JP2004143514A - Wire rod for thermal spraying, and production method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材、及び、その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の溶射技術としては、溶射用ノズルの内部に線材状の溶射用材料を供給し、ノズル内でその溶射用線材にエネルギーを与えることで液化又は気化又は微粒子化し、流体として溶射対象部に発射して付着させ、溶射膜を形成するものがあり(例えば、特許文献1参照)、前記溶射用線材としては、例えば、金属や合成樹脂等の単独材料からなるものがあった。
また、前記溶射膜そのものを複合材料による溶射で形成するような場合には、図8に示すように、複合材料を構成する夫々の溶射用線材20,21と、複数種の溶射用線材を受け入れることができる溶射用ノズル22を用意し、各溶射用線材20,21を各別に巻き取った各ドラム5から、前記溶射用ノズル22にそれぞれ繰り出しながら供給し、上述の手順通りに溶射することが実施されている。尚、各溶射用線材の製造方法としては、通常の単一材料の線材を形成する製法によるもので、例えば、押し出し成形等によって実施されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−132266号公報(段落番号〔0005〕、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の溶射技術によれば、複合材料による溶射を実施するような場合、上述のように、複数の溶射用線材を個別に用意し、それぞれのドラムから溶射用ノズルに溶射用線材を供給する必要があり、溶射用設備そのものが大型化すると共に、操作が煩雑になり易い問題点があった。
尚、この様な問題点を解消するものとして、例えば、溶射用線材を形成する際に、複合材料を基に混合し(金属であれば合金にし)て、単一の溶射用線材を用いて溶射することが考えられる。しかし、この場合は、複合材料として混ぜ合わす物同士の相性が問題となり、中には混合すると極めて物性が低下すると言った組み合わせもあり、どんな材料の組み合わせにでも適用できるものではないという新たな問題点が生じてくる。
【0005】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、複合材料からなる溶射用材料を提供するについて、任意の材料組み合わせを採用することができる溶射技術を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の特徴構成は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材において、複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してあるところにある。
【0007】
請求項1の発明の特徴構成によれば、複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してあるから、複数種の線部材を使用できながらも、全体的には一本の線材の形態をとることができ、溶射用設備としては、コンパクトなものを使用することができると共に、一本の線材のみを溶射ノズルに供給するだけでよいから、操作も煩雑になり難い。勿論、当該溶射用線材は、複数の溶射用線材を受け入れることが可能な溶射用ノズルにおいても、単一の線材として使用することができる。即ち、各種溶射用設備に対応することが可能である。
そして、例えば、合金にすることが困難な金属同士でも、前記径方向に合わさる状態に係合させて一体化した線状体を構成してあるだけであるから、相互の相性は問題なく、任意の材料の組み合わせを採用することが可能となる。
また、線状体を構成する複数種の材料の比率は、用いる線部材の太さを選択することで任意の値に調整することができ、材料配合操作を極めて簡単に行うことができる。
【0008】
請求項2の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、互いを嵌合自在な嵌合部で一体結合してあるところにある。
【0009】
請求項2の発明の特徴構成によれば、請求項1の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記嵌合部そのものを簡単な構造にしても、確実に複数種の線部材同士を一体結合することが可能となり、溶射用線材の生産性の向上を図ることが可能となる。
【0010】
請求項3の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、カシメて一体結合してあるところにある。
【0011】
請求項3の発明の特徴構成によれば、請求項1の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、カシメで一体結合してあるから、複数種の線部材どうしが外れ難く、より一体性が高まる。従って、溶射用線材の取り扱いが多少粗雑であっても各線部材どうしが分離することが無く、取扱性が向上する。
【0012】
請求項4の発明の特徴構成は、隣接する前記線部材どうしは、互いに撚り合わせて撚り線状態にして一体化してあるところにある。
【0013】
請求項4の発明の特徴構成によれば、請求項1の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、複数種の線部材同士を撚り合わせるだけで溶射用線部材を形成することができ、生産性を向上させることが可能となる。また、各線部材は、素線のまま撚り合わせるだけでよいから、各素線に嵌合部を形成するような手間が省けコストダウンを叶えることが可能となる。
