DK151046B - Fremgangsmaade og apparat til plasmabaaret pulversproejtning - Google Patents

Description

151046 5 Opfindelsen angår en fremgangsmåde til påføring af højtsmeltelige materialer på et underlag og af den i krav 1' s indledning angivne art henholdsvis et apparat til brug ved udøvelse af den nævnte fremgangsmåde .

10 Højtemperatur-sprøjteteknologi er godt udviklet indenfor fagkredse og har fundet god anvendelse indenfor påføring af holdbare belægninger på metalunderlag. Et bredt udvalg af metallegeringer og kera- 15 miske blandinger anvendes indenfor den hidtil kendte teknologi på området. Et antal af sådanne legeringer og blandinger omtales i tidligere faglige publikationer og nedenfor i nærværende beskrivelse.

20 Alle højtemperatur-sprøjteprocesser omfatter frem bringelse af et højtemperatur-bæremedium, i hvilket pulver af beklædningsmaterialet indføres. Pulveret blødgøres eller smeltes i varmen i bæremediet og slynges mod overfladen på det emne, der skal beklæ- 25 des. Temperaturer og hastigheder i bæremediet er ekstremt høje, og den tid, pulveret opholder sig indenfor bæremediet, er af kort varighed. Repræsentative faglige beskrivelser indenfor beklædningsapparater af denne art findes i US-patentskrifterne nr.

30 2.960.594 med titlen "Plasma-flamme-generator", nr. 3.145.287 med titlen "Plasma-flamme-generator og sprøjtepistol", nr. 3.851.140 med titlen "Plasmasprøjtepistol og fremgangsmåde til påføring af belægninger og et underlag derfor", nr. 3.914.573 med 2 151046 1 titlen "beklædning med varmeblødgjorte partikler ved fremføring i en plasmastrøm med hastighed på mach 1 til mach 3", nr. 3.010.009 med titlen "Method and Apparatus for Uniting Materials in a Controlled 5 Medium" og det engelske patentskrift nr. 1.125.806 med titlen "Plasma Guns". Kendt teknik er også beskrevet af N.N. Dorozhkin et al i "Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics, vol. 13, nr. 12(144), p.993-996, dec. 1974". Teknik, der omhandler frem-10 bringelse af en luftstrømning med høj temperatur og hastighed, kendes fx fra US-patentskrift nr, 3.301.955.

Alle ovennævnte skrifter beskriver apparater, i 15 hvilke mediet er en strøm af partikler med høj temperatur. En plasmastrøm frembringes typisk i en elektrisk bueudladning. En inaktiv luftart som argon eller helium føres i en strøm gennem den elektriske bue og bliver så stærkt påvirket derved, at luftato-20 mernes energistadium hæves til plasmavilkår. På denne måde tilføres bæremediet (luftarten) meget store energimængder. De store energimængder er nødvendige til acceleration af gasmediet til høje hastigheder og til at muliggøre opvarmningen af belæg-25 ningsmaterialets pulverpartikler, som senere føres ind i plasmastrømmen.

I et typisk apparat for eksempel i USA-patentskrift nr. 3.145.287 er en plasmagenererende bue udstrakt 30 fra en katode med form som en tap til en cylindrisk anode. Buen mellem katoden og anoden udstrækkes til langt ned i den cylindriske anode. Strømmen af inaktiv luft tvinges gennem buen, hvorved plasma-strømmen frembringes. Anodedimensioner af størrelses- 3 151046 1 orden 2,54 cm (1") og 0,635 cm (1/4") specificeres i USA-patentskrifterne nr. 3.145.287 og nr. 3.851.

140, og anses at være typiske i moderne plasmageneratorer. De maksimale plasmatemperaturer ved 5 anoden er af størrelsesordenen 11000°C (200000F) eller mere, hvilket nødvendiggør afkøling af anodematerialet for at hindre for hurtig nedbrydning af anodestrukturen. Sædvanligvis cirkuleres kølevand omkring anoden for at frembringe denne køling.

