Установка плазменного напыления ТСЗП-MF-P-1000, система управления, плазмотроны

Комплекс плазменного напыления ТСЗП - МF – P –1000 для нанесения покрытий плазменным методом (APS-метод)

Установка широко используется в авиационном и энергетическом машиностроении для создания керамических функциональных покрытий.

Назначение комплекса:

Нанесение износостойких, коррозионно-стойких, теплозащитных, уплотнительных покрытий методом плазменного напыления.

Характеристики установки плазменного напыления

Установка ТСЗП MF-P-1000 работает на смеси газов: основной - аргон, дополнительный - азот, водород или гелий.

Расход плазмообразующих газов, л/мин
аргон	До 100
азот	До 100
водород	До 50
гелий	До 20
Расход транспортирующего газа (аргон, азот), л/мин	До 30
Производительность, кг/ч:
при напылении оксидов и карбидов	3...10
при напылении металлов и сплавов	2...5
Пористость покрытия, %	12
Адгезия, МПа	Более 50
Толщина напыляемого слоя, мм:
при напылении металлов и сплавов	0,05...20
при напылении керамики	0,05...5

Состав оборудования

• Система управления (шкаф и пульт управления)
• Блок газоподготовки
• Блок коммутации
• Источник тока РРС 2002
• Порошковый дозатор PF 2/2
• Блок - соединитель
• Холодильник VWK-270/1-S
• Плазмотрон (F4)
• Комплект ЗИП
• Комплект технической документации

Система управления установкой - на базе контроллера Simatic S7-300

Система управления смонтирована в пылезащищенном шкафу

Модульная структура контроллера позволяет использовать большой спектр дополнительных функциональных и коммуникационных модулей, расширяющих возможности ЦПУ.

Установка управляется с панели оператора, которая позволяет отображать параметры протекающих процессов и управлять ими. Машинные данные преобразуются для удобства обслуживания в виде кривых, гистограмм и графических объектов, меняющих свой вид в зависимости от состояния процесса и выбранной программы. Кроме того, выводимые на панель оператора рабочие сообщения и сообщения о неисправностях, снабжают оператора важной информацией о текущем состоянии управляемой установки.

С панели оператора могут контролироваться все технологические параметры процесса и запоминаться более 100 вариантов технологических программ.

Пульт управления установкой плазменного напыления

Габаритные размеры Длина, мм 620 Ширина, мм 620 Высота, мм 1700

Блок газоподготовки для подачи газа в плазмотрон

Блок газоподготовки включает: Металлические газовые линии Датчик давления для каждого газа Отдельные микрофильтры и электромагнитные клапаны для каждого газа Детекторы утечки газа Электронные расходомеры Bronkhorst El-Flow Блок управления сжатым воздухом для охлаждения детали Управление сжатым воздухом для охлаждения детали Контроль расхода охлаждающей жидкости Все данные с блока газоподготовки выводятся на панель оператора. Плазмообразующие газы: аргон, водород, азот, гелий. Система позволяет работать с одним или двумя плазмообразующими газами.Транспортирующий газ: аргон

Блок коммутации

В блоке коммутации установлены датчики температуры воды, протока воды и осциллятор. Крепиться вертикально на стену. Габаритные размеры Длина, мм 760 Ширина, мм 360 Высота, мм 720

Источник питания плазмотрона PPC 2002

Источник постоянного тока PPC 2002 выполнен по принципу высококачественного инвертирования постоянного тока, что обеспечивает плавное нарастание тока дуги. Техническая характеристика Ток дуги, А 10...1000 Напряжение, В 40...80 Режим ПВ, % 100 Сетевое питание, В 3x380 Потребляемая мощность, кВт 105 Сечение питающего привода, мм2 4х95 Класс защиты 1P21 Расход потока воздуха от встроенного вентилятора, м3/с 1 Класс изоляции F Габаритные размеры Длина, мм 1300 Ширина, мм 850 Высота, мм 1150 Масса, кг 850

Холодильник VWK-270/1-S

Техническая характеристика  Теплосьем, Вт 36 400  Температура воды на выходе, °С:      минимальная      максимальная 15 25  Максимальная температура окружения воздуха, °С 37  Питающее напряжение, В 3x380V, 50Hz  Потребляемая мощность, кВт 12,9кВт  Потребляемый ток, А 34  Объем дистиллированной воды, м3 250 Габаритные размеры Длина, мм 1000 Ширина, мм 1000 Высота, мм 2000 Масса полностью заправленного водой холодильника, кг 450