【0014】
請求項5の発明の特徴構成は、前記線部材は、亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材であるところにある。
【0015】
請求項5の発明の特徴構成によれば、請求項1〜4の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、合金化すると非常に脆い物になり、合金化が不可能であった亜鉛とアルミニウムを、断面的に結合させた状態で溶射に用いることで、脆さのない状態で溶射対象部に合金膜を形成することが可能となる。
【0016】
請求項6の発明の特徴構成は、溶射用ノズルに供給自在に形成され、溶射用ノズルにおける加熱によって溶融し、溶射対象部に溶射される溶射用線材を製造する溶射用線材の製造方法において、複数種の線部材を用意し、それぞれの線部材を径方向に合わさる状態に係合して一体化した線状体に成形するところにある。
【0017】
請求項6の発明の特徴構成によれば、外形は一本でありながら、複数種の線部材を備えた溶射用線部材を構成することができる。そして、互いの線部材同士は係合によって一体化されているだけであるから、化学的な相性が問題となることが無く、合金のように混ざり合うことによって物性が低下すると言ったことが無く、極めて安定な状態での溶射用線部材を形成することが可能となる。
また、通常の温度環境下での製造が可能であり、例えば合金化する時のように熱間加工の必要が無く、製造設備のコストダウンを図ることが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【0019】
図1は、溶射対象部1に対して、本発明の溶射用線材3を用いて、金属の溶射を行っている状況を示すものであり、溶射用ノズル2を溶射対象部1に向けて作動させることで、溶射用線材3で供給された金属が、溶けた状態で溶射対象部1に吹き付けられて、溶射対象部1上に溶射膜4を形成することができるものである。
【0020】
前記溶射用ノズル2は、図に示すように、溶射用線材3を受け入れて溶射方向に導入する線材導入部2a、前記線材導入部2aから導入される溶射用線材3を加熱する加熱部2b、前記加熱部2bで加熱されて溶融した状態の前記溶射用線材3に流体を吹き付けて一緒に前記溶射対象部1に吹き付ける吹き付け部2cを設けて構成してある。
【0021】
また、前記溶射用ノズル2には、ドラム5に巻き取られた一本の溶射用線材3が供給されると共に、前記加熱部2bを作動させるための電気(又は、ガス)や、前記吹き付け部2cから吐出される流体をそれぞれ供給される。
【0022】
前記溶射用線材3は、上述のように、溶射用ノズル2に供給自在に形成され、溶射用ノズル2における加熱によって溶融し、溶射対象部1に溶射することができるもので、複数種(本実施形態では二種類)の線部材3aが径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してある(図2〜5参照)。
【0023】
本発明に係わる溶射用線材3を用いた溶射によれば、一本にまとめられた線材をもって溶射できるから、溶射設備は極めて簡単なものを使用できながら、複数種の線部材の特性を生かした溶射膜4を形成することが可能となる。
【0024】
線部材3aどうしの係合構造に関しては、さまざまな形態を採用することができ、以下に、その内の数例を示す。
尚、ここで説明するのは、線部材3aの例として、亜鉛製線部材6とアルミニウム製線部材7とを挙げて説明する。
【0025】
〔第一実施形態〕
第一実施形態の溶射用線材3Aは、図2に示すように、横断面の中央部に凹部8を形成したアルミニウム製線部材7Aと、前記凹部8に嵌合自在な凸部9を横断面の中央部に備えた亜鉛製線部材6Aとで構成してある。
そして、アルミニウム製線部材7Aと亜鉛製線部材6Aとは、前記凹部8と凸部9とが嵌合する状態で一体化してある。
この溶射用線材3Aによれば、簡単な部材断面形状の線部材を使用できるから、線部材単位での製造コストアップの抑制を図ることができる。更には、両線部材どうしを径方向に近接させて嵌合させるだけで一体化を図れるから、溶射用線材3Aの製造上のコスト低減を図ることが可能である。
【0026】
〔第二実施形態〕
第二実施形態の溶射用線材3Bは、図3に示すように、同一横断面形状のアルミニウム製線部材7Bと、亜鉛製線部材6Bとで構成してある。
両線部材6B,7Bとも、第一実施形態で説明したアルミニウム線部材7Aと同様の断面形状に形成してあり、中央部に凹部8を備えてある。そして、図に示すように、両線部材6B,7Bどうしが噛み合う状態に嵌合させた後、外方から径方向に沿った圧力を作用させて一体化してある。所謂かしめを実施してある。この溶射用線材3Bによれば、各線部材の断面形状が同一であるから、線部材単位での製造設備の兼用化を図ることができ、コスト低減を図ることが可能となる。
【0027】
〔第三実施形態〕
第三実施形態の溶射用線材3Cは、図4に示すように、第二実施形態の線部材6B,7Bと同様の横断面形状のアルミニウム製線部材7Cと、そのアルミニウム製線部材7Cの凹部8内に嵌り込む直径の横断面形状円形の亜鉛製線部材6Cとで構成してある。
前記亜鉛製線部材6Cを、前記アルミニウム製線部材7Cの凹部8内に嵌合させた後、外方から径方向に沿った圧力を作用させて一体化し(かしめ)てある。この溶射用線材3Cによれば、一体化した線材の断面形状が、正円形に近い状態に成形でき、溶射用ノズル2内をよりスムースに通過することができ、溶射作業を円滑に進めて効率向上を図ることが可能となる。
