JPH0453743A - 耐熱、耐摩耗、耐振動性鏡面部材の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基材となる部材の表面に耐熱、耐摩耗、耐振
動性等の材料が溶射膜により被覆された鏡面部材の製造
方法に関する。

［従来の技術］ 機械的摺動部品等に使用され、その摩擦熱等により又は
、使用雰囲気温度が５００〜６００℃以上となる場合が
あるような高温に晒され且つ、表面の平滑性が要求され
る部材等又は、例えば鋼板の連続表面処理用のショット
・ブラストブレードのように強い振動衝撃が非常な長期
間に亘り加えられるもののようなもので、且つ、ショッ
トの飛び方を整然とする必要があるため、表面の平滑性
（１１面）が要求される部材の場合等、即ち、耐摩耗性
、耐熱性、耐振動性を有し、且つ表面の平滑性を要求さ
れる部材を製造する場合において、従来は、例えば超硬
や、ハイスの粉末を成型し、焼結したり、或いは、ＨＩ
Ｐ（熱間等方加圧）処理等を行う粉末焼結法により原型
を製造した後、表面の機械加工を行い製造していた。

［発明が解決しようとする課題］ 超硬や、ハイスの粉末を成型し、焼結したり、ＨＩＰ　
（熱間等方加圧）処理等を行った後、表面の機械加工を
行う場合、特に、その表面に鏡面を要求される場合には
、当然その材料は、非常に硬質であるため、その加工コ
ストが非常に高いため、この類の部材の製造コストの低
減は、当該閏係者の重要なりＷＩであった。

［課題を解決するための手段コ 上記目的を達成するための、本発明の鏡面を有する耐熱
、耐摩耗、耐振動性部材の製造方法は、仮基材としての
ガラスの表面に対し、所望の材料を溶射により所定の膜
厚に形成し、その上に銀蝋もしくは、インサート材の接
合材を挟み、加圧、加熱接合し、基材となる部材に接合
せしめ、接着強度の発現が得られた後、ガラス面より剥
離することにより、基材となる部材の表面に鏡面の所望
の材料の溶射膜を形成することを特徴とする。

［作用］ 製造しようとする対象部材の所望の広さ又は、それ以上
の広さの仮基材としてのガラス板を準備し、その上に超
硬等のサーメットの７＼ウダーを使用し、減圧又は、大
気圧溶射を行う。

ここで、仮基材として使用するガラスは、一般の窓ガラ
スとして使用する通常のもので充分であり、特殊なガラ
スである必要はない。

ガラスの表面には、若干のサーメットの粒がめり込むこ
とにより、適当な密着強度をもって接合する。

カラス十に所望の膜厚を溶射した後、溶射膜と所望の基
材の間に銀蝋又はインサート材の箔を挟み込む。その後
、加圧、加熱を行い銀蝋又は、インサート材か溶解、浸
透、或いは拡散した後、加圧を中止し、冷却に入る。常
温近くに冷却てきるまで、加圧は続ける。この工程によ
り、溶射膜と、基材は基本的には、拡散接合により接合
されるので、その密着力はほぼ基材並みの強度を持ち、
完全な状況に近い。

その後、剥離すべき部材に振動或いは、衝撃を加えるこ
とにより、ガラスを容易に剥離することができる。そも
そもガラスと溶射膜の接合面は、溶射粒子の僅かなめり
込みにより、単に噛み合って機械的に付着しているだけ
であり、振動或いは、衝撃を加えることにより、一つ一
つのめり込んだ部分の界面がｋんだり、微小な凹凸の部
分が割れたりすることにより、結合部分は分断され、全
体としては剥離に至る。

この様にして容易に、例えば、鏡面を有する耐熱、耐振
動、耐摩耗性部材等を得ることができる。

ここで、溶射は上記の如く、その成膜速度が大きく経済
的にも有望な手段であることから、例えば、鋼板等の上
に、耐摩耗性の材料を直接、溶射することが考えらねる
。しかし、この方法では、大気圧溶射の場合、基材とし
ての鋼板との密着は、機械的投錨効果によるものであり
、これは、熱や振動に耐えられず、いずれ剥離に至り、
目的とするような部材は製造し得ない。減圧溶射の場合
には、基本的には、基材としての鋼板との密着は、拡散
結合によるものであり、」二記の問題点は解決されるが
、膜質か緻密であるため、その表面の加工コストが高く
、焼結晶の場合と同様に、溶射コストの数倍も要するこ
とも多く、本件課題の解決にはならないため、直接基材
に対して溶射する方法は、不適切であるため採用されな
い。

［実施例］ 以下、添付図面を参照しながら、実施例により本発明を
史に詳細に説明する。第１図は、仮基材への溶射の状況
を示す側面図、第２図は、溶射の表面の凹凸の状況を示
す側面断面図、第３図は、溶射後の銀蝋又は、インサー
ト材の接合材の箔を挟み込み、加圧、加熱状況を示す側
面断面図、第４図は、本発明により製造された製品の側
面断面図、第５図は、本発明の方法により製造した製品
の表面粗度測定チャートの一例を示す。

溶射膜に超硬のパウダーを使用し、基材として鋼を使用
した場合の鏡面を有する耐熱、耐振動、耐摩耗性部材（
以下、耐熱性耐摩耗鏡面部材ｌＯと記す）の製造方法に
ついて説明する。

