JP3509262B2 - Manufacturing method of ceramic spray roll - Google Patents

Manufacturing method of ceramic spray roll

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JP3509262B2
JP3509262B2 JP06014795A JP6014795A JP3509262B2 JP 3509262 B2 JP3509262 B2 JP 3509262B2 JP 06014795 A JP06014795 A JP 06014795A JP 6014795 A JP6014795 A JP 6014795A JP 3509262 B2 JP3509262 B2 JP 3509262B2
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睦了 甲斐
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石川島播磨重工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は抄紙機のプレスパートで
プレスロールとして用いるセラミックス溶射ロールの製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a ceramic sprayed roll used as a press roll in a press part of a paper machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】湿紙はワイヤパートにおいて大部分の水
分が取り去られるが、なお相当量の水分を含有している
ので、これを直ちにドライヤパートで加熱乾燥すると多
くの蒸気を要するほか、繊維のからみ合いが充分でな
く、強度的な問題が生じる。そのため、プレスパートに
て、湿紙を機械的に圧搾して脱水した後にドライヤパー
トに送るようにしている。
2. Description of the Related Art Wet paper removes most of its water content in the wire part, but since it still contains a considerable amount of water, a large amount of steam is required if it is immediately dried by heating in a dryer part. Entanglement is not sufficient and strength problems occur. Therefore, in the press part, the wet paper is mechanically squeezed to be dehydrated and then sent to the dryer part.

【0003】抄紙機のプレスパートとしては、紙の厚さ
や抄速等に関連して種々の型式がある。その一型式とし
てのストレートスルー型は、その一例を図4に示す如
く、上段プレスロール1と下段プレスロール2からなる
組み合わせを3組並べて、それぞれ第1プレス1P、第
2プレス2P、第3プレス3Pを形成し、上流から送ら
れてきた湿紙3を、フェルトと共に、第1プレス1P及
び第2プレス2Pでは同方向に通し、第3プレス3Pで
方向変換して通過させた後、湿紙3だけをスムーザ4を
通して下流へ送り出すようにしてある。
There are various types of press parts for a paper machine in relation to the thickness of paper and the speed of paper making. The straight through type as one of the types is, as shown in FIG. 4, an example of the straight through type, in which three combinations of an upper press roll 1 and a lower press roll 2 are lined up, and a first press 1P, a second press 2P, and a third press 3P is formed, and the wet paper web 3 sent from the upstream is passed together with the felt in the same direction in the first press 1P and the second press 2P, and the wet paper web 3 is changed in direction by the third press 3P and passed through the wet paper web. Only 3 is sent downstream through the smoother 4.

【0004】又、他の型式としてのコンバインド型は、
その一例を図5に示す如く、上段プレスロール5と下段
プレスロール6とによって第1プレス1Pを形成し、該
第1プレス1Pの上段プレスロール5の横にセンターロ
ールとして用いるプレスロール7を配置して、プレスロ
ール5と7によって第2プレス2Pを形成し、該第2プ
レス2Pのプレスロール7の上部にプレスロール8を配
置して、プレスロール7と8によって第3プレス3Pを
形成し、更に、第3プレス3Pの下流に、上段プレスロ
ール9と下段プレスロール10とによる第4プレス4P
を形成し、上流から送られてきた湿紙3を、適宜掛け回
した無端状のフェルト11と共に各プレス1P,2P,
3P,4Pを順次通過させた後、スムーザ4を通して下
流へ送り出すようにしてある。
Further, the combined type as another type is
As shown in FIG. 5, one example thereof is a first press 1P formed by an upper press roll 5 and a lower press roll 6, and a press roll 7 used as a center roll is arranged beside the upper press roll 5 of the first press 1P. Then, the second press 2P is formed by the press rolls 5 and 7, the press roll 8 is arranged above the press roll 7 of the second press 2P, and the third press 3P is formed by the press rolls 7 and 8. Further, the fourth press 4P including the upper press roll 9 and the lower press roll 10 is provided downstream of the third press 3P.
And the wet paper web 3 sent from the upstream side together with the endless felt 11 appropriately wound around the presses 1P, 2P,
After passing through 3P and 4P in sequence, the smoother 4 is used to send out downstream.