【0028】
〔第四実施形態〕
第四実施形態の溶射用線材3Dは、図5に示すように、亜鉛製線部材6Dも、アルミニウム製線部材7Dも、共に横断面形状円形に形成してあるものを使用し、この両者を、互いに撚り合わせて撚り線状態にして一体化を図ってある。
具体的には、両線部材どうしを撚り合わせた後、断面形状が、略円形に近くなるようにかしめて形成してある。
この溶射用線材3Dによれば、両線部材とも、既製品のままを使用することができ、コストダウンを図ることが可能となる。
【0029】
次に、線材3の製造装置について、その一例を説明する。
製造装置10は、図6に示すように、両線部材6,7を対象にしてそれぞれの横断面形状を各別に成形する第一成形部11,12と、両線部材6,7を径方向に係合して一体化を図りながら線材としての横断面形状を成形する第二成形部13を設けて構成してある。
何れの成形部も、一対の成形ローラRを備えて構成してある。
成形ローラRの外周面部分に、それぞれの線部材や線材の仕上げ形状に相当する型14が形成してあり、両成形ローラR間に線部材や線材を通すことによってこれらの型14に対応した断面形状の一本の線材に成形される。
前記型14の形状は、各種形状にすることが可能で、図6に示している例は、第一実施形態の線材3Aを形成するための構成を示している。
【0030】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【0031】
〈1〉 前記溶射用線材は、先の実施形態で説明した金属から成るものに限るものではなく、例えば、合成樹脂で形成されている物も含むものである。
従って、前記線部材は、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材に限るものではなく、例えば、マグネシウムやニッケルやバナジウムやチタン等、それぞれ合金化するのが困難なもので構成するのが、効果発揮する上で特に好ましい。
また、線部材は、二種類に限るものではなく、三本以上の複数種の線部材を径方向に係合させて線材を構成することも可能である。
それらを含めて、溶射用線材と総称する。
〈2〉 前記溶射用線材は、例えば、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材とアルミニウム製線部材との組み合わせによって形成する場合であっても、それぞれの断面比率は、自由に変更することができ、断面比率を変更することによって、簡単に、溶射用線材の材料配合を変更することができる。これは、三種類以上の線部材を用いる場合でも同様である。
また、先の実施形態で説明した各線部材の断面形状は、自由に変更することができ、例えば、先の断面形状のまま材料を入れ替えた構成であってもよい。即ち、先の実施形態で説明した亜鉛製線部材の断面形状を、アルミニウム製線部材の断面形状にすると共に、アルミニウム製線部材の断面形状を、亜鉛製線部材の断面形状にすると言ったことも可能である。また、図7に示すように、亜鉛製線部材6とアルミニウム製線部材7とを同心円断面となるように成形することも可能でる。
【0032】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】線材の使用状況を示す説明図
【図2】第一実施形態の線材の説明図
【図3】第二実施形態の線材の説明図
【図4】第三実施形態の線材の説明図
【図5】第四実施形態の線材の説明図
【図6】線材の製造装置を示す一部切欠き斜視図
【図7】別実施形態の線材の説明図
【図8】従来の線材の使用状況を示す説明図
【符号の説明】
1 溶射対象部
2 溶射用ノズル
3 溶射用線材
6 亜鉛製線部材
7 アルミニウム製線部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal spraying wire that is formed so as to be freely supplied to a thermal spraying nozzle, is melted by heating in the thermal spraying nozzle, and is thermally sprayed to a thermal spraying target portion, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of thermal spraying technology, a thermal spraying material in the form of a wire is supplied inside a thermal spraying nozzle, and energy is applied to the thermal spraying wire in the nozzle to liquefy or vaporize or atomize, and the fluid is sprayed as a fluid. Some of them are sprayed and adhered to a part to form a sprayed film (see, for example, Patent Document 1), and as the spraying wire, there has been one made of a single material such as a metal or a synthetic resin.
