CS209000B1 - Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses - Google Patents

Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses Download PDF

Info

Publication number
CS209000B1
CS209000B1 CS796236A CS623679A CS209000B1 CS 209000 B1 CS209000 B1 CS 209000B1 CS 796236 A CS796236 A CS 796236A CS 623679 A CS623679 A CS 623679A CS 209000 B1 CS209000 B1 CS 209000B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
power
arc
diode
source
thyristor
Prior art date
Application number
CS796236A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Cibulka
Jan Dusek
Jindrich Horky
Zdenek Kminek
Jan Nejdl
Jaroslav Sorna
Jaromir Wagner
Tatana Rodina
Viktor Vachalin
Jurij Sverzevskij
Original Assignee
Josef Cibulka
Jan Dusek
Jindrich Horky
Zdenek Kminek
Jan Nejdl
Jaroslav Sorna
Jaromir Wagner
Tatana Rodina
Viktor Vachalin
Jurij Sverzevskij
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Cibulka, Jan Dusek, Jindrich Horky, Zdenek Kminek, Jan Nejdl, Jaroslav Sorna, Jaromir Wagner, Tatana Rodina, Viktor Vachalin, Jurij Sverzevskij filed Critical Josef Cibulka
Priority to CS796236A priority Critical patent/CS209000B1/en
Publication of CS209000B1 publication Critical patent/CS209000B1/en

Links

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

(54). Způsob napájení elektrického oblouku metalizačních přístrojů(54). Method of supplying electric arc of metallization devices

Vynález se týká způsobu napájení elektrického : oblouku pří žárovém stříkání — metalizaci kovů, tj. při odtavování dvou nebo více elektrod v metalizační trysce a evakuaci roztaveného kovu s konců elektrod proudem plynu, zejména vzduchu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for supplying an electric arc by metal spraying, i.e. by melting two or more electrodes in a metallization nozzle and evacuating the molten metal from the electrode ends with a gas stream, particularly air.

Dosavadní způsoby napájení lze charakterizovat převažující indukční složkou výstupní impedance zdrojů proudu. Při oddělování kvant kovu — evakuaci kapek proudem plynu spolupůsobí elektromechanické síly, které mohou být v souhlase nebo v rozporu s přirozeným fyzikálním oddělováním kapek, závislým zejména na Teologických vlastnostech taveniny v okamžiku odtržení kapky. Každá i změna velikosti elektromechanické síly, která není ve fázové (frekvenční) shodě s přirozenou evakuací kapek znamená zvýšenou spotřebu energie. Současně vzniká rušivé působení ve fázi rozpadu kapek v částice vlivem nestejné velikosti kapek a tím nestejnorodých podmínek vytváření kovových plen dynamickým působením proudu plynu a jejich ! rozpadu v okamžiku, kdy povrchové síly překročí povrchové napětí na pleně kovu. Nestejnorodost j ve velikosti částic (v granulometrii částic ve střiku) způsobuje zvýšení ztrát kovu a hrubé částice působí rušivě ve struktuře povlaku. Zejména u tenkých hliníkových povlaků hrubé částice vytvářejí průchozí póry, které mohou být příčinou pronikání produktů koroze a selhání ochranné funkce povlaku. Týto nedostatky jsou způsobeny neschopností současných zdrojů proudu dostatečně rychle reagovat na vnější rušivé vlivy způsobené nehómogenitou drátových elektrod a jejich tvarovými deformacemi, nerovnoměrností v rychlosti posuvu elektrod a nestabilní polohou jejich odtavovaných konců v místě hoření oblouku způsobenou poruchami ve vedení drátových elektrod v elektrometalizační trysce.Current power supply methods can be characterized by the predominant inductive component of the output impedance of current sources. Electromechanical forces, which may be in agreement with or in contradiction with the natural physical droplet separation, depend in particular on the theological properties of the melt at the time of droplet breakage. Any change in the magnitude of the electromechanical force that is not in phase (frequency) compliance with the natural drop evacuation means increased energy consumption. At the same time, the disturbance of the droplet-to-particle phase occurs due to the unequal droplet size and thus the heterogeneous conditions of the formation of the metal diapers by the dynamic action of the gas stream and theirs. disintegration at the moment when the surface forces exceed the surface tension on the metal diaper. The heterogeneity j in the particle size (in the particle granulometry in the spray) causes an increase in the metal loss and the coarse particles have a disruptive effect on the coating structure. Particularly in thin aluminum coatings, coarse particles form through pores which can cause corrosion products to penetrate and fail to protect the coating function. These drawbacks are due to the inability of current power sources to respond quickly enough to external disturbances caused by the inhomogeneity of the wire electrodes and their shape deformations, unevenness in the electrode feed rate and the unstable position of their molten ends at the arc.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob napáje- , ní elektrického oblouku metalizačních přístrojů podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že technologický proces odtahování kovu a evakuace ' kapek s konců elektrod je stimulován dávkováním přiváděné energie s vysokou schopností časové změny, řádu 10-4 až 10~2 s, při čemž toto dávkování energie se uskutečňuje změnou výstupního výkonu napájecího zdroje se strmostí změny výkonu v rozmezí 5 až 100 MW. s_1. Strmost změny i výkonu může zajišťovat kapacita 5.10-3 až i ! 5.IQ-1 F. kW~* na výstupu diodového nebo tyris- I torového zdroje proudu. ____: Said drawbacks are eliminated napáje- method, the electric arc metallization apparatus according to the invention whose principle consists in that the technological process and withdrawing the metal evacuation 'drops with the electrode is stimulated metering of the power supplied with a high temporal changes, the order of 10 -4 to 10 @ 2 s, whereby this metering of the energy is effected by varying the power output of the power supply with a steep power change in the range of 5 to 100 MW. s _1 . Steepness of change and power can provide capacity 5.10 -3 to i ! 5.IQ -1 F. kW ~ * at the output of diode or thyristor current source. ____ :