【0005】上記ストレートスルー型のプレスパートに
おける各プレス1P,2P,3Pの上段プレスロール1
や、コンバインド型のプレスパートにおける第2、第3
プレス2P,3P用のプレスロール7並びに第4プレス
4Pの上段プレスロール9には、湿紙3に対する良好な
濡れ特性及び剥離性等が要求されるため、従来より、主
として、結晶に極めて微細な気孔を有し濡れ特性に優れ
且つ湿紙の剥離性が良く、しかも、撓屈性が少なく更に
錆が出ない花崗岩質の天然ストンロールが採用されてい
る。かかる天然ストンロールを用いたプレスロールは、
通常、図6に示す如く、天然ストン製のロールシェル1
2を成形して、その両端面部に円盤状のヘッド13を配
し、且つロールシェル12の軸心部に通した軸14の両
端部を上記該両ヘッド13を貫通させて突出させ、該軸
14の両端部にナット15を螺着し、ナット15の締め
付けにより一体のロール形状とするようにしてある。
The upper press roll 1 of each press 1P, 2P, 3P in the straight-through type press part
And second and third in combined type press parts
Since the press rolls 7 for the presses 2P and 3P and the upper press roll 9 of the fourth press 4P are required to have good wettability and releasability with respect to the wet paper web 3, conventionally, mainly crystals are extremely fine. A natural granite stone roll is used which has pores, excellent wetting characteristics, good wet paper peeling property, less flexibility, and less rust. Press rolls using such natural stone rolls
Usually, as shown in FIG. 6, a roll shell 1 made of natural stone
2 is formed, disk-shaped heads 13 are arranged on both end surfaces thereof, and both ends of a shaft 14 passing through the axial center of the roll shell 12 are projected through the both heads 13, A nut 15 is screwed to both ends of 14 and the nut 15 is tightened to form an integral roll shape.

【0006】しかし、天然ストンロールをプレスロール
として用いる場合に、高速(1000m/min 以上)で且
つ広幅の高ニップ(100Kg/cm 以上)で使用すると、
ロールシェル12部に作用する応力によってクラック発
生や破壊等の問題が生じ、長時間の使用に耐えられない
という欠点があり、又、天然ストンロールは、天然スト
ン自体の世界的産地が限られてきて入手が困難になって
きていると共に、品質保証が困難であるという欠点があ
る。
However, when the natural stone roll is used as a press roll, if it is used at a high speed (1000 m / min or more) and a wide high nip (100 Kg / cm or more),
The stress acting on the roll shell 12 causes problems such as crack generation and breakage, and there is a drawback that it cannot withstand long-term use. Moreover, natural stone rolls have a limited number of natural stones worldwide. As a result, it is difficult to obtain the quality and it is difficult to guarantee the quality.

【0007】そのため、従来より上記天然ストンロール
の代替技術としてセラミックス溶射ロールの開発が進め
られている。
For this reason, ceramics spray rolls have been developed as an alternative technique to the above natural stone rolls.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これまでの
セラミックス溶射ロールは、大きな加圧力を加えて使用
すると、使用中に溶射被膜の剥離現象を生じ、長期の使
用に耐えられないものであった。したがって、従来のセ
ラミックス溶射ロールの実用例としては、図4のストレ
ートスルー型では第3プレス3Pや図5のコンバインド
型では第4プレス4P等の比較的小さな加圧力しか加わ
らない下流側のプレスロールとしての使用に限られてお
り、第1プレス1Pやセンターロールとしてのプレスロ
ール7では使用されていなかった。
However, conventional ceramics spray rolls cannot withstand long-term use due to the phenomenon of peeling of the sprayed coating during use when a large pressure is applied. . Therefore, as a practical example of the conventional ceramics spraying roll, a downstream press roll such as the third press 3P in the straight through type shown in FIG. 4 and the fourth press 4P in the combined type shown in FIG. However, it was not used in the first press 1P or the press roll 7 as the center roll.

