JP2012162777A - Method and apparatus for plasma spraying - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the number of defective products produced in plasma spraying.SOLUTION: A plasma spraying apparatus starts feeding a wire 11 at a low speed, and generates a plasma arc 55 while a tip portion of the wire 11 is positioned ahead of a nozzle 37. With the generation of the plasma arc 55, the tip portion of the wire 11 is melted and turned into a jet flow 7 to be sprayed at an objected to be sprayed to thereby form a membrane. After the plasma arc 55 is generated and the wire 11 is melted, the feeding of the wire 11 is continued at an increased feeding speed.

Description

本発明は、ワイヤを溶射ガンに送給しつつ溶射ガン先端付近でプラズマアークを発生させ、このプラズマアークの熱により溶融するワイヤの溶融金属を被溶射物に向けて噴射するプラズマ溶射方法及びプラズマ溶射装置に関する。   The present invention relates to a plasma spraying method and a plasma in which a plasma arc is generated in the vicinity of a tip of a spray gun while feeding a wire to the spray gun, and a molten metal of the wire that is melted by the heat of the plasma arc is sprayed toward a sprayed object. It relates to a thermal spraying device.

従来のプラズマ溶射装置としては、例えば下記特許文献1に記載されたものが知られている。この溶射装置は、プラズマガスを吐出するノズルと、ノズル内に配置してある陰極との間に、ノズル側を陽極として高周波、高電圧を付与してパイロットアークを発生させる。   As a conventional plasma spraying apparatus, for example, the one described in Patent Document 1 below is known. This thermal spraying device generates a pilot arc by applying a high frequency and a high voltage with a nozzle side as an anode between a nozzle for discharging plasma gas and a cathode disposed in the nozzle.

発生したパイロットアークは、ノズル内を流れるプラズマガス流に乗ってノズルと同様の陽極となっているワイヤへ移行してプラズマアークを形成する。このプラズマアークの熱によってワイヤが溶融するととともに、溶融したワイヤの溶融金属がプラズマガス流によって被溶射部物に吹き付けられる。   The generated pilot arc rides on a plasma gas flow flowing in the nozzle and moves to a wire that is an anode similar to the nozzle to form a plasma arc. The wire is melted by the heat of the plasma arc, and the molten metal of the melted wire is sprayed onto the object to be sprayed by the plasma gas flow.

米国特許第5938944号US Pat. No. 5,938,944

ところで、上記した従来の溶射装置にあっては、プラズマアークを発生させた後に、ワイヤをノズル側方からノズル中心に向けて前進移動させている。すなわち、この場合には、パイロットアークがワイヤに移行してプラズマアークが発生した時点では、ワイヤは停止したまま先端が溶融することになり、このためプラズマアークの先端側が溶融したワイヤの先端に引張られるようにして側方に変位してしまう。   By the way, in the above-mentioned conventional thermal spraying apparatus, after generating a plasma arc, the wire is moved forward from the nozzle side toward the nozzle center. That is, in this case, when the pilot arc is transferred to the wire and the plasma arc is generated, the tip is melted while the wire is stopped, so that the tip side of the plasma arc is pulled to the tip of the melted wire. Will be displaced laterally.

その結果、この状態でワイヤが溶融すると、溶融金属がノズル前方の本来のプラズマジェットの流れから外れた方向へ吹き飛ばされて側方の電極など他箇所に付着、堆積し、この堆積物が離反して被溶射物に溶射されることになって不良品の発生を招く。また、ノズルに付着した堆積物によってプラズマガスの流れ方向が変化して溶射方向が変わり、必要とする箇所に溶射されずに不良品の発生を招く。   As a result, when the wire melts in this state, the molten metal is blown away in the direction deviating from the original plasma jet flow in front of the nozzle and adheres to and accumulates at other locations such as the side electrodes, and this deposit separates. As a result, it is sprayed on the object to be sprayed, resulting in the generation of defective products. In addition, the flow direction of the plasma gas is changed by the deposit attached to the nozzle, and the spraying direction is changed, so that defective products are generated without being sprayed at a required place.

そこで、本発明は、プラズマ溶射による不良品発生を抑えることを目的としている。     Therefore, an object of the present invention is to suppress generation of defective products due to plasma spraying.

