热喷涂方法分类及工艺原理简介

第一篇：热喷涂方法分类及工艺原理简介

热喷涂方法分类及工艺原理简介

一 热喷涂分类方法

作为新型的实用工程技术目前尚无标准的分类方法，一般按照热源的种类，喷涂材料的形态及涂层的功能来分。如按涂层的功能分为耐腐，耐磨，隔热等涂层，按加热和结合方式可分为喷涂和喷熔：前者是机体不熔化，涂层与基体形成机械结合；后者则是涂层再加热重熔，涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。

平常接触较多的一种分类方法是按照加热喷涂材料的热源种类来分的，按此可分为：①火焰类，包括火焰喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂；②电弧类，包括电弧喷涂和等离子喷涂；③电热法,包括电爆喷涂、感应加热喷涂和电容放电喷涂；④激光类：激光喷涂。

二 火焰类喷涂

1、火焰喷涂：火焰喷涂包括线材火焰喷涂和粉末火焰喷涂。

<1>线材火焰喷涂法：是最早发明的喷涂法。它是把金属线以一定的速度送进喷枪里，使端部在高温火焰中熔化，随即用压缩空气把其雾化并吹走，沉积在预处理过的工件表面上。

图1 丝材火焰喷吐的装置示意图

图2 丝材火焰喷涂的原理示意图

图1表示丝材火焰喷涂的装置。图2则是丝材火焰喷涂枪的剖面图，它示出了丝材火焰喷涂的基本原理。喷涂源为喷嘴，金属丝穿过喷嘴中心，通过围绕喷嘴和气罩形成的环形火焰中，金属丝的尖端连续地被加热到其熔点。然后，由通过气罩的压缩空气将其雾化成喷射粒子，依靠空气流加速喷射到基体上，从而熔融的粒子冷却到塑性或半熔化状态，也发生一定程度的氧化。粒子与基体撞击时变平并粘结到基体表面上，随后而来的与基体撞击的粒子也变平并粘结到先前已粘结到基体的粒子上，从而堆积成涂层。

丝材的传送靠喷枪中空气涡轮或电动马达旋转，其转速可以调节，以控制送丝速度。采用空气涡轮的喷枪，送丝速度的微调比较困难，而且其速度受压缩空气的影响而难以恒定，但喷枪的质量轻，适用于手工操作；采用电动马达传送丝材的喷涂设备，虽然送丝速度容易调节，也能保持恒定，喷涂自动化程度高，但喷枪笨重，只适用于机械喷涂。在丝材火焰喷枪中，燃气火焰主要用于线材的熔化，适宜于喷涂的金属丝直径一般为1.8～4.8mm。但有时直径较大的棒材，甚至一些带材亦可喷涂，不过此时须配以特定的喷枪。

<2>粉末火焰喷涂法：它与丝材火焰喷涂的不同之处是喷涂材料不是丝材而是粉末。图3和图4分别为为粉末火焰喷涂装置和原理示意图。

图3 粉末火焰喷涂的典型装置

图4 粉末火焰喷涂的原理示意图

在火焰喷涂中通常使用乙炔和氧组合燃烧而提供热量，也可以用甲基乙炔,丙二烯（MPS）,丙烷，氢气或天然气。火焰喷涂可喷涂金属，陶瓷，塑料等材料，应用非常灵活，喷涂设备轻便简单，可移动，价格低于其他喷涂设备，经济型好，是目前

喷涂技术中使用较广泛的一种方法。但是，火焰喷涂也存在明显的不足。如喷出的颗粒速度较小，火焰温度较低,涂层的粘结强度及涂层本身的综合强度都比较低,且比其他方法得到的气孔率都。此外，火焰中心为氧化气氛，所以对高熔点材料和易氧化材料，使用时应注意。为了改善火焰喷涂的不足，提高结合强度及涂层密度，可采用将压缩空气或气流加速装置来提高颗粒速度；也可以采用将压缩气流由空气改为惰性气体的办法来降低氧化程度，但这同时也提高了成本。

2、爆炸喷涂

爆炸喷涂：利用氧气和乙炔气点火燃烧，造成气体膨胀而产生爆炸，释放出热能和冲击波,热能使喷涂粉末熔化,冲击波则使熔融粉末以700～800m/s的速度喷射到工件表面上形成涂层。图5为爆炸喷枪示意图。

图5 爆炸喷涂原理图

爆炸涂层形成的基本特征，一般认为仍然是高速熔融粒子碰撞基体的结果。爆炸喷涂的最大特点是粒子飞行速度高,动能大,所以爆炸喷涂涂层具有：①涂层和基体的结合强度高，②涂层致密，气孔率很低，③涂层表面加工后粗糙度低，④工件表面温度低。爆炸喷涂可喷涂金属,金属陶瓷及陶瓷材料,但是由于该设备价格高,噪音大,属氧化性气氛等原因,国内外应用还不广泛。目前世界上应用最成功的爆炸喷涂是美国联合碳化物公司林德分公司1955年取得的专利,其设备及工艺参数至今仍然保密。我国于1985年左右,由中国航天工业部航空材料研究所研制成功爆炸喷涂设备,就Co/WC涂层性能来看，喷涂性能与美国联合碳化物公司的水平接近。

在爆炸喷涂中,当乙炔含量为45%时，氧-乙炔混合气可产生3140℃的自由燃烧温度,但在爆炸条件下可能超出4200℃，所以绝大多数粉末能够熔化。粉末在高速枪中被输运的长度远大于等离子枪,这也是其粒子速度高的原因。

