動力學特征密切相關。自從電弧噴涂工藝誕生以來,普萊克斯·大發的研發部門一直關注噴槍的壓縮空氣及其控制問題。經過不斷的努力,研究開發出了多種新型噴槍,如能改善噴槍內氣體流動特性并能大幅度提高粒子速度的ArcJet系統(電弧射流組件);具有大空氣流量特征的9000型電弧噴槍等。但是,只有CoArc系統才真正對壓縮空氣實施了有效控制。
 
  CoArc系統對噴槍壓縮空氣實施閉環控制的基本原理是:通過設置在9935噴槍槍頭上的壓力傳感器來檢測空氣的壓力,此信號反饋至計算機與預先設定值比較,進而通過對噴槍輸入端的壓縮空氣的控制,確保“槍頭”壓力與設定值一致。由于反饋信號取自噴槍槍頭上壓縮空氣出口處,計算機控制的執行機構在噴槍的壓縮空氣進口處實施控制,從而保證了流經噴槍的壓縮空氣的壓力不變。
 
  槍頭壓縮空氣的壓力不變,則保證了噴槍的氣流特征不變,進而確保了絲材穩定的霧化,穩定的粒度分布和穩定的噴涂束流形狀。
 
  普萊克斯·大發公司開發的這一新技術,抓住了槍頭壓縮空氣壓力這一關鍵參數,進而對其實施有效控制,這是CoArc系統對電弧噴涂關鍵技術的革命性突破。
 
 
三、在電弧噴涂中首次采用一個控制平臺來控制多個系統
 
 
  普萊克斯·大發公司開發出CoArc系統是一個新型的模塊化系統。它的設計思想是采用一個電氣控制系統來控制、運行多種電弧噴槍,從而大大提高了CoArc系統的靈活性和適應性。它可以操控著名的8830氣動式噴槍,輕量化的BP400“推絲”式噴槍,以及最先進的直流伺服馬達驅動的9935噴槍。它既可配置353CV電源,也可配置增強型的353ECV電源?!?br />   
  一個完整的CoArc 系統的基本配置是一個CoArc控制臺,一臺353ECV電源和一把9935型電弧噴槍以及與其相聯接的管子和電纜。CoArc 系統是一個可配制的系統,它除了可操控多種噴槍外,也可添加各種可選部件以增加其功能。此系統既可作為一個獨立的單元進行噴涂作業,也可與其他選件組合成一套適合于目標工件的噴涂系統。因此,客戶擁有了一套系統,即可根據工作需要搭建多種噴涂裝備,使工作做得又好又便宜。例如,你可以選配BP400噴槍,采用扇形噴束進行噴鋁、噴鋅的防腐工程;你還可選配9935型噴槍,采用集中束流,對大型工件噴涂高熔點金屬,以獲得再現性好的高可靠性涂層。對于各種不同的噴涂作業,你都能獲得最理想的設備配置。
 
  CoArc 控制臺設計時結合進了最新技術,配備了多套高效的執行機構。如8830氣動馬達的潤滑油添加器和新型9935 噴槍上伺服馬達的控制器。還有可選的推/拉絲功能。推式送絲的驅動機構位于控制柜內,當絲盤與噴槍之間的距離大于15米(50ft)時,即可啟動推絲機構,實施遠距離推/拉式組合送絲。CoArc系統內設計巧妙、工藝精湛的管路系統還能使供氣系統減少壓降,使噴槍的供氣流量和控制更佳。CoArc系統還配有數據采集功能,可幫助客戶實施有效的質量控制,生產管理和成本控制。
 
  在電弧噴涂系統中采用一個控制平臺,對根據需要而構建的多個噴涂系統實施控制,是普萊克斯·大發公司的首創,它大大提高了設備的靈活性和適應性,給用戶帶來極大的便利和可觀的效益。
 
