JPH02141565A - プラズマ溶射方法 - Google Patents
プラズマ溶射方法Info
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- JPH02141565A JPH02141565A JP63296864A JP29686488A JPH02141565A JP H02141565 A JPH02141565 A JP H02141565A JP 63296864 A JP63296864 A JP 63296864A JP 29686488 A JP29686488 A JP 29686488A JP H02141565 A JPH02141565 A JP H02141565A
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- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 13
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラズマ溶射方法に関する。
従来のプラズマ溶射方法を第２図模式図について説明す
る。まず装置構成として、１は被溶射体で、１ａはその
被溶射面である。２は被溶射面１ａに対向するプラズマ
溶射ガンの陽極ノズルで、冷却水通路２ａによって冷却
されており、３は先端が陽極ノズル２内へ挿入されてい
る陰極で、陽極ノズル２と絶縁体４によって電気的に絶
縁されている。５は陽極ノズル２の側部に穿設された溶
射材料粉末供給口で、６はその粉末供給ボー１〜．７は
絶縁体４に設けられた作動ガス供給口、８は陽極ノズル
２と陰極３に接続された直流電源、９は直流電源８と並
列接続された高周波発生器である。
る。まず装置構成として、１は被溶射体で、１ａはその
被溶射面である。２は被溶射面１ａに対向するプラズマ
溶射ガンの陽極ノズルで、冷却水通路２ａによって冷却
されており、３は先端が陽極ノズル２内へ挿入されてい
る陰極で、陽極ノズル２と絶縁体４によって電気的に絶
縁されている。５は陽極ノズル２の側部に穿設された溶
射材料粉末供給口で、６はその粉末供給ボー１〜．７は
絶縁体４に設けられた作動ガス供給口、８は陽極ノズル
２と陰極３に接続された直流電源、９は直流電源８と並
列接続された高周波発生器である。
このような装置によってプラズマ溶射を行うには、まず
作動ガスとしてＡ「ガスを作動ガス供給ロアより陽極ノ
ズル２内に供給し、直流電源８をオンとして陽極ノズル
２と陰極３との間に無負荷電圧を与える。次いで高周波
発生器９をオンとして陽極ノズル２と陰極３との間にア
ーク放電を発生させると、直流電源８からの電力により
連続的なアークが発生して作動ガスはプラズマガスとな
り、陽極ノズル２から高温のプラズマジェット１４とな
って噴出する。
作動ガスとしてＡ「ガスを作動ガス供給ロアより陽極ノ
ズル２内に供給し、直流電源８をオンとして陽極ノズル
２と陰極３との間に無負荷電圧を与える。次いで高周波
発生器９をオンとして陽極ノズル２と陰極３との間にア
ーク放電を発生させると、直流電源８からの電力により
連続的なアークが発生して作動ガスはプラズマガスとな
り、陽極ノズル２から高温のプラズマジェット１４とな
って噴出する。
次に図示せざる粉末供給装置の溶射材料粉末を、Ａｒガ
スによって粉末供給ボート６から溶射材料供給口５を通
って、陽極ノズル２内に供給すると、プラズマジェット
１４によって加熱加速され、高温高速の溶射材料粒子１
６となって被溶射面１ａに向かって飛んで行き、被溶射
面１ａに衝突、付着し溶射皮膜を形成する。なおプラズ
マ溶射を行う間は、陽極ノズル２の温度上昇を防止する
ために冷却水通路２ａに水を強制的に流している。
スによって粉末供給ボート６から溶射材料供給口５を通
って、陽極ノズル２内に供給すると、プラズマジェット
１４によって加熱加速され、高温高速の溶射材料粒子１
６となって被溶射面１ａに向かって飛んで行き、被溶射
面１ａに衝突、付着し溶射皮膜を形成する。なおプラズ
マ溶射を行う間は、陽極ノズル２の温度上昇を防止する
ために冷却水通路２ａに水を強制的に流している。
しかしながら、このような直流アーク放電によるプラズ
マ溶射では、プラズマ流が数百ｍ ／ ｓと高速なこと
と、プラズマの高温域が狭いために、プラズマジェット
内に供給された溶射材料粒子は完全に溶は切らないか、
又は全く未溶融のまま溶射皮膜に混入する惧れがあり、
そのため溶射皮膜の緻密性密着力の低下をまねく原因と
なる。
マ溶射では、プラズマ流が数百ｍ ／ ｓと高速なこと
と、プラズマの高温域が狭いために、プラズマジェット
内に供給された溶射材料粒子は完全に溶は切らないか、
又は全く未溶融のまま溶射皮膜に混入する惧れがあり、
そのため溶射皮膜の緻密性密着力の低下をまねく原因と
なる。
またプラズマジェットにより加熱加速された溶射材料粒
子は被溶射面に衝突付着し溶射皮膜を形成するにあたり
、衝突する際粒子は偏平化するが、溶射材料の種類及び
粒子径によっては偏平化しながら一部は飛散することが
