等離子噴涂過程的“凈能量”控制許多復雜的熱噴涂涂層要求等離子的工藝過程可以更精確地加以控制。由于等離子噴涂的動態(tài)特性，而且過程控制的驗證和狀態(tài)診斷的要求又極為嚴酷，因此控制系統(tǒng)必須進行強大的系統(tǒng)設計和極其精準的計算機閉環(huán)控制。普萊克斯表面技術公司的7700型和?GTS型等離子噴涂控制系統(tǒng)所具有的“凈能量”控制，通過其先進的技術獲得獨一無二的等離子體穩(wěn)定性。什么是“凈能量”“凈能量”是等離子焰流中的能量值，它給注入到焰流中的噴涂材料傳輸熱能。加熱等離子氣體的直流電弧在陽極上以極高的頻率（15000cps）波動和振蕩，因而產生極高的噪音。由于材料表面的燒損、粗糙化、不停的氧化以及它們金屬學成分的改變，在陰極和陽極電弧終止點（即弧根點，見右圖）和弧根點表面的狀態(tài)是變化的。這些變化會影響電壓、電流和（噴槍上的）那些零件的熱損失。這種狀況又會引起電弧的變化。在恒定功率輸入條件下（即系統(tǒng)功率或噴槍輸入功率），電弧的變化會使等離子焰流中的能量會隨時間而改變。簡言之，等離子能量（等離子弧焰的形態(tài)和溫度）越是穩(wěn)定且保持不變，顆粒的加熱也更好且更有再現(xiàn)性，對等離子涂層性能也是如此?！翱刂频入x子的凈能量能減少噴涂時涂層性能的可變性，凈能量控制使我們能夠快速、精確地控制以往無法控制的等離子弧波動”什么是凈能量控制？“凈能量”控制是檢測等離子過程的硬件的物理狀態(tài)的變化，并通過調節(jié)直流（DC）功率（系統(tǒng)功率或噴槍輸入功率）的輸入來保持生成的等離子能量不變（即凈能量或噴槍輸出功率），這樣就使粉末的受熱條件保持不變。也就是說，系統(tǒng)功率（噴槍輸入功率）的閉環(huán)控制并不能保證等離子焰流的穩(wěn)定。通過控制等離子焰流中的實際能量（凈能量）并進行“實時”調節(jié)，來保持期望的恒定的能量輸出。也就是說，凈能量（噴槍輸出功率）的閉環(huán)控制才能保證等離子焰流的穩(wěn)定。帶有凈能量控制的7700和GTS系統(tǒng)可以生產出高一致性、高穩(wěn)定性的高質量等離子涂層。凈能量控制的重要性通過控制加熱粉末的能量，凈能量控制能保持每一次運行的工藝過程的再現(xiàn)性，即使標準噴槍的零件改變了或燒損了或者電纜老化了，也能做到?！皟裟芰俊钡目刂瓶墒瓜到y(tǒng)對等離子噴槍的效率進行實時監(jiān)測和顯示。這一具有實用價值的參數(shù)可使控制系統(tǒng)對等離子工藝過程的硬件狀態(tài)做出反應，調節(jié)并維持目標等離子體，在運行參數(shù)超出預置限定值時，或零件失效或需要維護時，提醒操作者。有了正確的能量值對涂層質量和涂層成本這二者都非常有利。下面列出了凈能量控制帶來的一些益處：?能量使用的最優(yōu)化——沉積效率的最大化即是優(yōu)化能量使用的結果。降低材料使用，減少廢料產生——若焰流能量發(fā)生變化，平均的沉積效率也會低于預計值，從而要使用更多的材料，由此產生的必須去處理的廢料也增加了。易耗配件的使用降低——噴槍效率的監(jiān)控會使噴槍零件的使用條件最為適宜，且零件的使用時間得到延長。產品質量更好——若只是簡單地監(jiān)控各個單獨的參數(shù)，那些只有用金相實驗室工作才能發(fā)現(xiàn)的涂層質量變化，還是會發(fā)生的（見下圖）。從圖中可以看出，工藝參數(shù)只有非常小的變化，而涂層中的變化卻很能大。參數(shù)上不能發(fā)現(xiàn)，但可以從“凈能量”和噴槍效率的差異上看出這些不同。