JP2698359B2 - 多相、多電極アーク溶射装置 - Google Patents
多相、多電極アーク溶射装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
この発明は、多相、多電極アーク発生機構により発生
するアークおよび高温ジェット流により、単一または複
数種類の金属および非金属（例えばセラミックス等）の
材料を溶融して、処理対象物の表面上に吹き付け、その
表面に各種材質からなる強固な皮膜を形成する多相、多
電極アーク溶射装置に関する。 （従来の技術） 従来行われた一般的なアーク溶接法の概略を第２図に
示す。図において直流電源装置７の正極側および負極側
に接続される２個の電極（金属ワイヤ），すなわち正極
側金属ワイヤ１および負極側金属ワイヤ２は、それぞれ
送給する送給ローラ3,4により、アーク溶射装置のアー
ク発生部分（アーク溶射ガン）Ｐに送給される。送給ロ
ーラ3,4により送給された金属ワイヤ1,2は、コンタクト
チューブ１′,2′を経てそれぞれの先端部が交差衝突す
るように配置されている。直流電源装置７を投入するこ
とにより、アーク溶射ガンＰに設置した一対の金属ワイ
ヤ1,2の先端部間に直流アークが発生し、このアークに
より一対の金属ワイヤの先端部が溶融する。圧縮ガス挿
入パイプ５は詳細を省略するが、矢印方向５′の方向か
らアーク溶射ガン先端部において溶融した金属を処理対
象物６の表面に吹き付けるためのものである。すなわ
ち、前述の構成において金属ワイヤ巻取機10,11から送
給ローラ3,4により順次送給される金属ワイヤ1,2の間に
直流アークを発生させると、金属ワイヤ1,2が溶融し、
圧縮ガス送入パイプ５から送入する圧縮ガスを溶融金属
に吹き付けると、金属ワイヤ先端部８より溶融金属が溶
融粒子群９となり、飛行して処理対象物６の面上に衝突
してアーク溶射することができる。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、この様なアーク溶射法では、溶射材料
としては金属材料にのみ限定され、かつ溶射材料の種類
も制限される。また、直流アークを用いるために、金属
ワイヤは印加される電圧の極性により、金属ワイヤの溶
融速度が異なるといういわゆる極性効果（一般に正極性
側の溶融速度が負極性側に比して大）により、同一のワ
イヤ供給速度では均一に溶融した状態で処理対象物の表
面に付着されず、良好な安定した皮膜が得られない。か
つ直流電源装置を用いるため設備費が高価であった。 このために、第３図（ａ），（ｂ）に示すような金属
ワイヤ間に順次相が異なるように交流電圧を印加する多
相、多電極溶射装置が知られている。図においてアーク
溶射ガンＱの６本の金属ワイヤ12は、６個の金属ワイヤ
導入金具13を通り、ワイヤ送給ロール14,コンタクトチ
ューブ16,圧縮ガス挿入用パイプ18,ガス噴出孔21を有す
るワイヤガイドノズル19を経て送給される。送給された
６本の金属ワイヤ12は、ワイヤガイドノズル19の先端で
交差衝突するようになっている。 通常、６本の直径1.5〜10数mmの金属ワイヤ12を、絶
縁材からなる上部取付板23の上面に取付けた６個のワイ
ヤ導入用金具13を経て、一定速度で連続的に送給ロール
14を用いたワイヤ供給機構15により送給する。これらの
金属ワイヤ12は、それぞれコンタクトチューブ16を経
て，上端取付板23の中央に圧縮ガス送入孔17を有する圧
縮ガス送入パイプ18および噴出孔21を有するワイヤガイ
ドノズル19を経て、先端部で６本の金属ワイヤ12の先端
形状が円錐状になるように配置する。なお、20はワイヤ
接続端子、23,24は取付板、27は固定ボルトである。 多相交流電源装置28は、多相交流電源変圧器と電流調
整器1a,1′a,1b,1b′,1c.1c′よりなり、順次相の異な
る電圧を金属ワイヤ12に印加すると、金属ワイヤ先端部
22においてアークおよび高温ジェット流れを生じ、金属
を溶融しこれと圧縮ガスにより、微細溶融粒子群25とな
り、処理対象物26上に吹き付けられる。この場合、６本
の金属ワイヤ12は一部または全部材質の異なるものを用
いて、複数の金属材質の合金皮膜を得ることができる。 このような多相、多電極溶射装置により、直流電源を
使用する場合の電圧極性に対するワイヤ速度の相違によ
る形成される合金皮膜の不均一性が解消され、良好な皮
膜が得られるも、溶射材料が金属材料に限定されて、金
属と非金属とを複合した溶射が得えられない。ところ
が、強固な金属と非金属との複合皮膜を形成し、膜質を
向上させることが要望されていた。 本発明は、上述の問題点に鑑み、入手容易な金属およ
び非金属ワイヤによる複合した強固な皮膜が容易に形成