あり、この飛散物が皮膜の緻密性、密着力を低下させる
欠陥となる惧れがある。
子は被溶射面に衝突付着し溶射皮膜を形成するにあたり
、衝突する際粒子は偏平化するが、溶射材料の種類及び
粒子径によっては偏平化しながら一部は飛散することが
あり、この飛散物が皮膜の緻密性、密着力を低下させる
欠陥となる惧れがある。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
溶射材料粒子が十分に溶融加熱され、溶射皮膜内への皮
膜を得ることができるとともに、プラズマ流速が制御で
きて付着偏平化する際の飛散物をなくすことができるプ
ラズマ溶射方法を提供することを目的とする。
溶射材料粒子が十分に溶融加熱され、溶射皮膜内への皮
膜を得ることができるとともに、プラズマ流速が制御で
きて付着偏平化する際の飛散物をなくすことができるプ
ラズマ溶射方法を提供することを目的とする。
そのために本発明は、直流印加の陰極及び陽極ノズル間
の放電によるプラズマジェットにより加熱加速された溶
射材料粒子が噴出される上記陽極ノズルの前に、絶縁円
筒及びその外周巻装の高周波印加コイルを配設し、上記
陽極ノズルからプラズマジェットを噴出させながら、上
記絶縁円筒内に高周波プラズマを発生させることを特徴
とする。
の放電によるプラズマジェットにより加熱加速された溶
射材料粒子が噴出される上記陽極ノズルの前に、絶縁円
筒及びその外周巻装の高周波印加コイルを配設し、上記
陽極ノズルからプラズマジェットを噴出させながら、上
記絶縁円筒内に高周波プラズマを発生させることを特徴
とする。
本発明方法においては、陽極ノズルに供給される溶射材
料粒子は、陽極ノズルから発生するプラズマジェットに
よって加熱加速されたうえ、高周波プラズマの広い高温
領域によって十分に溶融状態となり、溶射皮膜内に未溶
融又は不完全熔融状態の粒子の混入を防ぎ、健全な溶射
皮膜を得ることができる。
料粒子は、陽極ノズルから発生するプラズマジェットに
よって加熱加速されたうえ、高周波プラズマの広い高温
領域によって十分に溶融状態となり、溶射皮膜内に未溶
融又は不完全熔融状態の粒子の混入を防ぎ、健全な溶射
皮膜を得ることができる。
またプラズマジェットと高周波プラズマとに印加する出
力をそれぞれ調整することによって、プラズマ流速を制
御することができ、これにより溶融した粒子が被溶射面
に付着偏平化する際の飛散物をなくすことができる。
力をそれぞれ調整することによって、プラズマ流速を制
御することができ、これにより溶融した粒子が被溶射面
に付着偏平化する際の飛散物をなくすことができる。
本発明プラズマ溶射方法の一実施例を第１図模式図につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図において、■は被溶射体で、１ａはその被溶射面
である。２は被溶射面１ａに対向するプラズマ溶射ガン
の陽極ノズルで、冷却水通路２ａによって冷却されてお
り、３は先端が陽極ノズル２内へ挿入されている陰極で
、陽極ノズル２と絶縁体４によって電気的に絶縁されて
いる。５は陽極ノズル２の側部に穿設された溶射材料粉
末供給口で、６はその粉末供給ポート、７は絶縁体４に
設けられた作動ガス供給口、８は陽極ノズル２と陰極３
に接続された直流電源、９は直流電源８と並列接続され
た高周波発生器である。
である。２は被溶射面１ａに対向するプラズマ溶射ガン
の陽極ノズルで、冷却水通路２ａによって冷却されてお
り、３は先端が陽極ノズル２内へ挿入されている陰極で
、陽極ノズル２と絶縁体４によって電気的に絶縁されて
いる。５は陽極ノズル２の側部に穿設された溶射材料粉
末供給口で、６はその粉末供給ポート、７は絶縁体４に
設けられた作動ガス供給口、８は陽極ノズル２と陰極３
に接続された直流電源、９は直流電源８と並列接続され
た高周波発生器である。
１０は陽極ノズル２の前に配設された水冷石英管等の絶
縁円筒、１１は同絶縁円筒１０の外周に巻装されたコイ
ル、１２は絶縁円筒１０内に作動ガスを供給する供給口
、１３はコイル１１と結線された例えば周波数４ＭＨｚ
の高周波発振機、１４は陽極ノズル２から噴射されるプ
ラズマジェット、１５は絶縁円筒１０内に発生される高
周波プラズマ、１６は飛行する溶射材料粒子である。
縁円筒、１１は同絶縁円筒１０の外周に巻装されたコイ
ル、１２は絶縁円筒１０内に作動ガスを供給する供給口
、１３はコイル１１と結線された例えば周波数４ＭＨｚ
の高周波発振機、１４は陽極ノズル２から噴射されるプ
ラズマジェット、１５は絶縁円筒１０内に発生される高
周波プラズマ、１６は飛行する溶射材料粒子である。
このような装置構成におい′ζ、陽極ノズル２内に作動
ガスとしてＡ ｒ ５１２７ｍ１ｎを供給し、冷却され
る陽極ノズル２と陰極３との間に４０数■の無負荷電圧
を与え、高周波発生器９をオンすれば、陽極ノズル２よ
りプラズマジェット１４が噴射する。次に作動ガス供給
口１２より、Ａｒを５０７！／ｍｉｎ、又はＡｒ５０ρ
／ｍｉｎにＨ２か０２を数Ｆ／ｍｉｎ混合したのを絶縁
円筒１０内に供給しつつ、高周波発振機１３を作動させ