In the case where the thermal spray film itself is formed by thermal spraying using a composite material, as shown in FIG. 8, each of the
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-132266 (paragraph number [0005], FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional thermal spraying technique described above, when performing thermal spraying using a composite material, as described above, a plurality of thermal spraying wires are individually prepared, and the thermal spraying wire is supplied from each drum to the thermal spraying nozzle. Therefore, there is a problem that the thermal spraying equipment itself becomes large, and the operation tends to be complicated.
In order to solve such a problem, for example, when forming a wire for thermal spraying, a composite material is mixed based on a composite material (or an alloy if it is a metal), and a single wire for thermal spraying is used. Thermal spraying is conceivable. However, in this case, there is a problem of compatibility between the materials to be mixed as a composite material, and there are some combinations in which the physical properties are extremely deteriorated when mixed, and this is a new problem that it cannot be applied to any combination of materials. Will occur.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide a thermal spraying technique that can employ any combination of materials for providing a thermal spraying material composed of a composite material.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in the thermal spraying wire that is formed so as to be able to be supplied to the thermal spraying nozzle, is melted by heating in the thermal spraying nozzle, and is thermally sprayed on the thermal spraying target portion, a plurality of types of wire members are arranged in a radial direction. That is, they are engaged with each other to form an integrated linear body.
[0007]
According to the characteristic structure of the first aspect of the present invention, since a plurality of types of wire members are engaged so as to be fitted in the radial direction to form an integrated linear body, a plurality of types of wire members can be used. Also, as a whole, it is possible to take the form of a single wire, and as the thermal spraying equipment, it is possible to use a compact equipment and to supply only one wire to the thermal spray nozzle. The operation is hard to be complicated. Of course, the thermal spray wire can be used as a single wire even in a thermal spray nozzle capable of receiving a plurality of thermal spray wires. That is, it is possible to cope with various types of thermal spraying equipment.
And, for example, even for metals that are difficult to be alloyed, since they merely form an integrated linear body by being engaged in a state of being fitted in the radial direction, mutual compatibility is not a problem, and Can be adopted.
In addition, the ratio of the plurality of types of materials constituting the linear body can be adjusted to an arbitrary value by selecting the thickness of the wire member to be used, and the material blending operation can be performed extremely easily.
[0008]
A characteristic configuration of the invention according to
[0009]
According to the characteristic configuration of the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, in addition to the simple structure of the fitting portion itself, a plurality of types of wire members are surely provided. It becomes possible to join them together, and it is possible to improve the productivity of the thermal spray wire.
[0010]
A feature of the invention according to
[0011]
According to the characteristic configuration of the third aspect of the invention, in addition to achieving the effect of the first aspect of the invention, since it is integrally connected by caulking, it is difficult for a plurality of types of wire members to come off from each other. Increases unity. Therefore, even if the handling of the thermal spraying wire is somewhat rough, the wire members do not separate from each other, and the handling property is improved.
[0012]
A characteristic configuration of the invention according to
[0013]
According to the characteristic configuration of the invention of
[0014]
A feature of the invention according to
[0015]
According to the characteristic configuration of the fifth aspect of the invention, in addition to being able to achieve the function and effect of any one of the first to fourth aspects of the invention, it becomes extremely brittle when alloyed, and alloying is impossible. By using zinc and aluminum for thermal spraying in a state where they are combined in a cross-section, it becomes possible to form an alloy film on the thermal spraying target portion without brittleness.
[0016]
The characteristic configuration of the invention according to
[0017]
According to the characteristic configuration of the invention of
Further, it is possible to manufacture under a normal temperature environment. For example, there is no need for hot working as in the case of alloying, so that the cost of manufacturing equipment can be reduced.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, portions denoted by the same reference numerals as those of the conventional example indicate the same or corresponding portions.