3、超音速喷涂

为了与美国碳化物公司的爆炸喷涂抗争,上世纪60年代初期,美国人J.Browning发明了超音速火焰喷涂技术,称之为“Jet-Kote”,并于1983年获得美国专利。近些年来,国外超音速火焰喷涂技术发展迅速,许多新型装置出现,在不少领域正在取代传统的等离子喷涂。在国内,武汉材料保护研究所,北京钢铁研究总院,北京钛得新工艺材料有限公司等也在进行这方面研究,并生产出有自己特色的超音速喷涂装置。

图6 超音速火焰喷涂枪

燃料气体(氢气,丙烷,丙烯或乙炔－甲烷-丙烷混合气体等)与助燃剂（O2）以一定的比例导入燃烧室内混合，爆炸式燃烧，因燃烧产生的高温气体以高速通过膨胀管获得超音速。同时通入送粉气（Ar或N2），定量沿燃烧头内碳化钨中心套管送入高温燃气中，一同射出喷涂于工件上形成涂层。

在喷涂机喷嘴出口处产生的焰流速度一般为音速的4倍，即约1520m/s，最高可高达2400m/s（具体与燃烧气体种类，混合比例，流量，粉末质量和粉末流量等有关）。粉末撞击到工件表面的速度估计为550-760m/s，与爆炸喷涂相当。Jet-Kote法之所以能有这么高的速度，关键在于按流体力学的原理合理设计制造了一个喷嘴，称之为Laval管的膨胀管。

图7 Laval管

由流体力学知：对一维可压缩流体，则有：ds/s=(M²-1)dv/v

其中： S―管器截面积； Ｍ＝v/v声（马赫数）； V－流体速度

由式中我们看出：当V>v声，即Ｍ>1时，则dv与ds符号相同,即随管道截面积变大(ds为正)时,流体速度也增大。当V

①粉粒温度较低,氧比较轻(这主要是由于粉末颗粒在高温中停留时间短,在空气中暴露时间短的缘故，所以涂层中含氧化物量较低,化学成分和相的组成具有较强的稳定性)，但只适于喷涂金属粉末、Co-Wc粉末以及低熔点TiO2陶瓷粉末；②粉粒运动速度高。

③粉粒尺寸小（10～53>μm）、分布范围窄，否则不能熔化。

④涂层结合强度、致密度高，无分层现象。

⑤涂层表面粗糙度低。

⑥喷涂距离可在较大范围内变动，而不影响喷涂质量。

⑦可得到比爆炸喷涂更厚的涂层，残余应力也得到改善。

⑧喷涂效率高，操作方便。

⑨噪音大（大于120dB），需有隔音和防护装置。

三 电弧类喷涂

1、电弧喷涂：

电弧喷涂：在两根焊丝状的金属材料之间产生电弧，因电弧产生的热使金属焊丝逐渐熔化，熔化部分被压缩空气气流喷向基体表面而形成涂层。电弧喷涂按电弧电源可分为直流电弧喷涂和交流电弧喷涂。直流：操作稳定，涂层组织致密，效率高。交流：噪音大。电弧产生的温度与电弧气体介质、电极材料种类及电流有关（如Fe料，电流280安，电弧温度为6100K）。但一般来说，电弧喷涂比火焰喷涂粉末粒子含热量更大一些，粒子飞行速度也较快，因此，熔融粒子打到基体上时，形成局部微冶金结合的可能性要大的多。所以，涂层与基体结合强度较火焰喷涂高1.5～2.0倍，喷涂效率也较高。电弧喷涂还可方便地制造合金涂层或“伪合金”涂层。通过使用两根不同成分的丝材和使用不同进给速度，即可得到不同的合金成分。电弧喷涂与火焰喷涂设备相似，同样具有成本低，一次性投资少，使用也方便等优点。但是，电弧喷涂的明显不足，喷涂材料必须是导电的焊丝，因此只能使用金属，而不能使用陶瓷，限制了电弧喷涂的应用范围。近些年来，为了进一步提高电弧喷涂涂层的性能，国外对设备和工艺进行了较大的改进，公布了不少专利。例如，将甲烷等加入到压缩空气中作为雾化气体，以降低涂层的含氧量。日本还将传统的圆形丝材改成方形，以改善喷涂速率，提高了涂层的结合强度。

2、等离子喷涂：

等离子喷涂：包括大气等离子喷涂，保护气氛等离子喷涂，真空等离子喷涂和水稳等离子喷涂。等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。

<1>等离子的形成（以N2为例）

图8 等离子体发生过程示意图。

0°k时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动；

大于10°k时，开始旋转运动；

大于10000°k时，原子间产生振动，分子与分子间碰撞，则分子会发生离解变为单原子：

N2＋Ud——>N＋N 其中 Ud为离解能

温度再升高，原子会发生电离: N＋Ui——>N＋＋e 其中 Ui为电离能

气体电离后，在空间不仅有原子，还有正离子和自由电子，这种状态就叫等离子体。

等离子体可分为三大类：①高温高压等离子体，电离度100％，温度可达几亿度，用于核聚变的研究；②低温低压等离子体，电离度不足1％，温度仅为50～250度；③高温低压等离子体，约有1％以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。<2>喷涂原理：

图9 等粒子喷涂原理

等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，离子弧是压缩电弧，与自由电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有温度高，能量集中，弧稳定性好等特点。

按接电方法不同，等离子弧有三种形式：

①非转移弧：指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧，工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，造成全部或部分电离，然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)。等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。

②转移弧：电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极（工件）之间，工作气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。等离子切割，等离子弧焊接，等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。

③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末，转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴，工件均接在正极。等离子喷焊采用这种等离子弧。

进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极（喷嘴）之间产生一直流电弧，该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，形成等离子焰，等离子焰的温度很高，其中心温度可达30000°k，喷嘴出口的温度可达;15000～20000°k。焰

流速度在喷嘴出口处可达1000～2000m/s，但迅衰减。粉末由送粉气送入火焰中被熔化，并由焰流加速得到高于150m/s的速度，喷射到基体材料上形成膜。图10 等离子焰流温度分布

<3>等粒子喷涂设备：等离子喷涂设备主要包括：

①喷枪：实际上是一个非转移弧等离子发生器，是最关键的部件，其上集中了整个系统的电，气，粉，水等。

②电源：用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。

③送粉器：用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。

④热交换器：主要用以使喷枪获得有效的冷却，达到使喷嘴延寿的目的。⑤供气系统：包括工作气和送粉气的供给系统。

⑥控制框：用于对水，电、气、粉的调节和控制。

<4>等粒子喷涂工艺：

在等粒子喷涂过程中，影响涂层质量的工艺参数很多，主要有：

①等离子气体：气体的选择原则主要根据是可用性和经济性，N2气便宜，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外Ar气还有很好的保护作用，但Ar气的热焓低，价格昂贵。气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速，从而影响喷涂效率，涂层气孔率和结合力等。流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大球状沉积到涂层中，形成大的空穴。

②电弧的功率：电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的粘结强度，硬度和沉积效率较低。

③供粉：供粉速度必须与输入功率相适应，过大，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。

④喷涂距离和喷涂角：喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下，喷距适当小些为好。

喷涂角：指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。该角小于45度时，由于“阴影效应”的影响，涂层结构会恶化形成空穴，导致涂层疏松。

⑤喷枪与工件的相对运动速度：喷枪的移动速度应保证涂层平坦，不出线喷涂脊背的痕迹。也就是说，每个行程的宽度之间应充分搭叠，在满足上述要求前提下，喷涂操作时，一般采用较高的喷枪移动速度，这样可防止产生局部热点和表面氧化。⑥基体温度控制：较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度，然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施，使其保持原来的温度。近几年来，在等离子喷涂的基础上又发展了几种新的等离子喷涂技术，如：

3、真空等离子喷涂（又叫低压等离子喷涂）

真空等离子喷涂是在气氛可控的，4～40Kpa的密封室内进行喷涂的技术。因为工作气体等离子化后，是在低压气氛中边膨胀体积边喷出的，所以喷流速度是超音速的，而且非常适合于对氧化高度敏感的材料。

4、水稳等离子喷涂

前面说的等离子喷涂的工作介质都是气体，而这种方法的工作介质不是气而是水，它是一种高功率或高速等离子喷涂的方法，其工作原理是：喷枪内通入高压水流，并在枪筒内壁形成涡流，这时，在枪体后部的阴极和枪体前部的旋转阳极间产生直流电弧，使枪筒内壁表面的一部分蒸发、分解，变成等离子态，产生连续的等离子弧。由于旋转涡流水的聚束作用，其能量密度提高，燃烧稳定，因此，可喷涂高熔点材料，特别是氧化物陶瓷，喷涂效率非常高。

四 电热法

1、电爆喷涂：在线材两端通以瞬间大电流，使线材熔化并发生爆炸。此法专用来喷涂气缸等内表面。

2、感应加热喷涂：采用高频涡流把线材加热，然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。

3、电容放电加热：利用电容放电把线材加热，然后用高压气体雾化并加速的喷涂方法。

五 激光法

把高密度能量的激光束朝着接近于零件的基体表面的方向直射，基体同时被一个辅助的激光加热器加热，这时，细微的粉末以倾斜的角度被吹送到激光束中。图11 激光喷涂

熔化粘结到基体表面，形成了一层薄的表面涂层，与基体之间形成良好的结合（喷涂环境可选择大气气氛或惰性气体气氛，或真空下进行）。

第二篇：印后原理和工艺

印后原理和工艺 一填空：

１：龟册 是我国最早的装订形式 P1 ２：卷轴 形式的乙方沿用了好几百年 P4 ３：蝴蝶装的制作工艺方法是，将每张印好的书页向印有文字的一面对折，折线必须在一版中缝中线上．P5 4：书刊产品分为图书，期刊，报纸及其它产品．P8 ５：书籍由两个主要部分 书芯和 封面组成 P10 6:书刊装订的主要工艺流程 P11 平装书主要工艺流程：

１制书帖３制书芯４包封面５三面裁切

 ２制封面

精装书工艺流程

１制书帖３制书芯４书芯加工６上书壳7检查包装

 

２粘贴插页 ５制书壳

７：折页方式分为平行折页，垂直折页，混合折页，特殊折页 P13 ８：32K折页为

折 ９：单联 双联

P23 10:配页机的生产效率不取决于它的配页速度，还取决于配页上配置的书斗数量，书帖的制作质量，书籍的开本尺寸及带插页的书帖的数量． P37 11：锁线的方法有手工锁线和机械锁线． 锁线订的方式分为平锁和交叉锁．平锁又分为普通平锁和交错平锁． P41 12：无线胶粘装订方法：切孔胶粘装订法；铣背打毛胶粘装订法；切槽式胶粘装订法；单页胶粘装订法．’P45 13：包封面机有长条式 圆盘式 椭圆式 P52 14：书芯书背的形状分为圆背有脊、圆背无脊和方背（或称平背）三种。P68 15：书壳形式：１方角,圆角，包角书壳 ２整面书壳和接面书壳 ３塑料压制封面 P69 16：线装P89 17：特装书芯形式：粘衬根皮，滚金口，蘸花口，锁花头．P93 18：模压原理P138 模压原理 模压前，需先根据产品设计要求，用钢刀（即模切刀）和铜线（即压线刀）

或钢模排成模切压痕版（简称模压版），将模压版装到模压机上，在压力作用下，将纸板坯 料轧切成型并压出折叠线或其它模纹。模切又可分为软切法和硬切法两种。模切压痕版的种类：按制版时采用不同的衬空材料分（1）金属类村空材料模压版有：① 铅类衬空材料模压版。②钢类村空材料模压版。③铝类村空材料模压版。（2）非金属类村 空材料模压版。

按模压版的组装方式分。（1）整体式模压版。（2）组装式模压版。19: 电化铝P184 20：凹凸压印P192 二简答

１配帖法和套帖法如何做？如何应用？根据下图简述配帖法配页机的工作原理？P34 配帖法：是按各个书贴的页码顺序，一帖一帖地叠加在一起，使其成为一本书刊的书芯。如有零头页，最好加在第三帖之后。采用配帖法成册的有各种平装书刊、精装书籍和画册、无线胶订装订的书刊。

套帖法：是将一个个书帖按页码顺序套在另一个书帖的外面或里面，使其成为一本书刊的书芯，零头页套在最外面，如果在外面再套上封面，就可以用骑马订的方法装订成册了。套贴法主要适用于装订杂志和小册子、书帖在100页左右的薄本出版物。

工作原理：将要配的书帖按页码顺序分别放进叼页机构的贮页台上的书斗内，当机器运动时，书帖叠下面的吸页装置，吸住斗内最下面的一个书帖，并向下倾斜一个角度，配页机的叼页装置将此书帖叼出并放到传送带的隔页板上，由于传送带的移动，挡规将书帖带走，一本羽配齐之后，送至收帖部分再由收帖装置运走。

2.简述栅栏式折页的原理，折页机的有那几种类型？P16 栅栏式折页机的折页机构是利用折页栅栏与相对旋转的折页辊和挡板相到配合完成折页工作的。栅栏折页的工作原理是采用栅栏、折页辊和挡板，使前进的纸张在栅栏中撞击挡板，强迫其弯折，然后通过折页辊形成折缝并将其送出，完成一次折页过程。

折页机的类型：1刀式折页机2栅栏式折页机3栅刀混合式折页机4塑料线烫订折页机。

3.骑马订装主要有何特点？其加工包括哪些主要工艺？P59 特点：骑马订是一种较简单的订书方法，工艺流程短，出书速度快；用铁丝穿订，用料少，成本低；书本容易开合，翻阅方便，但在使用过程中封面易从铁丝订连处脱落，不易保存。所以，骑马订装订方法常用于装订保存时间比较短的杂志、期刊和小册子之类的书籍。又因骑马订采用套帖法，产品的厚度受到一定限制，一般最多只能装订100页左右的书刊。

工艺：配页和订书的工艺过程是：由人工把折好的书页打开，分别依次搭在集帖链的三角支架上，三角架下有一条匀速转动的传送链，链上的等距离推页爪将撞齐的书页送到订书机头下进行订书。订后的书刊送到收书装置，计数后，由人工打捆，待裁切。

4：平装书的书芯订连有哪些方法？写出无线胶订工艺流程？P45 三眼订，缝纫订，铁丝订，锁线订，无线胶粘装订，塑料线烫订胶粘装订 工艺：

印刷页→裁切→折页→压平→配页→胶订→包本成型→干燥→切书→检查包装

│ │ ↓ ↑

塑料线烫 包封面 → 骑马订

5：精装主要用于何种需要的书籍？以圆背无脊精装书芯加工为例，写出其加工工艺过程？ 精装是现代主要书籍装帧形式之一，是书刊装订加工中比较精致的装帧方法，装巾帧工艺复杂。

工艺：印刷页→折页→配面→压平→刷胶→干燥→裁切→扒圆→无脊→刷胶→粘纱布→

粘堵头布、书背纸→干燥

6：以圆背有脊精装书芯加工为例，写出其加工工艺过程？

工艺：印刷页→折页→配面→压平→刷胶→干燥→裁切→扒圆→有脊→刷胶→粘纱布→

粘堵头布、书背纸→干燥

7：覆膜的作用是什么？何谓即涂膜覆膜和预涂膜覆膜？P123 覆膜的作用：由于表面多了一层薄而透明的塑料薄膜，表面更加平滑光亮，从而提高了，印刷吕的光泽度和牢度，图文颜色更鲜艳，富有立体感，同时还起到防水、防污、耐磨、等

覆膜工艺按所采用的原材料及设备的不同，可分为即涂覆膜工艺和预涂薄膜工艺。即涂膜：是在覆膜时直接在薄膜上涂布粘合剂，经在线干燥后通过热压完成覆膜

预涂膜：是将粘合剂预先涂布在塑料薄膜上，经烘干收卷后没再无粘合剂涂布装置的覆膜设备上进行热压

8:电化铝烫印箔的组成有哪几层？各层起什么作用？电化铝烫印箔的工艺参数有哪些？P183，186 电化铝烫印箔一般由5层不同的材料组成：

第1层是基膜。由双向拉伸聚酯薄膜构成，通常都采用PET，是电化铝中起着连接和支撑的中间介体。

第2层是剥离层。其主要成分为有机硅树脂，受热后会自动熔化脱落，有利于镀铝层的转印。

第3层为着色层。是形成有色电化铝的主体（银色电化铝则无比层），通常由耐热的透明合成树脂（如顺丁烯二酸酐树脂）和染料，在有机溶剂里溶解后成色直接涂布在脱落层表面。

第4层是镀铝层。是由铝金属在高温、真空的条件下气化，均匀地附着在着色层表面，起着增加金属光泽的作用。

第5层是热熔性胶层。在电化铝烫印中，受热熔化粘附在承印材料表面，起着使镀铝层固着的作用。

工艺参数：1温度的确定2压力的确定3烫印速度的确定 9：何谓上光？UV上光与普通上光有何区别？上光工艺如何分类？

在印刷品表面涂（或喷、印）上一层无色透明的涂料，经流平、干燥、压光、固化后在印刷品表面形成一种薄而匀的透明光亮层，起到增强载体表面平滑度、保护印刷图文的精饰加工功能的工艺，被称为上光工艺。

普通上光油以干燥速度快、性能稳定、上光表面耐磨性好、印后加工适性宽、热封性能好、使用安全可靠

uv上光依靠紫外光的照射，使uv涂料内部发生化学反应，完成固化过程。由于紫外线的作用，uv上光时瞬间干燥，固化时不存在溶剂的挥发，不会造成对环境的污染。使用uv上光油的印品，表面光泽度高，耐热、耐磨、耐水、耐光，但由于uv上光油价格高，对机器性能要求高。

上光工艺可按不同方式综合分类：按上光方式可分为脱机上光工艺和联机上光工艺;按上光涂料可分为氧化聚合型涂料上光、溶剂挥发型涂料上光、光固化型涂料上光和热固化型涂料上光;按产品可分为全帽上光、局部上光、消光和艺术上光;按印刷品输入方式可分为手工输纸和自动输纸等。

10：模切压痕加工中的主要工艺参数有哪些？其中哪些参数与模切机工作能力有关？ 工艺参数：模切压力，工作幅面尺寸和模切速度。

模压力机工作能力的大小是由模切压力大小来决定的，在模压加工中，由于加工对象及各项要求不同，一般应预先计算模压所需的务，借以选择和调整机器，并指导模压加工工。工作幅面的大小从另一角度反映了模切机的工作能力，根据所能加工幅面的大小，模切机可分为全张、对开、四开、八开等不同规格，其具体尺寸随不同厂家而略有不同。

第三篇：钻井工艺原理

中国地质大学研究生院

硕士研究生入学考试《钻井工艺原理》考试大纲

一、钻井的工程地质条件

考试内容

地下各种压力的概念；地层压力预测理论与方法；地层破裂压力；岩石的机械性质；井底各种压力对岩石性质的影响；岩石的研磨性；岩石的可钻性。

考试要求

1、了解上覆地层压力、骨架应力与地层压力的基本概念与三者之间的关系。了解压力梯度与有效密度的概念。

2、了解异常压力的概念，异常压力产生的可能原因。了解地层异常高压的预测方法‘

3、了解地层破裂压力的概念，预测理论与方法。

4、理解岩石的密度和孔隙度、含水性和透水性、岩石的强度、硬度、岩石的弹性和塑性、岩石的研磨性等基本概念，明确岩石的物理力学性质的影响因素及相互之间的关系，了解岩石的物理力学性质的测量方法。

5、理解岩石研磨性与可钻性的概念，影响研磨性的因素、岩石可钻性的划分方法及特点，二、钻进工具

考试内容

刮刀钻头结构及破岩机理；牙轮钻头的结构及工作原理；金刚石钻头的结构及工作原理；钻头的选型及分类；钻柱的作用与组成；钻柱的工作状态及受力分析；钻柱的设计方法。考试要求

1、了解钻刮刀钻头的组成与性能特点，理解刮刀钻头破岩机理。

2、了解牙轮钻头基本类型，结构要素，孔底运动学，碎岩机理与磨损分析。

3、了解金刚石钻头的种类、特点，理解金刚石钻进孔底的碎岩过程与磨损分析。

4、熟悉钻头选择的一般原则。

5、了钻柱的组成与受力分析。

三、钻井液

考试内容

钻井液的功用、组成和分类；钻井液的性能；钻井液的固相控制；钻井液性能对钻进工作的影响。

考试要求

1、了解钻孔冲洗液的功用及其对其性能的要求、钻孔冲洗方式及其特点。

2、理解钻孔冲洗液各性能的基本概念、掌握钻孔冲洗液性能测试方法及原理。

3、4、了解钻孔冲洗液处理剂分类，理解无机和有机处理剂的作用机理、特点及常用的处理剂。

四、钻进参数优选

考试内容

钻进过程中各参数间的基本关系；机械破岩钻进参数优选；射流对井底的作用；钻井液压力分析；水功率与钻头水马力的概念；提高钻头水力参数的途径；钻井泵的工作特征；水力参数优化设计。