され、その取扱が容易で、膜質が均一化され向上される
多相、多電極アーク溶射装置を提供することを目的とす
る。 （課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明は、単一または複
数種類の溶射材料からなる多数の電極の先端を円錐状ま
たは直線状に配置し、前記各電極間に非金属性溶射材料
を挿入し、前記電極間に多相交流電源装置より順次相が
異なる電圧を印加し、前記電極の先端に多相、多電極ア
ークおよび高温ジエツト流を発生させ、単一または複数
の金属性溶射材料と単一または複数の非金属性溶射材料
を溶融状態にし、これに電極背後より圧縮ガスを吹き付
けて、金属と非金属との複合皮膜を処理対象物に付着さ
せることを特徴とする多相、多電極アーク溶射装置であ
る。 このようにして、入手容易な金属および非金属ワイヤ
による複合した強固な皮膜が容易に形成され、その取扱
が容易で、膜質が均一化され向上される。 （実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第１図は本発明の一実施例の概要説明図を示す。図に
おいて第３図と同様の機能を有する部分には、同一の符
号が付されている。６本の金属ワイヤ12の先端近傍の金
属ワイヤ12の中間に６本の非金属材料（例えば棒状セラ
ミックス等の非金属ワイヤ）29を第３図（ａ）と同様な
ワイヤ供給機構15を経てそれぞれ送給自在とし、第３図
（ｂ）に示す多相交流電源装置28より６本の金属ワイヤ
12に順次相が異なる電圧を印加すれば、金属ワイヤ先端
部22にアークおよび高温ジェット流が発生し、この高温
により金属ワイヤ12および非金属ワイヤ29が溶融状態と
なり、これに加えて圧縮ガスを吹き付けることにより、
微細溶融粒子群25となり、処理対象物26上に吹付けら
れ、金属と非金属材質との合成した複合材料の溶射皮膜
が得られる。 このように、多相、多電極アーク発生機構を有する多
相、多電極溶射ガンＱによれば、多数の金属ワイヤ先端
部22の部分で、電磁力の作用により発生するアークおよ
び高温ジェット流により、金属および非金属溶融物が効
率よく溶融し、かつ撹拌するので、処理対象物26の表面
に金属と非金属との緻密な溶射層を形成する。また、こ
のような金属および非金属ワイヤ12,29は、いずれも一
般に市販され入手容易である。なお、非金属材料による
皮膜を必要としない場合には、非金属材料の供給を停止
し、金属材料単独の溶射皮膜を得ることも容易である。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様にお
いても実施し得るものである。例えば多相交流電源装置
28の単相交流変圧器の結線は環型結線でもよく、また処
理対象物の一端を多相交流電源装置の単相交流変圧器の
中性点と電気的接続して小面積を効率よく溶射してもよ
い。なお、溶射ガンＱのワイヤガイドノズル19にノズル
部の高温による損傷を防ぐために、水冷装置を設けても
よい。 （発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば多相、多電極ア
ーク溶射ガンのワイヤガイドノズル先端部において非金
属材質からなる溶射ワイヤを金属からなる溶射ワイヤの
間に挿入配置し、金属ワイヤ間に多相交流電圧を順次相
が異なるように印加することにより、多相、多電極アー
クおよび高温ジェット流を長時間安定して発生すること
ができるので、従来技術の問題点が有効に解決され、入
手容易な金属および非金属ワイヤがそれぞれ送給され、
均一な複合溶射皮膜が容易に得られ、その取扱が容易
で、膜質がさらに向上する等の効果を奏する。
するアークおよび高温ジェット流により、単一または複
数種類の金属および非金属（例えばセラミックス等）の
材料を溶融して、処理対象物の表面上に吹き付け、その
表面に各種材質からなる強固な皮膜を形成する多相、多
電極アーク溶射装置に関する。 （従来の技術） 従来行われた一般的なアーク溶接法の概略を第２図に
示す。図において直流電源装置７の正極側および負極側
に接続される２個の電極（金属ワイヤ），すなわち正極
側金属ワイヤ１および負極側金属ワイヤ２は、それぞれ
送給する送給ローラ3,4により、アーク溶射装置のアー
ク発生部分（アーク溶射ガン）Ｐに送給される。送給ロ
ーラ3,4により送給された金属ワイヤ1,2は、コンタクト
チューブ１′,2′を経てそれぞれの先端部が交差衝突す
るように配置されている。直流電源装置７を投入するこ
とにより、アーク溶射ガンＰに設置した一対の金属ワイ
ヤ1,2の先端部間に直流アークが発生し、このアークに
より一対の金属ワイヤの先端部が溶融する。圧縮ガス挿