Způsob napájení oblouku metalizačních přístro- I ! jů podle vynálezu příznivě zkracuje dobu startu od . okamžiku dotyku drátů do ustáleného stavu. Při zkratu za provozu zkracuje dobu trvání zkratu Jun, že zkratový proud velmi rychle narůstá a místo zkratu se odtaví dříve, než se zóna zkratu rozšíří, což značně omezuje zkratové erupce vytvářející poruchy v povlaku. Při provozu odstraňuje vliv ί komutací napájecího zdroje a zvlnění jeho napětí na průběh odtavování a tím umožňuje, že fluktuace elektrického proudu vzniká pouze vlivem změn impedance oblouku při změně ionizace a změn ί v teplotě anodové a katodové stopy a vlivem přirozené evakuace kapek s konců elektrod. Tyto účinky zvyšují materiálovou účinnost elektrometalizačního procesu a jakost nastříkaných povlaků a snižují specifické energetické spotřeby.Method of supplying the arc of metallization devices! In accordance with the invention, the start time is advantageously shortened. when the wires touch the steady state. In a short-circuit during operation, the short-circuit duration Jun shortens that the short-circuit current increases very rapidly and instead of the short-circuit melts before the short-circuit zone widens, which greatly reduces the short-circuit eruptions causing coating defects. In operation, it eliminates the influence of commutations of the power supply and its ripple voltage on the deposition process, thus allowing electrical fluctuations to arise only due to changes in arc impedance when ionization changes and changes in temperature at the anode and cathode tracks and natural evacuation of droplet ends. These effects increase the material efficiency of the electrometallization process and the quality of the sprayed coatings and reduce specific energy consumption.

Způsob napájení elektrického oblouku podle vynálezu zajišťuje na příklad kapacita na výstupu statického zdroje proudu, která snižuje komplexní výstupní impedanci tím, že má schopnost absorbování energie a jejího vydání v potřebném množství a čase. Velikost potřebné kapacity je závislá na ! výkonových parametrech zdroje, druhu a rozměru taveného materiálu, geometrii trysky a na ní závislých podmínkách výtoku rozprašujícího plynu. Náboj ukrytý v kapacitě má odpovídat alespoň integrálu okamžitých změn proudu při dovoleném kolísání napětí. Tento způsob napájení elektrického oblouku metalizačních přístrojů se vyznačuje vysokou dynamikou, převyšující dynamiku dosavadních způsobů napáj ení rotačními agregáty nebo diodovými resp. tyristorovými měniči, pracujícími na základě přirozených charakteristik usměrňovačů, jejichž výstupní impedance induktivního charakteru omezuje frekvenci změn proudu a tím nepříznivě ovlivňuje technologický proces.For example, the arc power supply method of the present invention provides a static current source output capacity that reduces complex output impedance by having the ability to absorb energy and deliver it in the required amount and time. The amount of capacity required depends on! the power parameters of the source, the type and size of the fused material, the geometry of the nozzle and the atomizing gas discharge conditions dependent thereon. The charge concealed in the capacitance should at least correspond to the integral of the instantaneous current changes at the permissible voltage fluctuations. This method of supplying the electric arc of metallization devices is characterized by a high dynamics, exceeding the dynamics of the current methods of feeding by rotating aggregates or diode resp. Thyristor converters, based on natural characteristics of rectifiers, whose output impedance of inductive character limits the frequency of current changes and thus adversely affects the technological process.

Claims (2)

