JPH02229728A - ガラス成型プランジャーの高温吹付け式製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガラス成型プランジャ、とくに高温吹付けを
用いるガラス成型プランジャの製造方法に関する． 〔発明の背景〕 火焔吹付けとしても知られている高温吹付けは、金属ま
たはセラミックのような熱融解性材料の融解または少く
とも熱軟化を行い、かつこの軟化された粒状の材料を被
覆される表面に向って推進する工程を含む．加熱された
粒子はそれらの粒子が急冷却されて固着される表面を打
つ．米国特許第３，４５５，５１０号（ロトリコ、Ｒｏ
ｔｏｌ　ｉｃｏ）に記載されているような高温吹付けガ
ンがこれらの粒子を加熱および推進するのに用いられて
いる．この形式の高温吹付けガンにおいて、熱融解性材
料は粉末状態で吹付けガンに供給される．このような粉
末は一般に、小粒子、たとえば１００メッシュの米国標
準網目サイズ（１４９ミクロン）と約２ミクロンの間の
大きさである．粉末吹付け用の熱量は一最に、燃焼火焔
またはアーク発生されたプラズマ火焔から得られる．粉
末を伴出しかつこれを移送する担送ガスは、燃焼ガスの
一部か、窒素などの不活性ガスが用いられ、あるいは簡
単に圧縮空気を用いることもできる． 或る種の高温吹付け用材料の品質のよい被覆は高速度で
の吹付けによって得られている。プラズマ吹付けは多く
の点で高速度を用いることによって成功が認められてい
るが、高速度プラズマ流中へ横方向に粉末を給送するこ
とによって受けなければならない非均等な加熱および／
または粉末の弱い伴出現象を免かれない． ロケット型の粉末吹付けガンが最近になって実用化され
、米国特許第４，４１６，４２１号（プローニングＢｒ
ｏｗｎｉｎｇ）においてその典型が示されている．この
形式の吹付けガンは、ノズルまたは開口通路を通して高
圧の燃焼流出物が指向される内側燃焼室をもつ．粉末は
加熱されるノズル室内に給送され、燃焼流出物によって
推進される． フランス特許第１　，　０４１　，　０５６号、および
米国特許第２，　３１７，　１７３号（ブリークレー、
旧ｅａｋｌｅｙ）に高速度吹付け装置として短小ノズル
吹付け装置が開示されている。粉末は燃焼ガスの環状流
内で融解室内へ軸方向に給送される．融解室の壁に沿っ
て、燃焼ガス流の外側に環状の空気流が同軸的に射出さ
れる．加熱された粉末を含む吹付け流が燃焼室の開口端
から出射する． 硼素一珪素−ニッケル系の吹付け溶接合金が当業界にお
いて知られ、これはニッケル基質を含み、この基質に比
較的低い比率の硼素および珪素が添加されて、ニッケル
基質合金の流動特性を向上する．クロムのような他の要
素がこの種のニッケル基質合金にしばしば含まれる． そのような合金は溶接および半田付けに用いられ、とく
に鋼または調合金のような、基材料上への融解または溶
接されたかぶせ材料として適用される被覆材用に用いら
れる．要素として硼素および珪素がニッケルまたはニッ
ケル基材合金に付加されると、合金または合金の融解中
に合金化される表面の流動材として作用する．この理由
から、そのような合金は「自己流動性合金」として知ら
れている． 硼素・ニッケル合金の融解被覆を付着するのにしばしば
用いられる１つの方法は、「吹付け溶接」として知られ
ているものである．吹付け溶接は、上述の米国特許第３
，４５５，５１０号で開示さた燃焼粉末吹付けガンのよ
うな形成のものを用いて被覆される表面上に合金を吹付
ける第１の金属吹付け段階、およびこの被覆をその場所
に融解する第２の段階を含む．この金属吹付け作用は任
意の既知の金属吹付け技術によって実施でき、この場合
、吹付けされる材料はそれが融解されまたは加熱軟化さ
れる加熱区域内に給送され、この区域から材料は細分化
された形態で溶融または熱可塑化状態で被覆される表面
上に推進される．金属吹付け方法で被覆が付着されたの
ちに、被覆は吹付け溶接の実施中に融解される．この融
解作用は炉内で、あるいはこれとは別に被覆された表面
に加熱トーチを直接に作用させて行なうことができる．
自己流動性合金および典型的な組成は米国特許第２，８
７５．０４３号（トール、Ｔｏｕｒ）に詳細に記載され
ている。

自己流動性合金の融解された被覆はそれ自身で十分な耐
摩耗性を有しているが、吹付けに先立って合金粉末と炭
化物粉末のような硬質粒子を混合することによって、さ
らにすぐれた耐摩耗性が得られる．このような炭化物は
、英国特許第８６７，４５５号に開示されたようなコバ
ルト基質中に炭化タングステンなどの金属結合材を含む
のが一般的である．炭化物含有の有無は別として、融解
された高温吹付け自己流動性合金の被覆は、極めて高度
の仕上げ状態に研摩または磨《ことができる。