【0009】そのため、上記の溶射被膜の剥離の原因を
究明したところ、ロールシェルにセラミックス粉末を溶
射して行く過程で溶射被膜を形成する層間にクラックが
発生していることをつきとめ、かかる層間にクラックが
あるところの表面は薄肉となって使用時に被膜の剥離を
起していることが判明した。これは、主として溶射被膜
の熱的な応力歪によるものと考えられる。
Therefore, when the cause of the above-mentioned peeling of the sprayed coating was investigated, it was found that cracks were generated between the layers forming the sprayed coating in the process of spraying the ceramic powder on the roll shell, and between the layers. It was found that the surface where cracks were present had a thin surface, causing the film to peel off during use. It is considered that this is mainly due to the thermal stress strain of the thermal spray coating.

【0010】そこで、本発明者は、種々の実験の結果、
溶射被膜を形成する層厚がある値よりも小さいと層間に
クラックが生じないことを見出して本発明を完成させ
た。したがって、本発明は、溶射被膜の層間にクラック
が生じないようにして溶射被膜の剥離が起らないような
セラミックス溶射ロールの製造方法を提供しようとする
ものである。
Therefore, the inventor of the present invention, as a result of various experiments,
The present invention has been completed by finding that cracks do not occur between layers when the thickness of the layer forming the sprayed coating is smaller than a certain value. Therefore, the present invention is intended to provide a method for manufacturing a ceramic sprayed roll in which cracking does not occur between layers of the sprayed coating and peeling of the sprayed coating does not occur.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ロールシェルの表面を下地処理して下地
処理層を形成し、該下地処理層の表面にバッファ層を形
成し、しかる後、該バッファ層の上に、1パス当りの厚
さを10〜30μmの範囲と薄くしてセラミックス粉末
を多パス溶射し、セラミックス溶射被膜を形成させるよ
うにすることを特徴とするセラミックス溶射ロールの製
造方法とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a surface treatment for the surface of a roll shell by applying an undercoat treatment.
A treatment layer is formed, a buffer layer is formed on the surface of the base treatment layer , and then the thickness of one pass is reduced to a range of 10 to 30 μm, and ceramic powder is multi-passed on the buffer layer. A method for manufacturing a ceramics sprayed roll, which comprises spraying to form a ceramics sprayed coating.

【0012】又、セラミックス粉末の溶射時に、溶射面
溶射完了まで75〜99℃に予熱しながらセラミック
ス粉末を溶射させるようにするとよい。
Further, at the time of spraying the ceramic powder, it is preferable to spray the ceramic powder while preheating the sprayed surface to 75 to 99 ° C. until the spraying is completed .

【0013】[0013]

【作用】溶射するセラミックス粉末の1パス当りの厚さ
を10〜30μmと薄くしてセラミックス粉末を多パス
溶射し、セラミックス溶射被膜を形成させるようにした
ことから、熱的な応力歪を吸収させることができてセラ
ミックス溶射被膜の層間のクラック発生を防止すること
ができるようになる。
[Function] The thickness of the ceramic powder to be sprayed is reduced to 10 to 30 μm per pass, and the ceramic powder is subjected to multiple passes.
Since the ceramics sprayed coating is formed by thermal spraying , thermal stress strain can be absorbed and cracks between layers of the ceramics sprayed coating can be prevented.

