JP5794017B2 - Thermal spray coating forming method and thermal spray coating forming apparatus - Google Patents

Thermal spray coating forming method and thermal spray coating forming apparatus Download PDF

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本発明は、溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射皮膜形成方法及び溶射皮膜形成装置に関する。   The present invention relates to a thermal spray coating forming method and a thermal spray coating forming apparatus for forming a thermal spray coating by supplying molten metal obtained by melting a thermal spray material to a sprayed material.

従来から、自動車等の内燃機関用シリンダブロックのシリンダボア内面に、金属もしくはセラミック材を溶射して皮膜を形成し、その後、この溶射皮膜に対しホーニング加工を施して表面の粗さを適切にし、摺動面を形成する溶射皮膜形成方法が知られている。溶射皮膜形成方法として、材料にワイヤ材、熱源にプラズマを用いたワイヤプラズマ法がある(例えば下記特許文献1参照)。   Conventionally, a coating is formed by spraying a metal or ceramic material on the inner surface of a cylinder bore of a cylinder block for an internal combustion engine such as an automobile, and then honing is applied to the sprayed coating so that the surface roughness is appropriate. A thermal spray coating forming method for forming a moving surface is known. As a thermal spray coating forming method, there is a wire plasma method using a wire material as a material and plasma as a heat source (see, for example, Patent Document 1 below).

ワイヤプラズマ法は、プラズマガスを吐出するノズルとノズル内に配置してある陰極との間に、ノズル側を陽極として高周波、高電圧を付与してパイロットアークを発生させる。発生したパイロットアークは、ノズル内を流れるプラズマガス流に乗ってノズルと同様の陽極となっているワイヤへ移行してプラズマアークを形成する。このプラズマアークの熱によってワイヤが溶融するととともに、溶融したワイヤの溶融金属がプラズマガス流によって被溶射部物に吹き付けられる。   In the wire plasma method, a pilot arc is generated by applying a high frequency and a high voltage between a nozzle for discharging plasma gas and a cathode disposed in the nozzle, with the nozzle side serving as an anode. The generated pilot arc rides on a plasma gas flow flowing in the nozzle and moves to a wire that is an anode similar to the nozzle to form a plasma arc. The wire is melted by the heat of the plasma arc, and the molten metal of the melted wire is sprayed onto the object to be sprayed by the plasma gas flow.

米国特許第5938944号US Pat. No. 5,938,944

ところで、上記したワイヤプラズマ法は、順次送られるワイヤの溶融状態が安定化しにくく、溶融金属中に稀に粗大な溶滴(粒子)が発生し、被溶射部物に吹き付けられことがある。この場合、溶射皮膜中に粗大な粒子が含まれることになって溶射皮膜表面に突起部となって現れることがある。   By the way, in the above-described wire plasma method, it is difficult to stabilize the molten state of the sequentially fed wires, and in some cases, coarse droplets (particles) are rarely generated in the molten metal and sprayed onto the object to be sprayed. In this case, coarse particles may be included in the sprayed coating, and may appear as protrusions on the surface of the sprayed coating.

そして、この突起部が現れた状態のままホーニング加工を実施すると、突起部にホーニング砥石が側方から衝突することになるので、突起部が研削されずに周囲の溶射皮膜とともに脱落して不良品となる場合がある。   And if honing is carried out with this protruding part appearing, the honing grindstone will collide with the protruding part from the side, so that the protruding part is not ground and falls off with the surrounding sprayed coating, resulting in a defective product. It may become.

そこで、本発明は、溶射工程の後のホーニング工程で、溶射皮膜表面に形成される突起部の脱落を抑えることを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to suppress the dropout of the protrusions formed on the surface of the sprayed coating in the honing process after the spraying process.

本発明は、被溶射物に溶射皮膜を形成する溶射工程と、溶射皮膜の表面にホーニング加工を施すホーニング工程との間に、溶射工程で溶射皮膜の表面から突出するように形成された、溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去工程を設け、突起部除去工程では、可撓性の突起部除去具を前記突起部に対し摺動させて除去することを特徴とする。 The present invention provides a fusion formed between the thermal spraying process of forming a thermal spray coating on the sprayed material and the honing process of performing honing on the surface of the thermal spray coating so as to protrude from the surface of the thermal spray coating in the thermal spraying process. A protrusion removing step is provided for removing the metal-containing protrusion without causing the surrounding thermal spray coating to drop off. In the protrusion removing step, a flexible protrusion removing tool is slid against the protrusion. It is characterized by removing .

本発明によれば、溶射工程の後の突起部除去工程で、溶射皮膜表面に形成された突起部を除去するようにしたので、その後のホーニング工程で、溶射皮膜表面に形成される突起部の脱落を抑えることができる。   According to the present invention, since the protrusion formed on the surface of the sprayed coating is removed in the protrusion removing step after the spraying process, the protrusion formed on the surface of the sprayed coating in the subsequent honing process. Dropping can be suppressed.

