JP2020180361A - 金属溶射による微細成形物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、金属溶射技術を用い、目的とする表面形態を形成可能な表面を有する基材の該表面に金属を溶射して皮膜を形成し、目的とする表面形態を持つ薄板とする微細成形物の製造方法を提供する。
本発明に係る微細な3次元表面形状を有する微細成形物の製造方法について、図3を参照しながら説明する。
なお、基材30の凹凸の埋設には、複数回の金属溶射を実施して行なっても良い。更に、複数回の金属溶射を行なうような場合、溶射される金属種を変更して積層構造の皮膜とすることも可能である。
これらの装置は、粉末材料を原料にして、粉末供給管1又は11を通じて装置内に装入された粉末材料は、ガス燃焼により溶融されながら、ガス燃焼により生じた火炎(図1では符号F)の火炎噴射口5又は15と同軸にある粉末噴射口6又は16から、その火炎内に取り込まれ、更なる溶融過程を受けながら、噴射方向の基材表面へと飛行し、基材表面に凝着、皮膜を形成するもので、本装置では、粉末材料は火炎内の飛行時から冷却を受けることから急冷処理を可能とする装置である。
なお、図中、2は冷却ガス供給管、7は筐体、12はミスト噴射ノズル、13はミスト噴射口である。
又、基材表面に、一旦溶融させた粉末材料の急冷皮膜を形成し、さらに基材から剥離させた急冷薄板の作製が可能で、非晶質になりやすい組成の粉末材料を使用する場合に非晶質の皮膜および薄板の作製に適しているが、非晶質になりにくい組成、或いは非晶質の形態を持たない組成の粉末材料を用いた場合には、微細な組織を有する結晶質の皮膜及び薄板が作製可能である。
即ち、基材を加熱し、その基材温度を高めておくことにより、皮膜温度の降温速度を弱め、結晶質の皮膜形成に寄与する働きをする。その温度は、皮膜材料(粉末材料)の非晶質へのなり易さと、基材の材質を考慮して適宜設定されるものである。
D 凸部状高さ
F 火炎
G 冷却ガス
P 凹部状幅
W 凸部状幅
1、11 粉末供給管
2 冷却ガス供給管
4、14 冷却ガス噴射口
5、15 火炎噴射口
6、16 粉末噴射口
7 筐体
9、30、40 基材
12 ミスト噴射ノズル
13 ミスト噴射口
31 皮膜
32 薄板(微細成形物)
Claims (6)
- 金属粉末を用いた微細凹凸構造パターンの表面を有する金属溶射による微細成形物の製造方法であって、
表面が前記微細凹凸構造パターンに対する反転微細凹凸構造パターンを有する基材と、
前記金属粉末を火炎と共に噴射し、前記火炎の熱により溶融して形成された前記金属粉末の溶融物が、前記火炎内を飛行しつつ、前記火炎毎、冷媒により冷却されて基材表面に皮膜を形成する急冷溶射ガンを用い、
前記基材の反転微細凹凸構造パターンの表面に、前記反転微細凹凸構造パターンの凹凸を埋没させて平坦となる厚みの皮膜を形成した後、
前記皮膜を基材から離型することにより成形された表面が微細凹凸構造パターンを有する薄板を得ることを特徴とする金属溶射による微細成形物の製造方法。 - 前記表面が反転微細凹凸構造パターンを有する基材における凸部状幅又は凹部状幅の最小値が、0.15mmであることを特徴とする請求項1に記載の金属溶射による微細成形物の製造方法。
- 前記金属粉末における金属が、ステンレスであることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属溶射による微細成形物の製造方法。
- 前記金属粉末における金属が、Ti、Si、Cu、Al、Niのいずれか1種の金属、或いは、2種以上からなる合金であることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属溶射による微細成形物の製造方法。
- 前記微細成形物における表面の微細凹凸構造の凸部状幅又は凹部状幅の最小値が、0.15mmである薄板を得ることを特徴とする請求項1に記載の金属溶射による微細成形物の製造方法。
- 前記微細成形物における表面の微細凹凸構造の凸部状幅又は凹部状幅の最小値が、0.05mmである薄板を得ることを特徴とする請求項1に記載の金属溶射による微細成形物の製造方法。
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JPH0633215A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-08 | Nippon Steel Corp | 溶射成形体製造用治具 |
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