【0014】又、セラミックス粉末の溶射時に、溶射面
を常に予熱することにより、溶射面の水分を除去できる
と同時に、溶射面と溶射被膜との温度差を小さくできて
残留応力を小さく抑えることができることになる。
Further, when the ceramic powder is sprayed, by constantly preheating the sprayed surface, water on the sprayed surface can be removed, and at the same time, the temperature difference between the sprayed surface and the sprayed coating can be made small and residual stress can be kept small. You can do it.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1の(イ)(ロ)は本発明の製造方法の
概要を示すもので、円筒状に形成した所要肉厚の鋳鋼製
のロールシェル16の両端面部に、外側面の中心部に軸
17を突設した円盤状のヘッド18を嵌合させて、締付
ボルト19にて取り付けることにより、ロール本体20
を構成し、且つ該ロール本体20のロールシェル16の
表面に、下地処理層22を形成し、次にバッファ層23
を施し、しかる後、該バッファ層23の上に、Al2
3 に対しTiO2 を2%添加してなるセラミックス粉末
を、1パス当りの厚さを10〜30μm の範囲としてト
ータルの仕上げ厚さが2〜3mmとなるように多パス(多
層)溶射してセラミックス溶射被膜21を形成させるよ
うにしてセラミックス溶射ロールを製造するようにす
る。
FIGS. 1A and 1B show the outline of the manufacturing method of the present invention, in which both ends of the roll shell 16 made of cast steel having a required thickness and formed in a cylindrical shape have a central portion of an outer surface. A disk-shaped head 18 having a shaft 17 protruding therefrom is fitted and attached with a tightening bolt 19, whereby the roll main body 20
And the undercoat layer 22 is formed on the surface of the roll shell 16 of the roll body 20, and then the buffer layer 23 is formed.
And then, on the buffer layer 23, Al 2 O
Multi-pass (multi-layer) thermal spraying of a ceramic powder obtained by adding 2% of TiO 2 to 3 is performed with the thickness per pass being in the range of 10 to 30 μm so that the total finish thickness is 2-3 mm. The ceramic sprayed roll is manufactured by forming the ceramic sprayed coating 21.

【0017】次に、本発明のセラミックス溶射ロールの
製造方法の具体的な実施例を詳述する。
Next, specific examples of the method for manufacturing a ceramic sprayed roll of the present invention will be described in detail.

【0018】先ず、肉厚を30〜90mm、直径を650
mm、長さを1955mmとした鋳鋼製のロールシェル16
によりロール本体20を構成し、且つこのロール本体2
0のロールシェル16の一端部に、サンプル形成片24
(図2参照)を取り付けておくようにする。次に、上記
ロール本体20の鋳鋼製ロールシェル16の防錆を図る
ために、ロールシェル16の表面部以外の個所にマスキ
ングを施した状態にして、全体をメッキ槽内に入れ、電
解メッキ等にてロールシェル16の表面部にNiメッキ
を施工し、このNiメッキ後、ロール本体20をメッキ
槽内より取り出し、Niメッキした表面をショットブラ
ストして下地処理をし、下地処理層22を形成する。な
お、上記サンプル形成片24の表面部にも、ロール本体
20の表面部と同様に下地処理を施しておくようにす
る。
First, the wall thickness is 30 to 90 mm and the diameter is 650.
mm, length 1955 mm, cast steel roll shell 16
The roll body 20 is constituted by
0 to one end of the roll shell 16 and the sample forming piece 24
(See Fig. 2). Next, in order to prevent the cast steel roll shell 16 of the roll body 20 from rusting, parts other than the surface portion of the roll shell 16 are masked, and the whole is put in a plating tank and electrolytic plating or the like is performed. Ni plating is applied to the surface of the roll shell 16, and after this Ni plating, the roll main body 20 is taken out of the plating tank, and the Ni-plated surface is shot blasted for undercoating to form an undercoating layer 22. To do. Note that the surface of the sample forming piece 24 is also subjected to the base treatment in the same manner as the surface of the roll body 20.

【0019】次いで、上記下地処理層22の表面に、ト
ップコーティング層として施すセラミックス溶射被膜2
1とロールシェル16との間の熱膨張差を吸収させるた
めのバッファ層23として、たとえば、95%Ni−5
%Alの合金を、所要厚さにコーティングする。このN
i−Alのコーティングによるバッファ層23の厚み
は、トップコーティング層としてのセラミックス溶射被
膜21の厚みの20%程度とする。
Next, the ceramic sprayed coating 2 applied as a top coating layer on the surface of the base treatment layer 22.
As the buffer layer 23 for absorbing the difference in thermal expansion between the roll shell 16 and the roll shell 16, for example, 95% Ni-5
% Al alloy is coated to the required thickness. This N
The thickness of the buffer layer 23 formed by i-Al coating is about 20% of the thickness of the ceramic sprayed coating 21 as the top coating layer.