本発明の第1の実施形態に係わる突起部除去具により、被溶射物の溶射皮膜に発生した突起部を除去している状態を示す作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows the state which has removed the projection part which generate | occur | produced in the thermal spray coating of the to-be-sprayed object with the projection part removal tool concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の溶射皮膜形成方法を示す作業工程図である。It is an operation | work process figure which shows the thermal spray coating formation method of this invention. 本発明の第2の実施形態に係わる突起部除去具により、被溶射物の溶射皮膜に発生した突起部を除去している状態を示す作用説明図である。It is effect | action explanatory drawing which shows the state which has removed the projection part which generate | occur | produced in the thermal spray coating of the to-be-sprayed object with the projection part removal tool concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係わる突起部除去具により、被溶射物の溶射皮膜に発生した突起部を除去している状態を示す作用説明図である。It is effect | action explanatory drawing which shows the state which has removed the projection part which generate | occur | produced in the thermal spray coating of the to-be-sprayed object with the projection part removal tool concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係わる突起部除去具により、被溶射物の溶射皮膜に発生した突起部を除去している状態を示す作用説明図である。It is effect | action explanatory drawing which shows the state which has removed the projection part which generate | occur | produced in the thermal spray coating of the to-be-sprayed object with the projection part removal tool concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係わる突起部除去具により、被溶射物の溶射皮膜に発生した突起部を除去している状態を示す作用説明である。It is action | operation description which shows the state which has removed the projection part which generate | occur | produced in the thermal spray coating of the to-be-sprayed object with the projection part removal tool concerning the 5th Embodiment of this invention. (a)は、被溶射物の溶射皮膜を形成するプラズマ溶射装置の溶射ガンを、シリンダボア内に挿入する動作を示す斜視図、(b)は、(a)の溶射ガンのノズル先端に発生させたプラズマアークによってワイヤを溶融させ溶射皮膜を形成している状態を示す断面図である。(A) is a perspective view which shows the operation | movement which inserts the spray gun of the plasma spraying apparatus which forms the sprayed coating of a to-be-sprayed object in a cylinder bore, (b) is generated at the nozzle tip of the spray gun of (a). It is sectional drawing which shows the state which melt | dissolved a wire with the plasma arc and formed the thermal spray coating. (a)は、溶滴中に発生した粗大な粒子がシリンダボア内面に吹き付けられている状態を示す断面図、(b)は、(a)の粗大な粒子が溶射皮膜の表面に突起部となって現れた状態を示す断面図、(c)は、(b)の突起部が現れた状態でホーニング加工を行っている状態を示す断面図、(d)は、(c)のホーニング加工により突起部が周囲の溶射皮膜とともに脱落した状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the state in which the coarse particle which generate | occur | produced in the droplet was sprayed on the cylinder bore inner surface, (b) is a projection part on the surface of the sprayed coating of the coarse particle of (a). Sectional drawing which shows the state which appeared, (c) is sectional drawing which shows the state which is performing the honing process in the state where the projection part of (b) appeared, (d) is protrusion by the honing process of (c) It is sectional drawing which shows the state from which the part fell off with the surrounding thermal spray coating. (a)は、溶射皮膜の表面をホーニング加工するホーニングヘッドを、シリンダボア内に挿入する動作を示す斜視図、(b)は、(a)のホーニングヘッドにより溶射皮膜の表面をホーニング加工している状態を示す断面図である。(A) is a perspective view showing an operation of inserting a honing head for honing the surface of the thermal spray coating into the cylinder bore, and (b) is honing the surface of the thermal spray coating by the honing head of (a). It is sectional drawing which shows a state.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係わる突起部除去手段としての突起部除去具1により、被溶射物3の表面の溶射皮膜5に発生した突起部7を除去している状態を示している。なお、ここでの被溶射物3は、自動車等の内燃機関用シリンダブロックであり、そのシリンダボア内面の被溶射面3aに上記した溶射皮膜5を形成してある。この溶射皮膜5の形成に関しては、図7に示すプラズマ溶射装置を使用する。   FIG. 1 shows a state in which the protruding portion 7 generated on the sprayed coating 5 on the surface of the sprayed object 3 is removed by the protruding portion removing tool 1 as the protruding portion removing means according to the first embodiment of the present invention. Show. Here, the sprayed object 3 is a cylinder block for an internal combustion engine such as an automobile, and the above-mentioned sprayed coating 5 is formed on the sprayed surface 3a of the inner surface of the cylinder bore. For the formation of the sprayed coating 5, a plasma spraying apparatus shown in FIG. 7 is used.