コイル１１に、２０ ＫＷ、 ４ ＭＨＺＯ高周波電
流を印加すると、絶縁円筒１０内に交番磁場が生じ、高
周波プラズマ１５が発生する。
ガスとしてＡ ｒ ５１２７ｍ１ｎを供給し、冷却され
る陽極ノズル２と陰極３との間に４０数■の無負荷電圧
を与え、高周波発生器９をオンすれば、陽極ノズル２よ
りプラズマジェット１４が噴射する。次に作動ガス供給
口１２より、Ａｒを５０７！／ｍｉｎ、又はＡｒ５０ρ
／ｍｉｎにＨ２か０２を数Ｆ／ｍｉｎ混合したのを絶縁
円筒１０内に供給しつつ、高周波発振機１３を作動させ
コイル１１に、２０ ＫＷ、 ４ ＭＨＺＯ高周波電
流を印加すると、絶縁円筒１０内に交番磁場が生じ、高
周波プラズマ１５が発生する。
一方溶射材料として粒度分布が１０〜４０ｐｍのＺｒＯ
，−８％（ｗｔ）Ｙ２０ｇを、図示せざる粉末供給装置
からＡｒガスによって１分間にＬｏｇの割合で、粉末供
給ポート６から溶射材料粉末供給口５を通って、陽極ノ
ズル２内に供給する。
，−８％（ｗｔ）Ｙ２０ｇを、図示せざる粉末供給装置
からＡｒガスによって１分間にＬｏｇの割合で、粉末供
給ポート６から溶射材料粉末供給口５を通って、陽極ノ
ズル２内に供給する。
かくして溶射材料粒子１６はプラズマジェット１４によ
っ′ζ加熱加速され、更に高周波プラズマ１５によって
加熱−ｆ６融が促進され、未熔融又は不完全熔融の粒子
は完全に溶融状態になる。溶融して飛行する溶射材料粒
子１６は被溶射面ｌａに付着し溶射皮膜を形成する。
っ′ζ加熱加速され、更に高周波プラズマ１５によって
加熱−ｆ６融が促進され、未熔融又は不完全熔融の粒子
は完全に溶融状態になる。溶融して飛行する溶射材料粒
子１６は被溶射面ｌａに付着し溶射皮膜を形成する。
なお、直流電源８及び高周波発振機１３の出力を調整す
ることによって、プラズマジェット１４及び高周波プラ
ズマ１５の流れを制御することができ、それにより溶射
材料粒子１６の運動エネルギを制御して、被溶射面１ａ
に付着する際の飛散を少なくすることができる。
ることによって、プラズマジェット１４及び高周波プラ
ズマ１５の流れを制御することができ、それにより溶射
材料粒子１６の運動エネルギを制御して、被溶射面１ａ
に付着する際の飛散を少なくすることができる。
このようにして本発明方法によれば、プラズマジェット
１４と高周波プラズマ１５を同時に発生させながら溶射
するため、プラズマジェット１４によって十分加熱され
ないか全く加熱されなかった溶射材料粒子１６は高周波
プラズマ１５によって十分に溶融加熱され、これによっ
て、被溶射面１ａの溶射皮膜内への未溶融又は不完全熔
融粒子の混入を防ぐことができ、健全な溶射皮膜を得る
ことができる。またプラズマジェット１４と高周波プラ
ズマ１５に印加する出力をそれぞれ調整することによっ
て、プラズマ流速を制御でき、溶融した粒子が被溶射面
１ａに付着偏平化する際の飛散物をなくすことができる
。
１４と高周波プラズマ１５を同時に発生させながら溶射
するため、プラズマジェット１４によって十分加熱され
ないか全く加熱されなかった溶射材料粒子１６は高周波
プラズマ１５によって十分に溶融加熱され、これによっ
て、被溶射面１ａの溶射皮膜内への未溶融又は不完全熔
融粒子の混入を防ぐことができ、健全な溶射皮膜を得る
ことができる。またプラズマジェット１４と高周波プラ
ズマ１５に印加する出力をそれぞれ調整することによっ
て、プラズマ流速を制御でき、溶融した粒子が被溶射面
１ａに付着偏平化する際の飛散物をなくすことができる
。
要するに本発明によれば、直流印加の陰極及び陽極ノズ
ル間の放電によるプラズマジェットにより加熱加速され
た溶射材料粒子が噴出される上記陽極ノズルの前に、絶
縁円筒及びその外周巻装の高周波印加コイルを配設し、
上記陽極ノズルからプラズマジェットを噴出させながら
、上記絶縁円筒内に高周波プラズマを発生させることに
より、溶射材料粒子が十分に熔融加熱され、溶射皮膜内
への皮膜を得ることができるとともに、プラズマ流速が
制御できて付着偏平化する際の飛散物をなくずことがで
きるプラズマ溶射方法を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
ル間の放電によるプラズマジェットにより加熱加速され
た溶射材料粒子が噴出される上記陽極ノズルの前に、絶
縁円筒及びその外周巻装の高周波印加コイルを配設し、
上記陽極ノズルからプラズマジェットを噴出させながら
、上記絶縁円筒内に高周波プラズマを発生させることに
より、溶射材料粒子が十分に熔融加熱され、溶射皮膜内
への皮膜を得ることができるとともに、プラズマ流速が
制御できて付着偏平化する際の飛散物をなくずことがで
きるプラズマ溶射方法を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
第Ｆ図は本発明プラズマ溶射方法の−・実施例を示す模
式図、第２図は従来のプラズマ溶射方法を示す模式図で
ある。 １・・・被溶射体、１ａ・・・被溶射面、２・・・陽極
ノズル、２ａ・・・冷却水通路、３・・・陰極、４・・
・絶縁体、５・・・溶射材料粉末供給口、６・・・粉末
供給ボート、７・・・作動ガス供給口、８・・・直流電