 
四、全新的控制技術全面提升了電弧噴涂的質量和再現性
 
 
  通過對噴涂工藝的閉環控制,CoArc系統將電弧噴涂提高到一個全新的水平上。這一全新水平的主要標志是:
 
 ?。?)對電弧噴涂工藝實施全面的閉環控制。
由于送絲速度的閉環控制的技術難度不是很高,因此一般的電弧噴涂設備都具有這一功能。而噴槍壓縮空氣的閉環控制的難度很高,一直是電弧噴涂設備想解決而沒有解決的難題。普萊克斯·大發公司采用了對“槍頭”壓力的閉環控制技術,解決了這一難題。從而在根本上完善了電弧噴涂工藝的控制技術,使之能對整個噴涂工藝進行閉環控制,而不是其中的某幾個工藝參數。
 
 ?。?)控制功能更全面。
CoArc系統除了可以控制“槍頭”氣體的壓力和控制送絲速度外,它還可在電源上或者在槍頭上對電壓實施監測和控制。眾所周知,大電流噴涂設備(電弧及等離子)不宜使用過長的電纜,即使是0.01歐姆的電阻,在數百安培的電流時,噴槍也要有可觀的壓降。因此,直接控制槍上的電壓,更能穩定地控制噴涂工藝。
由于CoArc系統對噴涂工藝實施了全面的閉環控制,可以使絲材的輸送和熔化更穩定,熔滴霧化的質量更好,顆粒的粒度分布更理想,粒子噴射的速度也更快。電弧噴涂涂層的質量和再現性也達到了前所未有的高度。
 
 
五、進一步拓展了電弧噴涂的應用,引領電弧噴涂的發展方向
 
 
  由于電弧噴涂是用電弧來熔化絲材的,因而其能量利用率極高,并且所有的顆粒都是完全熔融的,粒子的溫度也較高,涂層中粒子能牢牢地互相粘接在一起,因此電弧噴涂層結合強度也較高,尤其那些高熔點材料的涂層。電弧噴涂的金屬涂層具有極高的抗剝離、抗脫落、抗開裂性能。絕大多數電弧噴涂涂層的結合強度要遠大于材質相同的火焰噴涂層和等離子噴涂層。
 
  但是,一般的電弧噴涂設備結構簡單,控制系統配置較低,噴涂時工藝參數不易穩定,涂層的質量和再現性得不到保證,因而大大限制了電弧噴涂的應用?,F在大多數電弧噴涂設備用來噴鋁噴鋅大面積防腐,或者用在要求不高,使用工況不嚴酷的場合。
 
  由于CoArc系統對電弧噴涂的主要工藝參數均實施了計算機閉環控制,因而電弧噴涂工藝己經具備了精細工藝控制的所有特征,涂層的質量和再現性得到了質的提高。因此,CoArc系統具備了向高要求、嚴工況的應用領域擴展的條件,從而也大大擴展了電弧噴涂工藝的應用領域。
 
  目前,電弧噴涂應用領域的擴展不斷加大,例如,航空機械部門已采用BondArc75B鎳鋁絲來噴涂修復噴氣發動機法蘭。大型陶瓷涂層輥的粘接底層,已放棄使用高成本的等離子噴涂涂層,轉而采用電弧噴涂Alcro及Al1800絲材,這樣的粘接底層不僅成本極低(約為前者的五分之一),結合強度也比等離子噴涂要強,更為有意思的是電弧噴涂層的再覆蓋性能更好,可提高陶瓷面層的沉積效率及其與粘接底層間的結合強度。
 
  新型的CoArc電弧噴涂系統從全新的角度出發,全心全意為用戶著想,在設備開發上注意發揮電弧噴涂的固有技術特性,首次對電弧噴涂工藝實施了全面的閉環控制,把電弧噴涂提高到一個全新的水平上,使電弧噴涂涂層的質量和再現性有了質的提高。同時CoArc電弧噴涂系統也在多項技術上取得了足夠的領先,這將在今后較長的一段時間內引領世界電弧噴涂技術的發展。
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