プラズマ溶射装置は、回転かつシリンダボアの軸線方向に移動可能な溶射手段としての溶射ガン8の先端から、ワイヤ9を溶融させた溶融金属の液滴11を噴射して被溶射面3aに吹き付ける。溶射ガン7は先端にノズル13を備え、ノズル13内の電極(陰極)15とワイヤ(陽極)9との間にプラズマアークを発生させ、該プラズマアークの熱エネルギによって、順次送られるワイヤ9の先端を溶融させる。   The plasma spraying apparatus sprays a molten metal droplet 11 obtained by melting a wire 9 from the tip of a spray gun 8 as a spraying means that can rotate and move in the axial direction of a cylinder bore, and sprays the sprayed surface 3a. The spray gun 7 has a nozzle 13 at the tip, generates a plasma arc between an electrode (cathode) 15 and a wire (anode) 9 in the nozzle 13, and the wire 9 that is sequentially sent by the thermal energy of the plasma arc. Melt the tip.

その際、ノズル13においては、中心部のプラズマ用ガス吐出通路17からプラズマ用ガスが吐出されると同時に、その周囲のアトマイズ用エア吐出通路19からアトマイズ用エアが吐出される。このプラズマガス流及びアトマイズエア流によって上記した液滴11が流され、噴流となって被溶射面3aに吹き付けられて溶射皮膜5を形成する。   At that time, in the nozzle 13, the plasma gas is discharged from the plasma gas discharge passage 17 at the center, and at the same time, the atomizing air is discharged from the surrounding atomizing air discharge passage 19. The droplet 11 described above is caused to flow by the plasma gas flow and the atomizing air flow, and is sprayed onto the sprayed surface 3a to form the sprayed coating 5.

このようにして溶射皮膜5を形成する際に、前述したように、ワイヤ9の溶融状態が不安定になった場合には、図8(a)に示すように、噴流中に発生する粗大な塊である粒子21が被溶射面3aに吹き付けられることになる。この場合、溶射皮膜5中に上記した粗大な粒子21が含まれることになって溶射皮膜5の表面に、図8(b)に示すように、溶融金属からなる突起部7となって現れることになる。   When the sprayed coating 5 is formed in this way, as described above, when the molten state of the wire 9 becomes unstable, as shown in FIG. The particles 21 that are lumps are sprayed on the sprayed surface 3a. In this case, the above-described coarse particles 21 are included in the thermal spray coating 5 and appear on the surface of the thermal spray coating 5 as protrusions 7 made of molten metal as shown in FIG. 8B. become.

なお、この突起部7は、溶射皮膜5の形成過程において、被溶射面3aに付着あるいは溶射加工中に皮膜中に混入した異物(前工程から持ち込んだ切粉・自工程で発生した皮膜片・スパッタなど)を核として皮膜層中に発生した突起物も含む。   The protrusions 7 are formed on the surface of the sprayed surface 5a during the formation of the sprayed coating 5, or foreign matter mixed in the coating during the spraying process (chips brought in from the previous process, Also includes protrusions generated in the coating layer with spatter as the core.

そして、この突起部7が現れたまま図8(c)のようにホーニング手段としてのホーニングツール23を用いてホーニング加工を行うと、回転するホーニングヘッド24の外周部に取り付けてある砥石25が突起部7の側方から衝突することになる。砥石25が突起部7の側方から衝突すると、図8(d)のように突起部7が研削されずに周囲の溶射皮膜5とともに脱落し、ボア内面に凹部28が形成されることになる。この凹部28は、内燃機関の稼動時にオイルが入り込んでオイル消費の増大を招くなどの不具合を発生させる。   Then, when the honing process is performed using the honing tool 23 as the honing means as shown in FIG. 8C with the protrusion 7 appearing, the grindstone 25 attached to the outer peripheral portion of the rotating honing head 24 protrudes. Colliding from the side of the part 7. When the grindstone 25 collides from the side of the projecting portion 7, the projecting portion 7 falls off together with the surrounding sprayed coating 5 without being ground as shown in FIG. 8D, and a recess 28 is formed on the inner surface of the bore. . The recess 28 causes problems such as oil entering during operation of the internal combustion engine and increasing oil consumption.

そこで、本実施形態では、このような突起部7を、ホーニング加工を行う前に、図1に示す突起部除去具1を用いて事前に除去しておく。   Therefore, in the present embodiment, such a protruding portion 7 is removed in advance using the protruding portion removing tool 1 shown in FIG. 1 before performing the honing process.

