JP3021193B2 - 溶射用マスキング治具およびマスキング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は溶射によって皮膜を形
成する際に皮膜を形成しない箇所を隠蔽するマスキング
治具およびマスキング方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】耐摩耗性や耐食性あるいは電気的もしく
は化学的な特性を改善するための表面被覆法として溶射
法が知られている。これは、セラミックや金属あるいは
プラスチックなどの溶射材料を、ガス燃焼やプラズマあ
るいはアークなどの熱で溶融し、溶射材料を液体微粒子
として被溶射体の表面に高速度で衝突させることにより
皮膜を形成する方法である。この方法で皮膜を形成する
場合、皮膜の厚さを均一にするために、被溶射体に向け
た溶射ガンを一定範囲で相対的に往復動させ、しかも溶
射ガンから噴射した溶射材料が拡散して飛翔するから、
決められた範囲に皮膜を形成するには、被溶射体をマス
キングする必要がある。

【０００３】図２はセラミック基板１の従来のマスキン
グ方法を説明するための模式図であって、従来ではセラ
ミック基板１の表面のうち不要箇所を銅テープ２で隠蔽
し、その状態で溶射ガン３から溶射材料をセラミック基
板１に向けて吹き付けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したように溶射
は、高温で溶融させた溶射材料を被溶射体に衝突させて
皮膜を形成する方法であるから、被溶射体には大量の入
熱があるが、上述した銅テープを用いたマスキング方法
では、銅テープが薄いために被溶射体が急激に加熱さ
れ、また銅テープと被溶射体との間に溶射ガスが入り込
み易いために、このガスによっても被溶射体が急熱され
る。さらに銅テープは熱容量が小さいために、溶射ガン
を往復動させると、被溶射体が繰り返し急熱および急冷
される。そのため従来のマスキング方法では、熱衝撃
（ヒートショック）が大きくなって、被溶射体に割れが
生じ易く、セラミック基板ではその傾向が顕著である。
そのため熱量やガス圧などの溶射条件を弱めて被溶射体
の割れを防いでいるのが実情であり、その結果、溶射皮
膜の接着力が必ずしも充分ではないなどの問題があっ
た。

【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、溶射条件を高めても被溶射体に割れが発生す
るおそれのないマスキング治具およびマスキング方法を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のマスキング治
具は、上記の目的を達成するために、被溶射体のうち皮
膜を形成すべき部分以外の部分を隠蔽する溶射用マスキ
ング治具であって、形成すべき皮膜の形状と同形状の開
口部を有しかつ被溶射体に密着させられる金属製のマス
ク板と、被溶射体のうちマスク板が密着していない箇所
を覆う断熱材とからなることを特徴とするものである。

【０００７】またこの発明のマスキング方法は、被溶射
体のうち皮膜を形成すべき箇所の周囲を、金属板を密着
させて覆って隠蔽し、かつ前記被溶射体における前記金
属板の裏面側で該金属板が密着していない箇所を断熱材
で覆い、前記金属板で隠蔽されていない箇所に溶射皮膜
を形成することによって、上記の目的を達成するもので
ある。

【０００８】

【作用】この発明においては、皮膜を形成すべき箇所を
除いて被溶射体はマスク板および断熱材で覆われる。そ
のマスク板は金属板であって被溶射体に密着させ、した
がって溶射熱の一部はこの金属板で吸収するとともに、
溶射ガスがマスク板と被溶射体との間に進入することを
防ぐから、被溶射体の急熱が防止される。またマスク板
が金属板であってその熱容量が大きいうえに、被溶射体
を断熱材で覆って保温するから、溶射ガンを被溶射体に
対して相対的に往復移動しても、被溶射体の温度変化が
小さくなる。その結果、熱衝撃を起因とした被溶射体の
割れなどが未然に防止される。

【０００９】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する
と、図１はこの発明による治具でマスキングして溶射を
行っている状況を示す説明図であって、そのマスキング
治具は厚手の金属板からなるマスク板１０と、断熱材１
１とによって構成されている。より具体的には、マスク
板１０は銅などの熱伝導性の良い金属板であって、一例
として厚さが1.5mm 以上のものであり、被溶射体である
セラミック基板１２の表面のうち皮膜１３を形成すべき
部分の周囲に前記マスク板１０を密着させて不要部分が
隠蔽されている。また断熱材１１はセラミック繊維など
の溶射温度に耐え得る素材からなるものであって、セラ
ミック基板１２の裏面側の全体を覆っている。

【００１０】上記のようにしてマスキングを行ったセラ
ミック基板１２に向けて溶射ガン１４から溶射材料を噴
射することにより皮膜１３が形成される。その際にマス
ク板１０にも溶射材料が吹き付けられて加熱されるが、
マスク板１０は熱伝導性の良い金属板であるから、その
全体が均温化され、したがってセラミック基板１２は露
出している部分のみならず、マスク板１０によって隠蔽
されている部分の全体においても加熱され、その結果、
セラミック基板１２が均温化されるため、その熱歪みが
小さくなる。またマスク板１０がセラミック基板１２に
密着していることにより、これらの間に溶射ガスが侵入
することがなく、この点でもセラミック基板１２の急熱
が防止される。また溶射を行う場合には溶射ガン１４を
セラミック基板１２に対してその表面と平行な方向に相
対的に往復動させるが、図１に示すようにマスキングし
ていれば、その溶射ガン１４の相対的な往復動に伴う入
熱量の増減があっても、マスク板１０の熱容量が大きい
うえに断熱材１１によって保温されているから、セラミ
ック基板１３の温度変化が少なくなり、熱衝撃が緩和さ
れる。

【００１１】すなわち図１に示すようにマスキングして
溶射を行えば、セラミック基板１２の急熱や、急熱と急
冷との繰り返しなどが防止され、溶射温度や溶射ガス圧
などの溶射条件を高めてもセラミック基板１２に割れが
生じるおそれはない。

【００１２】なお、上記の実施例ではセラミック基板に
溶射する場合を例に採って説明したが、この発明はセラ
ミック基板以外の被溶射体のマスキングに適用すること
もでき、また被溶射体の形状は板状に限られず、円柱状
等の任意の形状のものであってもよく、その場合は、マ
スク板を平板とせずに被溶射体の形状に合せた形状とす
る。

【００１３】さらにこの発明では、断熱材で保温するか
ら、溶射の開始に先立って被溶射体を予熱してもよく、
そのようにすれば、被溶射体の急熱を更に効果的に防止
できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のマスキン
グ治具およびマスキング方法によれば、被溶射体の熱衝
撃を緩和できるから、被溶射体の割れを防止できるうえ
に、溶射条件を高めて接着力が強くかつ緻密な皮膜を形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を模式的に示す説明図であ
る。

【図２】従来のマスキング方法を説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１０…マスク板、 １１…断熱材、 １２…セラミック
基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 雅克 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−223454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 4/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶射体のうち皮膜を形成すべき部分以
   外の部分を隠蔽する溶射用マスキング治具において、 形成すべき皮膜の形状と同形状の開口部を有しかつ被溶
   射体に密着させられる金属製のマスク板と、被溶射体の
   うちマスク板が密着していない箇所を覆う断熱材とから
   なることを特徴とする溶射用マスキング治具。
2. 【請求項２】 被溶射体のうち皮膜を形成すべき箇所の
   周囲を、金属板を密着させて覆って隠蔽し、かつ前記被
   溶射体における前記金属板の裏面側で該金属板が密着し
   ていない箇所を断熱材で覆い、前記金属板で隠蔽されて
   いない箇所に溶射皮膜を形成することを特徴とする溶射
   用マスキング方法。