考核重点：射流对井底的作用；提高钻头水力参数的途径及水力参数优化设计。考试要求

1、理解钻进过程中各机械钻井参数对钻进速度的影响；

2、理解和掌握钻井过程中泵压的组成，钻头水功率及冲击力的分析方法。

3、理解最大水功率与最大冲击力的推导方法，掌握水力参数优化方法与判别标准。

4、了解钻井参数优化设计的原理与步骤。

五、井眼轨道设计与轨迹控制

考试内容

井眼轨迹的基本概念；钻井测斜与轨迹计算的方法；直井防斜技术；定向井轨道设计；定向井造斜工具及其轨迹控制；水平井的概念及设计。

考试要求

1、理解钻孔弯曲和钻孔空间要素的基本概念、钻孔弯曲的条件、钻孔弯曲的原因、钻孔弯曲的规律。

2、了解钻孔弯曲测量的方法、原理、特点。

3、理解和掌握钻孔轨迹的各种计算方法及其图形绘制。

4、理解和掌握钻孔弯曲的预防与纠正技术方法原理与特点。

5、掌握定向钻井轨迹设计方法，了解水平井的概念与设计方法。

6、了解随钻测量、自动垂直钻井与自动导向钻井的基本概念。

六、油气井压力控制

考试内容

井眼与地层压力的关系；平衡压力钻井；欠平衡压力钻井；地层流体的侵入；气侵情况下环空气液两相流的流型分布与流动特点；地层流体侵入检测；压井钻井液密度计算；压井理论与控制方法。

考核重点：井眼与地层压力系统；平衡压力钻井；欠平衡压力钻井；地层流体的侵入、检测与控制；压井钻井液密度计算；压井理论与控制方法。

考试要求

1、了解平衡与欠平衡钻井的概念，掌握钻井压力平衡哦基本分析方法。

2、了解井内压力波动计算分析原理。

3、了解地层流体侵入时的基本特点，关井的基本概念。

4、了解常见井控设备，熟悉工程师法与伺钻法压井的基本原理与过程分析。

5、了解常见欠平衡钻井方法分类与特点。

七、固井与完井

考试内容

基本概念；井身结构设计；套管柱的受力分析与套管强度设计；注水泥的基本要求；油井水泥的水化作用；水泥浆性能与固井工程的关系；前置液及后置液的作用；提高注水泥质

量的措施；油气井的完井原则及完井方式；裸眼完井法的优缺点及其适用性；射孔完井法的优缺点及其适用性；防砂完井法的优缺点及其适用性。

考试要求

1、了解井身设计的基本概念与基本步骤，熟悉相关参数的选择。

2、掌握作图法进行井身设计的原理与步骤，3、理解套管柱受力分析与强度设计方法。

4、理解水泥浆性能及其与固井质量的关系。

5、了解油气井完井原则、常见的完井方式及其特点。

第四篇：回流焊原理以及工艺

回流焊机原理以及工艺

1.什么是回流焊

回流焊是英文Reflow是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏装软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊是将元器件焊接到PCB板材上，回流焊是对表面帖装器件的。回流焊是靠热气流对焊点的作用,胶状的焊剂在一定的高温气流下进行物理反应达到SMD的焊接；之所以叫“回流焊”是因为气体在焊机内循环流动产生高温达到焊接目的。

回流焊机原理分为几个描述：

（回流焊温度曲线图）

A.当PCB进入升温区时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘，将焊盘、元器件引脚与氧气隔离。

B.PCB进入保温区时，使PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件。

C.当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点。

D.PCB进入冷却区，使焊点凝固此；时完成了回流焊。

2.回流焊机流程介绍

回流焊加工的为表面贴装的板，其流程比较复杂，可分为两种：单面贴装、双面贴装。

A，单面贴装：预涂锡膏 → 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→ 回流焊 → 检查及电测试。

B，双面贴装：A面预涂锡膏 → 贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→ 回流焊 →B面预涂锡膏 →贴片（分为手工贴装和机器自动贴装）→ 回流焊 → 检查及电测试。

回流焊的最简单的流程是“丝印焊膏--贴片--回流焊，其核心是丝印的准确，对贴片是由机器的PPM来定良率，回流焊是要控制温度上升和最高温度及下降温度曲线。”

回流焊机工艺要求

回流焊技术在电子制造领域并不陌生，我们电脑内使用的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的。这种工艺的优势是温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制造成本也更容易控制。这种设备的内部有一个加热电路，将氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让元件两侧的焊料融化后与主板粘结。

1.要设置合理的再流焊温度曲线并定期做温度曲线的实时测试。

2.要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。

3.焊接过程中严防传送带震动。

4.必须对首块印制板的焊接效果进行检查。

5.焊接是否充分、焊点表面是否光滑、焊点形状是否呈半月状、锡球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况。还要检查PCB表面颜色变化等情况。并根据检查结果调整温度曲线。在整批生产过程中要定时检查焊接质量。

影响工艺的因素:

1.通常PLCC、QFP与一个分立片状元件相比热容量要大，焊接大面积元件就比小元件更困难些。

2.在回流焊炉中传送带在周而复使传送产品进行回流焊的同时，也成为一个散热系统，此外在加热部分的边缘与中心散热条件不同，边缘一般温度偏低，炉内除各温区温度要求不同外，同一载面的温度也差异。

3.产品装载量不同的影响。回流焊的温度曲线的调整要考虑在空载，负载及不同负载因子情况下能得到良好的重复性。负载因子定义为： LF=L/(L+S);其中L=组装基板的长度，S=组装基板的间隔。回流焊工艺要得到重复性好的结果，负载因子愈大愈困难。通常回流焊炉的最大负载因子的范围为0.5~0.9。这要根据产品情况（元件焊接密度、不同基板）和再流炉的不同型号来决定。要得到良好的焊接效果和重复性，实践经验很重要的。