本発明は、ワイヤを、その先端がノズルの前方位置にある状態で前進移動させつつ供給し、この供給状態でプラズマアークを発生させてワイヤの先端を溶融させ、プラズマアーク発生後のワイヤの移動速度を、移動開始時より高くすることを特徴とする。   In the present invention, the wire is supplied while being moved forward in a state where the tip is in front of the nozzle, and a plasma arc is generated in this supply state to melt the tip of the wire, and the wire is moved after the plasma arc is generated. The speed is higher than that at the start of movement.

本発明によれば、プラズマアークの発生時には、ワイヤの先端は既にノズル前方位置にあるので、プラズマアークはこの前方位置に向けて形成されて側方への変位を抑制でき、プラズマ溶射による不良品発生を抑えることができる。   According to the present invention, when the plasma arc is generated, since the tip of the wire is already at the nozzle front position, the plasma arc is formed toward the front position and can suppress lateral displacement. Occurrence can be suppressed.

本発明の一実施形態に係わるプラズマ溶射装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the plasma spraying apparatus concerning one Embodiment of this invention. 図1のプラズマ溶射装置のノズル部周辺を拡大して示す構成図である。It is a block diagram which expands and shows the nozzle part periphery of the plasma spraying apparatus of FIG. 図1のプラズマ溶射装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the plasma spraying apparatus of FIG. 図1のプラズマ溶射装置の動作を(a)、(b)と順を追って示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows operation | movement of the plasma spraying apparatus of FIG. 1 in order with (a) and (b). 図1のプラズマ溶射装置の動作を図4に続いて(c)、(d)と順を追って示す動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view illustrating the operation of the plasma spraying apparatus of FIG. 1 in order of (c) and (d) following FIG. 4. 図1のプラズマ溶射装置のワイヤ供給速度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the wire supply rate change of the plasma spraying apparatus of FIG. 比較例のプラズマ溶射装置による動作説明図で、(a)はプラズマアークがコンタクトチップ側に変位した状態、(b)はコンタクトチップに形成された堆積物によって溶射方向が変化した状態、をそれぞれ示す。It is operation | movement explanatory drawing by the plasma spraying apparatus of a comparative example, (a) shows the state which the plasma arc displaced to the contact tip side, (b) shows the state which the spraying direction changed with the deposit formed in the contact tip, respectively. . 他の比較例のプラズマ溶射装置による動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing by the plasma spraying apparatus of another comparative example.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係わるプラズマ溶射装置は、ガン本体1から下方に突出して設けてある溶射ガン3の先端部分から、側方の被加工物5の被加工面5aに向けて溶射金属の噴流7を吹き付け皮膜を形成する。なお、ここでの被加工物5は、一例としてエンジンのシリンダブロックとしてあり、被加工面5aはシリンダボアである。   As shown in FIG. 1, a plasma spraying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processing surface of a workpiece 5 on a side from a tip portion of a spraying gun 3 that protrudes downward from a gun body 1. A sprayed metal jet 7 is sprayed toward 5a to form a coating. In addition, the to-be-processed object 5 here is a cylinder block of an engine as an example, and the to-be-processed surface 5a is a cylinder bore.

ガン本体1及び溶射ガン3には、ワイヤ収容容器9に収容してある鉄系金属材料からなるワイヤ11が、ワイヤ供給手段としてのワイヤ送給部13を経て順次供給される。ワイヤ送給部13は、駆動部としてのワイヤ送りモータ15(図2参照)と、ワイヤ送りモータ15によって回転する送りローラ17を備え、送りローラ17の回転によってワイヤ11を移動させる。ワイヤ送りモータ15は、制御手段としての制御コントローラ19によって駆動制御される。   A wire 11 made of an iron-based metal material housed in a wire housing container 9 is sequentially supplied to the gun body 1 and the spray gun 3 via a wire feeding section 13 as a wire feeding means. The wire feeding unit 13 includes a wire feeding motor 15 (see FIG. 2) as a driving unit and a feeding roller 17 that is rotated by the wire feeding motor 15, and moves the wire 11 by the rotation of the feeding roller 17. The wire feed motor 15 is driven and controlled by a controller 19 as control means.