入パイプ５は詳細を省略するが、矢印方向５′の方向か
らアーク溶射ガン先端部において溶融した金属を処理対
象物６の表面に吹き付けるためのものである。すなわ
ち、前述の構成において金属ワイヤ巻取機10,11から送
給ローラ3,4により順次送給される金属ワイヤ1,2の間に
直流アークを発生させると、金属ワイヤ1,2が溶融し、
圧縮ガス送入パイプ５から送入する圧縮ガスを溶融金属
に吹き付けると、金属ワイヤ先端部８より溶融金属が溶
融粒子群９となり、飛行して処理対象物６の面上に衝突
してアーク溶射することができる。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、この様なアーク溶射法では、溶射材料
としては金属材料にのみ限定され、かつ溶射材料の種類
も制限される。また、直流アークを用いるために、金属
ワイヤは印加される電圧の極性により、金属ワイヤの溶
融速度が異なるといういわゆる極性効果（一般に正極性
側の溶融速度が負極性側に比して大）により、同一のワ
イヤ供給速度では均一に溶融した状態で処理対象物の表
面に付着されず、良好な安定した皮膜が得られない。か
つ直流電源装置を用いるため設備費が高価であった。 このために、第３図（ａ），（ｂ）に示すような金属
ワイヤ間に順次相が異なるように交流電圧を印加する多
相、多電極溶射装置が知られている。図においてアーク
溶射ガンＱの６本の金属ワイヤ12は、６個の金属ワイヤ
導入金具13を通り、ワイヤ送給ロール14,コンタクトチ
ューブ16,圧縮ガス挿入用パイプ18,ガス噴出孔21を有す
るワイヤガイドノズル19を経て送給される。送給された
６本の金属ワイヤ12は、ワイヤガイドノズル19の先端で
交差衝突するようになっている。 通常、６本の直径1.5〜10数mmの金属ワイヤ12を、絶
縁材からなる上部取付板23の上面に取付けた６個のワイ
ヤ導入用金具13を経て、一定速度で連続的に送給ロール
14を用いたワイヤ供給機構15により送給する。これらの
金属ワイヤ12は、それぞれコンタクトチューブ16を経
て，上端取付板23の中央に圧縮ガス送入孔17を有する圧
縮ガス送入パイプ18および噴出孔21を有するワイヤガイ
ドノズル19を経て、先端部で６本の金属ワイヤ12の先端
形状が円錐状になるように配置する。なお、20はワイヤ
接続端子、23,24は取付板、27は固定ボルトである。 多相交流電源装置28は、多相交流電源変圧器と電流調
整器1a,1′a,1b,1b′,1c.1c′よりなり、順次相の異な
る電圧を金属ワイヤ12に印加すると、金属ワイヤ先端部
22においてアークおよび高温ジェット流れを生じ、金属
を溶融しこれと圧縮ガスにより、微細溶融粒子群25とな
り、処理対象物26上に吹き付けられる。この場合、６本
の金属ワイヤ12は一部または全部材質の異なるものを用
いて、複数の金属材質の合金皮膜を得ることができる。 このような多相、多電極溶射装置により、直流電源を
使用する場合の電圧極性に対するワイヤ速度の相違によ
る形成される合金皮膜の不均一性が解消され、良好な皮
膜が得られるも、溶射材料が金属材料に限定されて、金
属と非金属とを複合した溶射が得えられない。ところ
が、強固な金属と非金属との複合皮膜を形成し、膜質を
向上させることが要望されていた。 本発明は、上述の問題点に鑑み、入手容易な金属およ
び非金属ワイヤによる複合した強固な皮膜が容易に形成
され、その取扱が容易で、膜質が均一化され向上される
多相、多電極アーク溶射装置を提供することを目的とす
る。 （課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明は、単一または複
数種類の溶射材料からなる多数の電極の先端を円錐状ま
たは直線状に配置し、前記各電極間に非金属性溶射材料
を挿入し、前記電極間に多相交流電源装置より順次相が
異なる電圧を印加し、前記電極の先端に多相、多電極ア
ークおよび高温ジエツト流を発生させ、単一または複数
の金属性溶射材料と単一または複数の非金属性溶射材料
を溶融状態にし、これに電極背後より圧縮ガスを吹き付
けて、金属と非金属との複合皮膜を処理対象物に付着さ
せることを特徴とする多相、多電極アーク溶射装置であ
る。 このようにして、入手容易な金属および非金属ワイヤ
による複合した強固な皮膜が容易に形成され、その取扱
が容易で、膜質が均一化され向上される。 （実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第１図は本発明の一実施例の概要説明図を示す。図に
おいて第３図と同様の機能を有する部分には、同一の符
号が付されている。６本の金属ワイヤ12の先端近傍の金