【0020】上記バッファ層23の施工後、図2に示す
如き溶射装置を用いてバッファ層23の上にセラミック
ス溶射被膜21を形成させるようにする。上記溶射装置
は、集塵室25内にて水平に配したロール本体20の両
端部の軸17を回転自在に支持するようにした軸受26
と、一方の軸17に接続してロール本体20を回転させ
るようにした駆動装置27と、セラミックス粉末を溶射
するようにした溶射ガン28と、サーボモータ29の駆
動によって上記溶射ガン28を水平方向にトラバース
(ロール軸方向往復移動)させるようにしたトラバーサ
30等を備えた構成としてある。なお、31は粉末供給
装置、32は粉末供給制御盤、33はトラバーサ制御
盤、34はプラズマ発生装置制御盤、35は駆動制御盤
を示す。
After applying the buffer layer 23, the ceramic sprayed coating 21 is formed on the buffer layer 23 by using a spraying apparatus as shown in FIG. The above-mentioned thermal spraying device has a bearing 26 configured to rotatably support the shafts 17 at both ends of the roll body 20 horizontally arranged in the dust collecting chamber 25.
A driving device 27 that is connected to one shaft 17 to rotate the roll body 20, a spray gun 28 that sprays ceramic powder, and a servo motor 29 that drives the spray gun 28 in the horizontal direction. In addition, the traverser 30 and the like for traversing (reciprocating movement in the roll axis direction) is provided. In addition, 31 is a powder supply device, 32 is a powder supply control board, 33 is a traverser control board, 34 is a plasma generator control board, and 35 is a drive control board.

【0021】かかる溶射装置を用いて、ロール本体20
を、駆動装置27により回転させながら、バッファ層2
3の表面に、トラバーサ30にて溶射ガン28を水平方
向にトラバースさせつつAl2 3 に対しTiO2 を2
%添加させてなるセラミックス粉末を、1パス当りの厚
さを10〜30μm としてトータルの仕上げ厚さが2〜
3mm程度となるように、多パスにガスプラズマ溶射して
セラミックス溶射被膜21を形成させるようにする。
By using such a thermal spraying device, the roll main body 20
Is rotated by the driving device 27, and the buffer layer 2
On the surface of No. 3, while traversing the spray gun 28 with the traverser 30 in the horizontal direction, 2 of TiO 2 is added to Al 2 O 3.
% Of ceramic powder added is 10 to 30 μm per pass, and the total finished thickness is 2 to
Gas plasma spraying is performed in multiple passes to form the ceramic sprayed coating 21 so as to have a thickness of about 3 mm.

【0022】なお、上記において、サンプル形成片24
の表面部にも、上記バッファ層23の表面部と同様にし
てセラミックス溶射被膜21を形成させて行くように
し、目標とする仕上げ厚さの1/3程度が形成された時
点で、一旦セラミックス粉末の溶射を中断し、ロールシ
ェル16からサンプル形成片24を取り外して、該サン
プル形成片24上に形成された溶射被膜の断面形状をチ
ェックし、良好であれば、同一条件でセラミックス粉末
の溶射を続行させるようにする。一方、チェックした被
膜断面が良好でない場合には、作業を中止させるように
し、これにより、不良品の製造を未然に防止することが
できる。
In the above, the sample forming piece 24
The ceramic sprayed coating 21 is formed on the surface portion of the buffer layer 23 in the same manner as the surface portion of the buffer layer 23, and when the target finish thickness of about 1/3 is formed, the ceramic powder is once formed. Of thermal spraying is discontinued, the sample forming piece 24 is removed from the roll shell 16, the cross-sectional shape of the thermal spray coating formed on the sample forming piece 24 is checked, and if good, the ceramic powder is sprayed under the same conditions. Let it continue. On the other hand, if the cross section of the coating film checked is not good, the operation is stopped so that the production of defective products can be prevented.