第１図に示す様に、仮基材としてのガラス１１を準備し
、その上に超硬のプラズマ溶射を行う。同図中において
、５は、プラズマ・ガン、６は、プラズマ・フレームを
示す。その後、第３図に示す様に超硬溶射膜７と鋼板９
との間に銀蝋材８のシート等を挟み、第３図に示す様な
状況で保持する。この場合、加熱しながら加圧する。こ
の熱盤ブレス２０には、加圧するブレス２１の下部に、
ヒ−ターを内蔵した上部熱盤２２と、下部熱盤２３か配
設しである。上部熱盤２２は、ブレス２１と共に昇降す
るが、下部熱盤２３は、底部に固定さねている。これら
の加圧、加熱部分は、対象とする部材の昇温を容易にす
るために、断熱ケーシング２４でその全体が囲まれてい
る。第３図では、銀蝋材８のシートの上に置き、銀蝋材
８のシートの下にガラス１１の順にセットしであるが、
これは上下逆にしても構わない。即ち、上から順に、そ
のセットの順番を記せば、上部熱盤２２、ガラス１１、
溶射膜７、銀蝋材８、鋼板９、下部熱盤２３にセットし
ても構わない。Ｊ−記の状況でセットし、加圧、加熱を
行い銀蝋材８が溶融浸透した後、加熱を中止し冷却に入
る。常温近くに冷却できるまで、加圧は続ける。大体こ
の作業は、ものの大きさ（熱容量）と、この加圧、加熱
装置の加熱能力とによるが、３００　Ｘ　３００　Ｘ　
１０ａｍ程度の大きさ以下であれば、大体、１時間前後
で終了することができる。

又、銀蝋材８やインサート材には、現在、数多くの種類
があるが、市販されているものの中から、適用する溶射
膜と基材となる材料の双方を考慮して適当に選定すれば
充分であり、特殊なものである必要なない。その材料の
選定により、加熱温度も、約３００〜９００℃位の間で
、その材料に応じて変化させる必要がある。

この工程の終了後、振動を付加することにより、ガラス
を剥離させれば、製品ができ上がる。

即ち、例えば、簡単には、ハンマー等によりガラスに衝
撃を与え、ガラスを割って除去すれば、目的とする、第
４図に示すような断熱性耐摩耗鏡面部材ＩＯの製品が得
られる。

この実施例の様に、銀蝋材８を使用した場合には、超硬
溶射膜７と鋼板９との間の接合強度は、２０〜３０ｋｇ
／ｌ１ｍ”程度得ることができる。−数的に、第２図に
示す様に溶射の表面は、±ｌＯμ−程度以ｔもある凹凸
面であり、ここに銀蝋材８が食い込み、且つ金属的な拡
散接合により、優れた接着強度を示す。

方ガラス１１と超硬溶射膜７との間の接着強度は、１〜
２　ｋｇ／ａｉｍ”程度以下であるため、銀蝋材８の施
工を通常行っている限り、カラス１１と超硬溶射膜７と
の間から剥離する。即ち、鋼板９上に超硬溶射膜７か被
覆された耐熱性耐摩耗鏡面部材１０を確実に得ることが
できる。

又、第５図は、Ｌ記の耐熱性耐摩耗鏡面部材！０の表面
粗度を調査した１例であるが、Ｒａ＝　０．５μｍと鏡
面にほぼ近い、極めて良好な表面性状を得ることができ
る。通常殆どの場合、特に表面加工等をせずそのまま商
品への適用が可能である。

この方法によれば、超硬の他にも各種サーメット類、金
属、合金・・・等に対しても同様の商品の製造が可能で
ある。又、セラミックスに対しても通常のメタライジン
グ作業を行えば、アルミナ、アルミナ・チタニア、チタ
ニア、ジルコニア、クロミア・・・・・・等殆どのセラ
ミックスに対しても殆ど同様の方法て得ることができる
。

一方、基材としては、鋼の他に、アルミニウム、銅及び
、その各種合金・・・・・・等、殆ど全てのものに適用
可能である。

［発明の効果］ 以ト、説明したごとく本発明によれば、鏡面を有する耐
熱、耐振動、耐摩耗性部材の製造が、低コストで可能と
なった。即ち、本発明の方法では、基本的に溶射法を使
用しているため、従来の粉末焼結法より大幅にコストの
低減ができるばかりてなく、更に、表面の加工工程が不
要となるため、製造コストを大幅に下げることができる
ようになる等、本発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、仮基材への溶射の状況を示す側面図、第２図
は、溶射の表面の凹凸の状況を示す側面断面図、第３図
は、溶射後の銀蝋又は、インサート材等の接合材の箔を
挟み込み、加圧、加熱状況を示す側面断面図、第４図は
、本発明により製造された製品の側面断面図、第５図は
、本発明の方法により製造した製品の表面粗度測定チャ
ートの一例を示す。 ５・・・プラズマ・ガン、６・・・プラズマ・フレーム
、７・・・超硬溶射膜、８・・・銀蝋材、９・・・鋼板
、１・・・・耐熱性耐摩耗鏡面部材、１１・・・ガラス
、２０・・・熱盤プレート、 ２１・・・プレス、 ２２・・・上部熱盤、 ２３・・・下部 熱盤・ ２４・・・断熱ケーシング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．仮基材としてのガラスの表面に対し、所望の材料を
   溶射により所定の膜厚に形成し、その上に銀蝋もしくは
   インサート材の接合材を挟み、加圧、加熱接合し、基材
   となる部材に接合せしめ、接着強度の発現が得られた後
   、ガラス面より剥離することにより、基材となる部材の
   表面に鏡面の所望の材料の溶射膜を形成することを特徴
   とする鏡面部材の製造方法。