属ワイヤ12の中間に６本の非金属材料（例えば棒状セラ
ミックス等の非金属ワイヤ）29を第３図（ａ）と同様な
ワイヤ供給機構15を経てそれぞれ送給自在とし、第３図
（ｂ）に示す多相交流電源装置28より６本の金属ワイヤ
12に順次相が異なる電圧を印加すれば、金属ワイヤ先端
部22にアークおよび高温ジェット流が発生し、この高温
により金属ワイヤ12および非金属ワイヤ29が溶融状態と
なり、これに加えて圧縮ガスを吹き付けることにより、
微細溶融粒子群25となり、処理対象物26上に吹付けら
れ、金属と非金属材質との合成した複合材料の溶射皮膜
が得られる。 このように、多相、多電極アーク発生機構を有する多
相、多電極溶射ガンＱによれば、多数の金属ワイヤ先端
部22の部分で、電磁力の作用により発生するアークおよ
び高温ジェット流により、金属および非金属溶融物が効
率よく溶融し、かつ撹拌するので、処理対象物26の表面
に金属と非金属との緻密な溶射層を形成する。また、こ
のような金属および非金属ワイヤ12,29は、いずれも一
般に市販され入手容易である。なお、非金属材料による
皮膜を必要としない場合には、非金属材料の供給を停止
し、金属材料単独の溶射皮膜を得ることも容易である。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様にお
いても実施し得るものである。例えば多相交流電源装置
28の単相交流変圧器の結線は環型結線でもよく、また処
理対象物の一端を多相交流電源装置の単相交流変圧器の
中性点と電気的接続して小面積を効率よく溶射してもよ
い。なお、溶射ガンＱのワイヤガイドノズル19にノズル
部の高温による損傷を防ぐために、水冷装置を設けても
よい。 （発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば多相、多電極ア
ーク溶射ガンのワイヤガイドノズル先端部において非金
属材質からなる溶射ワイヤを金属からなる溶射ワイヤの
間に挿入配置し、金属ワイヤ間に多相交流電圧を順次相
が異なるように印加することにより、多相、多電極アー
クおよび高温ジェット流を長時間安定して発生すること
ができるので、従来技術の問題点が有効に解決され、入
手容易な金属および非金属ワイヤがそれぞれ送給され、
均一な複合溶射皮膜が容易に得られ、その取扱が容易
で、膜質がさらに向上する等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である多相、多電極アーク溶
射装置の要部説明図、第２図は従来の直流電源によるア
ーク溶射ガンの概要図、第３図は従来の多相、多電極溶
射ガンの概要図を示し、同図（ａ）は縦断面図、同図
（ｂ）は図（ａ）のII−II線部の断面および多相交流電
源装置接続図である。 1,2……正負極側金属ワイヤ １′,2′……コンタクトチューブ 3,4……送給ロール ５……圧縮ガス挿入パイプ ５′……ガス送入方向 12……金属ワイヤ 13……ワイヤ導入金具 14……送給ロール 15……ワイヤ供給機構 16……コンタクトチューブ 17……圧縮ガス送入パイプ 18……圧縮ガス送入パイプ 21……ガス噴出孔 25……微細溶融粒子群 26……処理対象物 28……多相交流電源装置 29……非金属ワイヤ Ｑ……多相、多電極アーク溶射ガン
射装置の要部説明図、第２図は従来の直流電源によるア
ーク溶射ガンの概要図、第３図は従来の多相、多電極溶
射ガンの概要図を示し、同図（ａ）は縦断面図、同図
（ｂ）は図（ａ）のII−II線部の断面および多相交流電
源装置接続図である。 1,2……正負極側金属ワイヤ １′,2′……コンタクトチューブ 3,4……送給ロール ５……圧縮ガス挿入パイプ ５′……ガス送入方向 12……金属ワイヤ 13……ワイヤ導入金具 14……送給ロール 15……ワイヤ供給機構 16……コンタクトチューブ 17……圧縮ガス送入パイプ 18……圧縮ガス送入パイプ 21……ガス噴出孔 25……微細溶融粒子群 26……処理対象物 28……多相交流電源装置 29……非金属ワイヤ Ｑ……多相、多電極アーク溶射ガン
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．単一または複数種類の溶射材料からなる多数の電極
の先端を円錐状または直線状に配置し、前記各電極間に
非金属性溶射材料を挿入し、前記電極間に多相交流電源
装置より順次、相が異なる電圧を印加し、前記電極の先
端に多相、多電極アークおよび高温ジエツト流を発生さ
せ、単一または複数の金属性溶射材料と単一または複数
の非金属性溶射材料を溶融状態にして、これに電極背後
より圧縮ガスを吹き付け、金属と非金属との複合皮膜を
処理対象物に付着させることを特徴とする多相、多電極