減少返工/降低成本/增加產量——更好、更穩(wěn)定的涂層質量再現(xiàn)性降低了返工數(shù)量。低返工率與高沉積效率相結合，提高了工件的周轉量，這樣就降低了成本，解放了噴涂單元的能力，若有需要就能提高產量?！皟裟芰俊笨刂频入x子噴涂右圖是進行噴涂工藝試驗時，等離子噴涂金屬涂層的金相照片。發(fā)生變化的參數(shù)只有電壓、電流和冷卻水流量，其余不變。右側涂層的槍上功率是12.22kW；左側涂層的槍上功率為11.63kW。噴槍功率雖然僅下降了4.8%，但涂層質量卻發(fā)生了很大的改變，這令許多涂層工作者都會感到困惑，因為，若從獨立的工藝參數(shù)上去分析就很難解釋清楚。如果有“凈能量”控制功能，那就較易辨別和解釋。因為右側涂層噴涂時的噴槍凈能量為4.4KW，噴槍效率為40.7%；而左側涂層的凈能量為3.2KW，噴槍效率為30.9%。二者相比，凈能量降低了27.3%，噴槍效率下降了24.1%。如此巨大的差異當然會引起涂層質量的變化。由于等離子噴槍采用的是電弧等離子熱源。噴槍工作時，槍內的陰極和噴嘴陽極間將生成非轉移電弧，工作氣體流經此電弧時就被加熱或被電離，形成了等離子焰流，從而也獲得了加熱粉末的熱量和加速顆粒的速度。由于陰、陽極弧根點上材料表面的燒損、蒸發(fā)和氧化，其金屬表面的化學成分也在不停變化。陰、陽極弧根點表面狀態(tài)的變化不僅要從電弧中汲取能量，同時還會影響電壓、電流和噴上零件的熱損失。同時，工作氣體流經電弧時的流體力學特性及二者的互相作用，也會引起電弧的變化。在恒定功率輸入條件下，電弧的變化使等離子焰流中的能量會隨時間而改變。因此，在進行大批量工件噴涂生產時，要保證涂層質量的一致性和再現(xiàn)性，凈能量控制能起到關鍵作用。同樣，若噴涂一個大工件，且耗時長，如采用凈能量控制就能確保涂層質量始終如一，而用不擔心噴槍狀態(tài)的細小變化對涂層產生影響。凈能量控制系統(tǒng)的價值是什么？一套凈能量控制系統(tǒng)的價值取決于現(xiàn)有的工作，應用和正在做的涂層工作量。要證明其真正的價值，就要將現(xiàn)在的成本與帶有凈能量控制系統(tǒng)的成本進行比較。進行這種實際運行的比較可能是一個費用較高的計劃，因而擬訂的一個商業(yè)模式，對比兩個給定的方案。下面的二個表中列出了某些數(shù)值的變化情況。?表1.氧化鉻涂層的生產改進節(jié)省開支?(產量不變)改善效果/%帶來銷售增長(若單價為?$1.50/in2)增長/%項?目改善情況返?工10to8%$1,7472$23,2262沉積效率45to47%$3,4763$46,4524噴涂速率4to5lb/hr$2,8282$156,77415工件成本$5.25to$3.94/hr$1,3131-?涂層厚度0.012to0.011in.$6,6986$95,0159生產能力50to55%??$104,51610??????總?體?$16,03914$605,98860?表2.碳化鎢涂層噴涂(MachI)改進節(jié)省開支?(產量不變)改善效果/%帶來銷售增長(若單價為?$1.50/in2)增長%項目改善情況返工10to8%$2,3102$7,7202沉積效率65to67%$3,2142$10,68917噴涂速率3.0to3.5lb/hr$3,0592$57,90017工件成本$5.25to$3.94/hr$1,3101-?厚度0.012to0.011in.$8,8546$31,3829生產能力50to55%??$34,74010總體?$17,49112$165,06448附注：每個表中的數(shù)字代表了一個噴涂單位一年的產出，單班作業(yè)，50%的利用率。