10

Pulver af belægningsmaterialet, som skal påføres, indføres i plasmastrømmen enten ved anodens forreste ende således som angivet i USA-patentskrifterne nr. 3.145.287 og nr. 3.914.573 eller umiddelbart 15 ved dens udgangsende som angivet i USA-patentskrift nr. 3.851.140. Det foretrækkes, at pulveret opholder sig i plasmastrømmen i tilstrækkeligt længetil, at det bliver blødgjort eller plasticeret ved opvarmningen, men ikke så længe at det smelter fuldstændigt 20 eller fordamper.

Det er kendt viden, at man ønsker belægningsmaterialets pulver accelereret op til meget store hastigheder, før det møder underlaget, som skal beklædes.

25 At forøge den relative hastighedsforskel mellem plasma og pulver og at øge den tid, pulveret opholder sig i plasmastrømmen er to teknikker til at nærme sig dette mål. Som middel til at forøge hastighedsdifferencen har mange videnskabsmænd og ingeniører 30 foreslået indføring af pulverne i supersoniske plas mastrømme. USA-patentskrift nr. 3.914.573 er repræsentativt for disse koncepter og foreslår plasmahastigheder i størrelsesorden mach 1 til mach 3. Andre har foreslået at indeslutte strømmen af plasma og 4 151046 1 pulver i et turbulenskairimer efter anoden- USA-patent-skrift nr. 3.851.140 er repræsentativt for disse koncepter.

5 Skønt mange af de i forannævnte referencer angivne fremgangsmåder og apparater anvendes i belægningsindustrien, fortsætter man i en stadig søgen efter forbedrede fremgangsmåder for belægningspåføring og efter forbedrede apparater, særligt sådanne, 10 som kan forbedre beklædningens kvalitet ved forøget arbejdshastighed (større kapacitet i materialepåføring) .

Det er formålet med nærværende opfindelse at angive 15 en fremgangsmåde og et apparat til at påføre belægningsmaterialer på et underlag, idet der samtidigt søges opnået højkvalitets-belægninger og høje påføringshastigheder, herunder især at opnå en passende acceleration af belægningspulverne i plasmastrømmen 20 og en samtidig overførsel af pulverne til en plasti-ficeret, men ikke smeltet tilstand og med pulverpåføringshastigheder i størrelsesorden på 3,65 kg (81bs) per time eller mere.

25 Dette opnås ved at gå frem på den måde, der angives i den kendetegnende del af krav 1 henholdsvis ved at anvende det i den kendetegnende del af krav 5 omhandlede apparat. Ifølge nærværende opfindelse reduceres den termiske spids i temperaturprofilen 30 i et tværsnit af den plasmastrøm, som kommer ud af generatoren i plasma-sprøjteapparatet betydeligt, og gennemsnitstemperaturen i plasmastrømmen reduceres betydeligt før belægningspulveret indføres deri.

Et fordelagtigt udformet apparat ifølge opfindelsen 5 151046 1 er opbygget af en plasmagenerator af sædvanlig type, hvortil der er føjet et plasmabehandlende dysearrangement med en plasmakølezone, en plasmaaccelerationszone og en plasma/pulver-blandezone.

5

Et væsentligt karaktertræk ved nærværende opfindelse er plasma-køle-zonen i dysearrangementet. Et andet træk er plasma-accelerationszonen. Såvel plasma-kølezonen som plasma-accelerationszonen er lokalise-10 ret i dysearrangementet i strømningsretningen foran det sted, hvor belægningsmaterialets partikler indføres i plasmastrømmen. I en udformning af opfindelsens apparat findes der to diametralt modsat anbragte partikelindføringsåbninger, hvorigennem belægnings-15 partiklerne indføres i plasmastrømmen. Plasma/parti-kelblandingen føres ud af dysearrangementet gennem en blandingszone placeret længere nede ad plasmastrømmen end partikelindføringsåbningerne. En langstrakt passage strækker sig gennem dysen og kan 20 inddeles i dennes zoner. Et kølemedium som vand cirkuleres omkring dysestrukturens passage for plasmastrømmen. I en udførelsesform er tværsnitsarealet i passagen gennem accelerationszonen reduceret til omkring en fjerdedel (1/4) af kølezonens tværsnit.