【0023】このように、本発明においては、セラミッ
クス粉末の溶射は、1パス(層)当りの厚さを10〜3
0μm の範囲として薄くしたことから、熱的な応力歪を
吸収することができる。このため、セラミックス溶射被
膜21の層間にクラックを発生させることがなくなる。
したがって、得られたセラミックス溶射ロールは、図4
や図5に示す第1プレス1P等の大きな加圧力が加わる
位置のプレスロールとして使用してもセラミックス溶射
被膜21に早期に剥離を起す心配はない。なお、セラミ
ックス粉末溶射時の1パス当りの厚さを10〜30μm
の範囲としたのは、10μm 未満としても応力歪の吸収
の面では何ら支障はないが、パス数が多くなり過ぎて仕
上げ厚さを得るのに長い時間が掛かってしまうからであ
り、又、30μm を超えると、1層の厚さが厚くて応力
歪が大きくなり層間にクラックが発生してしまう事態が
実験により確認されたからである。
As described above, in the present invention, the ceramic powder is sprayed at a thickness of 10 to 3 per pass (layer).
Since the thickness is made thin in the range of 0 μm, thermal stress strain can be absorbed. Therefore, no crack is generated between the layers of the ceramic sprayed coating 21.
Therefore, the obtained ceramic sprayed roll is
Also, even if it is used as a press roll at a position where a large pressing force is applied such as the first press 1P shown in FIG. 5, there is no concern that the ceramics sprayed coating 21 will peel off early. When spraying ceramic powder, the thickness per pass is 10 to 30 μm.
The reason why the range is set to 10 is that there is no problem in terms of absorption of stress strain even if it is less than 10 μm, but it takes a long time to obtain the finished thickness due to too many passes. This is because, when the thickness exceeds 30 μm, it has been confirmed by an experiment that the thickness of one layer is large and the stress strain becomes large and a crack is generated between the layers.

【0024】図3の(イ)(ロ)は、本発明者が1パス
当りの厚さ等の溶射条件を変えて実験した結果のセラミ
ックス溶射被膜21の断面写真を示すもので、(イ)は
溶射条件を、ロール本体20の回転速度が22rpm 、粉
末供給量が40g/min 、溶射ガン28の送り速度が13
2mm/min、1パス当りの溶射被膜厚さが21μm で10
0パス(100層)溶射とした場合であり、(ロ)は溶
射条件を、ロール本体20の回転速度が22rpm 、粉末
供給量が40g/min 、溶射ガン28の送り速度が44mm
/min、1パス当りの溶射被膜厚さが64μm で32パス
溶射とした場合であり、かかる溶射条件で実験したとこ
ろ、図3の(イ)(ロ)から明らかな如く、1パス当り
のセラミックス溶射被膜21の厚さが21μm と薄い場
合は層間にクラックの発生はないが、1パス当りのセラ
ミックス溶射被膜の厚さが64μm と厚い場合は層間に
クラックが発生していることが確認された。このように
1パス当りの溶射被膜の厚さを厚くすると、層間にクラ
ックが入るのは溶射時点と溶射後の温度差等により熱的
な残留応力がより大きくなり、溶射被膜の層間の密着強
度等が低下し、クラックが入り易くなるからである。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional photographs of the ceramic sprayed coating 21 as a result of the experiment conducted by the present inventor while changing the spraying conditions such as the thickness per pass. Indicates the spraying conditions, the rotation speed of the roll body 20 is 22 rpm, the powder supply amount is 40 g / min, and the feed speed of the spray gun 28 is 13
2 mm / min, 10 for thermal spray coating film thickness of 21 μm per pass
In the case of 0 pass (100 layers) thermal spraying, (b) is the thermal spraying conditions, the rotation speed of the roll body 20 is 22 rpm, the powder supply amount is 40 g / min, and the feed speed of the thermal spray gun 28 is 44 mm.
/ min, the spray coating thickness per pass is 64 μm, and 32 passes are sprayed. An experiment was conducted under these spraying conditions. As is clear from (a) and (b) of FIG. 3, ceramics per pass It was confirmed that when the thickness of the sprayed coating 21 was as thin as 21 μm, no cracks were generated between the layers, but when the thickness of the ceramics sprayed coating per pass was as thick as 64 μm, cracks were generated between the layers. . When the thickness of the thermal spray coating per pass is increased in this way, cracks occur between layers because the thermal residual stress becomes larger due to the temperature difference between the time of thermal spraying and the temperature after thermal spraying, and the adhesion strength between layers of thermal sprayed coating. This is because the cracks are likely to occur and cracks are likely to occur.