該對比商業(yè)模式使用的是標準的噴涂工藝參數(shù)，典型的材料、氣體和能源價格得出的上表中的數(shù)值。增長的效率可以看作節(jié)省的成本也可以看成是提高的產量，兩方案都做了計算。表中的沉積效率是“真實的”沉積效率。??可能得到的附加好處：?由于增加了對涂層的控制，后處理的成本會降低。每個工件均留有工藝數(shù)據（有記錄保留）如何作業(yè)才能從使用“凈能量”控制系統(tǒng)中獲益？?采用自動化進行大批量生產，以獲得有競爭力成本單個工件的噴涂時間較長，期間存有變化的可能性大量不同的工件（或涂層）要求盡快進行工藝設計和施工生產的涂層要求精確地達到某些特性涂層訂單有較好利潤需要擴大的生產能力要求各生產單元之間有相同的可再現(xiàn)性普萊克斯表面技術公司的?7700?型及?GTS?型等離子噴涂控制系統(tǒng)都具備“凈能量”閉環(huán)控制功能?？梢杂刹僮髡哝I入最佳參數(shù)，由控制臺完成工藝調整，比傳統(tǒng)的等離子系統(tǒng)調節(jié)得更快更精確。這些系統(tǒng)能與絕大部分的市售等離子噴槍匹配使用，但特別適合于SG100噴槍。7700型凈能量計算機閉環(huán)控制等離子噴涂系統(tǒng)7700型通用等離子控制器是現(xiàn)今市場上最先進的等離子噴涂工藝控制器之一。7700的特點是氣體采用閉環(huán)控制的質量流量控制（MFC），PC機控制觸摸屏操作界面終端（OIT）功能強大，PLC的過程控制又極其穩(wěn)定可靠，兩者結合組成了強大的PC/PLC控制系統(tǒng)。氣體采用質量流量控制，精度高，氣體流量的再現(xiàn)性好，而且對氣源的供氣壓力相對的不敏感。GTS型凈能量計算機閉環(huán)控制熱噴涂集成系統(tǒng)GTS是一種先進的多重工藝控制技術，它具有最好的效率和控制及各種功能。GTS采用PC/PLC控制，用點擊或觸摸屏進行操作，直觀的屏幕使極為復雜的作業(yè)變成了簡單的操作。如需更詳細技術資料及應用信息，請與我們聯(lián)系：ZGLi@AMStechn.COM
1264型送粉器是一開環(huán)，增壓的、精確的、送粉量具重復性的精密送粉器。1264送粉器采用容積式送粉原理。在筒體內的送粉盤上的狹槽里注滿粉末，粉輪旋轉時將粉末送入出口，在由內部送粉氣體將粉末由送粉器出口經送粉管道送到噴槍。一大屏幕的數(shù)顯器將顯示適當?shù)姆酃迼l件及流量。包括送粉盤轉速，自上次保養(yǎng)后的累計時間及總的運行時間。?規(guī)格?外形尺寸：13”(330mm)寬×27”(686mm)高×32”(813)厚重量：空罐時78磅(35.4公斤)送粉盤轉送：0.5-25RPM粉罐容積：205立方英寸(3360cc)加熱毯溫度：1258°F(528℃)電氣：115V，50Hz?特征：?粉罐容積205立方英寸(3360毫升）送粉盤轉速0.5-25RPMIEC電源輸入接頭觸發(fā)開關控制?4位數(shù)值顯示帶開/關的加熱毯
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HPS-100是普萊克斯表面技術公司最新推出的極為穩(wěn)定的等離子電源。HPS100是著名的PS100三相恒流等離子噴涂專用電源的繼承者?？蓾M足普萊克斯的SG100等離子噴槍馬赫一及馬赫二超音速等離子噴涂模式。"等離子噴涂專用100千瓦恒流電源"?HPS100是最先進的精確控制大功率電源設計以及等離子噴涂要求的高穩(wěn)定型的完美組合。HPS100由降壓變壓器、六脈沖可控硅整流及特殊設計的平滑扼流。采用旁路反饋電路快速調整器來維持等離子弧的穩(wěn)定型及一致性。該電源具備過熱、過電流及電流波動保護功能?？