すなわち、本実施形態による溶射被膜形成装置を用いた溶射被膜形成方法では、図2に示すように、溶射工程27の後に、突起部除去具1を用いた突起部除去工程29を設定し、突起部除去工程29の後にホーニング工程31を設定している。突起部除去工程29では、溶融金属を含む突起部7を、該突起部7周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する。ホーニング工程31は、図9に示すように外周部に砥石25を備えたホーニングヘッド24を回転させつつ軸方向に移動させ、被溶射面3aに形成してある溶射被膜5の表面を研削して仕上げ加工する。   That is, in the thermal spray coating forming method using the thermal spray coating forming apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, after the thermal spraying step 27, a projection removing step 29 using the projection removing tool 1 is set, and the projection The honing process 31 is set after the part removal process 29. In the protrusion removal step 29, the protrusion 7 containing the molten metal is removed without accompanying the drop of the sprayed coating around the protrusion 7. In the honing step 31, as shown in FIG. 9, the honing head 24 having the grindstone 25 on the outer peripheral portion is moved in the axial direction while rotating, and the surface of the sprayed coating 5 formed on the sprayed surface 3a is ground. Finish processing.

図1に示した突起部除去具1は、駆動機構35によって回転する回転軸37の外周部の全周にわたり、可撓性シート状部材としての矩形状のフラップ39を複数取り付け、フラップ39の少なくとも先端側の表面には、研削部となる砥粒41を多数付着させている。   The protrusion removing tool 1 shown in FIG. 1 has a plurality of rectangular flaps 39 as flexible sheet-like members attached around the entire outer periphery of a rotating shaft 37 that is rotated by a drive mechanism 35. A large number of abrasive grains 41 serving as a grinding portion are attached to the front surface.

砥粒41は、例えばアルミナ、シリコン、ジルコニア(粒度♯40〜♯600)などを使用し、フラップ39の主として先端側の一方の面に付着させる。フラップ39は、例えば紙ヤスリのベース紙となる部分に使用している強化紙などでよく、回転軸37の全周にわたり、その周方向に沿ってほぼ等間隔に取り付ける。   The abrasive grains 41 are made of, for example, alumina, silicon, zirconia (granularity # 40 to # 600), and are attached to one surface of the flap 39 mainly on the front end side. The flaps 39 may be, for example, reinforced paper used for a portion that becomes a base paper of a paper file, and are attached at almost equal intervals along the circumferential direction of the rotation shaft 37.

このような突起部除去具1を溶射皮膜形成後のシリンダボア内に挿入し、駆動機構35の駆動によって回転軸37を回転させると、複数のフラップ39も同時に回転する。この回転時のフラップ39は、砥粒41を付着させた側を回転方向前方側とする。   When such a protrusion removing tool 1 is inserted into the cylinder bore after the thermal spray coating is formed and the rotary shaft 37 is rotated by driving the drive mechanism 35, the plurality of flaps 39 are also rotated simultaneously. The flap 39 at the time of this rotation makes the side on which the abrasive grains 41 are attached the front side in the rotation direction.

フラップ39は可撓性があり柔軟性を有しているので、回転時に回転方向前方側が凸曲面となるよう変形する。このフラップ39の変形状態での先端側の一部を、溶射皮膜5の少なくとも突起部7に接触させるようにすることで、砥粒41が突起部7に対して摺動し、これにより突起部7を先端側から徐々に研削して除去することができる。この場合、突起部7を砥粒41によって徐々に研削していくので、突起部7の周囲の溶射皮膜5を伴なう脱落を抑えることができる。   Since the flap 39 is flexible and flexible, it is deformed so that the front side in the rotational direction becomes a convex curved surface during rotation. By making a part of the front end side of the deformed state of the flap 39 in contact with at least the projecting portion 7 of the thermal spray coating 5, the abrasive grains 41 slide with respect to the projecting portion 7, whereby the projecting portion 7 can be gradually ground and removed from the tip side. In this case, since the protrusion 7 is gradually ground by the abrasive grains 41, it is possible to suppress the dropout accompanying the thermal spray coating 5 around the protrusion 7.

実際の突起部除去作業にあたっては、回転軸37の中心をシリンダボアの中心軸線に合わせた状態で、突起部除去具1をシリンダボア内に挿入し、回転させつつ軸方向に徐々に移動させる。その際、回転軸37の回転数は、500〜10000rpmとし、図1に示すように、取り代H(切り込み量)は、0.2mm〜2.0mmとする。例えば、突起部7を形成する粗大な粒子21の直径が1.0mmの場合には、突起部7の突出量が直径の半分の約0.5mmとなり(残りの半分は溶射被膜5の中に埋もれた状態となる)、取り代Hを0.5mmとすることで突起部7のほぼ全体を除去することができる。この場合、突起部7を形成するのは粗大な粒子21のほぼ半分であるから、残りの半分は、突起部除去作業後に溶射被膜5の中に埋もれたままとなる。   In the actual protrusion removal operation, the protrusion removal tool 1 is inserted into the cylinder bore while the center of the rotation shaft 37 is aligned with the center axis of the cylinder bore, and is gradually moved in the axial direction while rotating. At that time, the rotational speed of the rotary shaft 37 is set to 500 to 10000 rpm, and the machining allowance H (cutting amount) is set to 0.2 mm to 2.0 mm as shown in FIG. For example, when the diameter of the coarse particles 21 forming the protrusion 7 is 1.0 mm, the protrusion amount of the protrusion 7 is about 0.5 mm, which is half the diameter (the other half is in the thermal spray coating 5. By setting the removal allowance H to 0.5 mm, almost the entire protrusion 7 can be removed. In this case, since the projection 7 is formed by almost half of the coarse particles 21, the remaining half remains buried in the sprayed coating 5 after the projection removal operation.