PŘEDMĚTSUBJECT 1. Způsob napájení elektrického oblouku metalizačních přístrojů vyznačený tím, že technologický proces odtavování kovu a evakuace kapek s konců elektrod je stimulován dávkováním přiváděné | energie s vysokou schopností časové změny, řádu 10-4 až 10-2 s, při čemž toto dávkování energie se uskutečňuje změnou výstupního výkonu napájecí2 ' ,1. A method of supplying an electric arc to metallization apparatuses characterized in that the technological process of melting down the metal and evacuating the droplets from the ends of the electrodes is stimulated by the metering of the supplied | energy with a high temporal change capability, of the order of 10 -4 to 10 -2 s, wherein this metering of the energy is effected by changing the power output power 2 ', 20900Ů20900Ů PříkladExample Ofukovaný oblouk, hořící před ústím elektrometalizační trysky mezi’ dvěma hliníkovými dráty o průměru 2,5 mm, byl napájen tyristorovým zdrojem proudu o parametrech 400 A trvale, s nastavitelným napětím v rozmezí 18 až 44 V, který byl doplněn výstupní kapacitou 2.10-1 F. Tímto způsobem byla zajištěna strmost změny výkonu 15 až 40 MW s_1, při použití napájecích kabelů odpovídajícího průřezu a délky do 5 m.The blowing arc, burning in front of the mouth of the electrometallization nozzle between two aluminum wires of 2.5 mm diameter, was fed continuously with a 400 A thyristor current source, with adjustable voltage ranging from 18 to 44 V, supplemented with an output capacity of 2.10 -1 F In this way, a steep change in power of 15 to 40 MW s -1 was ensured using power cables of corresponding cross-section and length up to 5 m. Příkladem účinku uvedeného konkrétního provedení napájení metalizaěního oblouku podle vy- J nálezu je snížení energetické spotřeby při použití způsobu podle vynálezu ve srovnání s napájením j diodovým zdrojem proudu s přirozenou charakte- j ristikou usměrňovače, které je uvedeno v tab. 1. Srovnání bylo provedeno v závislosti na tlaku rozprašujícího vzduchu při shodném výkonu ve j vystříkaném množství hliníku a při shodném napětí na oblouku.An example of the effect of said particular embodiment of the metallization arc feed according to the invention is the reduction of the energy consumption of the method of the invention compared to the diode power supply with the natural characteristic of the rectifier as shown in Tab. 1. The comparison was made as a function of the atomizing air pressure at the same power in the sprayed amount of aluminum and at the same arc voltage. Tab. 1Tab. 1 Tlak vzduchu MPa Pressure air MPa Napájení tyristorovým zdrojem podle vynálezu A Power supply by thyristor source according to the invention AND Napájení diodovým zdrojem A Power supply diode source AND 0,12 0.12 357 357 373 373 0,16 0.16 346 346 365 365 0,20 0.20 336 336 360 360 0,24 0.24 320 ’ 320 ’ 349 349 0,28 0.28 312 312 339 339
VYNÁLEZU ho zdroje se strmostí změny výkonu v rozmezí 5 až 100 MW s1.OF THE INVENTION OF THE INVENTION power sources with a steep change in power in the range of 5 to 100 MW with 1 .
2. Způsob napájení elektrického oblouku podle bodu 1 vyznačený tím, že strmost změny výkonu zajišťuje kapacita 5.10-3 až 5.10“ ^.kW1 na výstupu diodového nebo tyristorového zdroje proudu.2. The arc power method of claim 1 wherein the power variation is provided by a capacitance of 5.10 -3 to 5.10 < 4 > kW < 1 & gt ; at the output of a diode or thyristor power source.
CS796236A 1979-09-14 1979-09-14 Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses CS209000B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS796236A CS209000B1 (en) 1979-09-14 1979-09-14 Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS796236A CS209000B1 (en) 1979-09-14 1979-09-14 Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209000B1 true CS209000B1 (en) 1981-10-30

Family

ID=5408925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS796236A CS209000B1 (en) 1979-09-14 1979-09-14 Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS209000B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12030078B2 (en) Plasma transfer wire arc thermal spray system
US5733662A (en) Method for depositing a coating onto a substrate by means of thermal spraying and an apparatus for carrying out said method
US3064114A (en) Apparatus and process for spraying molten metal
CA1285997C (en) Plasma gun with adjustable cathode
EP2654966B1 (en) Improved thermal spray method and apparatus using plasma transferred wire arc
KR900000507B1 (en) Semi transferred arc in a liquid stabilized plasma generator and method for utilizing the same
Arata et al. Ceramic coatings produced by means of a gas tunnel‐type plasma jet
US20020185473A1 (en) Single-wire arc spray apparatus and methods of using same
US3140380A (en) Device for coating substrates
JP2012522888A (en) Method and beam generator for generating a constrained plasma beam
CN108342713B (en) Atmospheric pressure plasma coating device
US3515839A (en) Plasma torch
CS209000B1 (en) Feeding method of electric arc of metallizing apparatuses
GB2026732A (en) Electron beam welding
KR100817038B1 (en) Atmospheric pressure plasma generator for surface treatment of materials and surface treatment method using the same
RU2751609C1 (en) Method and device for producing powders for additive technologies
CN112004304B (en) Corona composite dielectric barrier discharge plasma jet generating device
JP4164610B2 (en) Plasma spraying equipment
JP2698359B2 (en) Multi-phase, multi-electrode arc spraying equipment
JP3085038B2 (en) Plasma spraying equipment
JPH0734216A (en) Plasma spraying equipment
RU2366122C1 (en) Plasmatron for application of coatings
RU2335347C1 (en) Plasma spraying installation
RU2604086C1 (en) Method of multifunctional coatings plasma sputtering
CN218710784U (en) Three-positive-electrode plasma spraying system