25 Tværsnittet af passagen i blandings zonen er i samme udformning af et apparat ifølge opfindelsen omkring seks (6) gange tværsnittet af passagen ved partikelindføringsåbningerne.

30 En væsentlig fordel ved nærværende opfindelse er muligheden for med den beskrevne fremgangsmåde og ved hjælp af det beskrevne apparat at påføre belægninger af høj kvalitet med stor arbejdshastighed.

Ved i hovedsagen at fjerne temperaturprofilens spids 6 151046 1 i midten af plasmastrømmen før partikelindføringen opnår man en ensartet opvarmning af de injicerede partikler med en strøm af homogent plasticerede partikler som resultat. Reduktionen af plasmastrøm-5 mens gennemsnitstemperatur til størrelsesorden 6650°C ved partikelindføringen muliggør bibeholdelse af partiklerne i plasmastrømmen til disse plasticeres og uden, at de smelter. Længere opholdstid for partiklerne i plasmastrømmen gør, at pulverpartiklerne 10 accelereres op til udblæsningshastigheder nærmere ved plasmahastigheden, end tilfældet er i tidligere kendte apparater. Optimale belægningsstrukturer i et antal belægningssystemer kan frembringes med god materialevedhæftning og ensartet tykkelse. Retab-15 lering af den ved afkølingen tabte hastighed og yderligere acceleration af plasmaet udover dettes begyndelseshastighed forøger hastighedsdifferencen mellem plasmastrømmen og det injicerede pulver. Yderligere er disse fordele opnået med konkurrence-20 forbedring i procesøkonomien og forøgelse af sikkerheden.

Fremgangsmåden og apparatet ifølge nærværende opfindelse vil fremgå med yderligere tydelighed belyst 25 af efterfølgende detaljerede beskrivelse af en fore-trukken udformning af opfindelsen som vist i medfølgende tegning, hvor fig. 1 er et simplificeret tværsnit i et 30 apparat ifølge opfindelsen fig. 2 er en i diagrammer fremstillet illustration af temperaturprof i len i 7 151046 1 plasmastrømmen på forskellige steder af dennes passage gennem dysearrangementet, og 5 fig. 3 er en grafisk illustration af plasmaet og pulverpartiklerne langs deres respektive passager gennem dysearrangementet .

10 Plasmasprøjteapparatet ifølge nærværende opfindelse belyses detaljeret ved fig. 1. Apparatet indeholder i princippet en konventionel plasmagenerator 10 af den type, som er omtalt tidligere i dette skrift, og en forlængende dyse 12. Generatoren er i stand 15 til at producere en plasmastrøm med høj hastighed og højt energiindhold, og dysen er virksom overfor denne plasmastrøm på en måde, så plasmaet konditioneres for indføring af pulverpartikler af det belægningsmateriale, som skal påsprøjtes. De væsentlige 20 elementer i generatoren 10 omfatter en tapformet katode 14 og en anode 16. Anodens cylindriske væg 18 afgrænser en passage 20 gennem anoden.

Den cylindriske væg er fremstillet af materiale, som er egnet til at være endeplads for en elektrisk 25 bue, der udgår fra katoden 14. Generatoren 10 omfatter endvidere organer 22 til at føre et luftformet medium som helium eller argon gennem den elektriske bue mellem katoden 14 og anoden 16 til frembringelse af plasma med højt energiindhold 30 og høj hastighed. Generatoren i den viste udformning af opfindelsen skal kunne producere en plasmastrøm som er karakteriseret ved en gennemsnitshastighed i plasmastrømmen af størrelsesorden 610 m/sec.

(20000' per see.) og en gennemsnitstemperatur 8 151046 1 i plasmastrømmen i størrelsesorden 8315°C (15000°F).

