一种等离子喷涂地电气技术实现方案设计设计

1、word PAGE 2 / 9靶材离子喷涂的电气技术实现方案等离子喷涂不是一个新名词，传统的应用中都是简单的设定一下气压、电流，人工操作施工，做出来的产品也仅仅是类似于防护层保护的领域，但是电子工业领域的技术突飞猛进，局部产品要求很高的要求，比如：厚度、拉伸强度、剪切强度、弯曲强度、凹坑附着强度、气孔率、致密度和晶粒度等，这里每一项的要求都有对应的行业标准，做不好就会影响到下流工序的质量，要做到这些需要多学科的配合：材料学、热工学、电气控制理论、计算机仿真学、空间轨迹运动同步控制，以与现代品质改善的手段，就是要把这些指标进展分析，有对应的手段，有连续的检测数据作为参考。下面就一种等离子喷涂从电

2、气控制理论方面说明一种技术实现方案。除尘器冷却水冷却水N2 (观察口）N2N2 (观察口）N2 ( 温检）N2 （厚检）N2 （观察口）冷却水+氩气、粉体靶材旋转 +平移LS1流量控制LS3LS2A B+ -冷却水-冷却水氮气、氢气粉体引弧AC 电源700-1000 V工作DC 电源65V-80 V200-1000 A冷却水MCH 1CH 2一、工艺分析该设备由等离子体控制机头+送粉称重 +运动成型装置 +除尘器 +循环水组成。循环水先工作并且一切正常后才能喷涂工作，过程中需要靠流体的热交换原理冷却枪头部位。送粉称重是个准确的供料装置，利用螺杆刮板把粉料粉体送到枪体，动态称重时刻记录粉体的利用

3、情况，把当前的利用数据和目标设定值进展比照，根据结果来控制螺杆的转速达到准确的供粉。运动成型装置控制工件的旋转和水平移动，使枪头出来的等离子流在工件外表形成吻合的螺旋线，螺旋线的参数可以规划。除尘器一直同步工作，防止高分子混合浓度达到危险指标，并且局部材料可以二次回收。等离子机头局部控制等离子起弧、维弧，等离子电流和电压调节，氮气、氢气、氩气的调节，涂层的厚度跟踪检测，涂层外表温度的检测，工件材料的预热，水流量的检测，和水温的检测。设备技术难度大，不光要化学，撞击力学，还要物理推导模型，单层喷涂厚度要求极高，要求设备机械要精度高，电气要多轴联动，涉与到闭环的质量测量和自动调节，速差的自动控制等

4、，等离子的电压、电流等。但是稳定一些化学参数，对一些物理量的测控和自动调节，这样能使我们快速的抓住重点并且找到突破口：“单位时间内规划好的螺旋线上均匀地得到恒定质量的优良等离子体。单位时间内规划好的螺旋线上：等离子涂层单位时间的轨迹，由旋转运动和平移运动合成，空间直线插补运动。均匀地：等离子电流稳定、气流稳定、等离子融化一致性好、利用率稳定。恒定质量：单位时间送粉精度高。优良等离子体：粉末融化状态好。 PAGE 3 / 9wordSMSMSMSMSMSMSMSM321321321331331331331331二、电气方案PS07CPU3172DPIM 360PSIM07361SM 322SM

5、322SM 322SM 332SM 332A1：主控制柜（气体压力、点火、流量控制）PROFIBUSDVP 28 SVTDVPPF1012-SL DVP08SDNV1P11R6SM11NDVP 10 MCDVPPF02-SL DVP16SDMVP110N8SN11RDVP 28 SVTDVPPFD02V-PS0L2LDCV-PS0L2L1C1 -SLDVP04 ADDVP08SN11RCANBUSMODBUS-ASD A2 1旋转ASD A-2 2水平运动T1称重1T2称重2ASD A-2 1送粉1ASD A-2 2送粉2A2：辅助水A3：运动控制A 4：送粉称重 PAGE 4 / 9word

6、整个生产线划分为4 块:A1 、A2、A3、A4，主控制柜和分控制柜通过现场总线Profibus实现数据的交换，各局部可以手动/ 自动状态切换，远程主控制柜状态控制信号优先，各部件可以单独调试功能，又可以在主控命令信号下联动。1、顺序控制：人工上料氮气OK ？水 压 、 水流正常？通起弧氩气高频起弧维弧检测N电流正常？门保护正常？气 体 压力流量正常？切断高频通入氢气/ 氮气调工作电流检测电流正常？工件回原点N测厚仪回零通送粉氩气调节氩气检测N氩气正常？Y称重工作停止信号切断送粉工作电流衰减切断等离子电源工件运动停止枪头氩气、 氢气、氮气关Y送粉工作工件运动测厚工作红外测温工作调整工作电流气体

7、流量调节 PAGE 9 / 9word2、安全保护：水流、水压、气压、气流有问题，启动停止信号。3、过程控制：分为成型控制、送粉控制、气氛调节成型：我们知道，喷涂的厚度在送粉恒定，等离子流恒定V1 情况下，折合一定的利用率后，都反映在S的路径上，根据物理撞击力概念，只要给定一个沿S方向的恒定 V2，并且保证节距d 值恒定，让水平和垂直的线速度、位置同步运动，同时控制喷距一定，要 求 2-3 轴联动我们就能得到满意的可控度。+2D:不锈钢管直径X: 单次梯度厚度m:梯度层数S: 一个螺距内涂层距离d: 喷涂节距V水平：工件水平线速度V垂直 ：辊表面切线方向V2V垂直V2S（+2）V左向水平V右向

8、水平dword送粉控制：称重装置检测单位时间的用粉量和设定值比拟，控制器根据结果进展PID 运算，调节螺杆转速达到送粉量恒定24V0V24V0VEXC+EXC-SIG+SIG-SEN+ SEN-EXC+ EXC- SIG+SIG-SEN+SEN-DLETA称重02LC-SLCH 1CH 2气氛调节： 红外温度传感器检测等离子体温度数据和等离子温度设定值比拟，低了说明会出现融化不良， 高了影响结合度， 由 PID程序自动调节工作电流和进气，使等离子体温度稳定；红外温度传感器检测工件外表温度和设定值比拟，结果高了说明喷涂轨迹上的速度 V2 过慢，受到等离子体烘烤时间过长，会产生变形，导致结合度下降，结果低了说明喷涂轨迹上的速度V2 过快，会导致梯度涂层厚度不够，对此也对V2 进展 PID 调节。word主气等离子设定温度 RE=R- C