JP2022552886A - コールドスプレーシステムにおける多重ノズルの設計および関連する方法 - Google Patents

Abstract

本明細書では、コールドスプレーシステムが開示される。コールドスプレーシステムは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布するように構成されたコーティングノズル部材を備える、ノズルユニットを備える。コールドスプレーシステムは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱するように構成されている。また、本明細書では、コールドスプレー技術を介してコーティングを塗布するための方法も開示される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１０月２１日に出願された「ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＮＯＺＺＬＥ ＤＥＳＩＧＮ ＩＮ Ａ ＣＯＬＤ ＳＰＲＡＹ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＡＣＣＩＤＥＮＴ ＴＯＬＥＲＡＮＴ ＦＵＥＬ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ」と題された米国仮出願第６２／９２３，８７８号の利益を主張するものである。該出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

１．技術分野
本開示は、コールドスプレーコーティングを塗布するための器具および方法に関する。

２．関連技術
事故耐性燃料（ＡＴＦ）とは、核燃料の安全性および性能を向上させる新しい技術を説明するために使用される用語である。かかる燃料は、クラッディングおよび燃料ペレットのための新しい材料および設計の使用を組み込み得る。かかる燃料の目的は、正常動作時の燃料の性能および経済性を維持または改善しながら、炉心でのアクティブ冷却の喪失をよりよく許容することである。

コールドスプレー堆積は、Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ ＥｎＣｏｒｅ（登録商標）事故耐性燃料に関連する製品であることになる、ＺＩＲＬＯ（登録商標）またはＯｐｔｉｍｉｚｅｄ ＺＩＲＬＯ（商標）クラッディングなどの、ベースのＺｒ合金燃料クラッディング上にクロム（Ｃｒ）層をコーティングするための優れた方法である。しかしながら、コールドスプレー用のキャリアガスとして使用するためのヘリウムの利用可能性は限定されている。また、コールドスプレー中に消費するヘリウムは非常に高価であり、完全に満足のいく解決策は見出されていない。窒素は、コールドスプレーでヘリウムの代わりに使用することができる代替ガスである。しかしながら、現在のシステム設計では、満足のいくコーティングの厚さを維持するために、窒素を用いたコールドスプレーノズルの横断速度は限定されている。したがって、Ｃｒコーティングされたクラッディングを作製するための全体的なコストは、依然として比較的高い。

本開示は、ＡＴＦの生産に用いられ得るコールドスプレーシステムにおける新しい多重ノズル設計を提供する。本配置では、いくつかのノズルを使用して、事故の状況下であっても、ＰＷＲまたはＢＷＲの実際の動作条件において機能し得る、クラッディング上への任意選択の気密性のある金属コーティングされた層を達成する。多重ノズルは、三（３）次元に展開され、例えば、同じ平面に展開される必要はない。設計は、ノズルの横断速度を増加させながら、高品質のクロム層を窒素でコーティングすることができる。

本明細書では、コールドスプレーシステムが開示される。コールドスプレーシステムは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布するように構成されたコーティングノズル部材を備える、ノズルユニットを備える。コールドスプレーシステムは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱するように構成されている。

また、本明細書では、コールドスプレー技術を介してコーティングを塗布するための方法も開示される。本方法は、基材を予熱することと、金属コーティングの少なくとも一部分を予熱された基材に塗布することと、を含む。

本開示のこれらおよび他の目的、特徴、および特性は、関連する構造要素の操作方法および機能、ならびに製造上の部品と経済性との組み合わせとともに、同様の参照番号が様々な図の対応する部品を示す添付の図面を参照しながら以下の説明および添付の特許請求の範囲（そのすべてが本明細書の一部を形成する）を検討することにより、より明らかとなるであろう。しかしながら、図面は、例示および説明のみを目的とするものであり、本発明の限定の定義として意図されるものではないことが明示的に理解されるべきである。

本開示のさらなる理解は、添付の図面と併せて読み取られるときに、以下の好ましい実施形態の説明から得ることができる。

コーティングを燃料棒クラッディング上に塗布するための、本開示の１つの実施例による二重ノズル配置の斜視部分概略図である。 コーティングを同時に３つの棒に塗布するために二重ノズル配置のうちの３つを利用する、本開示の１つの実施例による別の配置の斜視部分概略図である。