[0019]
FIG. 1 shows a state in which metal is being sprayed on the spray target portion 1 using the
[0020]
As shown in the drawing, the
[0021]
The
[0022]
As described above, the
[0023]
According to the thermal spraying using the
[0024]
Regarding the engagement structure between the
Note that, here, a description will be given of a
[0025]
(First embodiment)
As shown in FIG. 2, the
The
According to the
[0026]
(Second embodiment)
As shown in FIG. 3, the thermal spraying wire 3B of the second embodiment includes an
Both the
[0027]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 4, the
After the
[0028]
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 5, as the
Specifically, after the two wire members are twisted together, they are formed by caulking so that the cross-sectional shape becomes almost circular.
According to the
[0029]
Next, an example of an apparatus for manufacturing the
As shown in FIG. 6, the
Each forming section is provided with a pair of forming rollers R.
A
The shape of the
[0030]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments will be described.
[0031]
<1> The thermal spraying wire is not limited to the one made of the metal described in the above embodiment, and includes, for example, a wire formed of a synthetic resin.
Therefore, the wire member is not limited to the zinc wire member and the aluminum wire member described in the above embodiment, but may be, for example, magnesium, nickel, vanadium, titanium, or the like, each of which is difficult to alloy. Constituting is particularly preferable in order to exhibit the effect.
Further, the wire members are not limited to two types, and it is also possible to configure a wire material by radially engaging three or more types of wire members.
These are collectively referred to as thermal spray wires.
<2> Even when the thermal spraying wire is formed by a combination of the zinc wire member and the aluminum wire member described in the above embodiment, the respective cross-sectional ratios can be freely changed. By changing the cross-sectional ratio, the material composition of the thermal spraying wire can be easily changed. This is the same even when three or more types of wire members are used.
Further, the cross-sectional shape of each wire member described in the above embodiment can be freely changed, and for example, a configuration in which materials are replaced with the previous cross-sectional shape may be used. That is, the cross-sectional shape of the zinc wire member described in the above embodiment is set to the cross-sectional shape of the aluminum wire member, and the cross-sectional shape of the aluminum wire member is set to the cross-sectional shape of the zinc wire member. Is also possible. Further, as shown in FIG. 7, the
[0032]
Note that, as described above, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a use state of a wire rod. FIG. 2 is an explanatory view of a wire rod of a first embodiment. FIG. 3 is an explanatory view of a wire rod of a second embodiment. FIG. 4 is an explanatory view of a wire rod of a third embodiment. FIG. 5 is an explanatory view of a wire rod of a fourth embodiment. FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a wire rod manufacturing apparatus. FIG. 7 is an explanatory view of a wire rod of another embodiment. Explanatory diagram showing usage status [Description of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal
Claims (6)
複数種の線部材が径方向に合わさる状態に係合されて一体化した線状体を構成してある溶射用線材。A wire for spraying which is formed so as to be freely supplied to the nozzle for spraying, is melted by heating in the nozzle for spraying, and is sprayed on a portion to be sprayed,
A thermal spraying wire in which a plurality of types of wire members are engaged so as to fit in a radial direction to form an integrated linear body.
複数種の線部材を用意し、それぞれの線部材を径方向に合わさる状態に係合して一体化した線状体に成形する溶射用線材の製造方法。A method for manufacturing a thermal spraying wire that is formed so as to be freely supplied to a thermal spraying nozzle, melts by heating in the thermal spraying nozzle, and manufactures a thermal spraying wire that is sprayed on a thermal spray target portion,
A method for producing a thermal spraying wire rod in which a plurality of types of wire members are prepared, and each of the wire members is engaged in a state of being fitted in a radial direction to form an integrated linear body.
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221602A (en) * | 2008-02-18 | 2009-10-01 | Tohoku Electric Power Engineering & Construction Co Ltd | Wire for thermal spray |
CH709543A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-30 | Kopernik Sa | consumable welding wire, preferably MIG / MAG, and its implementation process. |
CN109807490A (en) * | 2019-04-02 | 2019-05-28 | 江苏联捷焊业科技有限公司 | Special-shaped welding wire, multi-strand stranded welding wire and preparation method, preparation twisting adjuster |
-
2002
- 2002-10-23 JP JP2002308715A patent/JP2004143514A/en active Pending
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