3-85  圆弧类回转体模具表面均匀涂层

肖云峰  刘  勋  蒋  驰  税  毅  王术刚

探讨了半球壳表面涂层均匀性问题。设备为9M等离子喷涂枪，旋转工作台及夹持喷枪运动的机械手。喷枪运动轨迹和模具旋转方向如图1所示，喷涂参数：功率为36 kW，送粉1.72 kg×h^-1，喷距11 cm，工件转速0.67 rpm×s^-1。以f186 mm的半球壳模具球面为喷涂对象，进行了喷涂轨迹、喷枪运行速度和表面涂层均匀程度的相互关系实验，涂层厚度在弓形架上采用百分表(精度0.01 mm)测试。

    为了简化实际问题，忽略喷涂过程中其他因素造成的涂层厚度不均匀性，则半球壳模具表面实现均匀涂层的基本思想是喷枪喷射流在相同的时间扫过相同的面积，通过数学推导得到v﹦k.ctgq ，v是半球壳模具表面喷枪喷射流运动速度，mm/s；q是喷涂中喷枪喷射流中心轴线与半球壳赤道平面形成的夹角，rad；k是待定常数。

结果表明，影响半球壳表面涂层均匀性的主要因素是喷枪速度和喷枪轴线与半球壳中心线形成的夹角，喷枪运动速度与夹角满足余切关系时，理论上可以在半球壳表面得到均匀涂层；喷枪运动速度与半球壳半径无关，而由喷枪轴线与半球壳中心线形成的夹角决定。通过实验，半球壳表面涂层不均匀度可以控制在0.05 mm内。