- Năng suất phun : Qkl = 2-10kg
Qcacbit = 1-6kg Qceramic = 1-6kg - Trọng lượng đầu phun : 1.8 kg
- Hệ thống làm lạnh : 8 gal/min (30.3 l/min) - Bộ phân phối khí (lọc khí vào) : 80 PSI (550 kPa) - Bộ điều khiển 3710 : 220 VAC, 50Hz - Bộ nguồn điện PS400 : 60kW, t0max 490C - Bộ khởi động cao tần HF 2200 : 220VAC, 2.75A, 50Hz - Bộ phận phun 1264
- Làm mát 7508 : 31kW, 106BTU/hr.
4.1.2. Quy trình vận hành thiết bị phun plasma
a, Cấp nguồn điện cho hệ thống
Bật cầu giao cấp điện cho toàn bộ hệ thống thiết bị phun.
b, Chẩn bị làm mát súng phun
Hệ thống làm mát đi kèm theo máy có nhiệm vụ giữ cho nhiệt độ của nước làm mát sung phun dưới 20oC. Vì vậy trước khi phun phải khởi động hệ thống làm mát trước 30 phút.
- Cung cấp nguồn điện cho hệ thống quạt gió giàn nóng - Cung cấp nguồn cho máy nén;
- Đặt rơle nhiệt của hệ thống lạnh ở ngưỡng 15oC.
c, Chuẩn bị các loại khí cần thiết
- Khí sơ cấp: Ar - Khí thứ cấp: He, H2
- Khí mang bột phun: Ar.
- Mở nguồn cung cấp khí, điều chỉnh lưu lượng cho phù hợp với quy trình công nghệ đề ra;
- Bật nguồn cấp bột và điều chỉnh lưu lượng bột cho phù hợp; - Gá súng vào vị trí phun;
- Bật nguồn phun;
- Bật hệ thống điều khiển;
- Bật công tắc cấp nước làm mát súng;
- Điều chỉnh dòng điện phù hợp với quá trình khởi tạo plasma trong giới hạn tử 75 – 100 A;
- Nhấn nút cấp nguồn cho mạch khởi tạo plasma; - Nhấn nút khí mang để mở van cấp bột phun;
- Nhấn nút tạo hồ quang, sau 3 giây bộ khởi động tần số cao sẽ khởi tạo ngọn hô quang plasma;
- Quan sát, kiểm tra và điều chỉnh các giá trị: dòng điện, điện áp, tốc độ cấp bột, lưu lượng khí, nước làm mát,.. cho đến khi ngọn hồ quang plasma ổn định thì bắt đầu di chuyển sung đến chi tiết phun;
Chú ý: khi điều chỉnh lưu lượng bột cần điều chỉnh từ từ (vì bột phải chạy qua đoạn ống rất dài lên có độ trễ) để tránh gây tắc ống (do lưu lượng bột quá nhiều).
- Khoảng cách giữa sung phun với bề mặt chi tiết được xác định tùy theo từng trường hợp cụ thể. Tốc độ di chuyển khoảng 45mm/s. Luồng bột phun vuông góc với bề mặt nền. Nhiệt độ chi tiết trong quá trình phun không được quá 200oC.
e, Các bước vận hành sau khi hoàn tất quá trình phun
- Dừng cấp bột; - Ngắt khí mang;
- Ngắt van cấp khí thứ cấp; - Tắt nguồn khởi tạo plasma; - Tắt khí sơ cấp;
- Đợi 10s ngắt nước làm mát sung phun; - Đóng các nguồn cấp khí, van khí; - Tắt nguồn điện bộ điều khiển - Ngắt toàn bộ hệ thống điện.
4.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm trên mẫu thử
4.2.1. Chuẩn bị điều kiện thí nghiệm
4.2.1.1.Về thiết bị
Thiết bị phun Plasma: PRAXAIR- JAFA 3710 của Mỹ
4.2.1.2.Vật liệu phun
Vật liệu phun: Bột Ni-Cr-B-Si, cỡ hạt 44µm Thành phần của vật liệu:
Bảng 4.1: Thành phần hóa học của hợp kim Ni-Cr- B- Si
Mác Hợp kim Ni Cr B Si Fe C
Ni- Cr- Si -B 75,25
% 17% 3,3% 3,9% 3,0% 0,85%
4.2.1.3. Mẫu thử
- Được chế tạo theo mẫu thử tiêu chuẩn Nhật Bản – JIS- H8664-1977 [15];
- Số lượng: 5 nhóm mẫu, 3mẫu /1 nhóm – thép C45.
- Các mẫu trong nhóm được phun cùng một chế độ.
4.2.1.4. Mô tả thí nghiệm
Mẫu được được làm theo 5 nhóm với loạt 15 chiếc và được thực hiện theo trình tự sau đây:
1. Làm sạch bề mặt- làm sạch mặt chốt Ø5 và lỗ chốt Ø5, làm nhám toàn bộ bề mặt bằng phun cát theo chế độ như mục…..
2. Gá mẫu- chi tiết được gá vào đồ gá, chi tiết và đồ gá phải được cách nhiệt để hạn chế truyền nhệt nhiều trong khi phun;
3. Phun phủ- do chi tiết đứng yên nên khi phun sung phải di chuyển đều để đảm bảo lớp phủ được đều trên suốt bề mặt.
4. Làm nguội- chi tiết được làm nguội ngoài không khí tĩnh;
5. Kiểm tra sơ bộ chất lượng lớp phủ- quan sát bằng mắt thường hoặc dùng búa gõ nhẹ vào lớp phủ nếu thấy lớp phủ có hiện tượng bong tróc, nứt vỡ cần loại bỏ ngay;
6. Kiểm tra chất lượng lớp phủ- kiểm tra độ cứng lớp phủ bằng máy kiểm tra độ cứng tại phòng thí nghiệm, kiểm tra độ bám dính lớp phủ bằng máy kéo nén đúng tâm tại phòng thí nghiệm, cuối cùng chụp ảnh tổ chức tế vi lớp phủ kim loại.
Thân mẫu Lỗ Ø5 Chốt kéo Ø5
Hình 4.3. Hình ảnh của mẫu thử
4.2.1.5. Chế độ phun
1. Tốc độ di chuyển của đầu phun: 50 mm/s
2. Điện áp: 30V
3. Dòng điện: 300A
4. Lưu lượng khí mang hạt: 8l/phút
5. Lưu lượng khí công tác - Ar: 37,5l/phút
6. Nhiệt độ nước làm mát: ≤13ºC
7. Chiều dày lớp phun: 1,5mm
8. Khoảng cách phun: 50-125mm
Bảng 4.2: Khoảng cách phun cho các nhóm mẫu thử
Nhóm mẫu 1 2 3 4 5
Khoảng cách phun (mm) 50 80 110 140 170
4.2.2. Phương pháp tiến hành
Mẫu sau khi thí nghiệm được đem kiểm tra kết quả. Kiểm tra độ cứng trước sau đó kiểm tra độ bám dính và cuối cùng thì tiến hành soi kim tương.
- Kiểm tra độ cứng lớp phủ: trên máy đo độ cứng PHT -2500 do Trung Quốc chế tạo, tại Phòng thí nghiệm A. RICHARD – VRLAB.30 –Viện nghiên cứu Cơ khí.
- Kiểm tra độ bám dính lớp phủ: trên máy kéo nén YMM- 50 do Liên bang Nga chế tạo, tại Phòng thí nghiệm A. RICHARD – VRLAB.30 –Viện nghiên cứu Cơ khí.