JP4863487B2 - ウォームスプレー法 - Google Patents
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Description
その付着理論は、超音速で吹き付けられた粒子が、その温度と衝撃により基材にと衝突する時点で瞬時に溶解し固着するものと推測されていたので、合成樹脂のように軟質で耐熱性が金属などの無機材料などにくらべ遥かに低い基材に対して、金属などの粒子を吹き付けるのは不可能と推察されていた。
(式1)
K=V×T/L
V:粒子の噴射速度(×100m/s)
T:粒子温度(×100℃)
L:粒子飛翔距離(噴射口から基材表面までの距離:×100mm)
発明2は、発明1のウォームスプレー法において、その粒子は金属粒子であることを特徴とする。
さらに発明2では、金属をも合成樹脂基材に付着させることができた。
チタンおよびチタン合金、鉄基合金、コバルト基合金、ニッケル基合金、アルミニウム合金。粒子径は150ミクロン以下。
ポリエチレン,ポリ塩化ビニル,ポリプロピレン,ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル,ABS樹脂,AS樹脂,アクリル樹脂、ポリアセタール,ポリイミド,ポリカーボネート,変性ポリフェニレンエーテル(PPE),ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート,ポリスルホン,ポリフェニレンスルフィド,ポリエーテルエーテルケトン,ポリイミド樹脂,フッ素樹脂、ポリアミドイミド,ポリエーテルエーテルケトン
図1に例示したように、灯油等の燃料と酸素ガスの混合による燃焼が行われる燃焼室(Chamber)(9)と、その出口のノズル(11)を介して連続する導管(12)と、この導管(12)内において、燃焼ガスに対して金属TiまたはTi合金等の粒子(Powder)が供給されて加熱されるバレル(Barrel)部とを有し、全体として冷却水により冷却されるようにしたものがその基本的な構成となる。
このような構成のガンを用いた皮膜の形成方法では、上記粉末の供給時のガス中の酸素濃度を1vol%に調整して燃焼する。
また、粒子がプラスチック基材に衝突する位置における飛行粒子の温度を410℃以下、同じくガス流速の温度は209℃以下となるようにする。なお、耐熱温度が高い種類の樹脂では、粒子およびガスともに上限温度を高く設定できる。例えば、耐熱温度が300℃といったポリイミド樹脂があるので、ガス流速の温度を上記よりも上げ、より緻密なチタンコーティングを行えるようにすることも可能である。本発明は、この制御を、燃焼ガス中への不活性ガスの混合により行う。
燃料(灯油):0.29 dm3・min−1
酸素:0.547 m3・min−1
窒素:2.0 m3・min−1
ガン出口から基材までの距離:表1に示すとおり
パス数:8
ガン移動速度:700 mm・s−1
ピッチ幅:4 mm
N2Gas(窒素ガス):表1に示すとおり
前記実験例の内、1から4は本発明の実施例であり、その余は比較例である。
Claims (2)
- 粒子を加熱して超音速で基材に吹き付け付着させるウォームスプレー法において、前記基材が合成樹脂であり、前記粒子の加熱温度(T)が4×102℃以上であって下記式1においてKが12未満となるように、粒子の噴射速度(V)と粒子の加熱温度(T)と粒子の飛翔距離(L)とを設定して噴射することを特徴とするウォームスプレー法。(ただし、T、Vは噴射された粒子が基板に衝突する位置における値)
(式1)
K=V×T/L
V:粒子の噴射速度(×100m/s)
T:粒子温度(×100℃)
L:粒子飛翔距離(噴射口から基材表面までの距離:×100mm)
- 請求項1に記載のウォームスプレー法において、その粒子は金属粒子であることを特徴とするウォームスプレー法。
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