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等离子喷涂在Ar气环境的工作

发布时间:2021-3-26 8:43:59 | 信息来源:
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等离子喷涂工艺流程

在等离子喷涂过程中,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好的加热和高的速度。
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。等离子清洗机常见问题答疑

1.等离子清洗机的处理时间

等离子设备的处理聚合物表面所发生的化学改性是因为自由基,等离子设备处理的时间越长,放电的功率就越大,所以这是需要一个很好的掌握性的。

2.等离子清洗机的功率是多少?

常用的等离子清洗机功率大概是一千W

3.做过等离子表面清洗机表面处理的产品可以保留多久?

这个是根据产品本身的材质来的,可以建议为了避免产品受到二次污染,在做了等离子表面处理之后可以进行下一道工序,这样可以有效的解决了二次污染问题,也提高了产品的性能和质量。

4.等离子清洗机在使用过程中会不会产生有害物质?

这个问题也是不需要去担心的,因为等离子清洗机在处理的时候它有全套的防范措施,会配备排风系统,少部分的臭氧会被空气电离,所以d对人体是没有什么危害性的。等离子粘接影响设备强度的物理因素

1.
表面粗糙度:

   
当胶粘剂良好地浸润被粘材料表面时(接触角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高胶粘剂液体对表面的浸润程度,增加胶粘剂与被粘材料的接触点密度,从而有利于提高粘接强度。反之,当胶粘剂对被粘材料浸润不良时(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接强度的提高。

2.
表面处理:

   
粘接前的表面处理是粘接成功的关键,其目的是能获得牢固耐久的接头。由于被粘材料存在氧化层(如锈蚀)、镀铬层、磷化层、脱模剂等形成的“弱边界层”,被粘物的表面处理将影响粘接强度。例如,聚乙烯表面可用热铬酸氧化处理而改善粘接强度,加热到70-80时处理1-5分钟,就会得到良好的可粘接表面,这种方法适用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用铬酸处理时,只能在常温下进行。如在上述温度下进行,则薄膜的表面处理,采用等离子或微火焰处理。

对天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶表面用浓硫酸处理时,希翼橡胶表面轻度氧化,故在涂酸后较短的时间,就要将硫酸彻底洗掉。过度的氧化反而在橡胶表面留下更多的脆弱结构,不利于粘接。

   
对硫化橡胶表面局部粘接时,表面处理除去脱膜剂,不宜采用大量溶剂洗涤,以免不脱膜剂扩散到处理面上妨碍粘接。

铝及铝合金的表面处理,希翼铝表面生成氧化铝结晶,而自然氧化的铝表面是十分不规则的、相当疏松的氧化铝层,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化铝层。但过度的氧化会在粘接接头中留下薄弱层。

3.
渗透:

   
已粘接的接头,受环境气氛的作用,常常被渗进一些其他低分子。例如,接头在潮湿环境或水下,水分子渗透入胶层;聚合物胶层在有机溶剂中,溶剂分子渗透入聚合物中。低分子的透入首先使胶层变形,然后进入胶层与被粘物界面。使胶层强度降低,从而导致粘接的破坏。

   
渗透不仅从胶层边沿开始,对于多孔性被粘物,低分子物还可以从被粘物的空隙、毛细管或裂缝中渗透到被粘物中,进而侵入到界面上,使接头出现缺陷乃至破坏。渗透不仅会导致接头的物理性能下降,而且由于低分子物的渗透使界面发生化学变化,生成不利于粘接的锈蚀区,使粘接完全失效。

4.
迁移:

   
含有增塑剂被粘材料,由于这些小分子物与聚合物大分子的相容性较差,容易从聚合物表层或界面上迁移出来。迁移出的小分子若聚集在界面上就会妨碍胶粘剂与被粘材料的粘接,造成粘接失效。

5.
压力:

   
在粘接时,向粘接面施以压力,使胶粘剂更容易充满被粘体表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛细管中,减少粘接缺陷。对于粘度较小的胶粘剂,加压时会过度地流淌,造成缺胶。因此,应待粘度较大时再施加压力,也促使被粘体表面上的气体逸出,减少粘接区的气孔。

   
对于较稠的或固体的胶粘剂,在粘接时施加压力是必不可少的手段。在这种情况下,常常需要适当地升高温度,以降低胶粘剂的稠度或使胶粘剂液化。例如,绝缘层压板的制造、飞机旋翼的成型都是在加热加压下进行。

为了获得较高的粘接强度,对不同的胶粘剂应考虑施以不同的压力。一般对固体或高粘度的胶粘剂施高的压力,而对低粘度的胶粘剂施低的压力。

6.
胶层厚度:

   
较厚的胶层易产生气泡、缺陷和早期断裂,因此应使胶层尽可能薄一些,以获得较高的粘接强度。另外,厚胶层在受热后的热膨胀在界面区所造成的热应力也较大,更容易引起接头破坏。

7.
负荷应力:

   
在实际的接头上作用的应力是复杂的,包括剪切应力、剥离应力和交变应力。

  
1) 切应力:由于偏心的张力作用,在粘接端头出现应力集中,除剪切力外,还存在着与界面方向一致的拉伸力和与界面方向垂直的撕裂力。此时,接头在剪切应力作用下,被粘物的厚度越大,接头的强度则越大。

  
2) 剥离应力:被粘物为软质材料时,将发生剥离应力的作用。这时,在界面上有拉伸应力和剪切应力作用,力集中于胶粘剂与被粘物的粘接界面上,因此接头很容易破坏。由于剥离应力的破坏性很大,在设计时尽量避免采用会产生剥离应力的接头方式。

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