3.回流焊机技术有那些优势？

（1）再流焊技术进行焊接时，不需要将印刷电路板浸入熔融的焊料中，而是采用局部加热的方式完成焊接任务的；因而被焊接的元器件受到热冲击小，不会因过热造成元器件的损坏。

（2）由于在焊接技术仅需要在焊接部位施放焊料，并局部加热完成焊接，因而避免了桥接等焊接缺陷。

（3）再流焊技术中，焊料只是一次性使用，不存在再次利用的情况，因而焊料很纯净，没有杂质，保证了焊点的质量。

4.回流焊机的注意事项

1.为确保人身安全，操作人员必须把厂牌及挂饰摘下，袖子不能过于松垮。

2操作时应注意高温，避免烫伤维护

3.不可随意设置回流焊的温区及速度

4.确保室内通风，排烟筒应通向窗户外面。

5.回流焊机设备保养制度

我们在使用完了回流焊之后必须要做的保养工作；不然很难维持设备的使用寿命。

1．日常应对各部件进行检查，特别注意传送网带，不能使其卡住或脱落

检修机器时，应关机切断电源，以防触电或造成短路

3．机器必须保持平稳，不得倾斜或有不稳定的现象

4．遇到个别温区停止加热的情况，应先检查对应的保险管是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏.回流焊温度曲线与工艺要求

发布时间：202_-06-16 新闻来源：

在回流焊接过程中，调整好回流焊炉温度曲线是关键。合理设置各温区的温度、轨道传输速度等参数，使炉膛内的焊接对象在传输过程中所经历的温度按理想的曲线规律变化，是保证回流焊接效果 与质量的关键。

回流焊温度曲线

回流焊温度曲线的测试是通过温度记录测试仪器进行的，仪器一般由多个热电偶与记录仪组成，几个热电偶分别固定在大小器件引脚处、BGA芯片下部、电路板边缘等位置，连接记录仪，一起随电路板进入炉膛，记录时间-温度参数。在炉子的出口取出后，把参数送入计算机，用专用软件描绘出曲线，进行分析。

回流焊温区位置

1．回流焊预热阶段温度曲线调整：

预热是为了使焊膏活性化，及避免浸锡时进行急剧高温加热引起部品不良所进行的加热行为。该区域的目标是把室温的PCB尽快加热，但升温速率要控制在适当范围以内，如果过快，会产生热冲击，电路板和元件都可能受损，过慢，则溶剂挥发不充分，影响焊接质量。由于加热速度较快，在温区的后段SMA内的温差较大。为防止热冲击对元件的损伤，一般规定最大升温速度为4℃/S，通常上升 速率设定为1~3℃/S。

2．回流焊保温阶段温度曲线调整：

保温阶段的主要目的是使SMA内各元件的温度趋于稳定，尽量减少温差。在这个区域里给予足够的时间，使较大元件的温度赶上较小元件，并保证焊膏中的助焊剂得到充分挥发。到保温段结束，焊盘，焊料球及元件引脚上的氧化物在助焊剂的作用下被除去，整个电路板的温度也达到平衡。应注意的是SMA上所有元件在这一段结束时应具有相同的温度，否则进入到回流段将会因为各部分温度不均产 生各种不良焊接现象。

3．回流焊的回流阶段温度曲线调整：

当PCB进入回流区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态。有铅焊膏63sn37pb的熔点是183℃，无铅焊膏96.5Sn3Ag0.5Cu的熔点是217℃。在这一区域里加热器的温度设置得最高，使组件的温度快速上升至峰值温度。再流焊曲线的峰值温度通常是由焊锡的熔点温度、组装基板和元件的耐热温度决定的。在回流段其焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般无铅最高温度在230～250℃，有铅最高温度在210～230℃。峰值温度过低易产生冷接点及润湿不够；过高则环氧树脂基板和塑胶部分焦化和脱层易发生，而且过量的共晶金属化合物将形成，并导致脆的焊接点，影响焊接强度。再流时间不要过长，以防对SMA造成不良影响。

