[發明專利]小型拉絲式電弧噴涂設備

有效

• 申請號: 200910097653.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101864549A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 郭面煥;劉愛國;丁少雄;蔡林強
• 申請（專利權）人: 慈溪光華金屬復合材料有限公司
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/06;B05B5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于表面工程學科噴涂技術領域，是電弧噴涂技術中的一種新式的電弧噴涂設備。

背景技術：

表面工程是一門綜合性的新型學科，噴涂技術是表面工程學科中的一門非常重要的表面改性技術，由于具有極強的應用價值和重大的經濟效益及社會效益，同時在節省能源和資源、維修和再制造、環保和污染等方面體現出的優越性，所以有力地推動了該技術的飛速發展。近年來在噴涂方法、設備、工藝、材料等方面創造出了很多新的成果，本發明是一種新式的電弧噴涂設備，用于熱噴涂行業制備涂層。

電弧噴涂原理與焊接不同，它是將兩根作為電極的絲材經短路熔化，通過壓縮空氣將熔化金屬霧化并以高速噴射到工件表面形成涂層，實現良好的噴涂工藝，必須由高質量的噴涂設備來完成。就電弧噴涂而言，適合不同種類噴涂材料、實現不同形狀結構產品和適應不同環境條件下的噴涂，首先要選擇最適宜的電弧噴涂設備才能保證噴涂的質量、提高生產效率和降低制造成本。從產品、專利成果、研究資料查詢，當前電弧噴涂設備的現狀是研究資料少，產品結構單一。經分析認為，其原因是由于噴涂技術在近年來才得到廣泛應用和發展，而作為這門應用性技術，首先需要解決的問題是噴涂工藝，所以噴涂工藝的成果遠遠大于設備的研究。眾所周知，當前的電弧噴涂設備從結構的角度可分為“推絲式”和“拉絲式”兩種類型，但設備均存在體積大、重量重、外接纜線多等問題，所以搬運和施工不方便，尤其在噴涂空間小或野外作業等特殊場合下施工會受到限制。另外中大型電弧噴涂設備雖然噴涂效率高，但噴涂焰流大，對一些小型部件的噴涂或精細涂層的制備不很適宜，同時還浪費噴涂材料。為了彌補當前電弧噴涂設備存在的不足和彌補電弧噴涂設備單一的現狀，發明一種體積小、重量輕的小型拉絲式電弧噴涂設備。

發明內容：

從背景技術分析的電弧噴涂設備現狀可知，當前的電弧噴涂設備均為體積大、重量重、外接纜線多的結構類型，目前缺少微小型系列電弧噴涂設備產品。本發明的目的在于提供一種小型拉絲式電弧噴涂設備，以滿足噴涂市場的需求。

1.本發明的技術關鍵和方案：

本發明的小型拉絲式電弧噴涂設備，采用逆變式噴涂電源1、拉絲式電弧噴涂槍2、輸出電纜3、電源電纜4、控制線5的結構形式組成，見附圖1。

1.1逆變式噴涂電源的設計方案

眾所周知，逆變式電焊機具有體積小重量輕，高效節能，動特性好，操作靈活的特點，而且技術非常成熟。對于微小型電弧噴涂設備，非常符合上述的特點，雖然方法工藝不同，但電氣原理比較接近。本發明參照了逆變電焊機的電氣原理進行了噴涂電源的設計，其技術關鍵和方案是：

(1)保留主電路系統不變，直流輸出，平特性，最大輸出電流250A。

(2)改制控制電路，使輸出電流(0～250A)和電壓(10～40V)均為無級調節，目的是：在噴涂過程中可隨意調節參數(避免停機調節電壓值)，從而容易獲得最佳的噴涂工藝參數。

(3)改制送絲電路，①設置手動/自動噴功能開關，目的是：便于選擇不同的操作方式。②設置檢絲/噴涂轉換開關，避免電弧燒傷操作者和損壞設備，益于安全操作。

1.2拉絲式電弧噴涂槍的設計方案

拉絲式電弧噴涂槍由拉絲裝置6和噴涂槍頭7組合而成(附圖1)，設計的原則是：在保證送絲穩定，氣體霧化效果好，噴涂焰流細小而挺拔的條件下，盡量簡化拉絲裝置的結構，力求拉絲式電弧噴涂槍體積小重量輕，操作方便。

2.本發明過程中涉及的主要內容：

2.1設備的主要性能參數

電源電壓：380V±15％

功率：10KVA

頻率：50Hz

噴涂絲直徑：Φ1.0～Φ1.6mm

噴涂電壓10～40V

噴涂電流：0～250A

負載持續率100％

噴涂槍重量：1.5kg

噴涂電源重量：15kg

噴涂電源外形尺寸：W200×L480×H300mm

2.2噴涂電源的設計

噴涂電源的設計參照逆變電焊機電氣原理，設計內容有：主電路系統，電子控制系統，送絲控制系統，電氣原理方框圖見附圖2，噴涂電源產品照片見附圖3。

(1)主電路系統一設計的主電路由輸入電路(輸入整流、C濾波)、逆變電路(MOSFET功率開關元件、逆變降壓變壓器)、輸出電路(輸出整流、L濾波)組成。根據噴涂方法的要求，電源為平特性，直流輸出。為滿足噴涂工藝的要求，輸出電流在0～250A和輸出電壓在10～40V范圍內均為無級調節，噴涂電流小于250A條件下作業，負載持續率為100％，設計時參照了逆變式電焊機主電路的原理。