【0025】次に、本発明の他の実施例を図2を参照し
て説明する。すなわち、図2において、二点鎖線で示す
如く、ロール本体20の外側に、赤外線ヒータ36を、
たとえば、周方向で等間隔に3個所(図では1個だけを
示す)配置し、セラミックス粉末の溶射時に、溶射面を
赤外線ヒータ36によって常に75〜99℃に予熱して
おくようにするものである。なお、上記赤外線ヒータ3
6に代えて、アセチレンバーナ等を用いるようにしても
よい。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. That is, in FIG. 2, the infrared heater 36 is provided on the outer side of the roll body 20 as indicated by a chain double-dashed line.
For example, three locations (only one is shown in the figure) are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the thermal spray surface is always preheated to 75 to 99 ° C. by the infrared heater 36 when the ceramic powder is sprayed. is there. In addition, the infrared heater 3
Instead of 6, an acetylene burner or the like may be used.

【0026】このように、セラミックス粉末の溶射面を
溶射完了まで常に77〜95℃に予熱させるようにする
と、溶射面に、たとえば、空気中の目に見えないような
水分が付着していたとしてもそれを除去することがで
き、因に溶射面に水分があると、溶射時にその部分が空
隙になるが、予熱により水分を除去しておくことにより
空隙となるのを未然に防止することができる。又、予熱
することにより、セラミックス粉末の溶射部と溶射され
た被膜との温度差を小さくすることができるため、セラ
ミックス溶射被膜21の厚さを薄くすることと相俟って
熱的な残留応力を除去もしくは小さく抑えることができ
る。したがって、セラミックス溶射被膜21を更に剥離
しにくいものとすることができる。
As described above, when the sprayed surface of the ceramic powder is always preheated to 77 to 95 ° C. until the spraying is completed, it is assumed that invisible moisture in the air is attached to the sprayed surface. It can also be removed, and if there is moisture on the sprayed surface, that portion will become voids during spraying, but by removing the moisture by preheating it can be prevented from becoming voids. it can. Further, since the temperature difference between the sprayed portion of the ceramic powder and the sprayed coating can be reduced by preheating, the thermal residual stress is reduced in combination with the reduction of the thickness of the ceramic sprayed coating 21. Can be eliminated or kept small. Therefore, the ceramic sprayed coating 21 can be made more difficult to peel off.