4．回流焊冷却阶段温度曲线调整：

在此阶段，温度冷却到固相温度以下，使焊点凝固。冷却速率将对焊点的强度产生影响。冷却速率

过慢，将导致过量共晶金属化合物产生，以及在焊接点处易发生大的晶粒结构，使焊接点强度变低，冷却区降温速率一般在4℃/S左右，冷却至75℃即可。

锡膏特性与回流焊曲线关系

发布时间：202_-05-31 新闻来源：

锡膏特性决定回流曲线的基本特性。不同的锡膏由于助焊剂（Flux）有不同的化学成分，因此它的

化学变化有不同的温度要求，对回流温度曲线也有不同的要求。一般锡膏供应商都能提供一个参考

回流曲线，用户可在此基础上根据自己的产品特性优化。下图是一个典型的Sn63/Pb37锡膏的温度

回流曲线。以此图为例，来分析回流焊曲线。它可分为4个主要阶段：

回流焊温度曲线

1）把PCB板加热到150℃左右，上升斜率为1-3 ℃/秒。称预热（Preheat）阶段；

2）把整个板子慢慢加热到183 ℃。称均热（Soak或Equilibrium）阶段。时间一般为60-90秒。

3）把板子加热到融化区（183 ℃以上），使锡膏融化。称回流（Reflow Spike）阶段。在回流阶段

板子达到最高温度，一般是215 ℃ +/-10 ℃。回流时间以45-60秒为宜，最大不超过90秒。

4）曲线由最高温度点下降的过程。称冷却（Cooling）阶段。一般要求冷却的斜率为2-4℃/秒。

锡膏在回流焊预热阶段：回流焊预热阶段是把锡膏中较低熔点的溶剂挥发走。锡膏中助焊剂的主要成分包括松香，活性剂，黏度改善剂，和溶剂。溶剂的作用主要作为松香的载体和保证锡膏的储藏时间。预热阶段需把过多的溶剂挥发掉，但是一定要控制升温斜率，太高的升温速度会造成元件的热应力冲击，损伤元件或减低元件性能和寿命，后者带来的危害更大，因为产品已流到了客户手里。另一个原因是太高的升温速度会造成锡膏的塌陷，引起短路的危险，尤其对助焊剂含量较高（达10%）的锡膏。

锡膏在回流焊均热阶段：回流焊均热阶段设定主要应参考焊锡膏供应商的建议和PCB板热容的大小。因为均热 阶段有两个作用，一个是使整个PCB板都能达到均匀的温度，均热的目的是为了减少进入回流区的热应力冲击，以及其它焊接缺陷如元件翘起，某些大体积元件冷焊等。均热阶段另一个重要作用就是焊锡膏中的助焊剂开始发生活性反应，增大焊件表面润湿性能（及表面能），使得融化 的焊锡能够很好地润湿焊件表面。由于均热段的重要性，因此均热时间和温度必须很好地控制，既要保证助焊剂能很好地清洁焊面，又要保证助焊剂到达回流之前没有完全消耗掉。助焊剂要保留到回流焊阶段是必需的，它能促进焊锡润湿过程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低残留，免清洗（no-clean）的焊锡膏技术越来越多的情况下，焊膏的活性不是很强，且回流焊接的也多为空气回流焊，更应注意不能在均热阶段把助焊剂消耗光。

锡膏在回流焊的回流阶段：温度继续升高越过回流线，锡膏融化并发生润湿反应，开始生成金属间化合物层。到达最高温度，然后开始降温，落到回流线以下，焊锡凝固。回流区同样应考虑温度的上升和下降斜率不能使元件受到热冲击。回流区的最高温度是由PCB板上的温度敏感元件的耐温能力决定的。在回流区的时间应该在保证元件完成良好焊接的前提下越短越好，一般为30-60秒最好，过长的回流时间和较高温度，如回流时间大于90秒，会造成金属间化合物层增厚，影响焊点的长期可靠性。

锡膏在回流焊冷却阶段：回流焊冷却阶段的重要性往往被忽视。好的冷却过程对焊接的最后结果也起着关键作用。好的焊点应该是光亮的，平滑的。而如果冷却效果不好，会产生很多问题诸如元件翘起，焊点发暗，焊点表面不光滑，以及会造成金属间化合物层增厚等问题。因此回流焊接必须提供良好的冷却曲线，既不能过慢造成冷却不良，又不能太快，造成元件的热冲击。

第五篇：分类计数原理

分类计数原理

例1． 现有7个苹果分给3个人，每人至少1个，问有多少种分法？

例2．

把一元钱换成角票，有几种换法（人民币角币票有五角、二角、一角三种）? 例4.直线上有五个点A、B、C、D、E，那么以其中每两点为端点的线段有多少条？

例4． 把12支铅笔分给三个人，每个人都得偶数支且每人至少得2支的分法有多少种？

例5． 从2，3，4，5，6，10，11，12这七个数中取出两个数组成最简真分数。问共有多少种取法？

例6． 一把钥匙只能开一把锁。现有10把钥匙和10把锁，最多要试验多少次才能配好全部的钥匙和锁？

例7.按顺序写数1，2，3，„，9，10，11，„一直写到1000，一共写了多少个数字？其中写了多少个0?

例8.一位小朋友任意画了6个苹果或橘子。那么其中至少有三个苹果连画在一起的方法有多少种？

奥赛练习十二

1． 有不同的红手帕5个，粉红手帕6个，绿手帕3个，白手帕2 个。小刚从中任拿一个，则共有多少种取法。

2． 从1~9这九个数字中，每次取两个数字，这两个数字的和必须大于10，那么共有几种取法？

3．用6，7，8，9这四个数可以组成许多没有重复数字的4位数，所有这些四位数的和是多少？

4．如图，A、B、C、D、E、F、G表示7个城市，每两个城市之间要修一条不经过其他城市的高速公路。问共需要修几条这样的高速公路？

5．在一次联欢会上，有六位同学参与了表演，他们每人唱一首独唱，又每两人合唱一首歌，每四人说一段“三句半”。那么这次联欢会共表演多少节目？

6．在一次抗洪抢险任务中，某部官兵负责打桩和搬运石块。只参加打桩的180人，只搬石块的200人，既打桩又搬石块的有100 人。最后统计，打桩的平均每人打5个，搬石块的平均每人搬8块。问他们一共打了多少桩，搬了多少石块？

7．学校组织读书活动，要求每个同学读一本书，圆圆到图书馆借书时，图书馆有不同的漫画书240本，科技书520本，不同的小说120 本，不同的杂志300本。那么，圆圆借一本书可以有多少种不同的选法？

8．把1，2，3，4，5，6这六个数字分别填入下面的表格中,每格只填一个数字，使每一行右边的数字比左边的大，每一列下面的数字比上面的大，共有多少种不同的填法？