以下の説明では、同様の参照符合は、図面のいくつかの図を通して同様のまたは対応する部品を示す。また、以下の説明において、「前方」、「後方」、「左」、「右」、「上向き」、「下向き」などといった用語は、便宜上の言い回しであり、限定する用語として解釈されるべきではないことが理解されるべきである。本明細書で使用される場合、「数」という用語は、任意のゼロ以外の整数量、すなわち、１または１よりも大きい任意の整数（例えば、１、２、３、．．．）を指すために使用されるものとする。

本開示は、コールドスプレーコーティングを塗布するための１つ以上のノズル部材を備える、コールドスプレーシステムを含む。ノズル部材は、二重ノズルユニットを形成するように対で配置され得る。本明細書で使用される場合、「二重」とは、一対のノズル部材を含意する。しかしながら、別段の記載がない限り、「二重」が使用される場合、ユニット当たり３つ以上のノズル部材を備える実施例もまた企図される。本開示による二重ノズルユニット１００の部分概略図が図１に示される。図１に示される例示的な二重ノズルユニット１００は、様々な構成要素（例えば、１０２～１１０）を備え得る。予熱ノズル部材１０２ａは、基材１１２（例えば、クラッディング管）を加熱するための予熱器として機能し得る。代替的にまたはさらに、基材１１２を、予熱ノズル部材１０２ａによって（例えば、基材１１２の上に高温ガスを吹き付ける予熱ノズル部材１０２ａによって）前洗浄することもできる。コールドスプレーシステムは、コーティングノズル部材１０２ｂをさらに備え得る。コーティングノズル部材１０２ｂは、コールドスプレー処理を介して、金属コーティングの少なくとも一部分を予熱された基材１１２に塗布するように構成され得る。本明細書で使用される場合、「予熱」とは、コールドスプレー処理を介して、金属コーティングの少なくとも一部分が基材１１２に塗布される前に、基材の温度を、周囲温度を超えて増加させることを意味する。

代替的に、または予熱ノズル部材１０２ａに加えて、他の熱源が含まれ得る。したがって、コールドスプレーシステムは、基材１１２を予熱および／または前洗浄するために、ヒートガン、予熱チャンバ、誘導加熱要素、電気局所加熱装置、またはこれらの組み合わせを備え得る。

基材１１２は、例えば、ジルコニウムまたはジルコニウム合金管（例えば、原子燃料棒クラッディング、制御棒クラッディング）を含み得る。ジルコニウム合金は、例えば、ジルコニウムと、スズおよび／またはニオブとを含む、合金（例えば、Ｃｒａｎｂｅｒｒｙ Ｔｗｐ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，Ｕｎｉｔｅｄ ＳｔａｔｅｓのＷｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＺＩＲＬＯ（登録商標）およびＯｐｔｉｍｉｚｅｄ ＺＩＲＬＯ（商標）合金）を含み得る。

金属コーティングは、本開示のコールドスプレーシステムによって実行されるコールドスプレー処理を介して基材１１２に塗布され得る。金属コーティングは、単一の金属材料もしくは合金を含み得るか、または金属コーティングは、多数の層もしくは領域を含み得、それぞれの層もしくは領域は、異なる金属材料もしくは合金を含む。限定されるものではないが、金属コーティングは、クロム、ニオブ、銅、ニッケル、およびアルミニウムのうちの１つ以上を含む金属材料（例えば、粉末）を使用して塗布され得る。本明細書では、ＡＴＦの生産のためのコーティング塗布時の使用について記載しているが、本明細書に記載されるシステムおよび構成要素は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のコールドスプレー用途、例えば、ひび割れの修理、パイプコーティング、または他のコーティングなどに使用され得ることが理解されるべきである。

予熱ノズル部材１０２ａは、用いられた場合に、任意選択で、基材１１２の予熱および／または前洗浄に加えて、基材１１２上に金属コーティングの第１の層を堆積させることができる。金属コーティングの第１の層の塗布はまた、基材１１２の予熱／前洗浄を達成し得る。次いで、コーティングノズル部材１０２ｂは、最初にコーティングされ、予熱ノズル部材１０２ａによって予熱された基材１１２の同じ面積に第２のコーティング層を塗布し得る。基材１１２は、二重ノズルユニット１００に対して移動することができ、および／またはユニット１００は、基材１１２に対して移動することができる。このようにして、多層コーティングを形成することができる。多層コーティングは、例えば、予熱ノズル部材１０２ａによって基材１１２上に配列されたニオブ、およびコーティングノズル１０２ｂによってニオブ上に配列されたクロムを含み得る。

