送粉器是熱噴涂、冷噴涂、熔敷、粉末球化等粉末加工設(shè)備的核心部件，送粉過程的連續(xù)性和均勻性將直接影響粉末加工過程的穩(wěn)定性。目前常用的送粉器大致可分為轉(zhuǎn)盤式送粉器、沸騰床式送粉器、螺桿式送粉器、刮盤式送粉器、鼓輪式送粉器和電磁振動(dòng)式送粉器。我們以較常見的轉(zhuǎn)盤式送粉器為例，不同熱噴涂設(shè)備對于氧化物而言，送粉率在35-50g/min.；對于打底粉而言，送粉率15-25g/min.這個(gè)參數(shù)比較安全：在不提高功率的情況下，涂層的硬度是理想的。如果大幅提高或降低送粉率，會(huì)造成粉材熔化不充分或過熔，導(dǎo)致涂層缺陷增多，尤其是硬度表現(xiàn)不達(dá)標(biāo)。

另一方面，針對不同粒度、流動(dòng)性的粉體，也要選擇匹配的送粉器：

1、轉(zhuǎn)盤式送粉器就無法適用于粉末粒度細(xì)小、流動(dòng)性較差的微納米粉末；

2、沸騰床式送粉器因?yàn)榭繗怏w輸送粉材，故適用性較寬，但送粉精度不高；

3、螺桿式送粉器可適用于干、濕粉末及微小顆粒粉末。但由于利用螺桿間距送粉，難以實(shí)現(xiàn)微量送粉；

4、刮板式送粉器不適合細(xì)粉物料，容易堵塞出粉口，影響噴涂連續(xù)性；

5、鼓輪式送粉器僅適用于干燥的大顆粒粉末的精確輸送，輸送超細(xì)粉末時(shí)容易堵塞且精度降低；

6、電磁振動(dòng)送粉器存在送粉速率可調(diào)性差且精度低的問題。

當(dāng)然，如果您不愿意調(diào)參數(shù)，沒關(guān)系，調(diào)整粉體物性的工作交給我們，“金江粉材”會(huì)將適合貴司設(shè)備的材料呈現(xiàn)在你們眼前。另外，我公司提供有償優(yōu)化熱噴涂設(shè)備參數(shù)的服務(wù)，歡迎預(yù)約。

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殘余應(yīng)力的檢測國內(nèi)外均已開展多年，其測定方法可分為機(jī)械測定法和物理測定法。

機(jī)械測定法測定時(shí)須將局部分離或分割使應(yīng)力釋放，這就要對工件造成一定損傷甚至破壞，典型的有切槽法和鉆孔法，這方面技術(shù)成熟，理論完善。其中尤以小直徑盲孔法因?qū)ぜp傷較小、測量較可靠，已成為現(xiàn)場實(shí)測的一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(見ASTM E837-99)。

物理測定法主要有射線法、磁性法、超聲波法，以及壓痕應(yīng)變法（GB/T 24179-2009），均屬于無損檢測方法。壓痕應(yīng)變法采用電阻應(yīng)變片作為測量用敏感元件，在應(yīng)變花中心部位采用沖擊加載制造壓痕以代替鉆孔，通過應(yīng)變儀記錄壓痕區(qū)外彈性區(qū)應(yīng)變增量的變化，從而獲得對應(yīng)于殘余應(yīng)力大小的真實(shí)彈性應(yīng)變，求出殘余應(yīng)力的大小。從已有工程應(yīng)用結(jié)果看，這類方法既有應(yīng)力釋放法的優(yōu)點(diǎn)，測試設(shè)備相對簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，又有物性法的優(yōu)點(diǎn)。

在等離子噴涂工藝中，殘余應(yīng)力分別來自于預(yù)熱、熱噴涂成型至涂層冷卻，這兩個(gè)階段。其最主要的誘因還是基材和面層材料熱膨脹系數(shù)不同。我們以氧化鉻涂層為例，在 0-1000攝氏度范圍內(nèi)，氧化鉻的熱膨脹系數(shù)9.5×10-6/℃，而一般合金基材熱膨脹系數(shù)10~20×10-6/℃之間。當(dāng)熱噴涂完成后，至冷卻到室溫階段，面層與基材之間的熱膨脹系數(shù)差，會(huì)引起熱應(yīng)力，又叫溫變應(yīng)力。

在制備陶瓷面層之前，我們先噴一層過渡材料，就是為了平衡基材和面層之間的熱膨脹系數(shù)差進(jìn)而降低殘余應(yīng)力，以免誘發(fā)界面處的裂紋擴(kuò)展，使涂層在這些區(qū)域萌發(fā)分層及開裂。、

預(yù)熱階段，通常發(fā)生的是淬火應(yīng)力，較高的基體溫度可使粉體粒子充分沉積、形成致密涂層，但是過猶不及：過高和較低的預(yù)熱溫度都不足以使基體獲得涂層成型時(shí)的穩(wěn)定溫度——縮小熱噴涂時(shí)基體和面層的溫度差，才會(huì)減少淬火應(yīng)力，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，較低的預(yù)熱溫度，涂層成型的溫度越高，淬火應(yīng)力也會(huì)增大。

通常，預(yù)熱溫度不超過160攝氏度，時(shí)間不超過20秒。

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（1）由于噴涂過程中，等離子弧產(chǎn)生的有害因素和對人體的危害，所以，噴涂工作間應(yīng)設(shè)置在單獨(dú)隔間內(nèi)。如果工藝成熟，產(chǎn)品定型，最好設(shè)計(jì)遙控操作（機(jī)械手）。