蓾M足普萊克斯的SG100等離子噴槍馬赫一及馬赫二超音速等離子噴涂模式。HPS100可在高達40°C的環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作。?“PC-100容許在運行過程中精確地調整電流”?電源的運行參數(shù)由HPS100上配置的PC100更高級的PC100R電源控制器控制。電源控制器可與普萊克斯的各種等離子噴涂控制系統(tǒng)聯(lián)動控制。PC100能夠使操作者在起弧前準確地預設運行電流，同時容許在運行過程中精確地調整電流。?本單元具備“軟啟動”功能，逐漸地將電流從150安培增加至預設值。這種功能可以延長噴槍零部件的工作壽命。?HPS-100電源通過CE認證。?特點：體管控制電路。六脈沖可控硅整流器特殊設計的平滑扼流。?“軟啟動”電流提升。數(shù)顯設置點控制。技術規(guī)格：?質量3000lbs.(1361kg)寬40in.(1016mm)深50in.(1270mm)高50in.(1270mm)輸入380VAC,3-ph,50HZ輸入功率150KVA輸出電壓(空載)115VDC輸出電壓(滿載)87VDC輸出電流(滿載)1200AmpsDC環(huán)境溫度0to40°C--電流輸出控制精度+/-1%滿量程@25°C輸入波動+/-10%
PS-1000是普萊克斯表面技術公司最新推出的極為穩(wěn)定的等離子電源。PS1000是著名的PS100三相恒流等離子噴涂專用電源的繼承者。?"等離子噴涂專用恒流電源"?PS1000是最先進的精確控制大功率電源設計以及等離子噴涂要求的高穩(wěn)定型的完美組合。PS1000可在高達49°C的環(huán)境溫度下穩(wěn)定工作。該電源具備過熱、過電流及電流波動保護功能。?“PC-100容許在運行過程中精確地調整電流”?電源的運行參數(shù)由PS1000上配置的PC100更高級的PC100R電源控制器控制。電源控制器可與普萊克斯的各種等離子噴涂控制系統(tǒng)聯(lián)動控制。PC100能夠使操作者在起弧前準確地預設運行電流，同時容許在運行過程中精確地調整電流。?本單元具備“軟啟動”功能，逐漸地將電流從150安培增加至預設值。這種功能可以延長噴槍零部件的工作壽命。?特點：????晶體管控制電路。???“軟啟動”電流提升。???數(shù)顯設置點控制。規(guī)格：質量644lbs.(293kg)net寬22.25in(565mm)深36in(914mm)高27.25in(692mm)輸入380VAC,3相,50HZ輸出單機雙機65VDCmax.130VDCmax.?100-1350amps100-1350amps
2700等離子內孔噴槍是設計用于內孔噴涂的通用生產型噴槍。2700設計運行功率為30千瓦，亞音速噴涂，標準配置噴嘴噴涂角度為45度。?內孔等離子噴涂被廣泛用于航太工業(yè)。例如在火焰筒內壁噴涂鎳基合金及熱障涂層。其他的一些應用包括在內孔或是一些用普通標準噴槍不易噴到的表面噴涂耐磨耐腐涂層。?2700可噴最小內孔直徑為1.5in.(38mm)，依據零件特點及涂層材料。標準的內孔延伸噴涂長度為12in.(305mm)及24in.(610mm)。依據客戶要求亦可提供從6in.(152mm)到72in.(1829mm)各種不同的長度。?2700內孔噴槍是基于SG100等離子噴槍設計的。2700與SG-100.的許多零件是可互換的。這使得2700可快速方便地改裝成具備80千瓦、可進行亞音速、MachI、及MachII噴涂狀態(tài)的SG100等離子噴槍。?特點：?零件自適應設計基于SG-100多用途噴槍設計可機裝噴涂