予熱ノズル部材１０２ａを、コーティングを堆積させるために使用しない（ただし、それでもなお、基材を予熱／前洗浄するために使用する）場合、予熱ノズル部材１０２ａに、加熱および／または加圧されたガスを供給することができる。ガスは、基材１１２が酸化加速閾値を超えて加熱されないように加熱され得る（例えば、５００℃を超えない、４００℃を超えない、３００℃を超えない）。この場合、加熱されたガスは、以下に記載されるキャリアガス、および／または空気などの別のガスを含み得る。この場合、コーティングノズル部材１０２ｂは、単層コーティング、例えば、クロムを含むコーティングを塗布することができる。

予熱ノズル部材１０２ａを、コーティングを堆積させるため、および基材を予熱／前洗浄するために使用する場合、予熱ノズル部材に、加熱されたキャリアガスおよび金属コーティング材料（例えば、粉末）を供給することができる。

ガスライン１０４を予熱ノズル部材１０２ａに接続することができ、加熱および／または加圧されたガスを、ガスライン１０４から予熱ノズル部材１０２ａに送達することができる。加熱されたガスは、基材１１２の予熱／前洗浄を達成するために、基材１１２に熱を運ぶ媒体として作用し得る。二重ノズルユニット１００は、任意選択で、予熱ノズル部材１０２ａと連通する第２のライン（図示せず）を備え得る。第２のラインが存在する場合、ガスライン１０４は、加熱されたキャリアガスを送達することができ、第２のラインは、金属コーティング材料（例えば、上述のように金属粉末）を送達することができる。両方のラインが存在する場合、予熱ノズル部材１０２ａは、ガスと粉末とを混合し、かつ／または塗布前にガスが粉末を加熱することを可能にすることもできる。

２つのライン１０６、１０８は、コーティングノズル部材１０２ｂと連通し得る。ライン１０６は、加熱および／または加圧されたキャリアガスを運ぶことができ、ガスをコーティングノズル部材１０２ｂに送達することができる。ライン１０８は、金属コーティング材料を運ぶことができる。コーティングノズル部材１０２ｂは、ガスと粉末とを混合し、塗布前にガスが粉末を加熱することを可能にすることもできる。

ガスおよび／または粉末送達ライン１０４、１０６、１０８は、柔軟性のあるラインを含み得る。

ノズルコネクタ１１０により、２つのノズル１０２ａ、１０２ｂを締め、一緒に基材１１２と位置合わせすることができる。ノズルコネクタ１１０のもう一方の端部は、基材１１２の周りでユニットを操縦するためにロボットアーム（図示せず）に接続され得るか、または定位置に固定され得、基材１１２は、静的ユニット１００に対して移動し得る。

コールドスプレー処理に関して、本方法は、キャリアガスを、キャリアガスが、ガスを所望の温度に維持するのに十分な温度に加熱される加熱器に送達することによって進めることができる。（ガスがノズル部材１０２ａ、１０２ｂを通って通過するときのガスの膨張後の）所望の温度は、金属コーティング材料の溶融温度の半分未満（例えば、１００℃～７５０℃）であってもよい。所望の温度は、基材１１２の酸化加速温度（例えば、４００℃～５００℃）を下回る場合もある。キャリアガスは最初に、例えば、５．０ＭＰａの圧力で加圧され得る。

キャリアガスは、任意選択で、２００℃～１０００℃、３００℃～９００℃、または５００℃～８００℃の温度に予熱され得る。任意選択の予熱温度は、キャリアとして使用される特定のガスのジュール－トムソン冷却係数に依存することになる。ガスの圧力が変化して膨張または圧縮する際にガスが冷却するかどうかは、ジュール－トムソン係数の値による。ジュール－トムソン係数が正の場合、キャリアガスは冷却されるので、コールドスプレー処理の性能に影響を与え得る過度の冷却を防止するために、予熱する必要がある。当業者は、計算を使用して加熱の程度を決定して、過度の冷却を防止することができる。例えば、キャリアガスがＮ_２の場合、入口温度が１３０℃であれば、ジュール－トムソン係数は０．１℃／バールである。初期圧力が１０バール（約１４６．９ｐｓｉｇ）であり、最終圧力が１バール（約１４．６９ｐｓｉｇ）である場合に、ガスを１３０℃で管に衝突させるためには、ガスを約９バール＊０．１℃／バールまたは約０．９℃～約１３０．９℃に予熱する必要がある。別の実施例として、キャリアとしてのヘリウムガスの温度は、３．０～４．０ＭＰａの圧力で４５０℃とすることができ、キャリアとしての窒素の温度は、５．０ＭＰａの圧力で１１００℃とすることができるが、３．０～４．０ＭＰａの圧力で６００℃～８００℃とすることもできる。当業者であれば、使用する機器のタイプに応じて温度および圧力の変数は変化し、機器を改造することによって温度、圧力および体積のパラメータを調整できることを理解するであろう。

