等離子弧噴涂成形的工藝研究.pdf

1、等離子弧噴涂成形是一種基于等離子弧噴涂工藝的快速原形方法，等離子弧噴涂成形技術(shù)可以制作出任何形狀的零件和模具，本文主要對(duì)等離子弧噴涂快速制模的工藝進(jìn)行研究。噴涂成形工藝參數(shù)非常多，研究其所有工藝參數(shù)是一個(gè)比較困難的工作，其工藝參數(shù)如噴涂功率、噴涂距離、等離子氣流量、送粉氣流量、送粉速率、原形結(jié)構(gòu)等等，如何優(yōu)化這些參數(shù)的匹配是一個(gè)極有研究意義的問(wèn)題。
　　首先本文采用鋁粉為噴涂材料，在不同的電功率下，以樹(shù)脂件為原形進(jìn)行了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，

2、研究了等離子弧噴涂成形的工藝參數(shù)，經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算得到了電功率與沉積效率間的關(guān)系，其最大沉積率為71.5％。分析了噴涂角度、噴涂距離、噴涂速度等工藝參數(shù)對(duì)等離子弧噴涂成形質(zhì)量參數(shù)的影響。在原形表面噴脫模劑作為表面處理工藝，使用熱沖擊脫模方法進(jìn)行了涂層的脫模，并且得到熱沖擊方法不適合樹(shù)脂原形的結(jié)論。
　　然后利用遺傳算法設(shè)計(jì)了參數(shù)優(yōu)化程序，以噴涂功率、噴涂距離、噴涂速度、噴涂角度等工藝參數(shù)的取值范圍作為解空間進(jìn)行搜索，由所得工藝參數(shù)做實(shí)

3、驗(yàn)，并計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了等離子弧噴涂成形的工藝參數(shù)的優(yōu)化配置。對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證和檢測(cè)，獲得了氧化物含量1.1%、孔隙率2.2%、沉積率68.9%的涂層質(zhì)量。之后設(shè)計(jì)了適用于本課題的被襯補(bǔ)強(qiáng)工藝。對(duì)脫模方法進(jìn)一步研究，選擇機(jī)械拉伸脫模，實(shí)現(xiàn)完整脫模，得到了完整脫模的涂層。測(cè)量了涂層和原形工作表面的粗糙度值，所得結(jié)果表明涂層表面與原形表面吻合。
　　研究結(jié)果表明應(yīng)用遺傳算法確定等離子弧噴涂成形的近似最優(yōu)化工藝參數(shù)是一個(gè)有效的途徑。使