このようにして突起部7を除去した後に、ホーニング加工を行うことで、突起部7の周囲の溶射被膜5を伴なう脱落を抑制でき、溶射被膜5の表面の仕上げ加工を高精度に行って不良品の発生を抑えることができる。   By removing the protrusion 7 in this manner and then performing honing, falling off with the sprayed coating 5 around the protrusion 7 can be suppressed, and finishing of the surface of the sprayed coating 5 is performed with high accuracy. Generation of defective products can be suppressed.

また、本実施形態では、可撓性のフラップ39を使用しているので、例えば取り代Hを1.0mm程度とすることで、製造誤差によりシリンダボア内径が±0.1mm程度ずれたとしても、突起部7の除去には問題がない。つまり、回転軸37の中心からフラップ39の先端までの長さは、シリンダボア内径に対してそれほど高精度に合わせることなく、突起部7の除去を確実に行うことができる。   Further, in this embodiment, since the flexible flap 39 is used, even if the cylinder bore inner diameter is shifted by about ± 0.1 mm due to a manufacturing error, for example, by setting the machining allowance H to about 1.0 mm, There is no problem in removing the protrusion 7. That is, the length from the center of the rotating shaft 37 to the tip of the flap 39 can be reliably removed without matching the cylinder bore inner diameter with high accuracy.

また、加工速度については、後述するブラシによるものに比較して速く、作業性に優れている。   Further, the processing speed is faster than that using a brush described later, and the workability is excellent.

図3は、本発明の第2の実施形態に係わる突起部除去具1Aにより、被溶射物3の溶射皮膜5に発生した突起部7を除去している状態を示している。この実施形態は、前記図1の第1の実施形態で使用した砥粒41を備えたフラップ39に代えて、ブラシ43を使用している。   FIG. 3 shows a state in which the protruding portion 7 generated on the sprayed coating 5 of the sprayed object 3 is removed by the protruding portion removing tool 1A according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a brush 43 is used instead of the flap 39 provided with the abrasive grains 41 used in the first embodiment of FIG.

ブラシ43は、可撓性を有して柔軟性のある鉄系金属からなるワイヤ45を回転軸37の周囲に多数取り付けたものである。ワイヤ45は、硬さが例えばHRC40以上で、線径(直径)が0.150mm〜0.500mmである。   The brush 43 is formed by attaching a large number of flexible wires 45 made of a ferrous metal around the rotary shaft 37. The wire 45 has a hardness of, for example, HRC 40 or more and a wire diameter (diameter) of 0.150 mm to 0.500 mm.

また、ワイヤ45として、可撓性を有して柔軟性のある樹脂製のワイヤの表面にアルミナの砥粒(粒度♯40〜♯600)を付着させたものでもよい。   Alternatively, the wire 45 may be made by attaching alumina abrasive grains (grain size # 40 to # 600) to the surface of a flexible and flexible resin wire.

ブラシ43を使用した突起部除去具1Aも、前記したフラップ39を使用した突起部除去具1と同様に、回転軸37の中心をシリンダボアの中心軸線に合わせた状態でシリンダボア内に挿入し、回転させつつ軸方向に徐々に移動させる。その際、回転軸37の回転数は、突起部除去具1と同様に、500〜10000rpmとし、取り代H(切り込み量)も、0.2mm〜2.0mmとする。   The protrusion removal tool 1A using the brush 43 is also inserted into the cylinder bore with the center of the rotation shaft 37 aligned with the center axis of the cylinder bore, as with the protrusion removal tool 1 using the flap 39 described above. Gradually moving in the axial direction. At that time, the rotational speed of the rotating shaft 37 is set to 500 to 10000 rpm, and the machining allowance H (cutting amount) is set to 0.2 mm to 2.0 mm, similarly to the protrusion removal tool 1.

ブラシ43を回転させることで、ワイヤ45の先端が突起部7に接触して摺動し、突起部7を除去することになる。   By rotating the brush 43, the tip of the wire 45 comes into contact with and slides on the protruding portion 7, and the protruding portion 7 is removed.