Metco 3MB Plasmapistol med G Dyse er kendt inden for industrien for at være i stand til at frembringe en sådant flow. Andre plasmapistoler kan formentlig 5 også være i stand til at yde præstationer efter nærværende opfindelses koncept. I den udstrækning sådanne pistoler leverer flow med karakteristika forskellige fra ovennævnte Metco Gun's må tilsvarende afvigelser i dysens design udføres. Imidlertid 10 vil en sådan modificeret dyse omfatte de samme hovedtræk, som beskrives nedenfor.

Dysen 12 støder direkte til generatoren 10 og har en langstrakt passage 24, som er linet op 15 med passagen 20 gennem anoden 16 i generatoren 10. Som illustreret strækker passagen 24 sig igennem et rørformet, finnet element 25. Udflod fra generatoren strømmer direkte ud i passagen 24 i dysen. Ledemidler 26 er monteret til til- og fraledning 20 af en kølevæske som for eksempel vand til dysen.

En plasmakølezone 28 er lokaliseret i den ende af passagen 24, hvor plasmaet strømmer ind, og er dimensioneret for at reducere plasmaets temperatur 25 før belægningsmaterialets partikler injiceres.

Passagen 24 strækker sig over kølezonen i en aksial længde på omkring 2,54 cm (1") og har en diameter på 0,728 cm. Diameteren på anodens udgangskanal og kølezonens passage, hvortil anoden er forbundet, 30 skal svare til hinanden. I det illustrerede eksempel er tværsnitsarealet af passagen 24 i kølezonen større end det tværsnitsareal, som defineres af den del af anodens cylindriske væg 18, som er endeplads for den elektriske bue. De øvrige geome- 9 151046 1 triske dimensioner og parametre indrettes i størrelse efter denne udgangsdimension.

En plasma-accelerationszone 30 i passagen 24 umiddel-5 bart efter kølezonen er etableret for at accelerere den kølede plasmastrøm. I denne udformning er accelerationszonen ikke blot indrettet på at genvinde den i kølezonen tabte hastighed men er indrettet på at accelerere den kølede plasma til hastigheder 10 godt over plasmahastigheden ved indgangen til dysen. I den illustrerede dyse er passagens diameter reduceret til omkring 0,386 cm fra begyndelsesdiameteren på 0,728 cm. Dette betyder en reduktion af tværsnitsarealet til omkring en fjerdedel (1/4).

15 Det bemærkes, at noget større eller mindre tværsnitsarealreduktion kan fungere.

En pulverpartikel-indføringszone 32 i passagens 24 videre forløb er indbygget umiddelbart efter 20 accelerationszonen 30 for at muliggøre injektionen af belægningsmaterialets pulverpartikler i den kølede og accelerede plasmastrøm. Partikler kan bringes til at flyde ind i passagen gennem en eller flere pulveråbninger 34. Der er vist to 25 diametralt modsat hinanden anbragte pulverinjektions-åbninger 34. Med to åbninger som vist er pulverdoseringshastigheder af størrelsesorden 3,65 kg/time (8 lbs per time) opnåelige. Passagen har i injektionszonen en diameter på omkring 0,386 cm. Plasma-30 hastighederne ved plasmastrømmens indtræden i injektionszonen er af størrelsesorden 3353-4267 m/sec.

En plasma/partikel-blandezone 36 er etableret ίο 151046 1 i passagen 24 efter partikelinjektionszonen 32 for at gøre det muligt at accelerere partiklerne ved hjælp af plasmastrømmen før disse skydes ud af apparatet. Blandezonen strækker . sig aksialt 5 over et stykke på omkring 2,54 cm (1") fra pulverindføringsåbningerne mod apparatets udsprøjtningsåbning. Passagen 24 udvides i blandezonen til at have en diameter på omkring 0,939 cm ved dysens udgangsende. Dette svarer til en tværsnitsforøgelse i forhold 10 til tværsnittet i injektionszonen af størrelsesorden seks (6) gange injektionszonens tværsnitsareal. Partikelhastigheder i størrelsesorden 610 m/sec. kan opnås med det beskrevne apparat.