コールドスプレー処理は、加熱されたキャリアガスの膨張を制御することにより、粒子を基材１１２上に推進させる。粒子は、基材１１２または以前に堆積した層に衝突し、断熱せん断による塑性変形を受ける。後続の粒子の衝突が蓄積してコーティングを形成する。粒子はまた、変形を促進するために、キャリアガスを流入させる前に、粉末の融点の三分の一から二分の一の温度に温められてもよい。ノズル１０２ａ、１０２ｂは、コーティングされる面積または材料の蓄積が必要な場所を横切ってラスタ化（例えば、ある面積が、並んで左右に上から下にスプレーされるパターンでスプレー）され得る。

好適なキャリアガスは、不活性（例えば、非反応性）ガス、および粒子または基材１１２と特に反応しないガスである。例示的なキャリアガスとしては、窒素（Ｎ_２）、アルゴン（Ａｒ）、二酸化炭素（ＣＯ_２）、およびヘリウム（Ｈｅ）が挙げられる。

選択されたキャリアガスに関しては、かなりの柔軟性がある。ガスの混合物を使用してもよい。選択は物理的特性と経済性の両方によって行われる。例えば、低分子量ガスは、より高い速度を提供するが、最も高い速度は、粒子の跳ね返りをもたらし、それによって堆積粒子の数を減少させる可能性があるため、回避されるべきである。本開示は、キャリアガスを選ぶ際の柔軟性の増加を可能にし、コーティングの品質および堆積の速さを維持または改善しながら、ヘリウムではなく窒素の使用の増加を可能にすることができる。

コールドスプレーシステムにおける多重ノズル設計２００の部分概略図が図２に示される。典型的には、多重ノズルシステム２００は、図１に関して先に考察される二重ノズルユニットなどの２つ以上の二重ノズルユニット１００を備え得る。例えば、図２は、１つのコールドスプレーシステムによって一緒に制御される３つの二重ノズルユニット２００ａ、２００ｂ、および２００ｃを示す。二重ノズルユニット２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、基材２１２ａ、２１２ｂ、および２１２ｃとそれぞれ位置合わせされ得る。ロボットアームに統合され得るか、または基材が静的ノズルに対して移動するときに定位置に固定され得る、３つの二重ノズルユニット２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、１つのコールドスプレーシステムによって制御される。３つのＺｒ合金クラッディング管（例えば）を同時にコーティングすることができる。かかる多重ノズル設計２００により、コーティングされた基材２１２ａ～ｃの生産速度をさらに増加させることができる。例えば、図２に示される設計により、（１つの二重ノズルユニット１００と比較して）生産速度が３倍増加することになる。要約すると、Ｎ個の二重ノズルユニットを用いると、（１つの二重ノズルユニットと比較して）生産速度がＮ倍増加し得る。二重ノズルユニット、粉末供給器、ロボット制御装置、およびコールドスプレーメインユニットのすべてを、任意選択で、最適化された動作のために一緒に統合することができることに留意されたい。

本開示のコールドスプレーシステムは、追加の構成要素をさらに備え得る。例えば、コールドスプレーシステムは、動作のために一緒に統合されている、複数のノズルユニット２００ａ～ｃ、ノズルユニット２００ａ～ｃに粉末を供給するための複数の粉末供給器（および供給ライン１０８）、システムを制御するためのオペレータ手段を提供するロボット制御装置、およびコールドスプレーメインユニットのうちの１つ以上を備え得る。

要約すると、多重ノズルは、燃料棒クラッディングなどのコーティング基材に利用されるコールドスプレーシステムにおける重要な新しい装置である。かかる装置は、導入するのに非常に実用的であり、コーティングされたクラッディングをより効率的に生産するために、堆積粉末の量を増加させることによって（基材を予熱／前洗浄することによって）、およびより高いコーティング品質で、構築することができる。

