1.2.3电弧喷涂技术的发展 [5]
1.主电源。
采用高频设计可以使变压器的体积和重量降低,节省材料成本,因此,基于高频变换技术的现代电源装置是未来主要的发展方向。目前,开关电源输入端功率因数低,电能利用效率差,而且产生大量的谐波。当大量的谐波分量倒流入电网时,就会造成对电网的谐波污染,电流流过线路的阻抗产生谐波电压降,使电网电压也会产生畸变;同时会造成电路故障,使变压设备损坏。要实现电弧喷涂电源的绿色化,即高效节能、低污染,最主要的方法有:对电源进行有源功率因数校正,以提高网侧功率因数,减小电力污染;利用有源滤波器以及采用部分平波电路、倍压整流电路以及正弦波谐振电路,抑制高次谐波;利用先进的变换技术,如软开关技术,改善功率开关的工作状态,降低功率开关元件的损耗和在开关过程中所产生的干扰。目前,ZCS-PWM、ZVS-PWM 、移相全桥 ZVS-PWM、ZCT-PWM和 ZVT-PWM技术,已广泛应用于桥式变换器。
2.水下电弧喷涂设备
近几年,海洋开发以海底石油开采为中心迅速发展,大型石油钢架结构如海上钻井平台造价高昂,但它处于高湿高盐的环境,腐蚀严重。使用电弧喷涂可以对平台水下部分实施操作,以保证平台的安全,具有显著的经济效益。水下电弧喷涂方法有干法和湿法喷涂。干法喷涂就是用高压舱将工件整体与水隔离,然后进行喷涂操作。这种方法效率低,成本高。湿法喷涂时,工件置于水中,潜水操作员到工作部位,点弧后,直接进行喷涂;同时,从外界输入的气体、电弧反应产生的气体以及水蒸气能够排开电弧区的海水,密封形成空洞,维持电弧的稳定,从而保证喷涂的正常操作。湿法喷涂方法简单,效率高,但由于受水的冷却和深水压力影响,电弧收缩产生的等离子流对电弧产生较大的排斥力,电弧容易产生飘移,因此对电源有特定的要求。
3.电弧喷涂机器人
电弧喷涂机器人由专用的计算机控制喷涂的参数,用机器人的机械手执行相关的运动,监控器及时反馈参数的变化,由计算机处理,保证喷涂参数的最优化,同时还可以将参数存储起来,供以后使用。电弧喷涂机器人使操作者避开喷涂产生的有害气体,实现远距离控制。近几年,图像处理、声音识别、最优控制、人工智能等技术和机器人有机地结合在一起,能够有效实现系统的实时控制。它们应用到电弧喷涂中,能够对电弧喷涂操作进行闭环控制,即电弧的静特性和动特性以及其他参数都可以进行无级调节,从而能够非常精确地控制喷涂操作过程,所获得涂层质量也更为优异。可以相信,随着设备性能的不断发展和完善,电弧喷涂技术会获得越来越广泛的应用。
1.3设计绕丝机的意义
绕丝机是电弧喷涂工程施工中重要的部分之一。在没有绕丝机之前,热喷涂的所用的金属丝是直接放在大焊丝盘上进行电弧喷涂,或者是人工绕丝。效率低,劳动强度高,表面电弧喷涂的成本也很高。在如今竞争激烈的市场经济之下,为了提高工作效率,降低成本,改善劳动强度,绕丝机随之产生。绕丝机的出世,是对电弧喷涂技术的改进也有了很大帮助,也使电弧喷涂在表面工程技术的行业中占据了比较重要的地位。
现在,电弧喷涂工程技术的行业当中,绕丝机必不可少。表面工程技术在机械行业和桥梁钢结构中应用越来越重要。绕丝机的作用也越来越明显,电弧喷涂的工作效率的提高,降低成本,促进了电弧喷涂技术的更好的发展,也推动了表面工程技术的前进。