15 Som tidligere omtalt er den udstrømning, som kræves for at gøre dysen ifølge opfindelsen funktionsdygtigt, et højenergiflow. Den elektriske bue mellem katoden og anoden nedbryder strukturen i luftmolekylerne og frembringer en plasmastrøm, som indeholder ) 20 flow af ioner, elektroner, neutrale atomer og molekyler. Plasmastrømmen er karakteriseret ved en gennemsnitstemperatur og et termisk maksimum i strømkernen, som langt overstiger gennemsnitstemperaturen, måske med en trediedel (1/3). Temperaturpro-25 filen gennem strømmen er illustreret i fig. 2 og temperaturmaksimummet er klart synligt i gengivelsen af temperaturtværsnittet i den mod plasmageneratoren vendende ende af kølezonen 28. I løbet af plasmastrømmens passage gennem kølezonen reduceres 30 gennemsnitstemperaturen med noget af størrelsesorden 1110°C eller ti til femten procent (10-15%) fra 8315°C til 7205°C. Af tilsvarende betydning er det, at temperaturen af plasmaet i strømkernen reduceres endnu mere end gennemsnitstemperaturen 11 151046 1 fra omkring 11095°C eller mere til omkring 8315°C eller til at være inden for 1110°C eller omkring femten procent (15%) fra gennemsnitstemperaturen i plasmaet i denne zone. Ved plasmaets passage 5 gennem accelerationszonen når det omtrent en ensartet temperatur af størrelsesorden 6650°C. En i hovedsagen total eliminering af det termiske maksimum og frembringelse af en næsten ensartet temperaturprofil i plasmastrømmen ved pulverinjektionsstedet er 10 vigtigt. Den ovenfor beskrevne normalisering af plasmatemperaturen er illustreret i fig. 2.

Pulver injiceres i plasmastrømmen gennem åbningerne 34 og det opvarmes af plasmastrømmen. Partiklerne 15 acceleres ligeledes af plasmastrømmen. Tilnærmede og til hinanden svarende hastigheder for plasmaeller lufthastigheder (kurve A) og partikelhastigheder (kurve B) er vist i fig. 3. I løbet af den tid partiklerne bevæger sig frem gennem dysearrange-20 mentet, opvarmes de til et stadium, hvor de er plasticerede. Den næsten ensartede plasmatemperatur-profil foranlediger, at alle partikler opvarmes til samme blødhedsgrad, og en homogen strøm af partikler, som flyder ud af dysen, er resultatet.

25 Man styrer strømmen af kølemedium i dysen således, at dysen frembringer korrekt plasticerede pulverpartikler på det sted, hvor plasmastrømmen rammer det underlag, som skal coates.

30 Den gennemsnitlige temperatur i plasmaet, som forlader dysen er af størrelsesorden 5537°C eller to trediedele (2/3) af den oprindeligt genererede gennemsnitstemperatur.

12 151046 1 Det særlige apparat, som er beskrevet, er specielt konstrueret til at påføre belægninger af nikkellegeringer eller coboltlegeringer i pulverform, sådanne som typisk angives i NiCrAlY blandinger med nedenstå-5 ende beskrivelse: 14 -20 vægtprocent krom 11 -13 vægtprocent aluminium 0,10 - 0,70 vægtprocent ytrium 10 maksimalt 2 vægtprocent kobolt og nikkel til opnåelse af 100%.

Der påføres partikler i størrelsesorden på fem til femogfyrre (5-45)yuLmed held. Det kan tilføjes, 15 at dyseforlængelsesapparatet er velegnet til påføring af legeringen "Haynes Stellite Alloy No. 6", en hård overfladelegering, som kan købes hos Stellite Division i Cabot Corporation, Kokomo, Indiana.

Stellite Alloy No. 6 anvendes i automobilindustrien 20 bl.a. som coatningsmateriale til at forøge levetiden for ventiler i forbrændingsmotorer.