また、本明細書では、コールドスプレー技術を介してコーティングを塗布するための方法も開示される。本方法は、本明細書に開示されるコールドスプレーシステムによって行われ得る。本方法は、コーティングされる基材１１２、２１２ａ～ｃを予熱することと、金属コーティングの少なくとも一部分を予熱された基材に塗布することと、を含み得る。予熱は、本明細書に記載の任意の熱源によって達成することができ、基材１１２、２１２ａ～ｃとコーティングとの間の接合を増加させるのに役立つ場合がある。

基材１１２、２１２ａ～ｃを予熱することは、基材１１２、２１２ａ～ｃの上に高温ガスを吹き付けることができるノズル部材またはヒートガン、コーティングの少なくとも一部分が塗布される前に、ある時間にわたって中に基材１１２、２１２ａ～ｃが位置し得る予熱チャンバ、基材１１２、２１２ａ～ｃに電流を誘導して、基材１１２、２１２ａ～ｃを加熱することができる誘導加熱要素、電気局所加熱装置、またはこれらの組み合わせを介して、達成され得る。

基材１１２、２１２ａ～ｃを予熱することは、予熱ノズル部材１０２ａを介して達成され得、金属コーティングの少なくとも一部分は、コーティングノズル部材１０２ｂを介して塗布され得る。

予熱ノズル部材１０２ａはまた、任意選択で、金属コーティングの第１の部分を塗布し、それによって基材１１２、２１２ａ～ｃを予熱およびコーティングすることができ、コーティングノズル部材１０２ｂは、金属コーティングの第２の部分を塗布することができる。

本方法は、第１のノズル部材１０２ａを使用して、基材１１２、２１２ａ～ｃを前洗浄することをさらに含み得る。

本明細書に記載のコールドスプレーシステムおよび方法の利点は、基材１１２、２１２ａ～ｃを予熱した後、接合強度および気密性が改善された金属コーティング層を達成することができることである。予熱により、基材１１２、２１２ａ～ｃとコーティングとの間または２つのコーティング間の接合形成を改善することができる。さらに、予熱により、（例えば、基材への接合の改善により）可能な堆積および／または横断の速さを増加させることができる。前洗浄により、残留物、化学不純物、および／または粒子状デブリなどの、コーティング処理に干渉し得る汚染物質を除去することもできる。このアプローチは、コーティング層の品質を大幅に改善するだけでなく、生産速度も順調に増加させる。

さらに、本明細書に記載のコールドスプレーシステムは、より高価で得ることが難しいヘリウムの少なくとも部分的に代わりとなる、より安価な窒素ガスを使用することによって、基材のコーティング中の時間およびコストの節約を可能にし得る。

本明細書に説明される主題の様々な態様が、以下の実施例に記載される。

実施例１－ノズルユニットを備えるコールドスプレーシステム。ノズルユニットは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布するように構成されたコーティングノズル部材を備える。コールドスプレーシステムは、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱するように構成されている。
実施例２－ノズルユニットが、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱するように構成されている、予熱ノズル部材、ヒートガン、予熱チャンバ、誘導加熱要素、電気局所加熱装置、または、これらの組み合わせをさらに備える、実施例１に記載のコールドスプレーシステム。
実施例３－金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱するように構成されている予熱ノズル部材をさらに備える、実施例１または２に記載のコールドスプレーシステム。
実施例４－予熱ノズルが、金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布する前に基材を予熱することと、金属コーティングの一部分を基材に塗布することと、の両方を行うように構成されている、実施例３に記載のコールドスプレーシステム。
実施例５－予熱ノズルおよびコーティングノズルが、２つの異なる金属コーティング成分をそれぞれ塗布するように構成されている、実施例３または４に記載のコールドスプレーシステム。
実施例６－動作のために一緒に統合されている、複数のノズルユニット、複数の粉末供給器、ロボット制御装置、およびコールドスプレーメインユニットのうちの１つ以上を備える、実施例１～５のいずれか１つに記載のコールドスプレーシステム。
実施例７－コールドスプレー技術によってコーティングを塗布するための方法であって、基材を予熱する予熱ステップと、金属コーティングの少なくとも一部分を予熱された基材に塗布する塗布ステと、を備える、方法。
実施例８－予熱ステップが、基材を予熱するように構成されている予熱ノズル部材、ヒートガン、予熱チャンバ、誘導加熱要素、電気局所加熱装置、または、これらの組み合わせによって達成される、実施例７に記載の方法。
実施例９－予熱ステップが、予熱ノズル部材によって達成され、金属コーティングの少なくとも一部分が、コーティングノズル部材によって塗布される、実施例７または８に記載の方法。
実施例１０－予熱ノズル部材が、金属コーティングの第１の部分を塗布し、それによって基材をコーティングおよび予熱し、第２のノズル部材が、金属コーティングの第２の部分を塗布する、実施例９に記載の方法。
実施例１１－予熱ノズル部材を使用して、基材を前洗浄する洗浄ステップをさらに備える、実施例９または１０に記載の方法。
実施例１２－金属コーティングが、クロムを含む、実施例９に記載の方法。
実施例１３－金属コーティングの第１の部分が、ニオブを含み、金属コーティングの第２の部分が、クロムを含む、実施例１０に記載の方法。

本発明の特定の実施形態が詳細に記載されているが、当業者であれば、本開示の全体的な教示に照らして、これらの詳細に対する様々な修正例および代替が開発され得ることを理解されよう。したがって、開示される特定の実施形態は、例示のみを目的とするものであり、添付の特許請求の範囲ならびにこれらのいずれかおよびすべての均等物の全容が与えられる本発明の範囲に関して限定ものではない。

Claims (13)

1. コールドスプレーシステムであって、
   ノズルユニットを備え、
   前記ノズルユニットが、
   金属コーティングの少なくとも一部分を基材に塗布するように構成されたコーティングノズル部材を備え、
   前記コールドスプレーシステムが、前記金属コーティングの前記少なくとも一部分を前記基材に塗布する前に前記基材を予熱するように構成されている、コールドスプレーシステム。
2. 前記ノズルユニットが、前記金属コーティングの前記少なくとも一部分を前記基材に塗布する前に前記基材を予熱するように構成されている予熱ノズル部材、ヒートガン、予熱チャンバ、誘導加熱要素、電気局所加熱装置、または、これらの組み合わせをさらに備える、請求項１に記載のコールドスプレーシステム。
3. 前記金属コーティングの前記少なくとも一部分を前記基材に塗布する前に前記基材を予熱するように構成されている予熱ノズル部材をさらに備える、請求項１に記載のコールドスプレーシステム。
4. 前記予熱ノズルが、前記金属コーティングの前記少なくとも一部分を前記基材に塗布する前に前記基材を予熱することと、前記金属コーティングの一部分を前記基材に塗布することと、の両方を行うように構成されている、請求項３に記載のコールドスプレーシステム。
5. 前記予熱ノズルおよび前記コーティングノズルが、２つの異なる金属コーティング成分をそれぞれ塗布するように構成されている、請求項３に記載のコールドスプレーシステム。
6. 動作のために一緒に統合されている複数の前記ノズルユニット、複数の粉末供給器、ロボット制御装置、および、コールドスプレーメインユニットのうちの１つ以上を備える、請求項１に記載のコールドスプレーシステム。
7. コールドスプレー技術によってコーティングを塗布するための方法であって、
   基材を予熱する予熱ステップと、
   金属コーティングの少なくとも一部分を前記予熱された基材に塗布する塗布ステップと、を備える、方法。
8. 前記予熱ステップが、前記基材を予熱するように構成されている予熱ノズル部材、ヒートガン、予熱チャンバ、誘導加熱要素、電気局所加熱装置、または、これらの組み合わせによって達成される、請求項７に記載の方法。
9. 前記予熱ステップが、予熱ノズル部材によって達成され、前記金属コーティングの前記少なくとも一部分が、コーティングノズル部材によって塗布される、請求項７に記載の方法。
10. 前記予熱ノズル部材が、前記金属コーティングの第１の部分を塗布し、それによって前記基材をコーティングおよび予熱し、
    前記第２のノズル部材が、前記金属コーティングの第２の部分を塗布する、請求項９に記載の方法。
11. 前記予熱ノズル部材を使用して、前記基材を前洗浄する洗浄ステップをさらに備える、請求項９に記載の方法。
12. 前記金属コーティングが、クロムを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記金属コーティングの前記第１の部分が、ニオブを含み、
    前記金属コーティングの前記第２の部分が、クロムを含む、請求項１０に記載の方法。
    

Images