（2）當(dāng)產(chǎn)品不能定型或處于試驗(yàn)階段，操作者又要經(jīng)常出入噴涂工作間進(jìn)行手工操作時(shí)，則必須穿戴防護(hù)面罩和工作服，或在觀察窗旁設(shè)計(jì)隔聲操作門，或根據(jù)操作者合適位置設(shè)計(jì)套袖操作洞口（如噴砂室），操作者的雙手可伸入噴涂工作間內(nèi)操作。

（3）噴涂工作間數(shù)量和面積大小，應(yīng)根據(jù)工作量、工件形狀和選用的設(shè)備外形尺寸而定。

（4）等離子或火焰噴涂工作間最好采用水濾噴涂箱，以便將粉塵和有害氣體排除；或采用密封隔聲罩式半自動(dòng)噴涂機(jī)械設(shè)備。此外，根據(jù)零件的形狀和大小配備機(jī)械傳動(dòng)裝置。

（5）電源、控制柜和送粉器應(yīng)布置在控制間內(nèi)。增壓水泵、水箱或熱交換器可布置在噴涂工作間內(nèi)。

（6）等離子噴槍如使用鈰鎢電極，可不必單獨(dú)設(shè)置電極棒磨削間，可在機(jī)加工作間進(jìn)行。工作量較少情況下，磨削電極棒的砂輪機(jī)也可放在機(jī)加工作間的一角，但應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)械排氣。

（7）如不采用溶劑蒸汽除油，可不需單獨(dú)設(shè)計(jì)除油間，可在準(zhǔn)備工作間里進(jìn)行除油。

（8）沒有條件單設(shè)噴砂室的期間，則工件的預(yù)處理可委托外協(xié)單位加工，但是必須保證噴砂后的噴涂不得超過四小時(shí)。此外，根據(jù)工件表面要求采用電火花拉毛機(jī)時(shí)，可以布置在準(zhǔn)備工作間內(nèi)。

（9）有條件的工廠，可設(shè)立實(shí)驗(yàn)室用以對制備的涂層進(jìn)行檢測。

（10）南方地區(qū)噴涂工作間也可以采用自然進(jìn)風(fēng)，但進(jìn)風(fēng)口應(yīng)有過濾設(shè)施。

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通常，我們把輸出功率超過80KW的等離子熱噴涂系統(tǒng)稱為大功率等離子設(shè)備，國產(chǎn)設(shè)備型號(hào)里帶80字樣的基本是這種功率的設(shè)備，國外設(shè)備有些可達(dá)100KW甚至更高，此類設(shè)備多見于三陰極或者三陽極噴槍，有的是五陽極噴槍（這發(fā)展恰似汽車gear box的進(jìn)化，從4AT到6AT，然后是8、9、10AT，日新月異。P.S.筆者更喜歡CVT的變速箱）。
采用級聯(lián)電弧技術(shù)的噴槍降低了對氣體和氣流的依賴，等離子體焰流更加穩(wěn)定，原料粉體受熱更加均勻，不會(huì)或很少發(fā)生工藝漂移。
同時(shí)，由于這種噴槍的等離子弧被拉長，可實(shí)現(xiàn)在低電流和高電壓下的高功率熱噴涂，這種工作模式對熱噴涂系統(tǒng)中噴槍陰陽極使用壽命之延長有很大幫助。

制備陶瓷涂層的優(yōu)勢

拿陶瓷涂層里的金屬氧化物涂層來舉例：由于陶瓷涂層大多建立在金屬基材上，而前者的晶體結(jié)構(gòu)、膨脹系數(shù)和物理性能與后者比較，有很大區(qū)別，所以就需要bond coating來消除涂層間的內(nèi)應(yīng)力、使熱膨脹系數(shù)趨同、增加面層和基材之間的結(jié)合強(qiáng)度。
在制備氧化鉻陶瓷涂層時(shí)，常見的底層是鎳鉻合金涂層。一般采用正交實(shí)驗(yàn)法，確定噴涂參數(shù)（電流、電壓、噴涂距離和送粉量），一般來講，較高的結(jié)合強(qiáng)度和沉積效率是衡量熱噴涂參數(shù)搭配成功的體現(xiàn)。本公眾號(hào)在之前的文章中有介紹過關(guān)于結(jié)合強(qiáng)度和沉積效率的測量方式，大家可以點(diǎn)擊粗體字追閱。粉體在熱噴涂設(shè)備上的參考噴涂參數(shù)，可以詢問本公司接待您的銷售代表。
總體來說，大功率等離子熱噴涂設(shè)備在制備陶瓷涂層時(shí)的工藝穩(wěn)定性和效率是值得期待的，同時(shí)其使用成本也更具有比較優(yōu)勢。

陶瓷涂層后處理

陶瓷涂層的氣孔問題通常用封孔來解決（也有用激光熔覆改性來實(shí)現(xiàn)），其工藝中的封孔劑常用含有樹脂或者石蠟的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)來制備、通過涂刷或靜電噴涂，將面層滲透、封嚴(yán)和固化，進(jìn)一步起到耐腐蝕和絕緣的作用。進(jìn)行完封孔工序后，涂層為透明，而且仍可進(jìn)行機(jī)加。

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