このような被覆の耐摩耗性および仕上がりを必要とする
特別な適用例はガラス成型プランジャの作成である．び
んのようなガラス物品の製造において、その初期段階は
少量の加熱軟化されたガラス中に加熱された棒状のプラ
ンジャを射出してその中に初期の孔をつくることである
．このガラスは、次に、この孔の中に加えられた圧縮空
気を用いて所定形状に吹付けられる．この場合、重要な
ことは、ガラス物品中に欠陥が生ずるのを防ぐために、
プランジャは平滑な形状と優れた鏡状の仕上げ面をもた
なければならないことである。プランジャ表面内の小さ
い不具合個所でも、プランジャを用いての爾后の作業に
おいてガラスに大きい欠陥を形成させることになる。

摩耗および仕上り能力の理由から、高温吹付けは長年の
間、ガラス成型プランジャを製造しかつ再磨きをかける
ことが用いられていた．米国特許第４，３８２，８１１
号（ルッシェル、Ｌｕｓｃｈｅｒ他）にこのような利用
実例が述べられている．自己流動性合金と混合された酸
化物粉末がこの特許中に記述されているが、自己流動性
合金は、炭化物との混合の有無に拘らず極めて一般的に
プランジャに対して用いられている． しかし、これに伴なう問題は、欠陥を伴なわずにガラス
成型プランジャ上に高温吹付けおよび融解することは極
めて困難でありかつ技術に錬らなければならないことで
ある．吹付けに関する諸因子は重要であって、ガス流の
精密な制御、吹付け距離、流動速度、吹付け速度および
温度制御が必要である．さらに、被覆の仕上げに際して
は、プランジャのテーパ形状はプランジャの頂部におい
て過熱を生ずる。その結果、十分に熟練した限られた作
業者だけがこの仕事を実施するから、高価となりかつ高
い廃棄率を生ずる． ゆえに、本発明の目的は、ガラス成型プランジャ製造の
改良方法、ガラス成型プランジャの改良された高温吹付
け式製造方法、および技術的な依転度、廃棄率および費
用が低いガラス成型プランジャの製造を提供するにある
． 〔発明の要約〕 上述の、および他の目的は、燃焼室および超音速で周囲
雰囲気中に燃焼生成物を准進する開口通路をもつ燃焼室
装置を有する高温吹付けガンを使用する本発明によるガ
ラス成型プランジャの製造方法によって達成できる．こ
の方法は、高温吹付けられた被覆を受承するガラス成型
プランジャ基材を準備し、自己流動性合金粒子を含む粉
末を開口通路から給送し、開口通路から出射する粉末を
含む超音速の吹付け流をつくるのに十分な圧力で燃焼ガ
スと酸素の可燃性混合気を燃焼室内に射出しかつ燃焼し
、この吹付け流をガラス成型プランジャ上に被覆をつく
るためにガラス成型プランジャに向けて指向し、かつこ
の被覆を磨き表面となるように研摩仕上げを施こす工程
を含む．好適な自己流動性合金は本質的に、１０％ない
し１８％のクロム、２％ないし４％の硼素、４％までの
珪素、全部で９％のモリブデン、銅、鉄およびタングス
テンのうちの１種または２種、０，１５％ないし１．０
％の炭素、残りはニッケルおよび／またはコバルトから
成る． 別の実施例では、この粉末は本質的に自己流動性合金粒
子および炭化物粒子から成る混合物である。炭化物粒子
はこの混合物の重量比で約３０％ないし７０％を構成し
かつコバルト基質中の本質的に５ミクロン炭化タングス
テン準粒子から成ることが好適である．コバルトは炭化
タングステンとコバルトの総量の重量比で約１２％ない
し２０％を構成する． 一好適実施例において、高温吹付けガンは、ノズル面を
もつノズル部材とノズル部材から延びる管状のガスキャ
ップを含み、これらのキャップは開口端とノズル面で境
界された反対端とによって燃焼室を構成する内方へ面す
る円筒形壁を有する。

