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预喷涂装置作用原理

发布时间:2022-11-29 09:13:37

① 热喷涂技术的发展趋势

热喷涂技术目前在国内已经得到了比较广泛的推广应用,近年来发展的趋势和特点是: 作为新型的实用工程技术目前尚无标准的分类方法,一般按照热源的种类,喷涂材料的形态及涂层的功能来分。如按涂层的功能分为耐腐,耐磨,隔热等涂层,按加热和结合方式可分为喷涂和喷熔:前者是机体不熔化,涂层与基体形成机械结合;后者则是涂层再加热重熔,涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。
平常接触较多的一种分类方法是按照加热喷涂材料的热源种类来分的,按此可分为:①火焰类,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂;②电弧类,包括电弧喷涂和等离子喷涂;③电热法,包括电爆喷涂、感应加热喷涂和电容放电喷涂;④激光类:激光喷涂。 1、火焰喷涂:火焰喷涂包括线材火焰喷涂和粉末火焰喷涂。
<1>线材火焰喷涂法:是最早发明的喷涂法。它是把金属线以一定的速度送进喷枪里,使端部在高温火焰中熔化,随即用压缩空气把其雾化并吹走,沉积在预处理过的工件表面上。
图1 丝材火焰喷吐的装置示意图
图2 丝材火焰喷涂的原理示意图
图1表示丝材火焰喷涂的装置。图2则是丝材火焰喷涂枪的剖面图,它示出了丝材火焰喷涂的基本原理。喷涂源为喷嘴,金属丝穿过喷嘴中心,通过围绕喷嘴和气罩形成的环形火焰中,金属丝的尖端连续地被加热到其熔点。然后,由通过气罩的压缩空气将其雾化成喷射粒子,依靠空气流加速喷射到基体上,从而熔融的粒子冷却到塑性或半熔化状态,也发生一定程度的氧化。粒子与基体撞击时变平并粘结到基体表面上,随后而来的与基体撞击的粒子也变平并粘结到先前已粘结到基体的粒子上,从而堆积成涂层。
丝材的传送靠喷枪中空气涡轮或电动马达旋转,其转速可以调节,以控制送丝速度。采用空气涡轮的喷枪,送丝速度的微调比较困难,而且其速度受压缩空气的影响而难以恒定,但喷枪的质量轻,适用于手工操作;采用电动马达传送丝材的喷涂设备,虽然送丝速度容易调节,也能保持恒定,喷涂自动化程度高,但喷枪笨重,只适用于机械喷涂。在丝材火焰喷枪中,燃气火焰主要用于线材的熔化,适宜于喷涂的金属丝直径一般为1.8~4.8mm。但有时直径较大的棒材,甚至一些带材亦可喷涂,不过此时须配以特定的喷枪。
<2>粉末火焰喷涂法:它与丝材火焰喷涂的不同之处是喷涂材料不是丝材而是粉末。图3和图4分别为为粉末火焰喷涂装置和原理示意图。
图3 粉末火焰喷涂的典型装置
图4 粉末火焰喷涂的原理示意图
在火焰喷涂中通常使用乙炔和氧组合燃烧而提供热量,也可以用甲基乙炔,丙二烯(MPS),丙烷,氢气或天然气。火焰喷涂可喷涂金属,陶瓷,塑料等材料,应用非常灵活,喷涂设备轻便简单,可移动,价格低于其他喷涂设备,经济型好,是目前喷涂技术中使用较广泛的一种方法。但是,火焰喷涂也存在明显的不足。如喷出的颗粒速度较小,火焰温度较低,涂层的粘结强度及涂层本身的综合强度都比较低,且比其他方法得到的气孔率都。此外,火焰中心为氧化气氛,所以对高熔点材料和易氧化材料,使用时应注意。为了改善火焰喷涂的不足,提高结合强度及涂层密度,可采用将压缩空气或气流加速装置来提高颗粒速度;也可以采用将压缩气流由空气改为惰性气体的办法来降低氧化程度,但这同时也提高了成本。
2、爆炸喷涂
爆炸喷涂:利用氧气和乙炔气点火燃烧,造成气体膨胀而产生爆炸,释放出热能和冲击波,热能使喷涂粉末熔化,冲击波则使熔融粉末以700~800m/s的速度喷射到工件表面上形成涂层。图5为爆炸喷枪示意图。
图5 爆炸喷涂原理图
爆炸涂层形成的基本特征,一般认为仍然是高速熔融粒子碰撞基体的结果。爆炸喷涂的最大特点是粒子飞行速度高,动能大,所以爆炸喷涂涂层具有:①涂层和基体的结合强度高,②涂层致密,气孔率很低,③涂层表面加工后粗糙度低,④工件表面温度低。爆炸喷涂可喷涂金属,金属陶瓷及陶瓷材料,但是由于该设备价格高,噪音大,属氧化性气氛等原因,国内外应用还不广泛。目前世界上应用最成功的爆炸喷涂是美国联合碳化物公司林德分公司1955年取得的专利,其设备及工艺参数至今仍然保密。中国于1985年左右,由中国航天工业部航空材料研究所研制成功爆炸喷涂设备,就Co/WC涂层性能来看,喷涂性能与美国联合碳化物公司的水平接近。
在爆炸喷涂中,当乙炔含量为45%时,氧-乙炔混合气可产生3140℃的自由燃烧温度,但在爆炸条件下可能超出4200℃,所以绝大多数粉末能够熔化。粉末在高速枪中被输运的长度远大于等离子枪,这也是其粒子速度高的原因。
3、超音速喷涂
为了与美国碳化物公司的爆炸喷涂抗争,上世纪60年代初期,美国人J.Browning发明了超音速火焰喷涂技术,称之为Jet-Kote,并于1983年获得美国专利。近些年来,国外超音速火焰喷涂技术发展迅速,许多新型装置出现,在不少领域正在取代传统的等离子喷涂。在国内,武汉材料保护研究所,北京钢铁研究总院,北京钛得新工艺材料有限公司等也在进行这方面研究,并生产出有自己特色的超音速喷涂装置。
图6 超音速火焰喷涂枪
燃料航空煤油与助燃剂(O2)以一定的比例导入燃烧室内混合,爆炸式燃烧,因燃烧产生的高温气体以高速通过膨胀管获得超音速。同时通入送粉气(Ar或N2),定量沿燃烧头内碳化钨中心套管送入高温燃气中,一同射出喷涂于工件上形成涂层。
在喷涂机喷嘴出口处产生的焰流速度一般为音速的4倍,即约1520m/s,最高可高达2400m/s(具体与燃烧气体种类,混合比例,流量,粉末质量和粉末流量等有关)。粉末撞击到工件表面的速度估计为550-760m/s,与爆炸喷涂相当。Jet-Kote法之所以能有这么高的速度,关键在于按流体力学的原理合理设计制造了一个喷嘴,称之为Laval管的膨胀管。
图7 Laval管
由流体力学知:对一维可压缩流体,则有:ds/s=(M²-1)dv/v
其中:S―管器截面积;M=v/v声(马赫数); V-流体速度
由式中我们看出:当V>v声,即M>1时,则dv与ds符号相同,即随管道截面积变大(ds为正)时,流体速度也增大。当V<v声,即M<1时,则dv与ds符号相反,即随管器截面积变小(ds为负)时,流体速度亦增大。所以,只要管子设计合理,则流体在速度低时,只要经过足够压缩,即可在管器某一截面(如AB)达到声速,过了这一截面后,将获得超音速。超音速喷涂法具有如下的特点:
①粉粒温度较低,氧比较轻(这主要是由于粉末颗粒在高温中停留时间短,在空气中暴露时间短的缘故,所以涂层中含氧化物量较低,化学成分和相的组成具有较强的稳定性),但只适于喷涂金属粉末、Co-Wc粉末以及低熔点TiO2陶瓷粉末;
②粉粒运动速度高。
③粉粒尺寸小(10~53>μm)、分布范围窄,否则不能熔化。
④涂层结合强度、致密度高,无分层现象。
⑤涂层表面粗糙度低。
⑥喷涂距离可在较大范围内变动,而不影响喷涂质量。
⑦可得到比爆炸喷涂更厚的涂层,残余应力也得到改善。
⑧喷涂效率高,操作方便。
⑨噪音大(大于120dB),需有隔音和防护装置。 1、电弧喷涂:
电弧喷涂:在两根焊丝状的金属材料之间产生电弧,因电弧产生的热使金属焊丝逐渐熔化,熔化部分被压缩空气气流喷向基体表面而形成涂层。电弧喷涂按电弧电源可分为直流电弧喷涂和交流电弧喷涂。直流:操作稳定,涂层组织致密,效率高。交流:噪音大。电弧产生的温度与电弧气体介质、电极材料种类及电流有关(如Fe料,电流280安,电弧温度为6100K)。但一般来说,电弧喷涂比火焰喷涂粉末粒子含热量更大一些,粒子飞行速度也较快,因此,熔融粒子打到基体上时,形成局部微冶金结合的可能性要大的多。所以,涂层与基体结合强度较火焰喷涂高1.5~2.0倍,喷涂效率也较高。电弧喷涂还可方便地制造合金涂层或“伪合金”涂层。通过使用两根不同成分的丝材和使用不同进给速度,即可得到不同的合金成分。电弧喷涂与火焰喷涂设备相似,同样具有成本低,一次性投资少,使用也方便等优点。但是,电弧喷涂的明显不足,喷涂材料必须是导电的焊丝,因此只能使用金属,而不能使用陶瓷,限制了电弧喷涂的应用范围。近些年来,为了进一步提高电弧喷涂涂层的性能,国外对设备和工艺进行了较大的改进,公布了不少专利。例如,将甲烷等加入到压缩空气中作为雾化气体,以降低涂层的含氧量。日本还将传统的圆形丝材改成方形,以改善喷涂速率,提高了涂层的结合强度。
2、等离子喷涂:
等离子喷涂:包括大气等离子喷涂,保护气氛等离子喷涂,真空等离子喷涂和水稳等离子喷涂。等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法,它具有:①超高温特性,便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高,涂层致密,粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体,所以喷涂材料不易氧化。
<1>等离子的形成(以N2为例)
图8 等离子体发生过程示意图。
0°k时,N2分子的两个原子程哑铃形,仅在x,y,z方向上平动;
大于10°k时,开始旋转运动;
大于10000°k时,原子间产生振动,分子与分子间碰撞,则分子会发生离解变为单原子:
N2+Ud——>N+N 其中 Ud为离解能
温度再升高,原子会发生电离: N+Ui——>N++e 其中 Ui为电离能
气体电离后,在空间不仅有原子,还有正离子和自由电子,这种状态就叫等离子体。
等离子体可分为三大类:①高温高压等离子体,电离度100%,温度可达几亿度,用于核聚变的研究;②低温低压等离子体,电离度不足1%,温度仅为50~250度;③高温低压等离子体,约有1%以上的气体被电离,具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。
<2>喷涂原理:
图9 等粒子喷涂原理
等粒子喷涂是利用等离子弧进行的,离子弧是压缩电弧,与自由电弧项比较,其弧柱细,电流密度大,气体电离度高,因此具有温度高,能量集中,弧稳定性好等特点。
按接电方法不同,等离子弧有三种形式:
①非转移弧:指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上,工件不带电,在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧,工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热,造成全部或部分电离,然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)。等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。
②转移弧:电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源,工件接正极,电弧飞越喷枪的阴极和阳极(工件)之间,工作气体围绕着电弧送入,然后从喷嘴喷出。等离子切割,等离子弧焊接,等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。
③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末,转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴,工件均接在正极。等离子喷焊采用这种等离子弧。
进行等粒子喷涂时,首先在阴极和阳极(喷嘴)之间产生一直流电弧,该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体,并从喷嘴喷出,形成等离子焰,等离子焰的温度很高,其中心温度可达30000°k,喷嘴出口的温度可达; 15000~20000°k。焰流速度在喷嘴出口处可达1000~2000m/s,但迅衰减。粉末由送粉气送入火焰中被熔化,并由焰流加速得到高于150m/s的速度,喷射到基体材料上形成膜。
图10 等离子焰流温度分布
<3>等粒子喷涂设备:等离子喷涂设备主要包括:
①喷枪:实际上是一个非转移弧等离子发生器,是最关键的部件,其上集中了整个系统的电,气,粉,水等。
②电源:用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。
③送粉器:用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。
④热交换器:主要用以使喷枪获得有效的冷却,达到使喷嘴延寿的目的。
⑤供气系统:包括工作气和送粉气的供给系统。
⑥控制框:用于对水,电、气、粉的调节和控制。
<4>等粒子喷涂工艺:
在等粒子喷涂过程中,影响涂层质量的工艺参数很多,主要有:
①等离子气体:气体的选择原则主要根据是可用性和经济性,N2气便宜,且离子焰热焓高,传热快,利于粉末的加热和熔化,但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低,等离子弧稳定且易于引燃,弧焰较短,适于小件或薄件的喷涂,此外Ar气还有很好的保护作用,但Ar气的热焓低,价格昂贵。气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速,从而影响喷涂效率,涂层气孔率和结合力等。流量过高,则气体会从等离子射流中带走有用的热,并使喷涂粒子的速度升高,减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间,导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态,结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差,沉积速率也会显著降低;相反,则会使电弧电压值不适当,并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下,会引起喷涂材料过热,造成喷涂材料过度熔化或汽化,引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集,然后以较大球状沉积到涂层中,形成大的空穴。
②电弧的功率:电弧功率太高,电弧温度升高,更多的气体将转变成为等离子体,在大功率、低工作气体流量的情况下,几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流,等粒子火焰温度也很高,这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变,喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。而电弧功率太低,则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰,又会引起粒子加热不足,涂层的粘结强度,硬度和沉积效率较低。
③供粉:供粉速度必须与输入功率相适应,过大,会出现生粉(未熔化),导致喷涂效率降低;过低,粉末氧化严重,并造成基体过热。送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率,一般来说,粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。
④喷涂距离和喷涂角:喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度,涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。喷涂距离过大,粉粒的温度和速度均将下降,结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降;过小,会使基体温升过高,基体和涂层氧化,影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下,喷距适当小些为好。
喷涂角:指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。该角小于45度时,由于“阴影效应”的影响,涂层结构会恶化形成空穴,导致涂层疏松。
⑤喷枪与工件的相对运动速度:喷枪的移动速度应保证涂层平坦,不出线喷涂脊背的痕迹。也就是说,每个行程的宽度之间应充分搭叠,在满足上述要求前提下,喷涂操作时,一般采用较高的喷枪移动速度,这样可防止产生局部热点和表面氧化。
⑥基体温度控制:较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度,然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施,使其保持原来的温度。近几年来,在等离子喷涂的基础上又发展了几种新的等离子喷涂技术,如:
3、真空等离子喷涂(又叫低压等离子喷涂)
真空等离子喷涂是在气氛可控的,4~40Kpa的密封室内进行喷涂的技术。因为工作气体等离子化后,是在低压气氛中边膨胀体积边喷出的,所以喷流速度是超音速的,而且非常适合于对氧化高度敏感的材料。
4、水稳等离子喷涂
前面说的等离子喷涂的工作介质都是气体,而这种方法的工作介质不是气而是水,它是一种高功率或高速等离子喷涂的方法,其工作原理是:喷枪内通入高压水流,并在枪筒内壁形成涡流,这时,在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间产生直流电弧,使枪筒内壁表面的一部分蒸发、分解,变成等离子态,产生连续的等离子弧。由于旋转涡流水的聚束作用,其能量密度提高,燃烧稳定,因此,可喷涂高熔点材料,特别是氧化物陶瓷,喷涂效率非常高。 1、电爆喷涂:在线材两端通以瞬间大电流,使线材熔化并发生爆炸。此法专用来喷涂气缸等内表面。
2、感应加热喷涂:采用高频涡流把线材加热,然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。
3、电容放电加热:利用电容放电把线材加热,然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。 把高密度能量的激光束朝着接近于零件的基体表面的方向直射,基体同时被一个辅助的激光加热器加热,这时,细微的粉末以倾斜的角度被吹送到激光束中。图11 激光喷涂
熔化粘结到基体表面,形成了一层薄的表面涂层,与基体之间形成良好的结合(喷涂环境可选择大气气氛或惰性气体气氛,或真空下进行)。

② 涂覆机工作原理

近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,面向工业自动化控制的数控系统的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它的发展使机械化和自动化有机的结合在一起。针对目前涂装行业的特殊需求,以前以人工喷涂为主的生产模式逐渐转化为自动喷涂。自动喷涂具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险等特点,因此这种自动喷涂模式已受到许多行业的重视,并越来越广泛地得到了应用。 针对自动喷涂的特点,为了完成数字化控制,研制和开发了基于工业计算机和运动控制卡Adt836的底层控制系统。采用这样的集成运动控制卡,简化整个控制系统的硬件电路结构,提高系统的可靠性和控制精度。 选择性涂覆机系统组成 主要有Adt-TP104控制器,辅助接线端子,基于DOS开发的喷涂机软件控制系统组成。 控制器内置Adt836运动控制卡,它是深圳市众为兴数控技术有限公司研发,基于PC104总线的高性能六轴伺服/步进控制卡,位置可变环形,可在运动中随时改变速度,具有直线,圆弧,连续差补等功能。速度控制可采用定速和直线/S曲线加减速,可做非对称直线加减速,可自动/手动减速,在定量驱动时可防止速度曲线产生的三角波形。具有48路数字输入,32路数字输出。 控制器支持RS233通讯,可方便程序下载更新,数据备份。 其工作原理,由运动控制器发出脉冲指令给伺服或步进控制单元,驱动电机动作。最大的输出脉冲频率为4MHz。在驱动过程中,如果检测到外部的停止信号则控制器立即发出停止脉冲输出的操作。如果在驱动过程中,系统检测到硬件限位信号,则立即停止驱动,从而保证机械系统的安全性。进行喷涂操作时,通过控制器向外部发出一个输出信号,从而控制喷枪的开关。 至于发多少个脉冲,以及运动过程中需要检测信号,控制哪个输出操作,都可以通过软件来方便实现。836控制卡的脉冲输出是共阳极、“脉冲+方向”或“脉冲+脉冲”的接线方式。 运动控制卡的接线方式 软件系统采用教导式编程方式,用户只要将机械对应的轴移动到所要的位置,控制系统会自动记忆此处的坐标,对于一个待加工的工件,教导时可以根据工件的形状来确定加工的轨迹。 如果要按照图5所示,A-B-C-D-E的路线加工,则教导数据时首先将运动轴运动到A处,然后记下此处的坐标,接着移动轴到B处,记下此处的坐标,那么系统就会根据两点成线的法则自动形成一条从A到B的线段,其他的照此就可以完成。对于每段的速度可单独设定,这样保证喷涂的效果,因有的地方需要喷的油漆较多,那么就可以慢速运动,有的地方要求油漆少,就可以快速运动。可调的速度保证了喷涂的效果同时也保证机械在运动时不会有太大的振动。当然也可以采用往复式的喷涂,对喷涂的工件重复喷涂,以求好的喷涂效果。如果所喷涂的工件有圆弧的形状。 那么教导数据时只要记下圆弧开始点的A坐标,任意中间点的B坐标,圆弧结束点的C坐标,则系统根据三点成圆弧的规则,自动会形成一个圆弧的轨迹。至于是顺时针圆弧或者逆时针,系统会根据使用者教导数据的顺序自动进行判定。 至于喷涂时的轨迹不一定要做标准的直线段,也可以是如图7所示的直线轨迹。 M形折线段。具体看喷涂的工艺要求。因为是采用教导式的编程方式,用户可以随心所欲的指定加工轨迹。对于空间的圆弧,教导数据时可以将空间圆弧拆分为多段小空间直线来完成,因Adt836卡具有六轴直线差补功能。当然对于喷涂来讲,细分的线段不需要十分的短小。 以上是对于教导的轨迹作以简单的说明分析,实际加工时可能有气缸之类的操作,有时候需要检测气缸到位的信号(当然也可能是其他外部检测信号),同时在哪个点处开喷枪,哪个点处关喷枪,这些都要在教导数据时完成。教导数据采用的表格式编程,类似与Excel表格,在对应的“输入”和“输出”类输入您要检测或执行输出操作的端口号,系统会在加工运行时自动检测输入信号,有输出操作的便执行相应的输出操作。 当然实际喷涂时由于本身喷枪的雾化和扇形功能,喷涂时形成一个大的雾化面,所以有时不需要教导的轨迹一定要是工件的形状,由于表格的操作非常的简便,插入,删除,复制,修改都可以使用,当教导完毕后,可以试运行,不理想的地方可以使用上述的编辑功能重新修订数据。 选择性涂覆机坐标说明 系统采用机械原点作为系统的参考坐标系,对于六轴的系统,每个轴都要有个原点信号。那么在教导数据时首先要回原点。回原点时系统检测到原点信号后,坐标系对应各轴的坐标计为0,以后各轴的运动坐标都参考这个坐标系。 为更有效的编辑教导数据,在软件设计时采用了教导+指令的编程模式,用户可以教导几行数据,利用跳转,循环指令就可以完成多次的往复喷涂操作,也采用了类Windows的复制粘贴功能,可将一整块数据复制到指定的位置。再配合插入,删除,修改等编辑操作方便快速的实现加工数据的教导工作。 结语 本文介绍了基于Adt836运动控制卡的Adt-TP104控制器在喷涂系统中的设计,这种控制器的体积小,响应速度快、操作简单,可视化的人机界面操作起来非常方便,目前已在涂装行业占有一席之地,随着技术的不断提升进步,将会在涂装行业的到越来越广泛的应用。 选择性涂覆机 http://www.tensun.cn/

③ 涂布机的工作原理

涂布机工作原理及特点:
涂布机用于BOPP封箱胶粘带的涂布生产。将成卷的基材涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等,并烘干后收卷。它采用专用的高速涂布头,能有效降低气泡的产生,涂布机的收放卷均配置全速自动接膜机构,张力闭环自动控制。
涂布机的工作流程:将成卷的基材,如:纸张、布匹、皮革、铝箔、塑料薄膜等,涂上一层特定功能的胶、涂料或油墨等,并烘干后收卷。
涂布机
涂布机自动涂布机的工作原理:用于网印制版的自动涂布机的工作原理是相同的,但其性能根据不同的机型及不同的生产厂家而不同。丝网涂布机在垂直的机架上都设有能夹紧网框的装置。丝网区的前后是水平的涂布机构,这个涂布机构由涂布槽,以及控制涂布槽角度和压力的机械部件或气动部件组成。
涂布机构两端装在涂布机的垂直支撑臂上,通过皮带、链条或电缆的传动,使涂布机构上下运动,沿丝网的表面涂布。传动机构连接在伺服或变频电机上,使其操作平稳,并能够精确控制涂布机构的位置。
涂布前,将清洁的,绷好网的网版从涂布机前面装入,有的机型也可从侧面装入网版。在为大幅面网框设计的机型中,侧面装版更为常见,因为网框大且笨重,侧面装版,可使抬升量和搬动量小一些。在自动丝网涂布机与其他自动丝网处理设备(如清洁设备、再生设备、干燥装置和显影机)联机运行时,从侧面装版更为便利。不管网版是如何装上的,一旦网版处于正确的位置,气动夹紧装置或机械式夹紧装置即闭合,将网版锁定。为了操作更为方便,许多机型都有脚踏板控制版夹动作,操作人员可以腾出双手来控制网版。安装完网版,向自动涂布机灌入相应的感光乳剂后,即可开始涂布。根据控制系统和设备所具有的功能,设备可同时对丝网的两面进行涂布。涂布方式有两种,一是通过多次湿压湿的操作在丝网上涂布感光乳剂;或是在每次涂布之后加上干燥的过程。在材料表面上定量涂布粘合剂或涂料等液体(或熔体)高分子材料的机械。
适用于PVC/PE膜等软性基材的生产
简单的说就是把胶涂在薄膜上。具体的包括涂胶、烘干、收卷和张力的控制。薄膜可以是PVC,PE,PET...也可以是一些纸张,例如再离型纸上涂上热熔胶涂布机是为适应货物集装化储存、运输及机械化装卸作业的包装要求,设计制造了托盘式涂布机、压顶式阻拉型涂布机、预拉型自动薄膜涂布机系列产品,广泛使用与外贸出口、食品饮料、制灌、造纸、染料、塑胶化工、玻璃陶瓷、机电铸件等产品的集装成本,提高生产效率,又能防止货物在搬运过程的损坏,并起到防尘,防潮及保洁作用。涂布机械工作原理是将被缠绕物体放置于转盘中央,启动转盘电机转动,自然地带动转盘转动,使物体实现了外围的缠绕膜机。与此同时升降机电机也启动,带动缠绕捆扎机整个组合体做上下运动,达到物体高度方向的缠绕,这就实现了物体整个外表的缠绕包装。这样
不仅有利于货物储存、运输及机械化装卸作业的包装要求,又能防止货物在搬运过程的损坏,起到防尘,防潮及保洁作用,也降低了生产成本,提高了生产效率。在缠绕过程中主要的是对薄膜拉紧力的调整以及穿膜。一般通过调整转盘转速和调节电机的转速就能达到薄膜张紧程度。只要知道转盘转速越快,电机转动越慢,膜就会越紧,反之越松这个原理就不难操作了。
涂布机的用途:
适用于鞋材、电子行业、海棉、EVA、PE、布料等涂胶。

④ 静电喷涂的工艺介绍

静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电,并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。

也可以可理解为是利用电荷同性相斥,异性相吸的基本特性设计成的一种新型涂漆方法。它是借助直流高压电场的作用,使喷枪喷出的漆雾雾化得更细,同时使漆雾带电,通过静电引力而沉积在带异种电荷的工件表面形成均匀的漆膜,实现涂漆的目的,是将机械雾化与静电引力、斥力结合在一起的一种高效涂装方式。

(4)预喷涂装置作用原理扩展阅读

静电喷涂工艺(静电喷塑)与传统的喷漆工艺相比较,具有的显著优势:

1、施工环境和劳动条件好。在高压静电场中喷涂时,漆雾的扩散也远不及气压喷涂或无气喷涂时那样多,这样就使涂饰环境的污染得到明显的改善。

2、涂层外观质量优异,附着力及机械强度强;

3、喷涂施工固化时间短;

4、涂层耐腐耐磨能力高出很多;

5、不需底漆;施工简便,对工人技术要求低;

6、成本低于喷漆工艺;

7、有些施工场合已经明确提出必须使用静电喷塑工艺处理;

8、静电喷粉喷涂过程中不会出现喷漆工艺中常见的流淌现象。

⑤ 怎样进行布袋除尘器预涂灰

新布袋投入使用前,须进行预涂灰,使预涂层均匀分布在滤袋表面,以保护滤袋在锅炉启动时大量油烟污染布袋,防止糊袋,延长滤袋使用寿命。具体操作步骤要求如下:
1、布袋预涂灰是在锅炉点火前使用引风机进行的;
2、布袋预涂灰时应确保清灰系统不工作;
3、将装满粉煤灰的专用罐车输灰管接到预喷涂装置的接管上,压紧接口密封好。
4、启动2 台锅炉引风机,风机开度逐渐增大到40%以上。
5、先开启同一烟道的其中1 个通道对应出、入口挡板门,关闭其他通道的出、入口挡板门, 开启罐车的灰泵打灰。
6、根据滤室的压差增加判断预涂灰结果,当对应通道的压降增加到200-300Pa( 花板上下压差) 时,就获得了充分的预涂灰。
7、检查涂灰均匀性:人员要进入除尘器净气室内逐个室检查预涂灰的情况。方法是将滤袋抽出检查。以观察不到布袋本来的外表面为标准。如发现涂灰不均匀,检查系统,找出原因,重复预涂灰操作步骤,直到检查合格为止。

⑥ 说明热喷涂的主要工艺过程

我是做热喷涂前处理设备喷砂机的。那么在这里对前处理喷砂相关技术成果提供给大家,彼此提高。

热喷涂工艺与喷砂工艺技术分析

1、热喷涂前表面吹砂粗化的目的

基体表面的喷砂预处理是采用高硬度的磨料颗粒高速喷射基体表面,对基体表面产生冲刷、凿削和锤击作用,以除去基体表面的铁锈、鳞皮、毛刺、焊渣、旧陶瓷涂层等污物,并形成具有相当粗糙度的基体表面,使金属基体裸露出新鲜的活性表面,同时产生净化、粗化和活化效果。此外,喷砂还对基体材料有一定的应力松弛并具有提高其疲劳强度的作用。加之喷砂的生产效率高,因此特别适合于大面积、大批量生产产品的表面预处理和现场施工,因而成为工业上常用的一种表面预处理方法。

2、热喷涂对吹砂表面粗糙度有哪些要求

为了获得满意的涂层结合强度,热喷涂对基体表面喷砂处理后的粗糙度有特定的要求。

2.1以表面粗糙度(Ra 即喷砂表面波峰与波谷的算术平均值)表示不同情况下热喷涂合适的表面粗糙度值,列于下表。

应用对象表面粗糙度Ra/μm 大多数喷涂层 薄金属件 塑料件

2.5-13 1.3 6

通常,随着表面粗糙度增大,涂层的结合强度提高。但表Ra >10μm后,这种效果就大大减弱。欲获得佳的涂层结合强度,其相应的表面粗糙度尺寸应为被喷涂粉末直径的3/4好。

2)以喷砂态的表面形貌表示

按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准的规定,热喷涂时钢铁材料的喷砂除锈分级要求达到高级Sa3.0,即金属基体呈现白色,喷砂后的表面无各种明显的油、脂、灰尘、轧皮、锈斑、涂膜、氧化物、腐蚀产物和其他外来物质。至少应达到近白色的次高级Sa2.5级。喷砂后基体表面的形貌和颜色应与钢材表面喷砂的标准等级图片或标准等级样板进行比较评定。

3、吹砂气体压力对基体表面性能有什么影响

喷砂气体压力的改变对基体表面内应力影响大,采用高压气体对薄板、长件表面喷砂,常常会引起工件的扭曲变形,软基体(如铝、锌、巴氏合金等)表面会镶嵌喷砂的磨料。另外,随着喷砂气体压力的增加,基体表面活性增强,表面粗糙度值增大,喷砂效率提高。钢铁、不锈钢、合金钢工件,气体压力值应≥ 0.5Mpa。 对于软基体工件,气体压力值应≤ 0.3MPa。

4、吹砂距离、角度、时间对基体表面性能有什么影响

吹砂距离的变化,对吹砂效率影响大,其次是影响机体表面粗糙度,一般基体表面硬度大于45HRC,吹砂距离为100mm~150mmm,基体表面硬度在25HRC~45HRC之间,吹砂距离为150mm~200mm,软基体表面硬度小于150HB,吹砂距离为250mm~300mm。

吹砂角度的改变主要影响基体表面的粗糙度,吹砂角度由30°~75°变化时,随着吹砂角度增加,粗糙度随之增大,但佳的吹砂角度为70°~80°。

吹砂时间的改变对基体表面活化程度有较大的影响,一般随着对工件固定不动的吹砂时间的增加,表面活性增加,但吹砂时间达到20S左右时,表面活性基本达到饱和。一般基体表面粗糙度达到Sa3级,吹砂时间约在5S~10S。

5、如何选择喷砂磨料的形态

喷砂磨料必须清洁、干燥、有棱有角,忌用铸件抛丸清理后用过的磨料进行热喷涂的喷砂预处理。磨料在喷砂过程中依磨料种类和性能不同,会产生不同程度的粉碎。微细的粉尘既影响喷砂效率,也会沉积在基体的预处理表面,将影响喷涂涂层的结合,还会污染环境。因此,当磨料的粉碎超过20%时,应筛去微粉,将磨料清洗烘干后再用。好采用50%回收磨料+50%新磨料的混合磨料再用。

6、射吸式吹砂机的原理

射吸式(又称吸入式)喷砂机是利用压缩空气流在喷砂枪的射吸室内造成的负压,通过砂管吸入砂粒,并随气流从喷嘴喷出对工件表面进行粗化预处理的装置。这种喷砂方法设备简单,使用方便,但砂的吸入量较少、喷射速度较低,喷砂效率不高,通常用于小面积或薄壁件及有色金属的喷砂处理。射吸式喷砂机结构示意图如图所示,在喷砂过程中,从空气喷嘴喷出的高速气流在周围形成负压,通过吸砂管把磨料从喷砂箱底部的锥型料斗处吸进,带入高速喷出的气流中。在高速气流中,磨料被加速,喷射到工件基体表面。在封闭的喷砂柜中,撞击到工件表面的砂粒被弹射,收集在喷砂柜中,经过筛网筛分下落到漏斗内,并被回收循环使用。磨料可被连续使用,直至磨料破碎失去喷砂效果为此。射吸式喷砂机有小型的手工操作的装置以及中型的、完全自动化体系的装置。这种喷砂机适宜使用相对密度较小的非金属磨料,不适合使用相对密度较大的金属磨料。因为相对密度较大,且粒度较大的铸铁砂或钢砂需要更大的负压吸入力。

与压力式喷砂机和离心喷砂机相比,射吸式喷砂枪的生产效率较低,吸砂管路较短,只适用于加工体积较小的工件,但这种喷砂枪结构简单,价格低,使用灵活,维护方便,在现场可用于小面积的局部喷砂处理。射吸式喷砂枪需要的压缩空气流量较小,但要求使用较高的压力,通常为0.52MPa~0.7MPa。


8、吹砂粗化预处理的缺点有哪些

1)不适于已精加工的零件或对加工精度要求高的零部件的预处理。

2)不能直接用于清除黏性的或有弹性的污染物,如脂类、油或沥青等。(可考虑湿式喷砂)

3)不能对带有深凹槽或包围腔室的复杂零件进行喷砂,在这些部位喷砂,很容易造成磨料堆积。

4)磨料喷砂能在工件表面产生残余压缩应力,特别是在采用钢丸或玻璃珠喷砂时更是如此。这对于提高制件的疲劳强度有利,但对于电器部件如电机用硅钢片铁芯,喷砂处理将会改变其电磁性能,造成有害影响。

5)射吸式喷砂机和离心式喷砂机能够喷砂的工件尺寸受到限制。离心式喷砂机只适于喷涂大批量的同一种零件,生产的柔性小。

6)喷砂产生相当大的粉尘和噪声,污染环境。可以考虑湿喷砂或循环回收式环保喷砂及喷砂房对粉尘及噪声进行治理。

9、如何选择吹砂磨料的粒度

喷砂磨料粒度的选择主要取决于所需要的表面粗糙度,也与磨料的硬度、涂层厚度和喷砂用空气压力等因素有关。实际使用的喷砂磨料,其粒度范围通常分为三挡;

粗砂(0.6mm~2.0mm,-1目~+30目),中粗砂(0.425mm~1.4mm,-14目 ~ +40目),细砂(0.18mm~0.6mm,-30目 ~ + 80目)。当要求喷涂涂层厚度超过0.25mm时,推荐采用粗砂,以提高基体的表面粗糙度,获得佳的粘结性能 ;当涂层厚度小于0.25mm,要求基体表面的比较均匀时,则宜采用中粗砂,能达到满意的粘结强度;当涂层厚度小于0.25mm,且涂层以喷涂态(不经后加工)使用时,即要求喷涂态涂层的表面比较均匀、光洁时,宜采用细砂喷砂。细砂喷砂时,单位时间单位面积上冲击基体表面的磨料数目和接触面积均大,因而喷砂效率高,但表面粗糙度小;反之,磨料粒度大、喷砂效率低,表面粗糙度增大。

对于各种金属基体,推荐采用的磨料粒度为0.25mm~ 1.18mm(-16目 ~+ 60目);对于大多数塑料基体,则宜采用0.15mm~0.25mm(-60目 ~+ 100目)磨料;对于薄涂层,特别是薄基体,应采用细粒度磨料,其粒度范围为0.125mm~0.71mm(-25目~+120目);对于厚度大于0.25mm的厚涂层,或为了获得好的结合强度,则应采用较粗的磨料,其粒度范围为0.71mm~1.00mm(-25目~+18目),以产生更粗糙的表面。

10、电火花粗化法和人工粗化法

电火花粗化法是在基体表面经去油、锈处理后,使用镍丝(板)或铝丝等做电极,同另一电极基体表面接触产生电弧,使镍或铝熔粘于钢或制品的表面,通过持续不断地接触,在基体表面生成一层粗糙的镍或铝薄焊层,达到基体表面粗化的目的。

电火花粗化属手工操作,生产效率低,但设备简单,使用方便,特别适合于不允许或无法喷砂粗化、硬化表面或局部部位的宏观粗化。

人工粗化法是工件的表面采用喷砂处理,粗糙度达不到涂层要求时,则需对喷涂的基体表面再进行人工粗化,包括在其表面开沟槽,打眼和埋螺钉,以便增加涂层的啮合能力与分散涂层的内应力

⑦ 简述热喷涂技术的原理,种类和技术特点以及主要的应用领域

1
热喷涂技术概述
众所周知, 除少数贵金属外,金属材料会与周围介质发生化学反应和电
化学反应而遭受腐蚀. 此外,金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为
严重.大量的金属构件因腐蚀和磨损而失效, 造成极大的浪费和损失. 据一些
工业发达国家统计, 每年钢材因腐蚀和磨损而造成的损失约占钢材总产量的
10 %, 损失金额约占国民经济总产值的2 - 4 %. 如果将因金属腐蚀和磨损
而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统计在内的
话, 其数值更加惊人. 因此, 发展金属表面防护和强化技术, 是各国普遍关
心的重大课题.
随着尖端科学和现代工业的发展,各工业部门越来越多地要求机械设备
能在高参数(高温、高压、高速度和高度自动化)和恶劣的工况条件(如严重的
磨损和腐蚀)下长期稳定的运行.因此,对材料的性能也提出更高要求. 采用
高性能的高级材料制造整体设备及零件以获得表面防护和强化的效果, 显然
是不经济的,有时甚至是不可能的。所以, 研究和发展材料的表面处理技术就
具有重大的技术和经济意义。而表面处理技术也在这种需求的推动下获得了
飞速的发展和提高.
热喷涂技术就是这种表面防护和强化的技术之一, 是表面工程中一门重
要的学科. 所谓热喷涂, 就是利用某种热源, 如电弧、等离子弧、燃烧火焰
等将粉末状或丝状的金属和非金 属涂层材料加热到熔融或半熔融状态, 然
后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预
处理的基体材料表面, 与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层
的一种技术。
一. 热喷涂技术的分类
根据热源的种类热喷涂技术主要分类为:
热 源 温 度 ℃ 喷 涂 方 法
粉末火焰喷涂(焊)
火 丝材火焰喷涂
约3000 陶瓷棒材火焰喷涂
焰 高速火焰喷涂(HVOF)
爆炸喷涂(D - GUN)
电 弧 约5000 电弧喷涂
大气等离子喷涂(APS)
等离子弧 10000 以上 低压等离子喷涂(LPPS)
水稳等离子喷涂
2
各种热喷涂方法的热源温度和流速
二. 热喷涂设备
虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异, 但依据热喷涂技术的原理,
其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组
成.下图为等离子喷涂的设备配置图.
三. 热喷涂工艺
热喷工艺过程如下:
工件表面预处理 → 工件预热 → 喷涂 → 涂层后处理
1. 表面预处理
为了使涂层与基体材料很好地结合,基材表面必须清洁及粗糙, 净化和
粗化表面的方法很多, 方法的选择要根据涂层的设计要求及基材的材质、形
状、厚薄、表面原始状况以及施工条件等因素而定.
净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢,如氧化皮、油渍、油漆及
低速火焰喷涂
250 500 750 1000 m/s
2500 5000 7500 10000 oC
0
0
电弧喷涂
等离子喷涂
高速火焰喷涂
温度
速度
3
其他污物, 关键是除去工件表面和渗入其中的油脂. 净化处理的方法有, 溶
剂清洗法、蒸汽清洗法、碱洗法及加热脱脂法等.
粗化处理的目的是增加涂层与基材间的接触面, 增大涂层与基材的机械
咬合力, 使净化处理过的表面更加活化,以提高涂层与基材的结合强度. 同时
基材表面粗化还改变涂层中的残余应力分布,对提高涂层的结合强度也是有
利的. 粗化处理的方法有喷砂、机械加工法(如车螺纹、滚花)、电拉毛等。
其中喷砂处理是最常用的粗化处理方法,常用的喷砂介质有氧化铝、碳化硅
和冷硬铸铁等。喷砂时,喷砂介质的种类和粒度、喷砂时风压的大小等条件
必须根据工件材质的硬度、工件的形状和尺寸等进行合理的选择。对于各种
金属基体,推荐采用的砂粒粒度约为16-60 号砂,粗砂用于坚固件和重型件
的喷砂,喷砂压力为0.5-0.7Mpa,薄工件易于变形,喷砂压力为0.3-0.4
Mpa。特别值得注意的一点是,用于喷砂的压缩空气一定要是无水无油的,
否则会严重影响涂层的质量。喷涂前工件表面的粗化程度对大多数金属材料
来说2.5-13 μmRa 就够了。随着表面粗糙度的增加涂层与基体材料的结合
增强,但是当表面粗糙度超过10μmRa 后,涂层结合强度的提高程度便会减
低。
对于一些与基材粘结不好的涂层材料, 还应选择一种与基体材料粘结好
的材料喷涂一层过渡层,称为粘结底层,常用作粘结底层的材料有Mo、NiAl、
NiCr 及铝青铜等.粘结底层的厚度一般为0.08-0.18μm。
2.预热
预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气, 提高喷涂粒子与工件接
触时的界面温度, 以提高涂层与基体的结合强度;减少因基材与涂层材料的
热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂. 预热温度取决于工件的大小、形
状和材质,以及基材和涂层材料的热膨胀系数等因素,一般情况下预热温度控
制在60 - 120 ℃之间.
3.喷涂
采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况
及对涂层质量的要求。例如,如果是陶瓷涂层,则最好选用等离子喷涂;如
果是碳化物金属陶瓷涂层则最好采用高速火焰喷涂;若是喷涂塑料则只能采
用火焰喷涂;而若要在户外进行大面积防腐工程的喷涂的话,那就非灵活高
效的电弧喷涂或丝材火焰喷涂莫属了。总之,喷涂方法的选择一般来说是多
样的,但对某种应用来说总有一种方法是最好的。
预处理好的工件要在尽可能短的时间内进行喷涂,喷涂参数要根据涂层
材料、喷枪性能和工件的具体情况而定, 优化的喷涂条件可以提高喷涂效率、
并获得致密度高、结合强度高的高质量涂层.
4.涂层后处理
喷涂所得涂层有时不能直接使用, 必须进行一系列的后处理.
4
用于防腐蚀的涂层,为了防止腐蚀介质透过涂层的孔隙到达基材引起基
材的腐蚀,必须对涂层进行封孔处理. 用作封孔剂的材料很多,有石腊、环氧
树脂、硅树脂等有机材料及氧 化物等无机材料, 如何选择合适的封孔剂, 要
根据工件的工作介质、环境、温度及成本等多种因素进行考虑.
对于承受高应力载荷或冲击磨损的工件,为了提高涂层的结合强度,要对
喷涂层进行重熔处理(如火焰重熔、感应重熔、激光重熔以及热等静压等), 使
多孔的且与基体仅以机械结合的涂层变为与基材呈冶金结合的致密涂层.
有尺寸精度要求的,要对涂层进行机械加工. 由于喷涂涂层具有与一般的
金属及陶瓷材料不同的特点, 如涂层有微孔,不利于散热;涂层本身的强度较
低,不能承受很大的切削力;涂层中有很多硬的质点,对刀具的磨损很快等,
因而形成了喷涂涂层不同于一般材料的难于加工的特点.所以必须选用合理
的加工方法和相应的工艺参数才能保证喷涂层机械加工的顺利进行和保证达
到所要求的尺寸精度.
四. 热喷涂技术的特点
从热喷涂技术的原理及工艺过程分析,热喷涂技术具有以下一些特点.
1. 由于热源的温度范围很宽,因而可喷涂的涂层材料几乎包括所有固态
工程材料,如金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料以及由它们组成的复合物等.
因而能赋予基体以各种功能(如耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、隔热、
生物相容、红外吸收等)的表面.
2. 喷涂过程中基体表面受热的程度较小而且可以控制,因此可以在各种
材料上进行喷涂(如金属、陶瓷、玻璃、布疋、纸张、塑料等),并且对基材的
组织和性能几乎没有影响,工件变形也小.
3.设备简单、操作灵活, 既可对大型构件进行大面积喷涂,也可在指定的
局部进行喷涂;既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行施工.
4.喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率高,比较经济.
随着热喷涂应用要求的提高和领域的扩大, 特别是喷涂技术本身的进步,
如喷涂设备的日益高能和精良,涂层材料品种的逐渐增多、性能逐渐提高, 热
喷涂技术近十年来获得了飞速的发展, 不但应用领域大为扩展, 而且该技术
已由早期的制备一般的防护涂层发展到制备各种功能涂层;由单个工件的维
修发展到大批的产品制造;由单一的涂层制备发展到包括产品失效分析、表
面预处理、 涂层材料和设备的研制、选择, 涂层系统设计和涂层后加工在内
的喷涂系统工程;成为材料表面科学领域中一个十分活跃的学科。并且在现
代工业中逐渐形成 象铸、锻、焊和热处理那样的独立的材料加工技术。成为
工业部门节约贵重材料、节约能源、提高产品质量、延长产品使用寿命、降
低成本、提高工效的重要的工艺手段, 在国民经济的各个领域内得到越来越
广泛的应用。
5
五. 各种热喷涂方法概述
1. 氧乙炔火焰喷涂(焊)
是最早的一种喷涂方法。它是利用氧和乙炔的燃烧火焰将粉末状或丝
状、棒状的涂层材料加热到熔融或半熔融状态后喷向基体表面而形成涂层的
一种方法。它具有设备简单、工艺成熟、操作灵活、投资少、见效快的特点。
它可制备各种金属、合金、陶瓷及塑料涂层, 是目前国内最常用的喷涂方法
之一。但是, 由该方法制备的涂层孔隙度较大, 与基体材料的结合强度也较
低。但是, 对于自熔合金而言,如若采用燃烧火焰将其一次喷融或将喷涂层进
行 二次重熔(有火焰重熔、感应重熔和炉熔等)的方法则称为喷焊, 喷焊涂层
由于与基体材料呈冶金结合状态, 因而与基体材料的结合强度大大提高,可
以应用于冲击大、负荷重的工况下,如连续铸造拉矫辊、热轧矫直辊表面采用
镍基自熔合金喷焊涂层进行强化, 均获得了十分良好的耐蚀、耐磨和抗热疲
劳的强化效果.
2. 爆炸喷涂(D - GUN)
本方法是利用氧和可燃性气体的混合气,经点火后在喷枪中爆炸, 利用
脉冲式气体爆炸的能量, 将被喷涂的粉末材料加热、加速轰击到工件表面而
形成涂层。气体燃烧和爆炸的结果可产生超音速高能气流, 爆炸波的传播速
度高达3000 m / s, 其中心温度可达3450℃, 粉末粒子的飞行速度可达1200
m / s。因而爆炸喷涂层涂层致密, 与基体的结合强度高, 最高可达24 kg /
mm2. 该法的缺点是噪音大, 而且爆炸是不连续的, 因而效率较低。爆炸喷涂
是20 世纪50 年代由美国联合碳化物公司发明,但问世后许多年都由该公司所
垄断, 不对外出售技术和设备, 只在其服务公司内为用户进行喷涂加工, 主
要喷涂陶瓷和金属陶瓷, 进行航空发动机的维修.
3. 高速火焰喷涂(HVOF)
高速火焰喷涂(或称超音速火焰喷涂)是20 世纪80 年代出现的一种高
能喷涂方法, 它的开发是继等离子喷涂之后热喷涂工业最具创造性的进展。
虽然高速火焰喷涂方法可喷涂的材料很多, 但由于其火焰含氧少温度适中,
焰流速度很高,能有效地防止粉末涂层材料的氧化和分解, 故特别适合碳化
物类涂层的喷涂。该设备发展到第三代, 性能有了大幅度的提高, 例如
JP-5000、DJ - 2700 等设备其室压达到8 -12 bar,功率达到100 -120 kw, 喷
涂效率可达10 kg / h ( WC -Co), 涂层厚度可达数mm, 涂层性能已能达到
爆炸喷涂的水平。在许多工业部门获得广泛的应用.如航空发动中的耐磨涂
层、造纸机械用的镜面涂层等.近年来,由于电镀铬工艺的环境污染问题,电镀
铬工业在一些工业发达国家受到严格的限制,并逐渐被淘汰, 采用高速火焰
喷涂涂层代替镀铬层的应用越来越受到工业界的关注和重视.
4. 电弧喷涂
电弧喷涂是在两根丝状的金属材料之间产生电弧, 电弧产生的热使金属
6
丝熔化, 熔化部分由压缩空气气流雾化并喷向基体表面而形成涂层。该工艺
也具有设备一次投资少, 使用方便、效率高等特点, 但喷涂材料必须是导电
的金属及合金丝, 因而其应用受到了一定的限制, 但它的高效率使得它在喷
涂Al、Zn 及不锈钢等大面积防腐应用方面成为首选工艺。
5. 等离子喷涂(APS)
当某种气体如氮、氩、氢及氦等通过一压缩电弧时产生电离而形成电中
性的等离子体(是物质除气、液、固态外的第四态).等离子弧的能量集中温度
很高, 其焰流的温度在万度以上, 可以将所有固态工程材料熔化. 以这种高
温等离子体作热源将涂层材料熔化制备涂层的工艺就是等离子喷涂。国内外
已有数百种材料用于等离子喷涂, 是应用较普遍的喷涂方法。
等离子喷涂涂层的致密度及与基体材料的结合强度均比火焰喷涂涂层
和电弧喷涂涂层的高,而且也是制备陶瓷涂层的最佳工艺.
等离子技术中引人注目之处是设备的大容量化和高输出功率化, 目前气
体等离子喷涂设备已有200 kw 的设备出售, 不但大大提高了喷涂效率, 也
使涂层质量更为改善, 因而可以实现大面积高质量涂层的连续生产, 如柔性
印刷用网纹辊镜面陶瓷层以及高分子薄膜电晕处理用陶瓷绝缘涂层的制备
等.
6. 低压等离子喷涂(LPPS)
等离子喷涂可以在不同气氛和不同压力下实现, 当喷涂作业在气氛可控
的负压密封容器内进行时就成为低压等离子喷涂。低压等离子喷涂的优点是:
焰流速度高、粒子动能大,形成的涂层致密、结合强度高; 低压环境下可对
基体进行预热和进行反向转移弧电清理, 进一步提高涂层与基体的结合强
度;由于没有大气污染, 涂层材料不氧化成分变化小, 因而可以进行活性金
属如Ti、Ta、Nb 等的喷涂;还可使形成等离子体的气体在喷涂过程中与涂层
材料进行反应,形成特殊化合物涂层。由于具有以上特点, 低压等离子喷涂主
要用于制备航空工业等高科技领域的涂层, 如飞机涡轮发动机叶片抗高温氧
化和热腐蚀的MCrAlY(M = Co、Ni、Fe)涂层,以及制备人体人工植入体用生
物功能涂层.
7. 水稳等离子喷涂
水稳等离子喷涂是一种高功率和高速等离子喷涂方法, 它是在由高速旋
转的水形成的隧道里产生的弧中,水蒸气分解形成O2 和 H2 的等离子工作气的
喷涂方法。与气体等离子喷涂方法相比, 其焰流温度更高体积更大更长, 特
别是能量更高, 因而特别适合于高熔点氧化物陶瓷的大量喷涂。其主要优点
是:输出功率大(150 -200 kw), 涂层结合强度是气体等离子喷涂涂层的2 -
3 倍, 并且涂层致密, 其硬度、耐磨性和耐热冲击性能也有很大提高; 喷涂
效率高, 喷涂能力最大为50 kg / h, 涂层厚度可达20 mm , 而且可以喷涂
分散性较大的粉末, 因而特别适合陶瓷部件的喷涂成形; 只需水和空气, 运
行成本低, 比其他喷涂方法经济。 本方法的缺点是焰流为氧化焰, 不适喷
7
涂容易氧化的材料。此外, 喷涂枪体积较大, 比较笨重.
六. 热喷涂原理和涂层性能
♦热喷涂原理
1. 热喷涂涂层的形成
热喷涂时,涂层材料的粒子被热源加热到熔融态或高塑性状态,在外
加气体或焰流本身的推力下,雾化并高速喷射向基体表面,涂层材料的粒子
与基体发生猛烈碰撞而变形、展平沉积于基体表面,同时急冷而快速凝固,
颗粒这样遂层沉积而堆积成涂层。
2.热喷涂涂层的结构特点
热喷涂涂层形成过程决定了涂层的结构特点,喷涂层是由无数变形粒
子相互交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构,涂层中颗粒与颗粒之间不
可避免地存在一些孔隙和空洞,并伴有氧化物夹杂。涂层剖面典型的结构如
下图,其特点为:
* 呈层状
* 含有氧化物夹杂
* 含有孔隙或气孔
典型的涂层剖面图
3. 热喷涂涂层的结合机理
涂层的结合包括涂层与基体的结合和涂层内部的结合。涂层与基体表
面的粘结力称为结合力,涂层内部的粘结力称为内聚力。涂层中颗粒与基体
之间的结合以及颗粒之间的结合机理,目前尚无定论,通常认为有以下几种
方式。
(1) 机械结合
碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒和凹凸不平的表面相互嵌
合,贝以颗粒的机械联锁而形成的结合(抛锚效应),一般来说,涂层与基
体的结合以机械结合为主。
(2) 冶金-化学结合
这是当涂层和基体表面产主冶金反应,如出现扩散和合金化时的
一种结合类型。当喷涂后进行重熔即喷焊时,喷焊层与基体的结合主要是冶
金结合。
基体粗糙度
氧化物加杂 孔隙或孔洞 颗粒间的粘接颗粒基体粗糙度
基体
涂层
对基体的粘接力
8
(3) 物理结合
颗粒与基体表面间由范德华力或次价键形成的结合。
4。涂层的残余应力
当熔融颗粒碰撞基体表面时,在产生变形的同时受到激冷而凝固,从
而产生收缩应力。涂层的外层受拉应力,基体有时也包括涂层的内层则产生
压应力。涂层中的这种残余应力是由热喷涂条件及喷涂材料与基体材料的物
理性质的差异所造成的。它影响涂层的质量、限制涂层的厚度。工艺上要采
取措施以消除和减少涂层的残余应力。
♦ 热喷涂涂层的性能
1. 化学成分
由于涂层材料在熔化和喷射过程中,在高温下会与周围介质发生作
用生成氧化物、氮化物,以及在高温下会发生分解, 因而涂层的成分与涂
层材料的成分是有一定的差异的,并在一定程度上影响涂层的性能。如