Порошковый дозатор PF 2/2

Порошковый дозатор состоит из двух бункеров, двух миксеров, двух дисковых приводов регулирования подачи порошка. Газовая система питателя состоит из двух ротаметров, предохранительных клапанов, электромагнитных вентилей, дросселей и шлангов. Управление работой питателя выполнено на базе контроллера Simatic S7-300. Питатель порошка может работать как в автономном режиме, так и управляться с центральной панели оператора. Бункеры (колбы) могут иметь ёмкость 1,5 или 5 литров — количество и объем колб оговаривается при подписании договора. Техническая характеристика  Вместимость бункеров (колб), л 1,5 или 5  Питающее напряжение 220  Мощность, кВт 1,5  Расход транспортирующего газа, л/мин До 30 Производительность одной колбы до 6 кг/час в зависимости от типа порошка. Габаритные размеры Длина, мм 620 Ширина, мм 620 Высота, мм 1500

Холодильник PC - 250

Техническая характеристика  Теплосьем, Вт 35 000  Температура воды на выходе, °С:      минимальная      максимальная 12 25 Максимальная температура окружения воздуха, °С 37 Питающее напряжение, В 3x400 Потребляемая мощность, кВт 12 Потребляемый ток, А 28 Объем дистиллированной воды, м3 250 Габаритные размеры Длина, мм 1470 Ширина, мм 890 Высота, мм 1700 Масса полностью заправленного водой холодильника, кг 430

Технические характеристики плазмотронов

Плазмотрон F4

Плазмотрон F4 – один из наиболее распространенных в мире плазмотронов, аттестованный для наибольшего количества применений в авиации. Доступен с различными разъемами для подключения водяного охлаждения (прямой, под 90°), может поставляться с ручкой для ручного напыления.Для этого плазмотрона, а так же для более продвинутых плазмотронов F6 aи P2 разработана довольно широкая база данных стандартных параметров напыления, доступная для приобретения. Плазмотрон является вероятно, наиболее универсальным из устройств с одним анодом и одним катодом с точки зрения широты задаваемых параметров покрытий — материала, пористости, твердости и шероховатости.

• Обычно эксплуатируются с плазменными установками мощностью до 55 Квт
• Обычно эксплуатируются с плазмообразующими газами Ar/H₂, для некторых материалов могут применяться смеси Ar/He, Ar/N₂ или N₂/H₂;
• Для увеличения качества напыления используются различные сопла: сопла Лаваля позволяют напыление с более высокими эффективностью и коeффициэнтом использования при пониженном уровне шума.

Техническая характеристика плазмотрона F4  Максимальная мощность, кВт 55  Плазмообразующие газы Аргон, водород, азот, гелий  Давление на входе, МПа:      аргон      водород      азот 0,5 0,7 0,5  Расход, л/мин:      азот      аргон      водород До 50 До 100 До 20  Ток , А До 800  Охлаждение Водяное  Расход воды, л/мин До 12  Производительность напыления, кг/ч До 5

Плазмотрон F6

Широко известный плазмотрон, аттестованный авиацией плазмотрон, основанный на классическом плазмотроне F4. При сохранении базовой геометрии, расположениии анода/катода и основных парметров напыления, улучшенная система охлаждения позволяет существенно продлить ресурс анода/катода и производительность плазмотрона. Кроме того, все части плазмотрона выполнены из бронзы, без применения пайки. Быстросъемные соединения позволяеют замену электродов за секунды. Фиттинги шлангов водяного охлаждения остаются единенными с базовой пластиной плазмотрона и не повреждаются при замене электродов. Технические характеристики:

• Обычно эксплуатируются с плазменными установками мощностью до 55 Квт
• с плазмообразующими газами Ar/H2, для некоторых материалов могут применяться смеси Ar/He, Ar/N2 или N2/H2;
• Для увеличения качества напыления используются различные сопла: сопла Лаваля позволяют напыление с более высокими эффективностью и коeффициентом использования материала при пониженном уровне шума.

Плазмотрон Delta

Использование одного катода и трех анодов в одном плазмотроне позволяет объединить преимущества известных одно-анодной и трехкатодной технологии.