Nærværende opfindelses koncept, at plasmastrømmen straks påtvinges et højt energiniveau, benyttes 25 til at accelerere strømmen ved passagen gennem dysen. Skønt reduktioner i plasmatemperaturen kan frembringes ved reduktion af krafttilførslen til generatoren, vil den energi, som resulterende vil være at finde i plasmastrømmen, reduceres 30 tilsvarende, og accelerationseffekten overfor pulveret vil blive tilsvarende mindre. Plasmaets evne til at accelerere hurtigt i generatoren hæmmes ikke i væsentlig grad ved reduktionen af plasmatempe-raturen i dysearrangementet.

13 151046 1 Fagfolk indenfor området vil bemærke, at temperatur og hastighedsmåling i plasmastrømmen erfaringsmæssigt ligger udenfor mulighederne for nøjagtig måling. Forfatterne af nærværende skrift har af analytiske 5 årsager kvantificeret betingelserne og vilkårene i plasmastrømmen for at hjælpe med til at illustrere den beskrevne opfindelses begreber. De i praksis forekommende temperatur- og hastighedsvilkår kan afvige fra de i nærværende skrift angivne specifika-10 tioner uden at dette betyder, at opfindelsens indhold og fundamentale begreber fraviges af den årsag.

15 20 25 30

Claims (15)

151046

1. Fremgangsmåde til påføring af højtsmeltelige materialer på et underlag, idet materialet, der - * 5 skal påføres, føres frem til underlaget i en højener-gi-plasmastrøm, kendetegnet ved, at man frembringer en højtemperatur-plasmastrøm, hvori temperaturmaksimummet i plasmastrømmens 10 kerne er omkring en trediedel (1/3) større end gennemsnitstemperaturen i plasmastrømmen, man lader højtemperatur-plasmastrømmen passere gennem en langstrakt kølezone, hvis længde og 15 kølekapacitet er tilstrækkelig til at frembringe en reduktion af plasmastrømmens gennemsnitstemperatur på omkring ti til femten procent (10-15%) og en reduktion af temperaturmaksimummet til under omkring femten procent (15%) af den 2 0 reducerede gennemsnitstemperatur, man indfører pulver af det højtsmeltelige materiale i plasmastrømmen med den reducerede temperatur , 25 man i en langstrakt passage fordeler pulverets partikler i plasmastrømmen og accelererer og opvarmer partiklerne gennem den langstrakte passage, man reducerer plasmastrømmens gennemsnitstemperatur i den langstrakte passage til omkring to trediedele (2/3) af den oprindelige gennemsnits- 30 151046 1 temperatur, og man lader det accelererede og opvarmede pulver strømme ud af den langstrakte passage og retter 5 pulverstrømmen mod det underlag, der skal belæg ges med materiale.

1 PATENTKRAV

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man i det trin, hvori højtemperatur- 10 plasmastrømmen frembringes, genererer en plasmastrøm med en gennemsnitstemperatur i plasmastrømmens tværsnit på omkring 8315 °C og et temperaturmaksimum i strømmens kerne på mere end 11095 °C, og at man i det trin, hvori man derefter reducerer plasmastrøm-15 mens gennemsnitstemperatur, reducerer denne temperatur til omkring 7205 °C og nedbringer temperaturmaksimummet i plasmastrømmens kerne til mindre end omkring 1110 °C over den reducerede gennemsnitstemperatur . 20

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den også omfatter et trin, i hvilket plasmastrømmen med den reducerede temperatur accelereres forud for det trin, i hvilket det 25 højtsmeltelige pulver indføres i plasmastrømmen.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at man i det trin, hvori man accelererer plasmastrømmen med den reducerede temperatur accele- 30 rerer plasmastrømhastigheden til hastigheder omkring 3353 - 4267 m/sec.