溶射ガン3は、その基端部(図1中で上端部)を、ガン本体1のハウジング21内の底部に回転可能に設けてある回転支持部23に連結している。回転支持部23には、隔壁25を隔ててハウジング21内に設けてあるガン回転用モータ27を、連結ベルト29を介して連結している。   The thermal spray gun 3 is connected at its base end portion (upper end portion in FIG. 1) to a rotation support portion 23 provided rotatably at the bottom portion in the housing 21 of the gun body 1. A gun rotation motor 27 provided in the housing 21 is connected to the rotation support portion 23 via a connecting belt 29 with a partition wall 25 therebetween.

回転支持部23の中心にはワイヤ11を移動可能に挿入してあり、回転支持部23はこのワイヤ11を中心として回転し、ワイヤ11は回転しない。溶射ガン3は回転支持部23の回転中心に対して偏心した位置に取り付けてあり、したがって、溶射ガン3はワイヤ11を中心としてその周囲を旋回するようにして回転する。また、この回転する溶射ガン3の先端を除く周囲を囲むようにして円筒形状のカバー30をハウジング21の下部に取り付けている。   The wire 11 is movably inserted in the center of the rotation support portion 23, and the rotation support portion 23 rotates around the wire 11 and the wire 11 does not rotate. The thermal spray gun 3 is attached at a position eccentric with respect to the rotation center of the rotation support portion 23. Therefore, the thermal spray gun 3 rotates around the wire 11 so as to swivel around it. A cylindrical cover 30 is attached to the lower portion of the housing 21 so as to surround the periphery of the rotating spray gun 3 except the tip.

回転支持部23の上部には、ガス導入部31を設けてあり、このガス導入部31に、プラズマ用ガスボンベ33及びアトマイズ用エアボンベ35から、プラズマ用ガス及びアトマイズ用エアをそれぞれ供給して溶射ガン3の先端から噴出させる。したがって、図1では特に図示していないが、ガス導入部31から回転支持部23及び溶射ガン3にわたり、プラズマ用ガス及びアトマイズ用エアがそれぞれ流れるプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路を形成してある。   A gas introduction part 31 is provided above the rotation support part 23. A plasma gas and an atomization air are supplied to the gas introduction part 31 from a plasma gas cylinder 33 and an atomization air cylinder 35, respectively. It ejects from the tip of 3. Therefore, although not particularly shown in FIG. 1, a plasma gas passage and an atomizing air passage through which the plasma gas and the atomizing air flow are formed from the gas introducing portion 31 to the rotation support portion 23 and the spray gun 3. It is.

ここで、ガス導入部31内の図示しないプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路と、ガス導入部31に対して回転する回転支持部23内の図示しないプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路とをそれぞれ連通させる必要がある。   Here, a plasma gas passage and an atomizing air passage (not shown) in the gas introducing portion 31 and a plasma gas passage and an atomizing air (not shown) in the rotation support portion 23 rotating with respect to the gas introducing portion 31 are provided. It is necessary to communicate with each flow path.

この場合の連通構造としては、例えばガス導入部31内のプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路の各下端部を環状通路とし、この環状通路に、回転支持部23内の上下に延びるプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路の上端をそれぞれ連通させることが考えられる。これにより、回転支持部23がガス導入部31に対して回転しても、回転支持部23内のプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路とガス導入部31内のプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路とがそれぞれ常時連通することになる。   As a communication structure in this case, for example, each lower end portion of the plasma gas flow path and the atomizing air flow path in the gas introduction section 31 is an annular passage, and the plasma extending vertically in the rotation support section 23 is formed in the annular passage. It is conceivable to connect the upper ends of the gas flow path and the atomizing air flow path. Thereby, even if the rotation support part 23 rotates with respect to the gas introduction part 31, the plasma gas flow path and the atomization air flow path in the rotation support part 23 and the plasma gas flow path in the gas introduction part 31 and The atomizing air flow path is always in communication with each other.

