Application note A104-ST99
提高熱噴涂工藝(HVOF)陶瓷漿料流量穩(wěn)定性
在高速氧燃料(HVOF)熱噴涂過(guò)程中,陶瓷粉末被噴射到火焰中,與目標(biāo)基板發(fā)生碰撞。因此,基板表面涂有一種材料,該材料具有更高的表面硬度和更好的耐磨性,或更好的耐化學(xué)性。
|
||
“Bronkhorst ES-Flow的使用從根本上改變了我們的研究方式。”諾丁漢大學(xué)的Tanvir Hussain博士如是說(shuō)。 |
應(yīng)用要求在最初的裝置中,漿料容器內(nèi)的壓力由操作員手動(dòng)設(shè)置,以便向火焰中提供所需的漿料流量。所用流量計(jì)的測(cè)量值不可重復(fù),需要改進(jìn)。漿料流量容易受到漿液液位、容器供應(yīng)壓力和容器下游壓力的變化而發(fā)生變化,因此壓力控制也需改進(jìn)。此外,最初的裝置很大程度上依賴于操作員通過(guò)流量計(jì)上的顯示器來(lái)注意到這些現(xiàn)象,然后必須根據(jù)需要手動(dòng)調(diào)整壓力,以再次嘗試建立目標(biāo)流量。漿料流量穩(wěn)定性達(dá)到±10%或更高,這需要改進(jìn)。 |
重要議題
|
工藝方案Bronkhorst解決方案的建立從大學(xué)購(gòu)買ES-FLOW超聲波體積流量計(jì)開(kāi)始以改善其流量測(cè)量能力,同時(shí)提高了流量測(cè)量的重復(fù)性。基于該堅(jiān)固液體流量計(jì)的直通式傳感器,漿料中陶瓷顆粒的磨損幾乎不成問(wèn)題。漿液約含20%的粉末,不論舊裝置還是新裝置都需攪拌容器以保持漿液均勻。 作為解決方案的擴(kuò)展,Bronkhorst EL-Press P-800壓力控制器用于ES-FLOW液體流量計(jì)的主從控制。此配置控制漿液容器頂部的壓力,以間接控制噴入火焰的漿液流量。在涂敷涂層期間,操作員需要液體流量計(jì)提供特定流量,并將其反饋至P-800壓力控制器。P-800壓力控制器其實(shí)是帶有兩個(gè)控制閥的壓力計(jì)。液體流量計(jì)控制控制閥,通過(guò)改變壓力間接控制流量。對(duì)于當(dāng)前應(yīng)用,40 ml/min的漿液是典型的流量。容器中的壓力控制在0 – 5 bar,典型值為4-4.5 bar。 該裝置的第一次測(cè)試結(jié)果很好??刂坪芊€(wěn)定:獲得±0.2%的漿液流量穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)控制的響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)。需要1分鐘達(dá)到穩(wěn)定,這是對(duì)昂貴漿料的浪費(fèi)。為解決此問(wèn)題,將壓力控制器控制孔的尺寸從0.2mm調(diào)整為0.5mm。目前控制優(yōu)于±1%,響應(yīng)時(shí)間足夠快。 操作員對(duì)此方案非常滿意。他們不必不斷觀察和手動(dòng)調(diào)整流量,漿料流輸送的穩(wěn)定性比手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的要好得多,并且浪費(fèi)很少。此外,他們現(xiàn)在有數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)控制這部分過(guò)程。 |