MCrAlY 氧化后会影响其耐蚀性,而WC-Co 经氧化和高温分解后其耐磨性
会降低。通过喷涂方法的选择可以避免和减轻这一现象的发生。如采用低压
等离子喷涂可大大减少涂层材料的氧化,而高速火焰喷涂则可以防止碳化物
的高温分解。
2. 孔隙度
热喷涂涂层中不可避免地存在着孔隙,孔隙度的大小与颗粒的温度
和速度以及喷涂距离和喷涂角度等喷涂参数有关。一般来说,温度及速度都
低的火焰喷涂和电弧喷涂涂层的孔隙度都比较高,一般达到百分之几,甚至
可达百分之十几。而高温的等离子喷涂涂层及高速的超音速火焰喷涂涂层则
孔隙度较低。最低可达0.5%以下。
3. 硬度
由于热喷涂涂层在形成时的激冷和高速撞击,涂层晶粒细化以及晶
格产生畸变使涂层得到强化,因而热喷涂涂层的硬度比一般材料的硬度要高
一些,其大小也会因喷涂方法的不同而有所差异。
4. 结合强度
热喷涂涂层与基体的结合主要依靠与基体粗糙表面的机械咬合(抛
描效应)。基材表面的清洁程度、涂层材料的颗粒温度和颗粒撞击基体的速
度以及涂层中残余应力的大小均会影响涂层与基体的结合强度,因而涂层的
结合强度也与所采用的喷涂方法有关。
5. 冷热疲劳性能
对于一些在冷热循环状态下使用的工件,其涂层的抗冷热疲劳(或称
热震)性能至关重要,如若该涂层的抗热震性能不好,则工件在使用过程中
便会很快开裂甚至剥落。涂层抗热震性能的好坏主要取决于涂层材料与基体
材料的热膨胀系数差异的大小和涂层与基体材料结合的强弱。
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七.热喷涂材料及涂层功能和应用
􀂋 热喷涂材料
目前实际应用中已实现工业化生产的喷涂材料有金属、合金和陶瓷等, 主
要以粉末、丝材、棒材状态使用, 其中喷涂粉末占喷涂材料总用量的70 %以
上. 用作涂层的材料有:
1. 热喷涂用粉末
纯金属粉末: W,Mo,Al,Cu,Ni,Ti,Ta,Nb 等
合金粉末: Al-Ni,Ni-Cr,Ti-Ni,Ni-Cr-Al,Co-Cr-W,
MCrAlY(M=Co、Ni、Fe),Co 基、Ni 基、Fe 基自
熔合金等
氧化物陶瓷粉末: Al2O3,ZrO2,Cr2O3,TiO2 等
碳化物粉末: WC,TiC,Cr3C2 等
金属陶瓷粉末: WC-Co,Cr3C2-NiCr 等
塑料粉末: 尼龙, 聚乙烯,聚苯硫醚等
2. 热喷涂用丝材
Al、Cu,Zn,Al-Zn 合金,巴氏合金,不锈钢,Ni-Al 丝等
3. 热喷涂用棒材
Al2O3,Cr2O3,ZrO2 等
􀂋 涂层功能和应用
1. 抗磨损涂层
磨损是造成工业部门设备损坏的主要原因之一, 可能产生磨损的工作条
件包括微振、滑动、冲击、擦伤、侵蚀等.抗磨损涂层应该是坚硬的,而且具
有耐热和耐化学腐蚀的性能.Fe、Ni、Co 基自熔合金以及WC - Co 和Cr3C2-NiCr
等金属陶瓷以及 Al2O3、Cr2O3 等陶瓷材料具有上述这些性能. 采用涂层技术
提高工件表面耐磨性的应用非常广泛, 如活塞环、齿轮同步环喷涂Mo 涂层,
纺织机械中的罗拉、导丝钩等零部件喷涂耐纤维磨损的 Al2O3、 Al2O3 -TiO2
陶瓷涂层, 泵和阀门密封面喷涂Cr2O3、WC-Co 等耐磨涂层, 大马力载重汽车
曲轴及大型磨煤机、排风机轴等采用Fe 基合金材料进行磨损修复和耐磨强化
等。
2. 防腐蚀涂层
长期暴露在户外大气(海洋、工业及城乡大气)和不同介质(海水、河水、
溶剂及油类等)环境中的大型钢铁构件,如输变电铁塔、钢结构桥、海上钻井
平台、煤矿井架以及各种化工容器如储罐等,受到不同程度的环境氧化和侵蚀.
采用Al、Zn、Al - Zn 合金及不锈钢等涂层进行防护,可以获得长达20 年以
上的长期防护效果.一些受到气体腐蚀和化学腐蚀的部件,可以根据具体工况
(如介质、浓度、温度、压力等)选择合适的金属、合金、陶瓷及塑料等涂层
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材料进行防护.
3. 抗高温氧化和耐热腐蚀涂层
对于一些暴露在高温腐蚀气体中的部件,受到高温、气体腐蚀及气流冲
刷的作用,严重影响了设备的寿命和运行的安全.抗高温氧化及高温腐蚀的材
料除了必须抗高温氧化和耐腐蚀外,还必须具有与基体材料相似的热膨胀系
数,方不会因温度周期变化和局部过热导致涂层抗热疲劳性能下降.用作抗高
温氧化和高温腐蚀的涂层材料有:NiCr、NiAl、MCrAl、MCrAlY(M = Co、 Ni、
Fe)及Hastiloy 和Stellite 合金等. 这类涂层的典型应用如电厂锅炉四管
(水冷壁管、再热器管、过热器管及省煤器管)及水冷壁等的高温氧化腐蚀一
直是电力、造纸、化工等工业锅炉用户需要解决的问题,经多年研究、实践证
明, 采用电弧喷涂Ni - Cr、Fe -Cr -Al、Ni-Cr -Al、45CT 等涂层能获得良
好的防护作用,使用寿命最长达9 年.MCrAlY 涂层用于航空涡轮发动机叶片涂
层以及作为涡轮发动机燃烧室、火焰筒等用热障涂层的粘结底层。
4. 热障涂层
ZrO2、Al2O3 等陶瓷涂层,熔点高、导热系数低, 在高温条件下对基体金
属具有良好的隔热保护作用称为热障涂层.这种涂层一般 由两个系统构成,
一是由金属作底层, 另一则是由陶瓷作表层.有时为了降低金属和陶瓷间的
热膨胀差异和改善涂层中的应力分布, 常在粘结底层和陶瓷面层间增加一过
渡层,该过渡层或为由底层金属和面层陶瓷材料以不同比例混合的多层涂层
或为由金属及陶瓷材料成分连续变化的涂层来形成所谓的成分(或功能)梯度
涂层.金属粘结底层为Co 或Ni、加有Cr、Al、Y 的合金材料, 陶瓷材料最好
采用由Y2O3 稳定的ZrO2, 热障涂层一般用于柴油发动机活塞、涡轮发动机燃
烧室、阀门和火焰稳定器等.
5. 绝缘涂层
陶瓷材料不仅具有高的硬度和优良的耐磨性能, 还具有十分优良的绝缘
性能, 采用高能等离子喷涂的Al2O3 涂层涂层致密、绝缘强度高, 是理想的绝
缘涂层。 如果采用有机或无机物质对喷涂层再进行封孔处理, 则将获得更为
优良的绝缘效果.目前这种高度绝缘的涂层已用于对高分子材料薄膜进行活
化处理的电晕放电辊表面,效果良好.
6. 间隙控制涂层
采用复合粉末, 在基体上喷涂软质的可磨耗密封涂层是航空、航天工业
中迅速发展起来的高温密封、控隙技术, 是现代热喷涂涂层的重要应用之一。
在配合件的接触运动中采用可磨耗涂层可以使配合件自动形成所必须的间隙,
提供最佳的密封状态. 目前,高技术的可磨耗涂层材料是由两种粉末的混合
粉或团聚粉组成,用火焰或等离子喷涂方法制备. 一般来说, 可磨耗涂层由金
属本体和非金属填料组成 , 填料通常是石墨、聚脂、氮化硼等. 填料的作用
是减弱涂层本身的整体性,从而增强涂层的可磨损性. 已经开发了一系列的
喷涂用可磨损涂层材料,这些涂层用 于表面的空气密封部位,压气机或透平
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叶片与金属表层结构或机匣之间,获得了良好的密封效 果.可磨耗 涂层还可
用于迷宫式密封,该涂层用来疏导冷却空气,减少发动机压缩空气的损失,并
保持转子轴的压力平衡.
7. 尺寸恢复涂层
热喷涂是恢复零部件尺寸的一种经济而有效的方法.无论是因工作磨损
还是因加工超差造成工件尺寸不合要求,均能利用热喷涂技术予以恢复.这种
方法既没有焊接时的变形问题, 也不象特殊的电镀工艺那样昂贵.同时新表
面可以由耐磨或抗蚀材料构成,也可以与工件的构成材料相同.修复各种轴类
和柱塞件是典型的应用, 包括迥转轴、汽车轴、往复柱塞、轴颈、轧辊、造
纸烘缸以及石油化工工业中的泵类叶轮叶片及外壳等.发电机汽缸中分面现
场热喷涂修复是热喷涂恢复平面工件尺寸的一个成功的应用例。发电机汽缸
在长期的使用中其中分面由于微振、热汽流腐蚀及冲蚀等作用而发生多处形
状不同、面积不等及深浅各异的破坏,引起泄漏而影响发电机效率。采用热
喷涂方法分别对各破坏处进行喷涂填补,然后通过打磨使得汽缸平面恢复平
整并达到所需的尺寸精度。热喷涂技术不失为重量大、结构复杂和价格昂贵
的汽缸的中分面现场修复的安全(不会发生变形)、简便而高效的方法。
8. 生物功能涂层
在不锈钢或钛基体上喷涂生物功能陶瓷涂层,如羟基磷灰石等, 能有效
地克服金属型人工骨骼与生物体组织不相容和体液腐蚀问题,并能改善人体
组织与人工植入体的结合.
9.远红外幅射涂层
某些氧化物具有高的热幅射率, 在受热时能够幅射出远红外波, 这种波
的能量极易被高分子有机物(如油漆)、水、空气等物质的分子吸收产生共振
而产生内热, 从而加速过程的进行. 在加热元件上喷涂这种涂层, 其节电效
率一般平均在25-40 % 左右。