5. Apparat med plasmagenerator og sprøjteværktøj til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1-4, 151046 1 hvilket sprøjteværktøj er indrettet til at føre et materiale, der skal føres på et underlag, frem til underlaget i en af plasmageneratoren frembragt højenergi-plasmastrøm, kendetegnet ved 5 at apparatet omfatter en plasmagenerator, som er i stand til at frembringe en søjleformet plasmastrøm med en gennemsnitshastighed i strømmen på omkring 610 m/sek. og en gennemsnitstemperatur i plasmaet på omkring 8315 °C, og en afkølelig dyse 10 placeret i plasmaets strømningsretning efter generatoren og udformet med en gennemgående, langstrakt passage, som er indrettet til at omslutte plasma strømmen med gennemsnitstemperaturen på omkring 8315 °C og gennemsnitsstrømhastigheden på omkring 610 15 m/sec. i passagens indløbsende, idet køleorganer langs passagen i en zone ved dennes indløbsende er udformet til at reducere plasmastrømmens gennemsnitstemperatur, idet dysepassagen i en zone placeret i strømningsretningen umiddelbart efter plasmakø-20 lezonen accelererer plasmastrømmen til en gennem snitshastighed, der er større end den gennemsnitlige strømhastighed ved indløbet til dysepassagen, idet pulverindføringsorganer langs passagen placeret i strømretningen umiddelbart efter accelerationszonen 25 kan indføre pulver af højtsmelteligt materiale i den afkølede og accelererede plasmastrøm, og idet passagen i strømningsretningen efter pulverindføringsstedet er udformet med en fordelings- og opvarmningszone, så pulverpartiklerne fordeles og opholder 30 sig i den afkølede og accelererede plasmastrøm i så lang tid, at partiklerne kan blive opvarmet til plastificeringsstadiet.

6. Apparat ifølge krav 5,kendetegnet 151046 1 ved, at dysepassagens tværsnitsareal igennem plasma strømmens accelerationszone er reduceret til omkring en fjerdedel (1/4) af passagens tværsnitsareal i plasmakølezonen. 5

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at dysepassagen i fordelings- og opvarmningszonen har et tværsnitsareal, der er omkring seks (6) gange større end passagens tværsnitsareal ved pulver- 10 indføringsstedet.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at plasmageneratoren har en tapformet katode og en anode med en cylindrisk væg, hvortil en elek- 15 trisk bueudladning når under plasmafrembringelses processen, og hvorigennem den frembragte plasmastrøm kan flyde, og i hvilket dysepassagens plasmakølezone har et tværsnitsareal, der er større end det tvær-snitsareal, som begrænses af anodens cylindris-20 ke væg.

9. Apparat ifølge krav 7 eller 8, kendetegnet ved, at dysepassagen i plasmakølezonen har et cirkulært tværsnit med en diameter på omkring 25 0,728 cm, og at zonens aksiale længde er omkring 2,54 cm.

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at dysepassagen i plasmaaccelerationszonens 30 indstrømningsende har et cirkulært tværsnit med en diameter på omkring 0,728 cm og i zonens udstrømningsende har et cirkulært tværsnit med en diameter på omkring 0,386 cm. 151046

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at dysepassagen på pulverindføringsstedet har et cirkulært tværsnit med en diameter på omkring 0,386 cm og i det mindste en åbning i passagens 5 væg, hvorigennem pulverpartikler af det højtsmeltelige materiale kan flyde ind i plasmastrømmen med den reducerede temperatur og accelererede hastighed.

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at dysepassagen på pulverindføringsstedet har to, diametralt modstående åbninger i passagens væg.

13. Apparat ifølge krav 11 eller 12, kende- 15 tegnet ved, at dysepassagen i fordelings- og opvarmningszonen har cirkulært tværsnit med en større diameter end passagetværsnittets diameter på pulverindføringsstedet.

14. Apparat ifølge krav 13, kendetegnet ved, at dysepassagens tværsnit i fordelings- og opvarmningszonen har en diameter på omkring 0,939 cm.

15. Apparat ifølge krav 13 eller 14, kende- 25 tegnet ved, at dysepassagens fordelings- og opvarmningszone har en aksial længde på omkring - 2,54 cm i strømningsretningen efter pulverindførings-stedet. 30