溶射ガン3は、先端(下端)のカバー30から突出した部分に、ノズル37を備えており、このノズル37は、図2に示すように、吐出口39が溶射ガン3の回転中心軸線(ワイヤ11の長さ方向)に対してほぼ直交する方向に指向している。   The thermal spray gun 3 is provided with a nozzle 37 at a portion protruding from the cover 30 at the tip (lower end). As shown in FIG. 2, the nozzle 37 has a discharge port 39 with a rotation center axis (wire). 11 (longitudinal direction of 11).

ノズル37は、中心部にプラズマ用ガスが流れるプラズマ用ガス吐出通路41を備え、プラズマ用ガス通路41の周囲にアトマイズ用エアが流れるアトマイズ用エア吐出通路43を複数形成している。プラズマ用ガス吐出通路41及びアトマイズ用エア吐出通路43は、前記した図示しないプラズマ用ガス流路及びアトマイズ用エア流路にそれぞれ連通している。   The nozzle 37 includes a plasma gas discharge passage 41 through which plasma gas flows at the center, and a plurality of atomizing air discharge passages 43 through which atomizing air flows are formed around the plasma gas passage 41. The plasma gas discharge passage 41 and the atomizing air discharge passage 43 communicate with the plasma gas passage and the atomizing air passage (not shown), respectively.

プラズマ用ガス吐出通路41は、先端側ほど内径が小さくなるよう先細の円錐形状に形成してあり、この円錐形状の外周側に沿ってアトマイズ用エア吐出通路43を形成している。すなわち、ノズル37の吐出口39は、プラズマ用ガス吐出通路41の先端の中心部に位置するプラズマ用ガス吐出口41aと、その周囲にて円周方向に沿ってほぼ等間隔に複数形成された、アトマイズ用エア吐出通路43の先端のアトマイズ用エア吐出口43aとを備えている。   The plasma gas discharge passage 41 is formed in a tapered conical shape so that the inner diameter becomes smaller toward the tip side, and an atomizing air discharge passage 43 is formed along the outer peripheral side of the conical shape. That is, a plurality of discharge ports 39 of the nozzle 37 are formed at substantially equal intervals along the circumferential direction around the plasma gas discharge port 41a located at the center of the tip of the plasma gas discharge passage 41. And an atomizing air discharge port 43a at the tip of the atomizing air discharge passage 43.

プラズマ用ガス吐出通路43の中心には電極として陰極45を配置してあり、この陰極45と陽極となるノズル37との間に、電力供給部としての電源装置47により高電圧が印加される。ワイヤ11のノズル37付近には、ノズル37と同様の陽極となるコンタクトチップ49を設けてあり、このコンタクトチップ49は、溶射ガン3(ノズル37)に一体となるよう取り付けてあるものとする。したがって、コンタクトチップ49は、ノズル37の回転に伴って回転しつつワイヤ11に対して電気的に導通することになる。   A cathode 45 is disposed as an electrode in the center of the plasma gas discharge passage 43, and a high voltage is applied between the cathode 45 and a nozzle 37 serving as an anode by a power supply device 47 serving as a power supply unit. In the vicinity of the nozzle 37 of the wire 11, a contact tip 49 serving as an anode similar to the nozzle 37 is provided, and this contact tip 49 is attached to be integrated with the thermal spray gun 3 (nozzle 37). Therefore, the contact chip 49 is electrically connected to the wire 11 while rotating as the nozzle 37 rotates.

なお、ワイヤ11は、コンタクトチップ49とハウジング21との間で、図示しないワイヤガイドによってガイドされて前方で順次送られる。   The wire 11 is guided between a contact tip 49 and the housing 21 by a wire guide (not shown) and sequentially fed forward.

電源装置47と陰極45との間には、高周波発生部としての高周波発生装置51を接続しており、この高周波発生装置51と電源装置47とでプラズマ発生手段を構成している。   A high-frequency generator 51 as a high-frequency generator is connected between the power supply 47 and the cathode 45, and the high-frequency generator 51 and the power supply 47 constitute plasma generating means.