源、９・・・高周波発生器、１０・・・絶縁円筒、１１
・・・コイル、１２・・・作動ガス供給１−１．１３・
・・高周波発振機、１４・・・プラズマジェット、１５
・・・高周波プラズマ、１６・・・溶射材料粒子。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 図
式図、第２図は従来のプラズマ溶射方法を示す模式図で
ある。 １・・・被溶射体、１ａ・・・被溶射面、２・・・陽極
ノズル、２ａ・・・冷却水通路、３・・・陰極、４・・
・絶縁体、５・・・溶射材料粉末供給口、６・・・粉末
供給ボート、７・・・作動ガス供給口、８・・・直流電
源、９・・・高周波発生器、１０・・・絶縁円筒、１１
・・・コイル、１２・・・作動ガス供給１−１．１３・
・・高周波発振機、１４・・・プラズマジェット、１５
・・・高周波プラズマ、１６・・・溶射材料粒子。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第 図
Claims (1)
- 直流印加の陰極及び陽極ノズル間の放電によるプラズマ
ジエットにより加熱加速された溶射材料粒子が噴出され
る上記陽極ノズルの前に、絶縁円筒及びその外周巻装の
高周波印加コイルを配設し、上記陽極ノズルからプラズ
マジェットを噴出させながら、上記絶縁円筒内に高周波
プラズマを発生させることを特徴とするプラズマ溶射方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296864A JPH02141565A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | プラズマ溶射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296864A JPH02141565A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | プラズマ溶射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141565A true JPH02141565A (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17839151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296864A Pending JPH02141565A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | プラズマ溶射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02141565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03287754A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Toyonobu Yoshida | 複合プラズマによる酸化物皮膜の形成方法 |
| JPH0436455A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶射皮膜形成方法 |
| JPH06108221A (ja) * | 1990-05-29 | 1994-04-19 | Electroplasma Inc | 熱噴射式プラズマ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213862A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ溶射方法 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63296864A patent/JPH02141565A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213862A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ溶射方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03287754A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | Toyonobu Yoshida | 複合プラズマによる酸化物皮膜の形成方法 |
| JPH06108221A (ja) * | 1990-05-29 | 1994-04-19 | Electroplasma Inc | 熱噴射式プラズマ装置 |
| JPH0436455A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶射皮膜形成方法 |
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