上記した第2の実施形態においても、突起部7を除去した後に、ホーニング加工を行うことで、突起部7の周囲の溶射被膜5を伴なう脱落を抑制でき、溶射被膜5の表面の仕上げ加工を高精度に行って不良品の発生を抑えることができる。   Also in the above-described second embodiment, honing is performed after removing the protrusion 7, so that falling off with the sprayed coating 5 around the protrusion 7 can be suppressed, and the surface of the sprayed coating 5 is finished. Processing can be performed with high accuracy, and the occurrence of defective products can be suppressed.

また、第1の実施形態と同様に、例えば取り代Hを1.0mm程度とすることで、製造誤差によりシリンダボア内径が±0.1mm程度ずれたとしても、突起部7の除去には問題がない。つまり、回転軸37の中心からワイヤ45の先端までの長さは、シリンダボア内径に対してそれほど高精度に合わせることなく、突起部7の除去を確実に行うことができる。さらに、第2の実施形態では、フラップ39を使用している第1の実施形態に比較して工具寿命を長くすることができる。   Similarly to the first embodiment, for example, when the machining allowance H is set to about 1.0 mm, even if the cylinder bore inner diameter is shifted by about ± 0.1 mm due to a manufacturing error, there is a problem in removing the protruding portion 7. Absent. That is, the length from the center of the rotating shaft 37 to the tip of the wire 45 can be reliably removed without matching the cylinder bore inner diameter with high accuracy. Furthermore, in the second embodiment, the tool life can be extended as compared with the first embodiment using the flap 39.

なお、前記した第1、第2の実施形態では、固定状態の被溶射物3に対して突起部除去具1、1Aを回転させているが、固定状態の突起部除去具1、1Aに対して被溶射物3を回転させてもよい。   In the first and second embodiments described above, the protrusion removal tool 1 or 1A is rotated with respect to the sprayed object 3 in the fixed state, but the protrusion removal tool 1 or 1A in the fixed state is rotated. The sprayed object 3 may be rotated.

図4は、本発明の第3の実施形態に係わる突起部除去具1Bにより、被溶射物3の表面の溶射皮膜5に発生した突起部7を除去している状態を示している。この実施形態は、回転軸37の先端周囲に、円柱形状の砥石(ゴム砥石でもよい)47を取り付け、コンタリング加工によって突起部7を研削加工する。   FIG. 4 shows a state in which the protruding portion 7 generated on the sprayed coating 5 on the surface of the sprayed object 3 is removed by the protruding portion removing tool 1B according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, a cylindrical grindstone (which may be a rubber grindstone) 47 is attached around the tip of the rotating shaft 37, and the protrusion 7 is ground by contouring.

すなわち、砥石47は、その外径を、溶射皮膜5を形成した後のシリンダボア内径より小さく設定し、回転軸37を砥石47とともに回転させつつシリンダボア内面に沿って周方向に相対移動させて、突起部7を研削し除去する。   That is, the outer diameter of the grindstone 47 is set to be smaller than the inner diameter of the cylinder bore after the thermal spray coating 5 is formed. The part 7 is ground and removed.

したがって、本実施形態においても、突起部7をコンタリング加工により除去した後にホーニング加工を行うことで、突起部7の周囲の溶射被膜5を伴なう脱落を抑制でき、溶射被膜5の表面の仕上げ加工を高精度に行って不良品の発生を抑えることができる。   Therefore, also in the present embodiment, by performing the honing process after removing the protrusion 7 by the contouring process, it is possible to suppress the dropout accompanying the sprayed coating 5 around the protrusion 7, and the surface of the sprayed coating 5 can be suppressed. It is possible to suppress the occurrence of defective products by finishing with high accuracy.

また、本実施形態では、砥石47を用いてコンタリング加工することで、前記した各実施形態に比較して加工精度を高めることができる。   Further, in the present embodiment, the machining accuracy can be increased by performing the contouring process using the grindstone 47 as compared with the above-described embodiments.

なお、本実施形態での砥石47の回転数は、2000rpm〜10000rpmで、取り代は、0.1mm〜0.5mmである。   In addition, the rotation speed of the grindstone 47 in this embodiment is 2000 rpm to 10000 rpm, and the machining allowance is 0.1 mm to 0.5 mm.

図5は、本発明の第4の実施形態に係わる突起部除去具1Cにより、被溶射物3の溶射皮膜5に発生した突起部7を除去している状態を示している。この実施形態は、突起部除去具1Cとしてレーザ光供給手段を構成している。レーザ光供給手段は、図示しないレーザ発振器から供給される熱エネルギを有するレーザ光49を、レーザ照射用ヘッド51から突起部7に向けて照射し、突起部7を溶融させて除去する。   FIG. 5 shows a state in which the protrusion 7 generated on the thermal spray coating 5 of the sprayed object 3 is removed by the protrusion removal tool 1C according to the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a laser beam supply unit is configured as the protrusion removal tool 1C. The laser beam supply means irradiates a laser beam 49 having thermal energy supplied from a laser oscillator (not shown) from the laser irradiation head 51 toward the projection 7, and melts and removes the projection 7.

図6は、本発明の第5の実施形態に係わる突起部除去具1Dにより、被溶射物3の溶射皮膜5に発生した突起部7を除去している状態を示している。この実施形態は、突起部除去具1Dとして、前記図7に示したプラズマアーク53を発生させるプラズマ発生手段を構成している。プラズマ発生手段は、ノズル55に設けた電極と被溶射物3との間に形成したプラズマアークにより、突起部7に対し熱エネルギを付与して溶融させて除去する。   FIG. 6 shows a state where the protrusion 7 generated on the thermal spray coating 5 of the sprayed object 3 is removed by the protrusion removal tool 1D according to the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a plasma generating means for generating the plasma arc 53 shown in FIG. 7 is configured as the protrusion removal tool 1D. The plasma generating means removes the projection 7 by applying thermal energy to the projection 7 by a plasma arc formed between the electrode provided on the nozzle 55 and the sprayed material 3.

したがって、上記第4、第5の各実施形態においても、突起部7を溶融により除去した後にホーニング加工を行うことで、突起部7の周囲の溶射被膜5を伴なう脱落を抑制でき、溶射被膜5の表面の仕上げ加工を高精度に行って不良品の発生を抑えることができる。   Therefore, also in each of the fourth and fifth embodiments, by performing the honing process after removing the protruding portion 7 by melting, it is possible to suppress the dropout with the sprayed coating 5 around the protruding portion 7, and the thermal spraying. The finishing of the surface of the film 5 can be performed with high accuracy to suppress the occurrence of defective products.

なお、第4の実施形態ではレーザ光を、第5の実施形態ではプラズマアークを使用しているが、突起部7を溶融させることが可能な熱エネルギを備えていれば、これらに限ることはない。   Although the laser beam is used in the fourth embodiment and the plasma arc is used in the fifth embodiment, the thermal energy that can melt the projection 7 is limited to these. Absent.

1,1A,1B,1C,1D 突起部除去具(突起部除去手段)
3 被溶射物
3a 被溶射物の被溶射面
5 溶射皮膜
7 突起部
8 溶射ガン(溶射手段)
9 ワイヤ(溶射用材料)
11 溶滴(溶融金属)
21 溶滴の粗大な粒子
23 ホーニングツール(ホーニング手段)
27 溶射工程
29 突起部除去工程
31 ホーニング工程
39 フラップ(可撓性シート状部材)
41 砥粒
43 ブラシ
45 ワイヤ
47 砥石
49 レーザ光
53 プラズマアーク
1,1A, 1B, 1C, 1D Protrusion removal tool (protrusion removal means)
3 Sprayed object 3a Sprayed surface of sprayed object 5 Sprayed coating 7 Projection 8 Spraying gun (spraying means)
9 Wire (material for thermal spraying)
11 Liquid droplets (molten metal)
21 Coarse particles of droplet 23 Honing tool (honing means)
27 Thermal spraying process 29 Projection removal process 31 Honing process 39 Flap (flexible sheet-like member)
41 Abrasive grains 43 Brush 45 Wire 47 Grinding stone 49 Laser beam 53 Plasma arc

Claims (9)

溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射工程と、この溶射工程で前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去工程と、この突起部除去工程で前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング工程と、を有し、
前記突起部除去工程は、可撓性の突起部除去具を前記突起部に対し摺動させて除去することを特徴とする溶射皮膜形成方法。
A thermal spraying process for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spray material to a sprayed material, and forming the thermal spray coating in this thermal spraying process so as to protrude from the surface of the thermal spray coating. And a protrusion removing step for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and with the protrusion removed in the protrusion removing step, the surface of the sprayed coating is removed. and honing step of performing the honing process, the possess Te,
The method for forming a sprayed coating is characterized in that the protrusion removal step includes removing a flexible protrusion removal tool by sliding the protrusion against the protrusion .
前記突起部除去具は、可撓性シート状部材に砥粒を設けてあり、この砥粒を前記突起部
に対し摺動させて研削し除去することを特徴とする請求項に記載の溶射皮膜形成方法。
The thermal spraying according to claim 1 , wherein the protrusion removing tool is provided with abrasive grains on a flexible sheet-like member, and the abrasive grains are slid against the protrusions to be ground and removed. Film formation method.
前記突起部除去具は、複数の可撓性ワイヤを備えたブラシであり、このブラシの先端を前記突起部に対し摺動させて除去することを特徴とする請求項1に記載の溶射皮膜形成方法 The thermal spray coating formation according to claim 1, wherein the protrusion removal tool is a brush having a plurality of flexible wires, and the tip of the brush is slid with respect to the protrusion. Way . 前記突起部除去具を、前記被溶射物に対して相対回転させることで、前記突起部に対して摺動させることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の溶射皮膜形成方法。 The thermal spray coating forming method according to claim 2 , wherein the protrusion removal tool is slid relative to the protrusion by rotating relative to the sprayed object. 溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射工程と、この溶射工程で前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去工程と、この突起部除去工程で前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング工程と、を有し、
前記突起部除去工程は、砥石を備えた突起部除去具を、回転させつつ前記溶射皮膜の表面に沿って相対移動させることで、前記砥石を前記突起部に対して摺動させて研削し除去することを特徴とする溶射皮膜形成方法
A thermal spraying process for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spray material to a sprayed material, and forming the thermal spray coating in this thermal spraying process so as to protrude from the surface of the thermal spray coating. And a protrusion removing step for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and with the protrusion removed in the protrusion removing step, the surface of the sprayed coating is removed. A honing process for performing honing processing,
In the protrusion removing step, the protrusion removing tool provided with the grindstone is moved relative to the surface of the thermal spray coating while rotating, so that the grindstone is slid with respect to the protrusion to be ground and removed. A method for forming a sprayed coating, comprising:
溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射工程と、この溶射工程で前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去工程と、この突起部除去工程で前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング工程と、を有し、
前記突起部除去工程は、前記突起部に熱エネルギを付与して溶融させることで前記突起部を除去することを特徴とする溶射皮膜形成方法
A thermal spraying process for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spray material to a sprayed material, and forming the thermal spray coating in this thermal spraying process so as to protrude from the surface of the thermal spray coating. And a protrusion removing step for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and with the protrusion removed in the protrusion removing step, the surface of the sprayed coating is removed. A honing process for performing honing processing,
The method for forming a sprayed coating is characterized in that, in the protrusion removal step, the protrusion is removed by applying thermal energy to the protrusion to melt the protrusion.
溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射手段と、この溶射手段により前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去手段と、この突起部除去手段により前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング手段と、を有し、
前記突起部除去手段は、可撓性の突起部除去具を前記突起部に対し摺動させて除去することを特徴とする溶射皮膜形成装置。
A thermal spraying means for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spraying material to an object to be sprayed and formed so as to protrude from the surface of the thermal spray coating when the thermal spray coating is formed by the thermal spraying means. And a protrusion removing means for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and the protrusion removed by the protrusion removing means with respect to the surface of the sprayed coating. and honing means for performing the honing process, the possess Te,
The said protrusion part removal means slides a flexible protrusion part removal tool with respect to the said protrusion part, and removes it, The thermal spray coating formation apparatus characterized by the above-mentioned .
溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射手段と、この溶射手段により前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去手段と、この突起部除去手段により前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング手段と、を有し、  A thermal spraying means for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spraying material to an object to be sprayed and formed so as to protrude from the surface of the thermal spray coating when the thermal spray coating is formed by the thermal spraying means. And a protrusion removing means for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and the protrusion removed by the protrusion removing means with respect to the surface of the sprayed coating. Honing means for performing honing processing,
前記突起部除去手段は、砥石を備えた突起部除去具を、回転させつつ前記溶射皮膜の表面に沿って相対移動させることで、前記砥石を前記突起部に対して摺動させて研削し除去することを特徴とする溶射皮膜形成装置。  The protrusion removing means slides the grindstone against the protrusion to grind and remove it by rotating a protrusion removing tool provided with a grindstone along the surface of the thermal spray coating while rotating. An apparatus for forming a sprayed coating, characterized in that:
溶射用材料を溶融させた溶融金属を被溶射物に供給して溶射皮膜を形成する溶射手段と、この溶射手段により前記溶射皮膜を形成する際に溶射皮膜の表面から突出するように形成された、前記溶融金属を含む突起部を、周囲の溶射皮膜の脱落を伴うことなく除去する突起部除去手段と、この突起部除去手段により前記突起部を除去した状態で、前記溶射皮膜の表面に対してホーニング加工を施すホーニング手段と、を有し、  A thermal spraying means for forming a thermal spray coating by supplying a molten metal obtained by melting a thermal spraying material to an object to be sprayed and formed so as to protrude from the surface of the thermal spray coating when the thermal spray coating is formed by the thermal spraying means. And a protrusion removing means for removing the protrusion including the molten metal without dropping off the surrounding sprayed coating, and the protrusion removed by the protrusion removing means with respect to the surface of the sprayed coating. Honing means for performing honing processing,
前記突起部除去手段は、前記突起部に熱エネルギを付与して溶融させることで前記突起部を除去することを特徴とする溶射皮膜形成装置。  The said protrusion part removal means removes the said protrusion part by giving a thermal energy to the said protrusion part and making it melt | dissolve, The thermal spray coating formation apparatus characterized by the above-mentioned.
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