この方法は次に、高温吹付けされた被覆を受承するガラ
ス成型プランジャ基材を準備し、大気圧以上少くとも２
バールの圧力で燃焼ガスと酸素の可燃性混合気の環状流
をノズルから同軸的に燃焼室内に射出し、加圧された不
燃性ガスの環状外側流を円筒形壁に隣接して可燃性混合
気の環状流の半径方向外方に射出し、熱安定性非融解性
芯部と熱軟化性表面をもつ粒子から成る粉末を担送ガス
中でノズルから軸方向へ燃焼室内に給送し、加圧された
ガスの環状内側流を可燃性混合気と粉末状の担送ガス間
で燃焼室内へ同軸的にノズル部材から射出し、可燃性混
合気を燃焼室内で燃焼して細分された形態の熱融解性材
料を含む超音速吹付け流が開口端から推進され、吹付け
流を基打上に被覆をつくるために基材に向けて指向し、
かつ被覆を磨き仕上げ面を得るために研摩仕上げする工
程を含む． 〔実施例の説明〕 本発明を実施する好適な高温吹付け装置の一実施例は本
発明の譲渡人に譲渡されかつその詳細については下記で
述べられている係属米国特許出願第１９３．０３０号、
１９８８年５月１１日出願、に開示されている．本装置
は第１図および第２図にその水平断面が示されている．
高温吹付けガン１０は、それに取り付けられたガスキャ
ップ】４の形態をもつ管状部材を有するガス頭部Ｉ２、
ガス頭部ｌ２への燃料、酸素および空気供給用弁部分１
６、およびハンドル１７を具備している．弁部分１６は
、燃料ガス用のホース継手１８、酸素用のホース継手１
９、および空気用ホース継手２０をもつ。これら３つの
継手は、それぞれ、燃料源２１、酸素源２２および空気
源２４からホースを介して連結されている．シリンダ弁
２６内のオリフィス２５は上記継手からガン内へのそれ
ぞれのガス流量を制御する，弁およびその関連構成要素
は、たとえば米国特許第３．５３０，８９２号（チャー
ロップ、Ｃｈａｅｒｌｏｐ）に開示された形式のもので
、一対の弁レバー２７、およびプランジャ２８とばね２
９とＯリング３０を含むそれぞれのガス流動部用の密封
手段を含む。

ガス頭部ｌ２内の対応中心孔内に円筒形のサイフォンプ
ラグ３ｌが嵌装され、かつ該プラグ上の複数のＯリング
３２が気密シール状態を保っている。サイフォンブラグ
３１は中心通路３４を有するチューブ３３を有している
．サイフォンプラグ３ｌはさらに、環状溝３５および複
数の連通路３Ｂ（その２つが示されている）をもつ環状
溝３６を有している．第２図に示されているように、シ
リンダ弁２６の開き位置において、酸素はホース４０に
よって継手１９および弁２６を通って通路４２に送られ
、そこから溝３５に流入し通路３日を流通する．燃料ガ
スをガスｉｌｌ２１からホース４６を通って継手１８、
弁２６および通路４８を経て溝３６に流入する上記とＷ
４４以の構成を有し、酸素と混合し、それから可燃性混
合気として通路３８と整合された通路５０を通って環状
溝５２に流入する。

環状溝５２は、ノズル部材５４の後方部分に設けられた
複数の通路５３にこの混合気を給送する．詳細について
第３図を参照し、ノズル部材５４は管状内側部分５５お
よび環状外側部分５６で構成されることが好適である．
　（本文および特許請求の範囲に用いられている「内側
のＪとは軸線に向う方向を、また「外側の」とは軸線か
ら遠ざかる方向について表わす．また、「前方の」また
は「前方へ」とはこの吹付けガンの開口端に向う方向を
、また「後方の」または「後方へ」とは上記と反対方向
について言う．）外側部分５６は、可燃性混合気の環状
流を燃焼室内に射出する外側の環状オリフィス装置を形
成する。このオリフィス装置は、内側部分の外壁５８に
よって境界された半径方向内向き側部をもつ前方環状開
口５７を有することが好適である．環状開口通路５３に
連通ずるオリフィスシステムは、複数の、正確に間隔を
保って形成されたオリフィスでしかも好ましくは１つの
環状オリフィスとする． 整合された溝５２から流入する可燃性混合気は単数また
は複数のオリフィス５９を通過して環状開口５７内で点
火された環状流をつくる。ノズルナット６０がノズル５
４およびサイフォンプラグ２８をガス頭部上に保持する
．２つの別の０リング６ｌが気密シールのためにノズル
５４とサイフォンプラグ３１間に適切に着座されてμる
．バーナノズル５４は保持リング６４によって所定位置
に保持されかつノズルから前方へ延びるガスキャップ１
４内に延びる．ノズル部材５４は管状通路３３から前方
へ延びる、担送ガス中の粉末用の軸方向中心孔６２をさ
らに備えている．これとは別に、この粉末は吹付けガン
の軸線６３に接近して設けられた小径のオリフィスリン
グ（不図示）を通って射出されることもできる．第４図
において、対角通路６４がチュブ３３から粉末継手６５
に後方へ延びている．給送ホース６６、およびしたがっ
て中心孔６２は、給送ホース６６を用いて圧縮空気のよ
うな圧力ガス源６８から担送ガス中に伴出された粉末給
送器６７からの粉末を受入れる．粉末給送器６７は普通
の、または所望の形式のものが使用できるが、粉末を吹
付けガン１ｏ内の燃焼室８２内に送入できる十分に高い
圧力で担送ガスを送出できなければならない． 再び第２図および第３図について、空気または他の不燃
性ガスが該ガス源２４からホース６９、さらにガス用継
手２０を通り、シリンダ弁２６から通路７０を経てリテ
ーナリング弁６４内部の空所７１に流通される。ノズル
ナット６０内の横方向開口７２は、ガスキャップｌ４内
の円筒形燃焼室８２を有する空所７１と連通ずるので、
空気はこれらの横方向開口７２を通り空所７１からの外
側さや部分としてこれらの横方向開口７２を通り、それ
からノズル５４の外側面と溝六８４が延びている燃焼室
８２を形成する内向きに面する円筒壁８６との間の環状
溝穴８４を流通する．この流れは内側流と混合する環状
外側流として燃焼室を通り続け、ガスキャップｌ４内の
開口端８８における開口通路から流出する．燃焼室８２
はノズル５４の面８９によってその反対側の後端で境界
されている。

好ましくは、燃焼室８２は軸線と或る角度をもってノズ
ルから前方へ先細り形状をもち、この角度は約２０＠と
１０’の間、たとえば５ｍとすることが適切である．溝
穴８４も軸線と或る角度をもって前方へ先細り形状をも
つことが好適で、その角度は約１２＠とｌ６″との間、
たとえば１４．５”とすることが、最も好適である。さ
らに溝穴８４は環状の空気流をつくるための十分な長さ
、たとえば燃焼室の長さ１０２に相当し、しかもこの長
さ１０２の１７２よりも少くとも大きく形成しなければ
ならない。さらに、燃焼室８２は、溝穴よりも小さい角
度をもって、最も好ましくは約８°と１２°との間、た
とえば１０゜未満、先細り形状を形成しなければならな
い。この形態は燃焼室に対して先細り状の空気流を提供
し、燃焼室壁土に粉末が蓄成・されるのを最小にする． この空気流の速度は、後方に設けられた細いオリフィス
９２内のような溝穴８４の上流で、あるいは別段の流量
調整器を用いて制御されなければならない．たとえば、
溝穴の長さが８１、その幅が１５一円上で０．３８ｍｍ
，および吹付けガンへの空気圧（空気源２４）が４．９
ｋｇ／ｃｓ”（７０ｐｓｉ）の条件で、燃焼室８２内で
４．２ｋｇ／ｃｓ”　（６０ｐｓｉ）の圧力で４２５標
準ｊ！　／ｓｉｎ（９００ｓｃｆｈ）の総空気流速が得
られる。

また、既出の米国特許第３．５３０，８９２号において
開示されているように弁２６がブリーダ孔と整合してい
る点火位置において、弁２６内の空気孔９０は点火のた
めの空気流量を提供し、かつ上述の角度および寸法は逆
火を起こさずに点火できるために重要である．　（空気
孔９０と類似の点火用の酸素および燃料用の弁２６内の
ブリーダ孔は図示されていない．）ノズル部材５４の内
側部分５５は、ボルト円（たとえば、２．５７ｍ−直径
）上の複数の平行な内側オリフィス９１　（たとえば、
８個の０．８９ｍｓ＋直径のオリフィス）を有しており
、これらのオリフィスはノズルの中心孔６２から射出す
る中心の給送粉末まわりに環状の内側さや状ガス流、好
ましくは空気流を提供する．この内側さや状空気流は壁
８６上への粉末金属の蓄成傾向を減少するのに大いに貢
献する．さや状空気流は、通路７０から導路９３（第２
図）を通ってサイフォンプラグ３１の後方部分まわりの
環状溝９４および少くとも１つのオリフィス９６を経由
したチューブ３３に隣接する環状空所９日に流入する．
十分な空気量と燃焼室８２の壁８６に向って外方へ粉末
を不都合に旋転させる渦流を最小にするだめに、少くと
も３つのこのようなオリフィス９６を設けることが好適
でる．内側のさや状空気流は、外側のさや状流体速度の
１％と１０％との間、好ましくは約２％と５％の間、た
とえば約３％であることが適切である．内側のさや状空
気流はこれとは別にその制御を一層よくするために外側
のさや状空気とは無関係に調整することもできる。

粉末の蓄成の機会は、第２図および第３図に示すように
ノズル部材の内側部分５５をその外側部分５６の前方へ
燃焼室８２内に突出させることによってさらに僅少にさ
れる．燃焼室８２の長さ１０２はノズル面８９から開口
端８８への、すなわちノズルの最前方点から開口端への
最短距離として定めることができる。内方部分の最前方
点は、燃焼室長さ１０２の約１０％と４０％と゜の間、
たとえば３０％の距離だけ外側部分５６から前方へ突出
しなければならない．第２図および第３図には内側部分
の一好通形態が示されている。環状の開口５７を形成す
るノズルの内側部分５５の外壁５８について、この壁５
８は軸線への内向き曲率をもつ環状開口から前方へ延び
なければならない。この曲率は均等でなければならない
．たとえば、図示のように、内側部分５８上に一般に半
球形表面８９を形成するように定めなければならない．
それにより、燃焼火焔が内向きに引かれて流れを燃焼壁
８６から離れて保つことが信ぜられている． 本発明に含まれる高温吹付けガンのさらに詳細な一実施
例として、サイフォンブラグ３１は、それぞれが１．５
１ｍ＋＊直径の酸素通路３８を８個有し十分な酸素流量
を提供し、かつ混合ガス用として直径１．５１ｍｍの通
路が設けられている．このガス頭部内には３．６ｓｎ直
径の中心孔６２が形成され、かつガスキャップの開口端
８８はノズルの面から０．９５ｃｍである（長さ１０２
）．よって、粉末を伴出させる燃焼室８２は比較的その
長さが短か《、一般に開口端８８の直径の約１倍と２倍
と間でなければならない。

円筒形の燃焼室への各ガスの供給は十分な高い圧力で、
たとえば大気圧以上少くとも３０ｐｓｉ（２．１ｋｇ／
ｃｔａ”で、提供され、かつ点火栓などを用いる等通常
の方法で点火され、それにより、燃焼されたガスおよび
空気は粉末を随伴しつつ超音速流として開口端から出射
するであろう．燃焼熱は基打上に被覆を累積するような
粉末材料を少くとも軟化されるものである。衝撃ダイヤ
モンド形状が観測されなければならない．環状の流動形
態を有するから、ノズル出口を膨張形式にすることは超
音速流を達成するには不必要である． 燃焼ガスはプロパンまたは水素あるいはこれに類するも
のが使用できるが、燃焼ガスはプロピレンガス、あるい
はメチルアセチレン・プロバジェンガス（　ｒＭＰｓＪ
　）が適切である．これらのガスは逆火を起こさずに比
較的高い速度の吹付け流およびすぐれた被覆性を達成で
きる．たとえば、吹付けガンへの約７ｋｇ／ｃｍ”ゲー
ジ（大気圧以上）のプロピレンまたはＭＰＳ，　１０ｋ
ｇ／ｃｍ”の酸素および５．６ｋｇ／ｃｍ”の空気を用
いれば、少くとも８つの衝撃ダイヤモンド形状が粉末流
を伴わずに吹付け流中で容易に見ることができる．吹付
け流１１０の中のこれらの衝撃ダイヤモンド形状は第５
図に示されている．被覆１１４が吹付けられるガラス成
型プランジャ基材１１２の位置は、第６図に示されるよ
うに、第５番目のダイヤモンドの完了位置で、たとえば
、約９ｃｍの吹付け距離にあることが適切である．基材
の準備は、被覆の厚さおよび被覆の精粗に対して通常用
いられる方法で該表面を吹付ける格子を考慮に入れたサ
イズに加工することを含む．この基材は円筒形で、かつ
被覆中はへ冫ドストップ内で回転される． 本発明によれば、自己流動性合金が、たとえば既述の米
国特許第４．４１６．４２１号に開示されたような吹付
けガンを用いて超音速燃焼高温吹付けによってガラス成
型プランジャ基材上に被覆されるが、既出の出願第１９
３，０３０号に概説したような被覆材料の内部蓄成から
可成り免かれおよびその他の利点を得るために詳細に記
述された形式の吹付けガンを使用することが好ましい．
さらに、従来の高温吹付け方法より優れた、技術上の依
存度と破棄率が実質的に減少した状態で高品質の被覆が
達成できたことが顕著に発見された。

さらに、高速の利用に伴って、無きすの艶のある仕上げ
面を得るために被覆を後刻融解することがしばしば不必
要となり、それにより費用の嵩みばかりでなく附随する
諸問題点に起因する個有の技術上の負担を必要とする工
程を無《すことができる．融解は火焔トーチ、あるいは
好ましくは低大気圧状態での制御式炉のような普通の方
法で実施される。

吹付けられたときの被覆の厚さは約０．７■ｌから１．
３■一である．グラインダによる被覆の除去量は、吹付
けされかつ溶融された従来技術の被覆が０．５ｍｍであ
るのに比べて一般に約０．１５ｍ−ないし０．３ｍｍで
ある． 自己流動性合金は、既述の米国特許第２．８７５，０４
３号および英国特許第８６７，４５５号に開示された昔
通種頬のものである．ガラス成型プランジャ用の一好適
合金は、本質的に約１０％〜１８％のクロム、２％ない
し４％の硼素、４％までの珪素、全部で９％までのモリ
ブデン、銅、鉄およびタングステン、０．１５％ないし
１．０％の炭素、残りがニッケルまたはコバルトからな
り全部で１００％となるものである。自己流動性合金は
、そのままでも使用されるが、融解性または他の特性を
向上するために、単純なニッケル・クロム合金、合成二
冫ケル・アルミニウム粉末またはモリブデンのような他
の金属と混ぜて使用することもできる。

自己流動性合金粉末粒子に最適な耐摩耗性を付与するた
めに、これらの粉末粒子は既出の米国特許第４，３８２
．８１１号の酸化物粒子、硼化物または窒化物、あるい
はニッケル結合炭化チタニウムのような炭化物等の硬質
非金属粒子と混合さなければならない．完全を期するた
めには、硬質粒子は、一般に重量混合比で約３０％ない
し７０％の範囲内になければならない炭化物粒子である
。さらに好ましくは、この炭化物粒子はコバルト基質中
のタン炭化タングステンで必然的に構成されかつ、最適
の仕上げ状態を得るためには、炭化タングステンはコバ
ルト基質中において概ね−５ミクロンの準粒子の形態を
もつ。とくに準粒子は約１ないし２ミクロンであること
が最適である．このような粒子は炭化タングステンおよ
びコバルト総量に対して重量比で約１２％ないし２０％
を占めるコバルトとこのような準粒子とを焼結してつく
られる。これとは別に米国特許第３，６１７，３５８号
（デイトリッチ、Ｄｉ　Ｌｔｒｉｃｈ）に記述されてい
るような吹付け乾燥によってつくることもできる． 実開一上 ガラス成型プランジャ基材は、軟鋼材から加工して、長
さ１２．７ｃｍ，丸味をもったそのプランジャ端におい
て１．３ｃｍ＋まで細くテーパしたその把持端において
２．５ｃｍの直径のものにつくられた．表面は空気圧４
．２ｋｇ／ｃｍ”（６０ｐｓｉ）でＧ２４／４０の酸化
アルミニウム細粉吹付けによって形成された．Ｎ．　Ｙ
．州、ウエストバーリイ−　（Ｗａｓ　ｔｂｕｒｙ）の
、パーキン・エルマ（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ）社に
よって市販されているＭｅＬｃｏ　３４Ｆと類似の混合
粉末（サイズを除いて）が準備され、これは５０％の自
己流動性合金と５０％の炭化タングステン／コバルトら
成る。

この合金はクロム１７％、鉄４％、硼素３６５％、珪素
４％、炭素１％、残りはニッケルおよび附随不純物から
成る（ＡＭＳ　　４７７５Ａ合金）．合金粉末サイズは
−５３＋１０ミクロンである．炭化物は１２％コバルト
接合炭化タングステンで、米国特許第３，６１７，３５
８号の実例１に記載のものと概ね等しい吹付け乾燥によ
ってつくられた約１ないし２ミクロンの準粒子を用いた
．炭化物のサイズは−５３＋　１０ミクロンである。

この混合物は、Ｎ．　Ｙ　　州、Ｗｅｓ　Ｌｂｕｒｙの
、Ｐｅｒｋｉｎ−　Ｅｌｍｅｒ社によって市販されてい
るＭｅ　ｔｒｏ型ＤＪ（ＴＭ）ガンがとくに好適な、第
１図ないし第３図について既述された好適装置を用いて
吹付けられ、この場合、３挿入体、３射出器、ｒ　Ａ　
Ｊ殻体、２サイフォンプラグおよび２空気キャップが用
いられている。酸素は１０．５ｋｇ／ｃａ＋”（１５０
ｐｓｉｇ）および２１２ｊ！　／ｓｉｎ　（４５０ｓｃ
ｆｈ）　、プロピレンガスは７．０ｋ．　／ｃｍ”（ｌ
ｏＯｐｓｉｇ）で４７　１　／ｗｉｎ（１００ｓｃｆｈ
）、および空気は５．３ｋｇ／ｃ＋ａ”（７５ｐｓｉｇ
）で２９０ｆｆｉ　／ｗｉｎ（６１５ｓｃｆｈ）であっ
た。１９８８年１０月２１日出願の譲渡人の係属出願米
国特許出願第　　　　号（弁理士文書番号１’ｌＥ３８
８１）に開示されかつＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌａ＋ｅｒ社に
よって市販されているＭｅｔｃｏ型ＤＪＰ粉末給送器が
用いられて、８．８ｋｇ／ｃ＋＋＋”　（１２５ｐｓｉ
ｇ）で７　１／ｒａ＋ｎ　（１５ｓｃｆｈ）の窒素担送
ガス内で６０１ｍ／ｓｉｎ（８　１ｂｓ／ｈｒ）で混合
粉末が給送された．吹付け距離は、２０ｃ＋ｍ（８ｔｎ
）である． このようにして吹付けられた被覆は、通常、ダイヤモン
ドホイールで研摩されかつ磨かれる。ダイヤモンドホイ
ールは５５００面ｆｔ／ａ＋ｉｎ（１６７５ｍ／ｍｉｎ
）で、用いられ、粗研摩には２４０細粒ホイールを、サ
イズ研摩には細粒ホイールを、および仕上げ研摩には６
００細粒ホイールが用いられた．磨き仕上げには、ダイ
ヤモンドコンパウンドが用いられた，（本文および特許
請求の範囲で用いられる「研摩仕上げ」とは、被覆され
た表面上に実施される仕上げを遂行するのに通常用いら
れるすべての工程および精密研摩および磨き工程を含む
ものとする）。

鏡状の５ミクロンａａ仕上げが達成された．完成ガラス
成型プランジャはその目的用として極めて優れたもので
あった。

災．ＬＪ− 実例１が、２５ｃｍの吹付け距離を用いる以外は反復さ
れた。同様の結果が達成され、技術上の信頼性内での公
差を示した。

裏班一主 研摩工程の前に事前融解吹付けを実施することを除き実
例ｌの方法が反復された。融解は１０００ないしｌ０７
５゜Ｃの水素雰囲気中で１５分間炉内で実施された。研
摩および磨き工程後に４ミクロンａａの仕上げが得られ
た。

尖炭一土 炭化物が混合粉末から除かれ、すなわち正味の自己流動
性合金のみを用いることを除き、実例１の方法が反復さ
れた．最終表面仕上げとして４ミクロンａａが得られた
．ガラス物体を作るのに用いる方法も同様であるが、こ
の場合、プランジャの寿命は正味合金の摩耗が大きいの
で短縮される。

特定の実施例を参照しつつ以上のごとく本発明を説明し
たが、本発明の精神右よび待許請求の範囲内に含まれる
種々の変更および改変を実施できることは当業者には明
らかになるであろう．ゆえに、本発明は特許請求の範囲
またはそれらと相当する範囲によってのみ限定されるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられる熱式吹付けガンの立面図
、 第２図は、第１図の２−２−に沿った断面図、第３図は
、第２図の断面の前方端の拡大図、第４図は、第１図の
４−４に沿ってとられた断面図で、関連の動力給送シス
テムの構成図を含み、第５図は、本発明による超音速吹
付け蒸気を発生する第１図の吹付けガンの解説図、およ
び第６図は、所定位置に設置された基材に対する第５図
の吹付けガンの図を示す． 図中の符号：１０・・・熱式吹付けガン，ｌ２・・・ガ
ス頭部、　　　　１４・・・ガスキャップ，１６・・・
弁部分，　　　　　　１７・・・ハンドル１Ｂ・・・ホ
ース継手，１９・・・ホース継手，２０・・・ホース継
手，２１・・・燃料源，２２・・・酸素源，２４・・・
空気源，２５・・・オリフィス，２６・・・シリンダ弁
．２７・・・弁レバー，２８・・・プランジャ，２９・
・・ばね， ３１・・・サイフォンプラグ， ３３・・・チューブ， ３５・・・環状溝， ３８・・・連通路 ４２・・・通路 ４８・・・通路 ５２・・・環状溝， ５４・・・ノズル部材， ５６・・・管状外側部分． ５８・・・外壁 ６０・・・ノズルナット， ６２・・・軸方向中心孔． ６４・・・対角通路 ６６・・・給送ホース． ６８・・・圧力ガス源． ７０・・・通路 ７２・・・横方向開口， ８４・・・環状溝穴， ８８・・・開口端 ３０・・・Ｏリング， ３２・・・０リング ３４・・・中心通路， ３６・・・環状溝 ４０・・・ホース ４６・・・ホース， ５０・・・通路， ５３・・・通路１ ５５・・・管状内側部分， ５７・・・前方環状開口， ５９・・・オリフィス， ６１・・・０リング， ６３・・・吹付けガン軸線， ６５・・・粉末接続具， ６７・・・粉末給送器， ６９・・・ホース． ７ｌ・・・空所， ８２・・・燃焼室， ８６・・・円筒壁． ８９・・・ノズル面， ９０・・・空気穴，９１・・・連遥オリフィス，９２・
・・オリフィス．９３・・・導路９４・・・環状溝，９
６・・・オリフィス９８・・・環状空所，１０２・・・
燃焼室長さ１０８・・・衝撃ダイヤモンド．１１０・・
・吹付け蒸気．１１２・・・ガラス成型プランジャ基材
１１４・・・被覆を示す． ト１θｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼室および燃焼生成物を超音速度で周囲雰囲気中
   に推進する開口通路を有する燃焼室装置をもつ高温吹付
   けガンを使用するガラス成型プランジャの製造方法であ
   って、前記方法は、高温の吹付けされた被覆を受承する
   ガラス成型プランジャ基材を準備し、自己流動性合金粒
   子を含む粉末を前記開口通路を通って給送し、燃焼室内
   に前記粉末を射出し、開口通路から出射する粉末を含む
   超音速吹付け蒸気をつくるに十分な燃焼室内圧力をもっ
   て燃焼ガスと酸素の可燃性混合気を燃焼室内で燃焼し、
   ガラス成型プランジャ基材に向けてその上に被覆を形成
   するように吹付け蒸気を配向し、かつ磨き仕上げ状態に
   該被覆を研摩仕上げする工程を含むガラス成型プランジ