【0027】上記において、予熱温度を75〜99℃と
したのは、75℃未満では予熱効果がなく、又、99℃
以上では効果に変りがないからである。
In the above description, the preheating temperature is set to 75 to 99 ° C. because the preheating effect is not exhibited at less than 75 ° C.
This is because the effect is the same as above.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のセラミックス
溶射ロールの製造方法によれば、ロールシェルの表面を
下地処理して下地処理層を形成し、該下地処理層の表面
にバッファ層を形成し、しかる後、該バッファ層の上
に、1パス当りの厚さを10〜30μ m の範囲と薄くし
てセラミックス粉末を多パス溶射し、セラミックス溶射
被膜を形成させるようにしたので、熱的な応力歪を吸収
できて層間にクラックを発生させることがなく、したが
って、大きな加圧力が加わる抄紙機プレスパートのプレ
スロールとして使用してもセラミックス溶射被膜の早期
の剥離を防止することができ、又、セラミックス粉末の
溶射時に、溶射面を溶射完了まで常に75〜99℃に予
熱しながらセラミックス粉末を溶射させるようにするこ
とにより、溶射面に水分が付着していたとしてもそれを
除去してその部分での空隙の発生を未然に防止すること
ができ、且つ溶射時の溶射面との温度差を小さくして残
留応力を小さく抑えることができ、これによりセラミッ
クス溶射被膜をより剥離しにくいものとすることができ
て、高品質のセラミックス溶射ロールを提供することが
できる、という優れた効果を発揮する。
As described above, according to the method for manufacturing a ceramic sprayed roll of the present invention, the surface of the roll shell is
Surface treatment is performed to form a surface treatment layer, and the surface of the surface treatment layer
Forming a buffer layer on the
In addition, the thickness per pass is reduced to the range of 10 to 30 μm.
Multi-pass thermal spraying of ceramic powder
Since the coating is formed , thermal stress strain can be absorbed and cracks do not occur between layers. Therefore, even if it is used as a press roll of a paper machine press part where a large pressing force is applied, a ceramic sprayed coating Of the ceramic powder can be prevented .
At the time of spraying, the ceramic powder is sprayed while always preheating the sprayed surface to 75 to 99 ° C. until the spraying is completed , so that even if moisture adheres to the sprayed surface, it is removed and voids at that portion are removed. Can be prevented in advance, and the residual stress can be suppressed to be small by reducing the temperature difference from the sprayed surface during spraying, which makes it more difficult to peel the ceramic sprayed coating. In addition, the excellent effect of being able to provide a high quality ceramic sprayed roll is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のセラミックス溶射ロールの製造方法の
概要を示すもので、(イ)は概略断面図、(ロ)はセラ
ミックス溶射被膜部を示す(イ)の部分拡大図である。
FIG. 1 shows an outline of a method for manufacturing a ceramic spray-coated roll of the present invention, in which (a) is a schematic cross-sectional view and (b) is a partially enlarged view of (a) showing a ceramic sprayed coating portion.

【図2】本発明の製造方法に用いる溶射装置の一例を示
す概要図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a thermal spraying device used in the manufacturing method of the present invention.

【図3】溶射条件を変えて行ったセラミックス溶射被膜
の断面を比較するもので、(イ)は1パス当りの厚みを
21μm としてセラミックス粉末を溶射した状態の金属
組織の写真、(ロ)は1パス当りの厚みを64μm とし
てセラミックス粉末を溶射した状態の金属組織の写真で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional comparison of ceramic sprayed coatings made under different spraying conditions. (A) is a photograph of the metallographic structure of ceramic powder sprayed with a thickness of 21 μm per pass, (b) is 3 is a photograph of a metal structure in which ceramic powder is sprayed with a thickness of 64 μm per pass.

【図4】プレスパートの一例を示すストレートスルー型
の概要図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a straight through type showing an example of a press part.

【図5】プレスパートの他の例を示すコンバインド型の
概要図である。
FIG. 5 is a schematic view of a combined type showing another example of the press part.

【図6】天然ストンロールの概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view of a natural stone roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 ロールシェル 21 セラミックス溶射被膜 22 下地処理層 23 バッファ層 28 溶射ガン 36 赤外線ヒータ 16 roll shell 21 Ceramics sprayed coating 22 Undercoat layer 23 Buffer layer 28 Thermal spray gun 36 infrared heater

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロールシェルの表面を下地処理して下地
処理層を形成し、該下地処理層の表面にバッファ層を形
成し、しかる後、該バッファ層の上に、1パス当りの厚
さを10〜30μmの範囲と薄くしてセラミックス粉末
を多パス溶射し、セラミックス溶射被膜を形成させるよ
うにすることを特徴とするセラミックス溶射ロールの製
造方法。
1. A surface of a roll shell is surface- treated to form a base.
A treatment layer is formed, a buffer layer is formed on the surface of the base treatment layer , and then the thickness of one pass is reduced to a range of 10 to 30 μm, and ceramic powder is multi-passed on the buffer layer. A method for manufacturing a ceramic sprayed roll, which comprises spraying to form a ceramic sprayed coating.
【請求項2】 セラミックス粉末の溶射時に、溶射面を
溶射完了まで75〜99℃に予熱しながらセラミックス
粉末を溶射させるようにする請求項1記載のセラミック
ス溶射ロールの製造方法。
2. When spraying ceramic powder , the sprayed surface is
The method for manufacturing a ceramics spray roll according to claim 1, wherein the ceramics powder is sprayed while being preheated to 75 to 99 ° C. until the spraying is completed .
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