次に、図3〜図6を用いて作用を説明する。まず、制御コントローラ19が、プラズマ発生オン信号とワイヤ供給オン信号とを同時に出力する(ステップS1)。これにより、ワイヤ送りモータ15が駆動してワイヤ11の供給が図6の時間T1にて開始される(、図4(a))。このとき、図6に示すように、ワイヤ11の送り速度Aは、第1の速度である3m/minと低速としている。なお、このとき、プラズマ用ガス及びアトマイズ用エアは、あらかじめノズル37先端のプラズマ用ガス吐出口41a及びアトマイズ用エア吐出口43aからそれぞれ吐出しているものとする。   Next, the operation will be described with reference to FIGS. First, the controller 19 simultaneously outputs a plasma generation on signal and a wire supply on signal (step S1). As a result, the wire feed motor 15 is driven, and the supply of the wire 11 is started at time T1 in FIG. 6 (FIG. 4A). At this time, as shown in FIG. 6, the feeding speed A of the wire 11 is a low speed of 3 m / min which is the first speed. At this time, it is assumed that the plasma gas and the atomizing air are previously discharged from the plasma gas discharge port 41a and the atomization air discharge port 43a at the tip of the nozzle 37, respectively.

その後、電源装置47から高周波発生装置51に対し高周波・高電圧駆動信号を出力し(ステップS2)、これにより陰極45と、ノズル37におけるプラズマ用ガス通路41の内壁との間にパイロットアーク53(図2参照)が発生する。発生したパイロットアーク53は、プラズマガス流に乗ってワイヤ11の先端に移行し、図4(b)に示すように、図6の時間T2にてプラズマアーク55となる。   Thereafter, a high frequency / high voltage drive signal is output from the power supply device 47 to the high frequency generator 51 (step S2), whereby a pilot arc 53 (between the cathode 45 and the inner wall of the plasma gas passage 41 in the nozzle 37). 2) occurs. The generated pilot arc 53 rides on the plasma gas flow and moves to the tip of the wire 11 and becomes a plasma arc 55 at time T2 in FIG. 6 as shown in FIG. 4B.

プラズマアーク55が発生する時点では、ワイヤ11は、ほぼ図4(a)の位置から、図4(b)に示すように、先端がノズル37の中心線57を僅かに越えた状態となっている。このため、プラズマアーク55は、ノズル37の中心線57に沿った状態で、陰極45とワイヤ11の先端付近との間に形成されることになる。   At the time when the plasma arc 55 is generated, the wire 11 is in a state where the tip slightly exceeds the center line 57 of the nozzle 37 from the position of FIG. 4A, as shown in FIG. 4B. Yes. Therefore, the plasma arc 55 is formed between the cathode 45 and the vicinity of the tip of the wire 11 in a state along the center line 57 of the nozzle 37.

この状態で、ワイヤ11の先端がプラズマアーク55の熱により溶融し、図5(a)に示すように、その溶滴59が、プラズマガス流及びアトマイズエア流によって流され、前記した噴流7となって被溶射面5aに吹き付けられて皮膜を形成する。   In this state, the tip of the wire 11 is melted by the heat of the plasma arc 55, and as shown in FIG. 5A, the droplet 59 is caused to flow by the plasma gas flow and the atomizing air flow, The sprayed surface 5a is sprayed to form a film.

速度Aの低速でワイヤ11が移動している間は、ワイヤ移動速度に対しプラズマの熱量が過多となるので、図5(a)に示すように、プラズマアーク55内のワイヤ11は、溶融により徐々に短くなっていく。   While the wire 11 is moving at a low speed A, the amount of heat of the plasma is excessive with respect to the wire moving speed, so that the wire 11 in the plasma arc 55 is melted as shown in FIG. It gradually becomes shorter.

そして、このプラズマアーク55の発生を、電源装置47が備えているプラズマ発生検出器(検流計)61が検出し、この検出信号をプラズマ発生確認信号として制御コントローラ19に出力する(ステップS3)。制御コントローラ19は、プラズマ発生確認信号を受けて、ワイヤ送りモータ15を低速から高速となるよう駆動信号を出力し(ステップS4)、これに伴いワイヤ送りモータ15は図6の時間T2にて高速での駆動を開始する。このワイヤ11の高速での送り速度Bは、図6に示すように第2の速度となる10m/minとしている。   The generation of the plasma arc 55 is detected by a plasma generation detector (galvanometer) 61 provided in the power supply device 47, and this detection signal is output to the controller 19 as a plasma generation confirmation signal (step S3). . Upon receiving the plasma generation confirmation signal, the controller 19 outputs a drive signal so that the wire feed motor 15 increases from a low speed to a high speed (step S4). Start driving with. The feed speed B at a high speed of the wire 11 is set to 10 m / min which is the second speed as shown in FIG.

ワイヤ11の送り速度Bが高速になると、図5(b)に示すように、送り速度Bとプラズマアーク55の熱量とのバランスが取れた定常状態となり、この定常状態で、溶射ガン3を回転させつつ下降させることで、被溶射面5aに溶射皮膜が形成される。   When the feed speed B of the wire 11 is increased, as shown in FIG. 5B, a steady state is achieved in which the feed speed B and the amount of heat of the plasma arc 55 are balanced, and the spray gun 3 is rotated in this steady state. By being lowered, the sprayed coating is formed on the sprayed surface 5a.

このように、本実施形態では、ワイヤ11を、低速の送り速度Aで移動させてノズル37の前方位置とした状態で、プラズマアーク55を発生させ、その後ワイヤ11の移動速度を通常速度となるよう高めるようにしている。これにより、プラズマアーク55の発生時には、ワイヤ11の先端はノズル37の前方の中心線57にほぼ対応した位置となり、プラズマアーク55はこの前方位置に向けて形成されてコンタクトチップ49側への変位を抑制できる。   As described above, in the present embodiment, the plasma arc 55 is generated in a state where the wire 11 is moved at the low feed rate A to the front position of the nozzle 37, and then the moving speed of the wire 11 becomes the normal speed. I try to increase it. As a result, when the plasma arc 55 is generated, the tip of the wire 11 is positioned substantially corresponding to the front center line 57 of the nozzle 37, and the plasma arc 55 is formed toward the front position and displaced toward the contact tip 49 side. Can be suppressed.

これに対し比較例として図7(a)に示すように、プラズマアーク550を発生させた後に、ワイヤ110の供給を開始する場合には、プラズマアーク550が発生した時点では、ワイヤ110は停止したまま先端の溶融が進行することになる。このため、プラズマアーク550の先端側がワイヤ110に引張られるようにして側方のコンタクトチップ490側に変位してしまう。   In contrast, as shown in FIG. 7A as a comparative example, when the supply of the wire 110 is started after the plasma arc 550 is generated, the wire 110 is stopped when the plasma arc 550 is generated. The melting of the tip proceeds. For this reason, the tip end side of the plasma arc 550 is displaced toward the side contact tip 490 so as to be pulled by the wire 110.

その結果、この状態でワイヤ110が溶融すると、溶融金属が本来のプラズマジェットの流れから外れた方向へ吹き飛ばされてコンタクトチップ490周辺に付着、堆積し、この堆積物100がやがて離反して被溶射物に溶射されることになって不良品の発生を招く。   As a result, when the wire 110 is melted in this state, the molten metal is blown away in the direction away from the original flow of the plasma jet and adheres and deposits around the contact chip 490, and the deposit 100 is eventually separated and sprayed. It will be thermally sprayed on the material and cause defective products.

また、図7(b)に示すように、コンタクトチップ490に付着した堆積物100によってガスの流れ方向が変化し、溶射方向が本来の破線位置から実線位置のようにノズル370の中心からずれるように変化してしまい、被溶射物の必要な箇所に溶射されず不良品の発生を招くことになる。   Further, as shown in FIG. 7B, the gas flow direction is changed by the deposit 100 attached to the contact tip 490, and the spraying direction is shifted from the center of the nozzle 370 from the original broken line position to the solid line position. Therefore, it is not sprayed on the necessary part of the sprayed object, and defective products are generated.

また、図8の比較例のように、ワイヤ110をあらかじめノズル370を越えた位置まで供給しておいてプラズマアーク550を発生させる場合には、プラズマアーク550が発生するまでに多くのワイヤ110が供給されることになってワイヤ110の消費量が多くなるとともに、余剰ワイヤ110aの被溶射物への付着による不良品が発生する。   In addition, when the plasma arc 550 is generated by supplying the wire 110 to a position beyond the nozzle 370 in advance as in the comparative example of FIG. 8, many wires 110 are generated before the plasma arc 550 is generated. As a result of the supply, the consumption of the wire 110 increases, and a defective product due to the adhesion of the surplus wire 110a to the sprayed object occurs.

一方、本実施形態では、プラズマアーク55は、発生時にノズル37の前方位置に向けて形成されてコンタクトチップ49側への変位を抑制しているので、図6のような堆積物100のコンタクトチップ49への付着を抑えることができる。その結果、図4(b)に示すように、プラズマアーク55はノズル37の前方位置にて中心線57を中心としたほぼ円錐形状に広がり、被溶射面5aに対して均一な皮膜を形成でき、よってプラズマ溶射による不良品発生を抑えることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the plasma arc 55 is formed toward the front position of the nozzle 37 at the time of occurrence and suppresses displacement toward the contact tip 49 side. Therefore, the contact tip of the deposit 100 as shown in FIG. Adhesion to 49 can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 4B, the plasma arc 55 spreads in a substantially conical shape centering on the center line 57 at the front position of the nozzle 37, and a uniform coating can be formed on the sprayed surface 5a. Therefore, the generation of defective products due to plasma spraying can be suppressed.

また、プラズマアーク550の側方への変位を避けるために、図8のように、あらかじめワイヤ110を充分供給しておいてから、プラズマアーク550を発生させる場合のような余剰ワイヤ110aの発生も抑えることもできる。   Further, in order to avoid the lateral displacement of the plasma arc 550, the surplus wire 110a is generated as in the case where the plasma arc 550 is generated after the wire 110 is sufficiently supplied in advance as shown in FIG. It can also be suppressed.

また、本実施形態では、制御コントローラ19が、ワイヤ送りモータ15及び電源装置47に対して同時に起動信号を出力するようにしている。これにより、ワイヤ送りモータ15が駆動してワイヤ11の供給が開始された後に、電源装置47からの要求信号によって高周波発生装置51が遅れて作動し、プラズマアーク55をワイヤ11の送り動作に遅れて発生させることができる。   In the present embodiment, the controller 19 outputs a start signal simultaneously to the wire feed motor 15 and the power supply device 47. Thus, after the wire feed motor 15 is driven and the supply of the wire 11 is started, the high frequency generator 51 is delayed by a request signal from the power supply device 47 and the plasma arc 55 is delayed with respect to the wire 11 feed operation. Can be generated.

なお、上記実施形態では、ワイヤ11を送り速度Aの低速で供給開始した時間T1からプラズマアーク55が発生する時間T2までの時間(間隔)を、20msec〜100msecとすることで、図6に示したような堆積物100のコンタクトチップ490への付着を回避することができた。また、プラズマアーク55が発生するまでのワイヤ11の低速での送り速度Aについては、3m/minに限らず、1.5〜6.0m/minの範囲で堆積物100の発生を抑えることができた。   In the above embodiment, the time (interval) from the time T1 when the supply of the wire 11 is started at a low feed rate A to the time T2 when the plasma arc 55 is generated is set to 20 msec to 100 msec, as shown in FIG. As a result, the deposit 100 could be prevented from adhering to the contact chip 490. Further, the feed rate A at a low speed of the wire 11 until the plasma arc 55 is generated is not limited to 3 m / min, and the generation of the deposit 100 can be suppressed in the range of 1.5 to 6.0 m / min. did it.

3 溶射ガン
5 被溶射物
11 ワイヤ
15 ワイヤ送りモータ(駆動部、ワイヤ供給手段)
17 送りローラ(ワイヤ供給手段)
19 制御コントローラ(制御手段)
37 ノズル
45 陰極(電極)
47 電源装置(電力供給部、プラズマ発生手段)
51 高周波発生装置(高周波発生部、プラズマ発生手段)
55 プラズマアーク
3 spray gun 5 spray object 11 wire 15 wire feed motor (drive unit, wire supply means)
17 Feed roller (wire supply means)
19 Control controller (control means)
37 Nozzle 45 Cathode (electrode)
47 Power supply (power supply unit, plasma generating means)
51 High-frequency generator (high-frequency generator, plasma generator)
55 Plasma Arc

Claims (4)