Единственная стабильная дуга обеспечивает плазменное напыление с производительностью по порошку до 300 г/мин. Обычно производительность можно увеличить более чем на 50% (по сравнению со стандартным плазмотроном)

Плазмотрон дельта состоит из каскада, сопла, треханодного сегмента и малоизнашиваемого контактного электрода, смонтируемого на задней части устройства. Основной компонент может заменяться быстро и просто. Это уменьшает потери времени и позволяет легко оптимизировать плазмотрон под различные операции, просто меняя сопла (на сегодя — 7, 8 и 9 мм)

Сравнение плазмотронов Delta со стандартными:

F4 / F6 / P2:

• Единственная дуга
• различные диаметры сопел
• колебание напряжения +/-20V.

Delta:

• Одна каскадируемая дуга, стабилизированная как аксиально, так и радиально
• колебание напряжения +/-3V.
• Постоянная передача плазменной энергии радиально впрыскиваемым частицам порошка. Дуга равномерно распределяется на три анода.
• Не требуется корректировка положения порошковых инжекторов в зависимости от параметров напыления, т. к. положение трех оснований анодов сбалансировано радиально.

Технические характеристики:

• Обычно эксплуатируются с плазменными установками мощностью до 70 Квт
• Обычно эксплуатируются с плазмообразующими газами Ar/H2, для некторых материалов может применяться смесь Ar/He;
• Благодаря высокой производительности и эффективности рекомендуется для напыления покрытий на большие поверхности. Не лучший выбор для маленьких деталей — довольно большое пятно распыления.

Плазмотрон P2

Плазмотрон Р2 основан на известном плазмотроне F4. Базовая геометрия, размещение анода и катода полностью совпадают, что позволяет использовать базовые параметры напыления плазмотрона F4. Главное преимущество плазмотрона — его компактность, обеспечиваемая более коротким электродом, охлаждаемым не водой, а задней частью плазмотрона. Оригинальный дизайн позволяет избежать негативных последствий как для качества плазмы, так и для продолжительности жизни электрода. Физика плазмы даже рекомендует увеличение температуры электрода для увеличения продолжительности его работы. Аноды и катоды стоят значительно дешевле, чем для F4. Технические характеристики:

• Обычно эксплуатируются с плазменными установками мощностью до 55 Квт
• Обычно эксплуатируются с плазмообразующими газами Ar/H2, для некторых материалов могут применяться смеси Ar/He, Ar/N2 или N2/H2;
• Для увеличения качества напыления используются различные сопла: сопла Лаваля позволяют напыление с более высокими эффективностью и коeффициэнтом использования при пониженном уровне шума.

Плазмотрон F1

Широко известный, общепринятый в авиции плазмотрон для напыления в отверстиях размером от 80 мм

• Обычно эксплуатируются с плазменными установками мощностью до 500 А
• Обычно эксплуатируются с плазмообразующими газами Ar/H2,
• Минимальный диаметр — 80 мм

Предназначен для напыления внутренних поверхностей диаметром от 90 мм. Техническая характеристика плазмотрона F1  Максимальная мощность, кВт 25  Плазмообразующие газы Аргон, водород, азот  Давление на входе, МПа:      аргон      водород      азот 0,5 0,7 0,5  Расход, л/мин:      азот      аргон      водород До 40 До 80 До 15  Ток дуги плазмы, А До 500  Охлаждение Водяное  Расход воды, л/мин До 10  Производительность напыления, кг/ч До 3

Плазмотрон F7, для внутреннего напыления

Плазмотрон F7 разработан для напыления внутренних покерхностей, но его быстросъемное соединение совпадает с соединением основания плазмотрона F6, что позволяет легкую замену с внешнего на внутренний плазмотрон. Преимущества:

• Улучшенное по сравнению с F1 энергопотребление, обычно используется при силе тока до 600 A
• Возможность охлаждения напыляемой детали воздушными соплами, встроенными в плазмотрон;
• Минимальный диаметр напыляемого отверстия - 90 мм

Плазматрон SG-100

Техническая характеристика плазматрона SG-100

Плазмообразующие газы	Аргон, водород, азот, гелий
Давление на входе, МПа:      аргон      водород      азот	0,5 0,7 0,5
Охлаждение	Водяное
Расход воды, л/мин	До 15
Ток дуги плазмы, А	До 800
Производительность напыления, кг/ч	До 8