アーク溶射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230474A JP2698359B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 多相、多電極アーク溶射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62230474A JP2698359B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 多相、多電極アーク溶射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6473066A JPS6473066A (en) | 1989-03-17 |
| JP2698359B2 true JP2698359B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16908382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62230474A Expired - Fee Related JP2698359B2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 多相、多電極アーク溶射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698359B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3936018A1 (de) * | 1989-03-29 | 1990-10-04 | Erich Schulz | Verfahren zur aufbringung mindestens eines metalls, metalloxides, -nitrides und/oder -carbides sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| WO2001071053A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Werner Jung | Verfahren zur erzeugung eines materialauftrags auf einer oberfläche |
| DE10028820C5 (de) * | 2000-03-24 | 2004-09-16 | Werner Jung | Verfahren zur Erzeugung eines Materialauftrags auf einer Oberfläche |
| DE10345827A1 (de) * | 2003-10-02 | 2005-05-04 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Beschichtung von metallischen Substraten mit oxidierenden Werkstoffen mittels Lichtbogendrahtspritzen |
| KR101242641B1 (ko) * | 2010-03-09 | 2013-03-19 | 한양대학교 산학협력단 | 열차폐 코팅층 미세구조 제어장치 및 이를 이용한 열차폐 코팅층 미세구조 제어방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5339377B2 (ja) * | 1972-04-15 | 1978-10-20 | ||
| JPS567791B2 (ja) * | 1972-10-14 | 1981-02-19 | ||
| JPS60255964A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Tomio Suzuki | 溶融溶射機用溶射材 |
-
1987
- 1987-09-14 JP JP62230474A patent/JP2698359B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 溶接技術、３４［８］（１９８６），ｐ．３４−３９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6473066A (en) | 1989-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |