送粉器是熱噴涂、冷噴涂、熔敷、粉末球化等粉末加工設備的核心部件，送粉過程的連續性和均勻性將直接影響粉末加工過程的穩定性。目前常用的送粉器大致可分為轉盤式送粉器、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式送粉器。我們以較常見的轉盤式送粉器為例，不同熱噴涂設備對于氧化物而言，送粉率在35-50g/min.；對于打底粉而言，送粉率15-25g/min.這個參數比較安全：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，會造成粉材熔化不充分或過熔，導致涂層缺陷增多，尤其是硬度表現不達標。

另一方面，針對不同粒度、流動性的粉體，也要選擇匹配的送粉器：

1、轉盤式送粉器就無法適用于粉末粒度細小、流動性較差的微納米粉末；

2、沸騰床式送粉器因為靠氣體輸送粉材，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，難以實現微量送粉；

4、刮板式送粉器不適合細粉物料，容易堵塞出粉口，影響噴涂連續性；

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

6、電磁振動送粉器存在送粉速率可調性差且精度低的問題。

當然，如果您不愿意調參數，沒關系，調整粉體物性的工作交給我們，“金江粉材”會將適合貴司設備的材料呈現在你們眼前。另外，我公司提供有償優化熱噴涂設備參數的服務，歡迎預約。

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殘余應力的檢測國內外均已開展多年，其測定方法可分為機械測定法和物理測定法。

機械測定法測定時須將局部分離或分割使應力釋放，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，這方面技術成熟，理論完善。其中尤以小直徑盲孔法因對工件損傷較小、測量較可靠，已成為現場實測的一種標準試驗方法(見ASTM E837-99)。

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

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

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差進而降低殘余應力，以免誘發界面處的裂紋擴展，使涂層在這些區域萌發分層及開裂。、

預熱階段，通常發生的是淬火應力，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：過高和較低的預熱溫度都不足以使基體獲得涂層成型時的穩定溫度——縮小熱噴涂時基體和面層的溫度差，才會減少淬火應力，根據經驗，較低的預熱溫度，涂層成型的溫度越高，淬火應力也會增大。

通常，預熱溫度不超過160攝氏度，時間不超過20秒。

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（1）由于噴涂過程中，等離子弧產生的有害因素和對人體的危害，所以，噴涂工作間應設置在單獨隔間內。如果工藝成熟，產品定型，最好設計遙控操作（機械手）。

（2）當產品不能定型或處于試驗階段，操作者又要經常出入噴涂工作間進行手工操作時，則必須穿戴防護面罩和工作服，或在觀察窗旁設計隔聲操作門，或根據操作者合適位置設計套袖操作洞口（如噴砂室），操作者的雙手可伸入噴涂工作間內操作。

（3）噴涂工作間數量和面積大小，應根據工作量、工件形狀和選用的設備外形尺寸而定。

（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噴涂機械設備。此外，根據零件的形狀和大小配備機械傳動裝置。

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

（6）等離子噴槍如使用鈰鎢電極，可不必單獨設置電極棒磨削間，可在機加工作間進行。工作量較少情況下，磨削電極棒的砂輪機也可放在機加工作間的一角，但應設計機械排氣。

（7）如不采用溶劑蒸汽除油，可不需單獨設計除油間，可在準備工作間里進行除油。

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

（9）有條件的工廠，可設立實驗室用以對制備的涂層進行檢測。

（10）南方地區噴涂工作間也可以采用自然進風，但進風口應有過濾設施。

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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稱為大功率等離子設備，國產設備型號里帶80字樣的基本是這種功率的設備，國外設備有些可達100KW甚至更高，此類設備多見于三陰極或者三陽極噴槍，有的是五陽極噴槍（這發展恰似汽車gear box的進化，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）。
采用級聯電弧技術的噴槍降低了對氣體和氣流的依賴，等離子體焰流更加穩定，原料粉體受熱更加均勻，不會或很少發生工藝漂移。
同時，由于這種噴槍的等離子弧被拉長，可實現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，而前者的晶體結構、膨脹系數和物理性能與后者比較，有很大區別，所以就需要bond coating來消除涂層間的內應力、使熱膨脹系數趨同、增加面層和基材之間的結合強度。
在制備氧化鉻陶瓷涂層時，常見的底層是鎳鉻合金涂層。一般采用正交實驗法，確定噴涂參數（電流、電壓、噴涂距離和送粉量），一般來講，較高的結合強度和沉積效率是衡量熱噴涂參數搭配成功的體現。本公眾號在之前的文章中有介紹過關于結合強度和沉積效率的測量方式，大家可以點擊粗體字追閱。粉體在熱噴涂設備上的參考噴涂參數，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備在制備陶瓷涂層時的工藝穩定性和效率是值得期待的，同時其使用成本也更具有比較優勢。

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現），其工藝中的封孔劑常用含有樹脂或者石蠟的有機化學物質來制備、通過涂刷或靜電噴涂，將面層滲透、封嚴和固化，進一步起到耐腐蝕和絕緣的作用。進行完封孔工序后，涂層為透明，而且仍可進行機加。

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