⑧ 五金喷漆

一、 底材:

五金件烤漆的底材有:

冷轧钢板冲压件或板材

镀锌钢板冲压件或板材

镁合金冲压件或板材

铝合金冲压件或板材

不过烤漆工艺是大同小异的

二、 五金烤漆流程:

前处理?.烘干?底漆涂装?烘烤?面漆涂装?烘烤?检查?包装

三、 表面预处理:

(1)1 除油;2 水洗;3 除锈;4 水洗;5 表调;6 水洗;7 磷化;8 水洗;9 水洗;10 烘干;

(2)前处理的目的与重要性:

? 前处理的目的是为了得到良好的涂层,由于以上的冲压件在制造、加工搬运、保存期间会有油脂,氧化物锈皮,灰尘,锈及腐蚀物等在表面上,若不去除将直接影响到涂膜的性能,外观等,所以前处理在涂装工艺中占有极为重要的地位。

(3)前处理的意义:

? 涂装前处理与涂布、干燥为涂装工艺三大主要工序,其中涂装前处理是基础工序,它对整个涂层质量、涂层使用寿命、涂层外观等均有着重要影响

? 通过脱脂、除锈、磷化等工序后的工件表面清洁、均匀、无油脂

1、 除油:

主要有矿物油、润滑脂、动、植物油脂,比如操作与搬运过程中用手摸等油脂使绝大多数涂料的附着力严重下降,并影响它们的干燥,也使涂层的硬度和光泽度降低。

以碱溶液除去工件上之油污,主要的碱为NaOH,NaHCO3等等混合而成;可以买到专门的脱脂粉,然后配制成水溶液;肥皂的皂化作用;

2、 水洗

以清水漂洗,以免前一工序中的溶液污染到下一工序。清水必须是活的(流动的)。

3、 除锈

黄锈能促进腐蚀产物在涂层下蔓延,使涂层失去屏蔽性和不透湿性。在高温高湿条件下能导致涂层和金属的早期损坏,松散的黄锈,附着力差,能与涂层一起脱落。

除锈的方法很多,如碱液法,酸液法,机械法,电解法等,常见的是碱液法。以化学溶液除去工件表面的氧化皮,锈迹等,一般是用硫酸,也有用草酸。还可辅以超声波清洗。

4、 表调(中和)

表面调整的简称:以酸(或碱)溶液除去除锈工序中表面多余的碱(或酸),调整酸碱度尽可能到中性,即PH值=7;

作用:加快磷化速度,细化磷化结晶,增加磷化的结晶点;

5、 磷化

磷化是涂装前处理的中心环节,用磷酸式锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属工件,使在工件表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜,所形成的磷化膜系具有细微小孔的致密结构,增大了工件表面积,可以增大涂层接触面积,使磷化膜与涂层之间产生有利的相互渗透,大大提高有机涂层对工件的附着力 。

磷化所形成的磷化膜是一层稳定的不导电的隔离层,使金属表面由优良导体变为不良导体,抑制了微电池形成,有效地阻止涂层腐蚀。

磷化常用的方法按处理温度分为高温磷化(70~90℃ ),中温磷化(50~70℃ )和常温磷化(20~30℃ )。

磷化膜一般是黑色的。

6、 烘干

以上前处理过程基本都是在水槽中进行的。并且每一工序有时间的规定。烘干水分,准备涂漆;

四、 上挂前品检

在上线之前对未涂漆之工件进行外观检查;有很大一部分是已涂过漆的不良品,要检查是否可直接喷涂或是要脱除旧漆;脱除旧漆方法,溶剂浸泡清洗或用专用的脱漆剂脱除。

五、 打磨

非必需过程,除去表面粒状杂质并增加一定粗糙度以增加油漆附着力;

第一遍:400#水砂纸

第二遍;800#水砂纸或更细

六、 上挂

将产品勾于挂具上,挂具导电并随流水线移动;挂具应为导电体,并需接地(针对静电涂装);挂具一般根据产品的不同特点而定制的;数量很多,整条流水线周转使用

七、 吹尘

除去表面灰尘,毛屑等;压缩空气;静电除尘枪;火焰燃烧;

八、 手工喷涂

在自动喷涂前对电位较低处(如阴影部分,凹部等进行预喷涂,但也是必备的没有自动喷涂设备时的选择,效率不高,产能有限,不稳定因素多,不良率较高,漆膜厚度不均等

手工喷涂的设备主要包括空气压缩机,输气管,空气油水分离器,喷枪,涂料容器,喷漆室等。

喷枪的种类有:1、重力式;2、吸上式;3、压送式

九、 Disk喷涂

Disk自动喷涂属于静电喷涂的范畴,利用喷涂装置与接地工件之间的高电压差产生静电力,Disk以固定速度产生的离心力将涂料甩出,静电雾化涂料后涂覆于工件上,Disk上下移动覆盖整个工件范围;

Disk喷涂设备实际上是旋盘式静电喷涂设备,也可称为离心力静电雾化设备,旋盘转速为:5 000~60 000 r/min,工作电压为:70~120KV,采用空气马达驱动,静电涂装使用的静电涂料,涂料的电阻值需控制在一定的范围内;

十、 补漆

检查Disk喷涂缺陷(少漆,漆薄等)部位进行修补,通过检查可及时发现Disk喷涂的缺陷并加以调整,对Disk喷涂不到的位置进行喷涂;

十一、 预热炉烘烤

以较低温度(如80~150℃)烘烤,使溶剂部分蒸发,湿漆膜流平

十二、 主炉烘烤

以较高温度(如180~185℃)强制烘烤,将油漆烤干,流水线速度越快,则温度需调的越高;

十三、 品检

检查成品;

十四、 下挂包装

取下工件,包装;进入下一加工工序或成品入库;

液体涂装与粉体涂装

一、 液体涂装:

涂料与溶剂(或还加硬化剂)混合后施工,以压缩空气或静电力雾化后飞向工件并附着,溶剂蒸发(或相互反应)后固化成膜;VOC(可挥发有机气体)含量高,对人体有较大危害;涂料利用率很低,仅约50%;一次喷涂所形成的膜厚为15~25um;

二、 粉体涂装:

涂料为细粉状态,通过静电作用附着于工件,通过高温烤炉时,涂料熔融,流平,并交联固化;VOC含量为零,但要注意粉尘的危害;涂料可回收使用,利用率可达99%以上;设备投资大;适合于厚膜涂层的涂装,一次喷涂膜厚为50~150um;

三、 涂膜性能(1)

机械物性:冲击强度 50Kg/cm涂怪无龟裂;杯突 6.0mm以上/每秒压出1mm;附着力 (百格)测试,涂层无脱落(分等级);耐弯曲性 1mmØ,180°弯曲,涂层无裂缝;铅笔硬度2H,允许轻微痕迹;

化学性能:耐沸水性 沸腾水,1hr浸泡,无异常;耐碱性 5%NaOH,240hr无变化;耐酸性3%HCL,240hr无变化;耐溶剂性 二甲苯,24hr无变化;耐污染性 唇膏,常温下24hr无异常;

耐热性:180℃ x l hr 色差 E<0.8,保光性优异;

耐腐蚀性:耐盐雾性 1000hr无变化;耐湿热性 500hr无变化;

超声波清洗原理

超声波清洗属物理清洗,把清洗液放入槽内,在槽内作用超声波。由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波,在传播过程中,介质的压力作交替变化。在负压区域,液体中产生撕裂的力,并形成真空的气泡。当声压达到一定值时,气泡迅速增长,在正压区域气泡由于受到压力挤破灭、闭合。此时,液体间相互碰撞产生强大的冲击波。虽然位移、速度都非常小,但加速度却非常大,局部压力可达几千个大气压,这就是所谓的空化效应。

磷化基本原理

磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

⑨ 喷涂设备的作用

热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并已一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法,赋予基体表面特殊功能的目的。

⑩ 除尘布袋进行预涂层的作用

预涂层除尘布袋是除尘布袋使用之前对其进行预涂灰。预涂层工序完成后可以使除尘布袋能去除固体、液体、气体三种含尘气体,尤其是清楚粘性强的含尘颗粒时,效果好而且明显。对除尘布袋进行预涂灰后,能够维护除尘布袋在过滤含有大量油烟污染以及其他腐蚀性气体或颗粒物时不被糊袋或腐蚀,延长除尘布袋的使用时间。可以说预涂层除尘布袋好处多,那在什么工况下要对除尘布袋进行预涂层处理呢?

1、对硫化物的净化,布袋除尘器会遇到一些硫焚烧的工况,硫焚烧后会生成气态二氧化硫,想要脱硫只能向富含二氧化硫的气体中喷洒熟石灰粉和反响辅助剂,那么二氧化硫和石灰粉会在反响助剂的辅助下发生化学反应生成固态的硫酸钙,之后它便可以随着尘粒一同被除尘布袋捕集,到达脱硫的目的。
2、对氟化物的净化,铝电解进程会排放很多的含氟气体,用铝电解厂的质料氧化铝粉为助滤剂,以氧化铝粉末吸附电解槽发生的富含气态氟的固态氟化物,以后用除尘布袋过滤。用氧化铝作吸附剂需要按必定的固气比增加,烟气与氧化铝在湍流中激烈混合,烟气中的氟化氢与其间的型氧化铝发生外表吸附反响,生成氟化铝的外表化合物,此反响进行得十分迅速,在1秒钟内就能完结。反响后的烟气经除尘布袋别离出的载氟氧化铝,可直接用于电解出产并能代替有些氟化盐质料。
以上遇到的这两种工况是最需要预涂层除尘布袋过滤的工况,如果布袋除尘器遇到这两种工况,千万不能省去预涂层这个环节,避免设备达不到除尘效果。

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