溶射用材料となるワイヤを溶射ガン先端のノズル前方に向けて供給し、このワイヤをノズル内の電極とワイヤとの間に発生したプラズマアークの熱により溶融させた溶融金属を、被溶射物に向けて噴射するプラズマ溶射方法であって、前記ワイヤを、その先端が前記ノズルの前方位置にある状態で第1の速度で前進移動させつつ供給し、この供給状態で前記プラズマアークを発生させて前記ワイヤの先端を溶融させ、前記プラズマアーク発生後の前記ワイヤの移動速度を、移動開始時の前記第1の速度よりより高い第2の速度とすることを特徴とするプラズマ溶射方法。   A wire that is a material for thermal spraying is supplied toward the front of the nozzle at the tip of the spray gun, and the molten metal obtained by melting the wire by the heat of the plasma arc generated between the electrode in the nozzle and the wire is applied to the sprayed object. A plasma spraying method of spraying toward the nozzle, wherein the wire is supplied while being moved forward at a first speed in a state where the tip is in front of the nozzle, and the plasma arc is generated in this supply state. A plasma spraying method, wherein the tip of the wire is melted, and the moving speed of the wire after the generation of the plasma arc is set to a second speed higher than the first speed at the start of the movement. 前記ワイヤを供給するワイヤ供給手段が、ワイヤを移動させる駆動部を備えるとともに、前記プラズマアークを発生させるプラズマ発生手段が、電力供給部と、この電力供給部から電力の供給を受けて高周波を発生する高周波発生部とを備え、制御手段が、前記駆動部及び前記電力供給部に対して同時に起動信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ溶射方法。   The wire supply means for supplying the wire includes a drive unit for moving the wire, and the plasma generation means for generating the plasma arc generates a high frequency by receiving power supply from the power supply unit and the power supply unit. The plasma spraying method according to claim 1, further comprising: a high-frequency generator configured to output a start signal simultaneously to the drive unit and the power supply unit. 溶射用材料となるワイヤを溶射ガン先端のノズル前方に向けて供給し、このワイヤをノズル内の電極とワイヤとの間に発生したプラズマアークの熱により溶融させた溶融金属を、被溶射物に向けて噴射するプラズマ溶射装置であって、前記ワイヤを前進移動させつつ供給するワイヤ供給手段と、前記ノズル内の電極とワイヤとの間にプラズマアークを発生させるプラズマ発生手段と、このプラズマ発生手段及び前記ワイヤ供給手段を駆動制御する制御手段とを有し、この制御手段は、前記ワイヤが第1の速度で前進移動しつつ供給を開始し、ワイヤの先端が前記ノズルの前方位置にある状態で前記プラズマアークが発生し、このプラズマアーク発生後前記ワイヤの移動速度が、前記供給開始時の前記第1の速度よりより高い第2の速度となるように、駆動制御することを特徴とするプラズマ溶射装置。   A wire that is a material for thermal spraying is supplied toward the front of the nozzle at the tip of the spray gun, and the molten metal obtained by melting the wire by the heat of the plasma arc generated between the electrode in the nozzle and the wire is applied to the sprayed object. A plasma spraying apparatus that injects toward the wire, wire supply means for supplying the wire while moving the wire forward, plasma generation means for generating a plasma arc between the electrode in the nozzle and the wire, and the plasma generation means And a control means for driving and controlling the wire supply means. The control means starts supply while the wire is moving forward at a first speed, and the tip of the wire is in the front position of the nozzle. The plasma arc is generated, and after the generation of the plasma arc, the moving speed of the wire becomes a second speed higher than the first speed at the start of the supply. Sea urchin, spray coating apparatus, characterized in that the drive control. 前記ワイヤ供給手段は、ワイヤを移動させる駆動部を備えるとともに、前記プラズマ発生手段は、電力供給部と、この電力供給部から電力の供給を受けて高周波を発生する高周波発生部とを備え、前記制御手段は、前記駆動部及び前記電力供給部に対して同時に起動信号を出力することを特徴とする請求項3に記載のプラズマ溶射装置。   The wire supply unit includes a drive unit that moves the wire, and the plasma generation unit includes a power supply unit and a high-frequency generation unit that generates a high frequency upon receiving power supply from the power supply unit, The plasma spraying apparatus according to claim 3, wherein the control unit outputs a start signal simultaneously to the driving unit and the power supply unit.
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