等离子热喷涂技术是表面工程的关键技术之 一． 其原理是利用某种热源将欲喷涂的材料迅速加热到熔融或半熔融状态，再经过高速气流或焰流将其雾化，加速喷射到经预处理的工件表面上，形成喷涂层的一种表面加工方法。上世纪80年代开始应用于汽车活塞环表面处理工艺。
LP一60Z等离子喷涂设备，是1986年代开发的产品，主要由磁饱和放大器式硅整流电源、控制柜、自动定量送粉机构、离子发生器(喷枪)和高压引弧装置、热交换器、氮气；氩气流量控制、压缩空气冷却等组成。由控制柜控制各系统协调工作。
1 原等离子喷涂设备存在的问题
受当时技术条件限制，该设备的主控制柜，采用半导体分立元件和继电器组成的程控电路，线路异常复杂(图略)，接插头多，电路接插板多，控制柜与各被控制机构之间有几百个接插点，经常出现接触不良，故障率非常高。许多元器件因淘汰等原因，维修一次简化一次。其保护功能如缺水保护，过流保护等均已失效，设备存在隐患。只能用手动功能让设备勉强工作，故障率非常高，检修困难，维修周期长。严重影响生产，原打算将其报废。
2 改造要求
该设备除主控制柜外，其它机构均还相对独立，检修容易。特别是整流电源价值占设备比重大，弃之可惜。本着节约成本，充分利用原有资源，针对控制柜采用PLC进行改造。
3 系统改造
控制系统采用台达DVP一60ES00R可编程控器，输入DC24V36点、输出DC24V24点。PLC接线原理见图1。
3．1 为使控制更加一体化，将原独立的机床工件旋转加工机构归入PLC控制。控制机床主轴旋转、工件液压进给工作。增强了PLC自动控制功能。
3．2整流电源柜起停信号、过流信号、冷却风扇旋转信号接PLC输入点，PLC输出控制整流电源柜的开机停机、高频试验和高频点火。去掉电弧电流调节板，采用自耦调压器调节磁饱和放大器输出电流。能使弧流稳定，简单、可靠。
3．3系统保护有冷却水压力保护、直流工作电源过流保护、冷却空气压力保护、机床旋转机构保护、直流电源冷却风扇工作保护，来保证系统安全稳定的工作。
4 系统编程
等离子喷涂设备控制系统为顺序控制．程序流程图如图2所示。根据原机控制原理，设计了手动和自动功能。
4．1 手动功能工作，按顺序控制。合上总电源；按SB10按钮，控制柜得电；按SB18冷却水循环开始；按SB20按钮整流电源柜控制电源得电，冷却风机旋转；风压保护压力开关接通。按SB12、SB14钮机床主轴工作，工件往返进给；冷却空气打开，按SB25、SB28钮送离子气I、送粉气；按电弧起动按钮SB23；直流主电路通电(必须冷却风机风压正常)，点动高频按钮SB34，等离子弧点燃；调节电流调节旋钮T4(自耦调压器)至工作电流值；按SB26送离子气II；按SB31送粉电机开始送粉，开机结束。关机逆顺序进行。
4-2采用自动功能。合上总电源，按下SB23电弧启动按键，在出现弧光后，接着将弧流旋钮由0逐渐调到设定值即可。停机按SB24钮，接着将弧流调到0。系统自动完成一次工作后停机等待下一次工作启动。
5安装调试注意事项
5．1 调试前用手动功能将氩气，氮气流量、送粉气流量、送粉速度、工件进给速度．按工艺要求预先设定好，确认各部件正常。
5.2开机喷涂前，需调好喷枪两电极的距离，一般钨极棒与喷嘴距离为几个毫米。检查喷枪前后枪体间有无导电物体接触，防止短路烧坏喷枪。
5．3在整流主电源未通电前，先按高频试验按钮，单独检查喷枪喷嘴的高频火花是否均匀分布。否则必须重新调整钨极棒与喷嘴的同心度
5．4进入自动工作状态，必须调整高频点火时间．增加或减少自动工作时PLC设定的高频点火时间。尽量将设定时间调整到起弧后即断开高频。
6 改造效果
设备于2006年改造完成，投入使用已5年。改造后的设备，性能得到提高，设备故障率很低，故障点容易查找，偶尔出现故障，能够及时排除。本机改造的材料费用只投入五千元左右．产生的效果等于增加一台30多万元的同类设备。
参考文献略
本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