   ャの高温吹付け式製造方法。 ２、さらに、研摩仕上げ工程に先立って被覆を融解する
   工程を含む請求項１記載の方法。 ３、可燃性混合気が、粉末担送ガスの給送を行わずに吹
   付け蒸気中に少くとも８つの衝撃ダイヤモンドを生成す
   るため十分な圧力で燃焼室内に射出される請求項１記載
   の方法。 ４、さらに、プロピレンガスおよびメチルアセチレン・
   プロパジェンガスから成る群から燃焼ガスを選択するこ
   とを含む請求項３記載の方法。 ５、自己流動性合金が、約１０％ないし１８％のクロム
   、２％ないし４％の硼素、４％までの珪素、合計で９％
   のモリブデン、銅、鉄およびタングステンの１種以上、
   ０．１５％ないし１．０％の炭素、および残りはニッケ
   ルおよび／またはコバルトから必然的に成っている請求
   項１記載の方法。 ６、粉末が、自己流動性合金粒子と硬質の非金属粒子か
   ら必然的に成る混合物である請求項１記載の方法。 ７、硬質粒子が炭化物粒子である請求項６記載の方法。 ８、炭化物粒子が混合物の重量比で約３０％ないし７０
   ％を構成している請求項８記載の方法。 ９、炭化物粒子がコバルト基質内に炭化タングステン準
   粒子をもって本質的に構成している請求項７記載の方法
   。 １０、炭化タングステン準粒子が概ね−５ミクロンであ
   る請求項９記載の方法。 １１、コバルトが炭化タングステンおよびコバルトの総
   量の重量比で約１２％ないし２３％を構成する請求項９
   記載の方法。 １２、自己流動性合金が約１０％ないし１８％のクロム
   、２％ないし４％の硼素、４％までの珪素、全部で９％
   までのモリブデン、銅、鉄およびタングステン、０．１
   ５％ないし１．０％の炭素、残りがニッケルおよびまた
   はコバルトで本質的に構成され、かつ粉末が本質的に自
   己流動性合金粒子および炭化物粒子から成り、炭化物粒
   子が混合重量比で約３０％ないし７０％を構成しかつ炭
   化物基質中に本質的に−５ミクロンの炭化タングステン
   準粒子から成り、かつコバルトが炭化タングステンおよ
   びコバルトの総計の重量比で約１２％ないし２０％を構
   成する請求項６記載の方法。 １３、ノズル面を有するノズル部材およびノズル部材か
   ら延びる管状のガスキャップを含み、かつガスキャップ
   が開口端およびノズル面によって境界された反対端を有
   する燃焼室を形成する内方へ面する円筒形壁をもつ高温
   吹付けガンを用いるガラス成型プランジャの製造方法で
   あって、前記方法が、高温吹付けされた被覆を受承する
   ガラス成型プランジャ基材を準備し、燃焼ガスと酸素の
   可燃性混合気の環状流を大気圧以上少くとも２バールの
   燃焼室内圧力で燃焼室中に同軸的に射出し、円筒形壁に
   隣接して加圧された不燃性ガスの環状の外側流を燃焼混
   合気の環状流の半径方向外方へ向けて射出し、担流ガス
   中の自己流動性合金粒子を含む粉末をノズルから軸方向
   に燃焼室内に給送し、加圧されたガスの環状の内側流を
   ノズル部材から可燃性混合気と粉末担送ガスとの間で同
   軸的に燃焼室内に射出し、燃焼室内で可燃性混合気を燃
   焼して細かく細分された形状で熱融解性材料を含む超音
   速吹付け流を開口端から推進し、かつガラス成型プラン
   ジャ基材上に被覆をつくるように吹付け流をガラス成型
   プランジャ基材に向けて配向し、かつ該被覆を磨き上げ
   状態に研摩仕上げする工程を含む高温吹付けガンを用い
   るガラス成型プランジャの製造方法。 １４、さらに、研摩仕上げに先立って被覆の融解工程を
   含む請求項１３記載の方法。 １５、自己流動性合金が、本質的に、約１０％ないし１
   ８％のクロム、２％ないし４％の硼素、４％までの珪素
   、全部で９％までの１種または２種のモリブデン、銅、
   鉄およびタングステン、０．１５％ないし１．０％の炭
   素、および残りがニッケルおよび／またはコバルトから
   成り、かつ粉末が本質的に自己流動性合金粒子および炭
   化物粒子から成る混合物であり、該炭化物粒子がコバル
   ト基質中に本質的に−５ミクロンの炭化タングステン準
   粒子から成り、かつコバルトが炭化タングステンおよび
   コバルト全体量の重量比で約１２％ないし２３％を構成
   している請求項１３記載の方法。