JPH0257476B2 - - Google Patents
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- JPH0257476B2 JPH0257476B2 JP60190399A JP19039985A JPH0257476B2 JP H0257476 B2 JPH0257476 B2 JP H0257476B2 JP 60190399 A JP60190399 A JP 60190399A JP 19039985 A JP19039985 A JP 19039985A JP H0257476 B2 JPH0257476 B2 JP H0257476B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
- B05B7/228—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using electromagnetic radiation, e.g. laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 発明の目的
［産業上の利用分野］
この発明は金属若しくは金属化合物の粉末材料
から塊状の金属化合物を生成するための粉末冶金
装置に関するものである。
から塊状の金属化合物を生成するための粉末冶金
装置に関するものである。
［従来の技術］
比較的純度が高く、化学量論的な組成を有する
金属化合物の被膜を生成する技術としては、イオ
ンプレーテイング法が知られている。このイオン
プレーテイング法は第２図に示すように、真空チ
ヤンバ１０２内に金属材料１０３、電極１０４及
び基板１０５を配置し、電極１０４によつて真空
チヤンバ１０２内に放電を形成し、管１０６から
供給された反応ガスの放電プラズマ中で金属材料
１０３を電子ビーム加熱するなどの方法で蒸発
し、放電によつて活性化して負の高電圧を印加し
た基板１０５上に堆積させるものである。
金属化合物の被膜を生成する技術としては、イオ
ンプレーテイング法が知られている。このイオン
プレーテイング法は第２図に示すように、真空チ
ヤンバ１０２内に金属材料１０３、電極１０４及
び基板１０５を配置し、電極１０４によつて真空
チヤンバ１０２内に放電を形成し、管１０６から
供給された反応ガスの放電プラズマ中で金属材料
１０３を電子ビーム加熱するなどの方法で蒸発
し、放電によつて活性化して負の高電圧を印加し
た基板１０５上に堆積させるものである。
［発明が解決しようとする問題点］
しかるに、このイオンプレーテイング法では、
金属化合物を生成する速度が遅く、例えば、窒素
プラズマ中でチタンを蒸発させて窒化チタンを生
成する場合で高々毎分0.5μmの程度である。その
他の技術の例としては、化学蒸着法があるが、四
塩化チタンとアンモニア等のガスを熱的に分解し
て窒化チタンを生成する化学蒸着法は上記イオン
プレーテイング法よりももつと遅く、 毎時1μmのオーダであり、これらの方法では高
純度でバルクな金属化合物を生成するには余りに
も時間がかかりすぎ実用的でない。
金属化合物を生成する速度が遅く、例えば、窒素
プラズマ中でチタンを蒸発させて窒化チタンを生
成する場合で高々毎分0.5μmの程度である。その
他の技術の例としては、化学蒸着法があるが、四
塩化チタンとアンモニア等のガスを熱的に分解し
て窒化チタンを生成する化学蒸着法は上記イオン
プレーテイング法よりももつと遅く、 毎時1μmのオーダであり、これらの方法では高
純度でバルクな金属化合物を生成するには余りに
も時間がかかりすぎ実用的でない。
一方、金属化合物はその微粉末を焼結しても生
成できるが、焼結密度や強度の向上を図るために
バインダーを必要とし、高純度の材料を得ること
が困難である。
成できるが、焼結密度や強度の向上を図るために
バインダーを必要とし、高純度の材料を得ること
が困難である。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、高純度の金属化合物を迅速に粉末冶
金的に生成することができる金属化合物の粉末冶
金装置を提供することを目的とするものである。
のであつて、高純度の金属化合物を迅速に粉末冶
金的に生成することができる金属化合物の粉末冶
金装置を提供することを目的とするものである。
(ロ) 発明の構成
［問題点を解決するための手段］
この目的に対応して、この発明の金属化合物の
粉末冶金装置は、真空チヤンバと、前記真空チヤ
ンバ内に配設された基板と前記真空チヤンバ内に
雰囲気ガスと金属若しくは金属化合物からなる材
料粉末とを供給する供給装置と、前記真空チヤン
バ内にレーザビームを照射し得るレーザビーム照
射装置とを備え、かつ、前記真空チヤンバ内に放
電を発生させるに足る負の電圧を前記基板に印加
するように構成し、かつ前記真空チヤンバ内の前
記材料粉末の経路と前記レーザビームとを同軸状
に形成したことを特徴としている。
粉末冶金装置は、真空チヤンバと、前記真空チヤ
ンバ内に配設された基板と前記真空チヤンバ内に
雰囲気ガスと金属若しくは金属化合物からなる材
料粉末とを供給する供給装置と、前記真空チヤン
バ内にレーザビームを照射し得るレーザビーム照
射装置とを備え、かつ、前記真空チヤンバ内に放
電を発生させるに足る負の電圧を前記基板に印加
するように構成し、かつ前記真空チヤンバ内の前
記材料粉末の経路と前記レーザビームとを同軸状
に形成したことを特徴としている。
以下、この発明の詳細を一実施例に示す図面に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図において、１は粉末冶金装置である。粉
末冶金装置１は真空チヤンバ２を備えている。真
空チヤンバ２は気密構造で、内部に基板３を収納
し、かつ真空排気系４によつて排気される構造を
なしている。粉末冶金装置１はまた、レーザビー
ム照射装置５と粉末材料供給装置６とを備えてい
る。
末冶金装置１は真空チヤンバ２を備えている。真
空チヤンバ２は気密構造で、内部に基板３を収納
し、かつ真空排気系４によつて排気される構造を
なしている。粉末冶金装置１はまた、レーザビー
ム照射装置５と粉末材料供給装置６とを備えてい
る。
レーザビーム照射装置５はレーザ光源７で発振
したレーザビーム１２を光フアイバー８及び光学
系１１を通して真空チヤンバ２内に照射し得る。
レーザビーム１２の外側は粉末金属供給ノズル１
５が同軸状に設けられて真空チヤンバ２内に下向
きに突出している。粉末金属供給ノズル１５は内
筒１６及び外筒１７とからなり、内筒１６及び外
筒１７の間の環状間隙が金属材料粉末１８の供給
路２１を構成する。供給路２１は供給パイプ２２
を介してホツパ２３に連結する。真空チヤンバ２
内には反応ガス供給装置２４によつて反応ガスが
供給されるが、この反応ガスはボンベ２５からノ
ズル２６を通して真空チヤンバ２内に供給される
他に、供給路２１にも供給されて、金属材料粉末
１８に対するキヤリアガスとしても機能する。
したレーザビーム１２を光フアイバー８及び光学
系１１を通して真空チヤンバ２内に照射し得る。
レーザビーム１２の外側は粉末金属供給ノズル１
５が同軸状に設けられて真空チヤンバ２内に下向
きに突出している。粉末金属供給ノズル１５は内
筒１６及び外筒１７とからなり、内筒１６及び外
筒１７の間の環状間隙が金属材料粉末１８の供給
路２１を構成する。供給路２１は供給パイプ２２
を介してホツパ２３に連結する。真空チヤンバ２
内には反応ガス供給装置２４によつて反応ガスが
供給されるが、この反応ガスはボンベ２５からノ
ズル２６を通して真空チヤンバ２内に供給される
他に、供給路２１にも供給されて、金属材料粉末
１８に対するキヤリアガスとしても機能する。
基板３には高圧電源２７により負の直流高電圧
を印加し、粉末供給ノズル１５と基板３との間に
グロー放電を起させ、真空チヤンバ２内の反応ガ
スを活性化させる。
を印加し、粉末供給ノズル１５と基板３との間に
グロー放電を起させ、真空チヤンバ２内の反応ガ
スを活性化させる。
［作 用］
このように構成された粉末冶金装置において、
粉末冶金する場合には、真空チヤンバ２内に反応
ガス供給装置２４から窒素ガス等の反応ガスを供
給し、かつ、基板３に負の直流高電圧を作用させ
て反応ガスを活性化させる。
粉末冶金する場合には、真空チヤンバ２内に反応
ガス供給装置２４から窒素ガス等の反応ガスを供
給し、かつ、基板３に負の直流高電圧を作用させ
て反応ガスを活性化させる。
それと同時に、レーザビーム照射装置５によつ
て真空チヤンバ２内にレーザビーム１２を照射し
ておく。この状態において、供給路２１から金属
材料粉末１８を落下させてレーザビーム２７中に
供給すると、金属材料粉末１８は溶解し、かつ反
応ガスと反応して金属化合物２８を生成する。こ
うして生成した金属化合物２８は基板３近傍の電
位勾配に引かれて基板３上に堆積する。
て真空チヤンバ２内にレーザビーム１２を照射し
ておく。この状態において、供給路２１から金属
材料粉末１８を落下させてレーザビーム２７中に
供給すると、金属材料粉末１８は溶解し、かつ反
応ガスと反応して金属化合物２８を生成する。こ
うして生成した金属化合物２８は基板３近傍の電
位勾配に引かれて基板３上に堆積する。
［実施例］
金属材料粉末 チタン（粒径1μm）
供給速度 0.1c.c.／sec
反応ガス 窒素
基板に印加する直流電圧 １〜2KV
レーザ：炭酸ガスレーザ
レーザ発振器出力 5KW
以上の条件により
成長速度１／数μm／minの窒化チタンの堆積
を得た。
を得た。
(ハ) 発明の効果
このように構成された金属化合物の粉末冶金装
置においては、材料金属を蒸気としてではなく、
粉末流として供給するので、金属化合物の生成が
極めて高速である。しかもバインダーを使用しな
いので、極めて高純度の金属化合物を得ることが
できる。
置においては、材料金属を蒸気としてではなく、
粉末流として供給するので、金属化合物の生成が
極めて高速である。しかもバインダーを使用しな
いので、極めて高純度の金属化合物を得ることが
できる。
第１図はこの発明の実施例に係わる金属化合物
の粉末冶金装置の構成を示す説明図、及び第２図
はイオンプレーテイング装置を示す構成説明図で
ある。 １…粉末冶金装置、２…真空チヤンバ、３…基
板、４…真空排気系、５…レーザビーム照射装
置、６…粉末材料供給装置、７…レーザ光源、８
…光フアイバー、１１…光学系、１２…レーザビ
ーム、１３…レンズ、１４…レンズ、１５…粉末
供給ノズル、１６…内筒、１７…外筒、１８…金
属材料粉末、２１…供給路、２２…供給パイプ、
２３…ホツパ、２４…反応ガス供給装置、２５…
ボンベ、２６…ノズル、１０２…真空チヤンバ、
１０３…金属材料、１０４…電極、１０５…基
板、１０６…管。
の粉末冶金装置の構成を示す説明図、及び第２図
はイオンプレーテイング装置を示す構成説明図で
ある。 １…粉末冶金装置、２…真空チヤンバ、３…基
板、４…真空排気系、５…レーザビーム照射装
置、６…粉末材料供給装置、７…レーザ光源、８
…光フアイバー、１１…光学系、１２…レーザビ
ーム、１３…レンズ、１４…レンズ、１５…粉末
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２３…ホツパ、２４…反応ガス供給装置、２５…
ボンベ、２６…ノズル、１０２…真空チヤンバ、
１０３…金属材料、１０４…電極、１０５…基
板、１０６…管。
Claims (1)
- １ 真空チヤンバと、前記真空チヤンバ内に配設
された基板と前記真空チヤンバ内に雰囲気ガスと
金属若しくは金属化合物からなる材料粉末とを供
給する供給装置と、前記真空チヤンバ内にレーザ
ビームを照射し得るレーザビーム照射装置とを備
え、かつ、前記真空チヤンバ内に放電を発生させ
るに足る負の電圧を前記基板に印加するように構
成し、かつ前記真空チヤンバ内の前記材料粉末の
経路と前記レーザビームとを同軸状に形成したこ
とを特徴とする金属化合物の粉末冶金装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190399A JPS6250098A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 金属化合物の粉末冶金装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190399A JPS6250098A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 金属化合物の粉末冶金装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250098A JPS6250098A (ja) | 1987-03-04 |
| JPH0257476B2 true JPH0257476B2 (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=16257503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190399A Granted JPS6250098A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 金属化合物の粉末冶金装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250098A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04179453A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-26 | Kikkoman Corp | フライバッター粉 |
| JP4844715B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2011-12-28 | 澁谷工業株式会社 | ハイブリッドレーザ加工装置 |
| JP5929935B2 (ja) * | 2014-01-17 | 2016-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | レーザクラッド加工における品質管理方法及びレーザクラッド加工装置 |
| JP6670033B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2020-03-18 | 川崎重工業株式会社 | レーザ金属肉盛装置 |
| US10639742B2 (en) * | 2015-12-18 | 2020-05-05 | Rolls-Royce Corporation | Vessel for joining materials |
| JP6563622B1 (ja) | 2018-09-06 | 2019-08-21 | ヤマザキマザック株式会社 | 工具保管装置、工作機械及び複合加工機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191587A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60190399A patent/JPS6250098A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59191587A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-30 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250098A (ja) | 1987-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |