JPH05317782A - 表面被覆方法及びその方法を用いた表面被覆装置 - Google Patents
表面被覆方法及びその方法を用いた表面被覆装置Info
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- JPH05317782A JPH05317782A JP15011492A JP15011492A JPH05317782A JP H05317782 A JPH05317782 A JP H05317782A JP 15011492 A JP15011492 A JP 15011492A JP 15011492 A JP15011492 A JP 15011492A JP H05317782 A JPH05317782 A JP H05317782A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 種類の異なる複数のパウダーを用いて被加工
面に均一な薄膜を高効率で短時間に形成することができ
るようにする。 【構成】 複数のパウダー供給ノズル１１，１２を設け
たパウダー混合攪拌室１を前段ノズル４と後段ノズル７
との間に配設し、前記前段ノズル４から高圧ガスを流す
とともに、前記複数のパウダー供給ノズル１１，１２か
らパウダー３６，３７を同時に前記パウダー混合攪拌室
１に流し、前記パウダー混合攪拌室１内に旋回流を形成
させて前記パウダー３６，３７と前記高圧ガスが均一に
混合された固気２相混合流３８を生成し、前記後段ノズ
ル７から前記固気２相混合流３８を高速噴射して被加工
物４０の被加工面４１に薄膜を形成するようにした。
面に均一な薄膜を高効率で短時間に形成することができ
るようにする。 【構成】 複数のパウダー供給ノズル１１，１２を設け
たパウダー混合攪拌室１を前段ノズル４と後段ノズル７
との間に配設し、前記前段ノズル４から高圧ガスを流す
とともに、前記複数のパウダー供給ノズル１１，１２か
らパウダー３６，３７を同時に前記パウダー混合攪拌室
１に流し、前記パウダー混合攪拌室１内に旋回流を形成
させて前記パウダー３６，３７と前記高圧ガスが均一に
混合された固気２相混合流３８を生成し、前記後段ノズ
ル７から前記固気２相混合流３８を高速噴射して被加工
物４０の被加工面４１に薄膜を形成するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被加工物の表面にパウ
ダー（微粒子）と高圧気体（ガス）とでなる固気２相混
合流を噴射ノズルより高速噴射して被加工物の表面にパ
ウダーの被膜を形成する表面被覆方法及びその方法を用
いた表面被覆装置に関するものである。
ダー（微粒子）と高圧気体（ガス）とでなる固気２相混
合流を噴射ノズルより高速噴射して被加工物の表面にパ
ウダーの被膜を形成する表面被覆方法及びその方法を用
いた表面被覆装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の表面被覆装置の一例を示す
概略構成断面図である。図３において、この表面被覆装
置１００は、大きくは高圧気体１０１を供給する高圧気
体供給管１０２と、パウダー混合攪拌装置１０３からパ
ウダー１０４を供給するパウダー供給管１０５と、高圧
気体１０１とパウダー１０４を混合させてこれを被加工
物１０６の表面１０７に高速噴射させる混合噴射ノズル
１０８と、この混合噴射ノズル１０８及び被加工物１０
６の表面１０７をそれぞれ加熱するニクロム線１０９を
内面に設けたボビン１１０等で構成されている。
概略構成断面図である。図３において、この表面被覆装
置１００は、大きくは高圧気体１０１を供給する高圧気
体供給管１０２と、パウダー混合攪拌装置１０３からパ
ウダー１０４を供給するパウダー供給管１０５と、高圧
気体１０１とパウダー１０４を混合させてこれを被加工
物１０６の表面１０７に高速噴射させる混合噴射ノズル
１０８と、この混合噴射ノズル１０８及び被加工物１０
６の表面１０７をそれぞれ加熱するニクロム線１０９を
内面に設けたボビン１１０等で構成されている。
【０００３】そして、この表面被覆装置１００では、高
圧気体供給管１０２より供給された高圧気体１０１とパ
ウダー混合攪拌装置１０３よりパウダー供給管１０５を
通して供給されたパウダー１０４とを混合噴射ノズル１
０８の上流側で混合させ、この混合された固気２相混合
流１１１を噴射ノズル１０８より被加工物１０６の表面
１０７に高速噴射させて被加工物１０６の被加工面１０
７にパウダー１０４の被膜（デポジット）を形成する。
また、この場合、混合噴射ノズル１０８と被加工物１０
６の表面１０７までの間における固気２相混合流１１１
が高速噴流される経路をニクロム線１０９で加熱させ、
この加熱でパウダー１０４及び加工雰囲気中の温度を上
げて被加工物１０６の表面１０７とパウダー１０４との
界面活性化を図り、良好な被膜１１２を短時間で形成す
ることができる構造になっている。
圧気体供給管１０２より供給された高圧気体１０１とパ
ウダー混合攪拌装置１０３よりパウダー供給管１０５を
通して供給されたパウダー１０４とを混合噴射ノズル１
０８の上流側で混合させ、この混合された固気２相混合
流１１１を噴射ノズル１０８より被加工物１０６の表面
１０７に高速噴射させて被加工物１０６の被加工面１０
７にパウダー１０４の被膜（デポジット）を形成する。
また、この場合、混合噴射ノズル１０８と被加工物１０
６の表面１０７までの間における固気２相混合流１１１
が高速噴流される経路をニクロム線１０９で加熱させ、
この加熱でパウダー１０４及び加工雰囲気中の温度を上
げて被加工物１０６の表面１０７とパウダー１０４との
界面活性化を図り、良好な被膜１１２を短時間で形成す
ることができる構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の表面被覆方法及び装置では、種類の異なる複数
のパウダー１０４を用いた場合、このパウダー１０４を
均一に分散化して供給することができず、噴射ムラを生
じたり、混合噴射ノズル１０８が詰まることがあった。
また、同様に種類の異なる複数のパウダー１０４を用い
た場合、１μｍ以下の粒径のものは帯電や凝集付着、加
熱温度等により固形化する場合が多く、均一な膜を形成
することができないと言う問題点があった。このため、
マイクロマシンあるいはマイクロシステム、マイクロ・
エレクトロ・メカニカルシステムのような微細加工には
用いることができなかった。さらに、従来の表面被覆方
法及び装置では、メンテナンスが大変である等の問題点
があった。このため、現在では、種類の異なる複数のパ
ウダー１０４を気流中に均一に分散させて混合噴射ノズ
ル１０８から高速噴射させ被加工物に表面被覆を形成さ
せる方法及び装置等は存在していなかった。
た従来の表面被覆方法及び装置では、種類の異なる複数
のパウダー１０４を用いた場合、このパウダー１０４を
均一に分散化して供給することができず、噴射ムラを生
じたり、混合噴射ノズル１０８が詰まることがあった。
また、同様に種類の異なる複数のパウダー１０４を用い
た場合、１μｍ以下の粒径のものは帯電や凝集付着、加
熱温度等により固形化する場合が多く、均一な膜を形成
することができないと言う問題点があった。このため、
マイクロマシンあるいはマイクロシステム、マイクロ・
エレクトロ・メカニカルシステムのような微細加工には
用いることができなかった。さらに、従来の表面被覆方
法及び装置では、メンテナンスが大変である等の問題点
があった。このため、現在では、種類の異なる複数のパ
ウダー１０４を気流中に均一に分散させて混合噴射ノズ
ル１０８から高速噴射させ被加工物に表面被覆を形成さ
せる方法及び装置等は存在していなかった。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は種類の異なる複数のパウダーを用
いても、これらのパウダーを高圧気体内に均一に分散さ
せ、この均一に分散された固気２相混合流を噴射ノズル
から被加工面に高速噴射して均一な薄膜を高効率で短時
間に形成することができる表面被覆方法及びその方法を
用いた表面被覆装置を提供することにある。
のであり、その目的は種類の異なる複数のパウダーを用
いても、これらのパウダーを高圧気体内に均一に分散さ
せ、この均一に分散された固気２相混合流を噴射ノズル
から被加工面に高速噴射して均一な薄膜を高効率で短時
間に形成することができる表面被覆方法及びその方法を
用いた表面被覆装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、被加工物の表面にパウダーと高圧気体とで成
る固気２相混合流を噴射ノズルにより高速噴射して前記
被加工面に前記パウダーの薄膜を形成するものであっ
て、前記噴射ノズルを間に隙間を設けて互いに同軸上に
直線的に並んで配置された前段ノズルと後段ノズルとで
形成するとともに、前記前段ノズルと前記後段ノズルと
の間に複数のパウダー供給ノズルを有するパウダー混合
攪拌室を設け、前記前段ノズルから前記後段ノズルに向
かって高圧ガスを流すとともに、前記複数のパウダー供
給ノズルからパウダーを同時に前記パウダー混合攪拌室
に流して前記パウダー混合攪拌室内に旋回流を形成さ
せ、この旋回流で前記パウダーと前記高圧ガスが混合さ
れた固気２相混合流を生成し、この前記固気２相混合流
を前記後段ノズルから高速噴射して被加工物に被覆を施
すようにしたものである。また、前記パウダー混合攪拌
室を中空円筒で形成した密閉室とし、前記パウダー混合
攪拌室に設けた前記複数のパウダー供給ノズルを前記中
空円筒の内周面に所定の間隔で配設するとともに、前記
複数のパウダー供給ノズルを前記中空円筒の内周面に接
して設けたものである。
本発明は、被加工物の表面にパウダーと高圧気体とで成
る固気２相混合流を噴射ノズルにより高速噴射して前記
被加工面に前記パウダーの薄膜を形成するものであっ
て、前記噴射ノズルを間に隙間を設けて互いに同軸上に
直線的に並んで配置された前段ノズルと後段ノズルとで
形成するとともに、前記前段ノズルと前記後段ノズルと
の間に複数のパウダー供給ノズルを有するパウダー混合
攪拌室を設け、前記前段ノズルから前記後段ノズルに向
かって高圧ガスを流すとともに、前記複数のパウダー供
給ノズルからパウダーを同時に前記パウダー混合攪拌室
に流して前記パウダー混合攪拌室内に旋回流を形成さ
せ、この旋回流で前記パウダーと前記高圧ガスが混合さ
れた固気２相混合流を生成し、この前記固気２相混合流
を前記後段ノズルから高速噴射して被加工物に被覆を施
すようにしたものである。また、前記パウダー混合攪拌
室を中空円筒で形成した密閉室とし、前記パウダー混合
攪拌室に設けた前記複数のパウダー供給ノズルを前記中
空円筒の内周面に所定の間隔で配設するとともに、前記
複数のパウダー供給ノズルを前記中空円筒の内周面に接
して設けたものである。
【０００７】
【作用】この構成によれば、異なるパウダー供給ノズル
から、それぞれ種類の異なる複数のパウダーをパウダー
混合攪拌室に流し、旋回流を形成しながら混合攪拌する
ので、種類の異なる複数パウダーを均一に混合させるこ
とができ、この均一に混合したパウダーと前段ノズルか
ら噴射した高圧ガスとで均一に分散した固気２相混合流
を生成させて、後段ノズルから被加工物の表面に高速噴
射して表面被覆を施すので、均一な薄膜を短時間で形成
することができる。また、種類の異なる複数のパウダー
をパウダー混合攪拌室に流し、旋回流を形成させながら
混合攪拌することにより、これらのパウダー自体は自転
・公転を繰り返し、せん断力を受けて蓄熱するので、特
別な加熱手段を設けなくてもパウダー自体の温度を上げ
て被加工物の表面に表面被覆を施すことができ、パウダ
ーと被加工物の表面との界面活性化を図り、良好な薄膜
を高効率で形成することができる。
から、それぞれ種類の異なる複数のパウダーをパウダー
混合攪拌室に流し、旋回流を形成しながら混合攪拌する
ので、種類の異なる複数パウダーを均一に混合させるこ
とができ、この均一に混合したパウダーと前段ノズルか
ら噴射した高圧ガスとで均一に分散した固気２相混合流
を生成させて、後段ノズルから被加工物の表面に高速噴
射して表面被覆を施すので、均一な薄膜を短時間で形成
することができる。また、種類の異なる複数のパウダー
をパウダー混合攪拌室に流し、旋回流を形成させながら
混合攪拌することにより、これらのパウダー自体は自転
・公転を繰り返し、せん断力を受けて蓄熱するので、特
別な加熱手段を設けなくてもパウダー自体の温度を上げ
て被加工物の表面に表面被覆を施すことができ、パウダ
ーと被加工物の表面との界面活性化を図り、良好な薄膜
を高効率で形成することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施例とし
ての表面被覆装置を示すもので、図１は図２のＢ−Ｂ線
に沿う正面一部断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う平
面断面図である。図１及び図２において、この表面被覆
装置では、大きくはパウダー混合攪拌室１と、高圧ガス
供給装置１４と、左右一対のパウダー攪拌装置２３，２
４等で構成されている。
詳細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施例とし
ての表面被覆装置を示すもので、図１は図２のＢ−Ｂ線
に沿う正面一部断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う平
面断面図である。図１及び図２において、この表面被覆
装置では、大きくはパウダー混合攪拌室１と、高圧ガス
供給装置１４と、左右一対のパウダー攪拌装置２３，２
４等で構成されている。
【０００９】さらに詳述すると、パウダー混合攪拌室１
は、上蓋２と下蓋５とを重ね合わせて接着固定し、全体
として偏平な中空円筒状の密閉室として形成されてい
る。また、上蓋２と下蓋５のうち、上蓋２には、その軸
線３に沿って上方に延びるようにしてパイプ状の前段ノ
ズル４が一体に形成されており、下蓋５にはその軸線６
に沿って下方に延びるようにしてパイプ状の後段ノズル
７が一体に形成されている。
は、上蓋２と下蓋５とを重ね合わせて接着固定し、全体
として偏平な中空円筒状の密閉室として形成されてい
る。また、上蓋２と下蓋５のうち、上蓋２には、その軸
線３に沿って上方に延びるようにしてパイプ状の前段ノ
ズル４が一体に形成されており、下蓋５にはその軸線６
に沿って下方に延びるようにしてパイプ状の後段ノズル
７が一体に形成されている。
【００１０】そして、この上蓋２と下蓋５とは、前段ノ
ズル４の軸線３と後段ノズル７の軸線６とを一致させて
重ね合わせると、円錐状の突状をした前段ノズル４の先
端部９と円錐状の皿穴をした後段ノズル７の後端部１０
とが相対向し、かつ間に隙間を有して互いに同軸（軸線
３と軸線６）上に直線的に並んだ状態で重ね合わされ、
さらに上蓋２の下面外周部と下蓋５の円筒側壁８の上部
とを接着剤で固着すると上記中空円筒状の密閉室を有し
たパウダー混合攪拌室１が形成される構造になってい
る。
ズル４の軸線３と後段ノズル７の軸線６とを一致させて
重ね合わせると、円錐状の突状をした前段ノズル４の先
端部９と円錐状の皿穴をした後段ノズル７の後端部１０
とが相対向し、かつ間に隙間を有して互いに同軸（軸線
３と軸線６）上に直線的に並んだ状態で重ね合わされ、
さらに上蓋２の下面外周部と下蓋５の円筒側壁８の上部
とを接着剤で固着すると上記中空円筒状の密閉室を有し
たパウダー混合攪拌室１が形成される構造になってい
る。
【００１１】加えて、パウダー混合攪拌室１には、この
パウダー混合攪拌室１の円筒側壁８の内周面１３を２等
分した位置に、この内周面１３に接するようにして２個
の中空角形状のパウダー供給ノズル１１及び１２が、前
段ノズル４及び後段ノズル７に対して略直角に延びるよ
うにして一体に形成されている。
パウダー混合攪拌室１の円筒側壁８の内周面１３を２等
分した位置に、この内周面１３に接するようにして２個
の中空角形状のパウダー供給ノズル１１及び１２が、前
段ノズル４及び後段ノズル７に対して略直角に延びるよ
うにして一体に形成されている。
【００１２】高圧ガス供給装置１４は、例えば空気，ド
ライ窒素等の６kg／cm2以上の高圧ガス１５を供給する
もので、高圧ガス開閉弁１６を途中に設けた高圧ガス供
給管１７を介して高圧ガス１５の温度及び湿度を調整す
るガス調整装置１８に接続されている。また、ガス調整
装置１８からは、高圧ガス調整弁１９を途中に設けた高
圧ガス供給管２１を介してパウダー攪拌装置２３に接続
された管路と、高圧ガス調整弁２０を途中に設けた高圧
ガス供給管２２を介してパウダー攪拌装置２４に接続さ
れた管路と、高圧ガス調整弁３３を途中に設けた高圧ガ
ス供給管３４を介して前段ノズル４の後端部３５にネジ
で締結されて接続された管路とに分離されている。
ライ窒素等の６kg／cm2以上の高圧ガス１５を供給する
もので、高圧ガス開閉弁１６を途中に設けた高圧ガス供
給管１７を介して高圧ガス１５の温度及び湿度を調整す
るガス調整装置１８に接続されている。また、ガス調整
装置１８からは、高圧ガス調整弁１９を途中に設けた高
圧ガス供給管２１を介してパウダー攪拌装置２３に接続
された管路と、高圧ガス調整弁２０を途中に設けた高圧
ガス供給管２２を介してパウダー攪拌装置２４に接続さ
れた管路と、高圧ガス調整弁３３を途中に設けた高圧ガ
ス供給管３４を介して前段ノズル４の後端部３５にネジ
で締結されて接続された管路とに分離されている。
【００１３】さらに、パウダー攪拌装置２３とパウダー
供給ノズル１１との間は途中にパウダー供給調整弁２７
を設けたパウダー供給管２９及びジョイント３１を介し
て接続されており、パウダー攪拌装置２４とパウダー供
給ノズル１２との間は途中にパウダー供給調整弁２８を
設けたパウダー供給管３０及びジョイント３２を介して
接続されている。
供給ノズル１１との間は途中にパウダー供給調整弁２７
を設けたパウダー供給管２９及びジョイント３１を介し
て接続されており、パウダー攪拌装置２４とパウダー供
給ノズル１２との間は途中にパウダー供給調整弁２８を
設けたパウダー供給管３０及びジョイント３２を介して
接続されている。
【００１４】次に、このように構成された表面被覆装置
の動作を説明する。先ず、高圧ガス供給装置１４から高
圧ガス１５が生成されると、この高圧ガス１５は、少な
くとも室温以上の温度に調整されたガス調整装置１８に
高圧ガス供給管１７から高圧ガス開閉弁１６を介して供
給され、さらにこのガス調整装置１８から高圧ガス供給
管２１及び高圧ガス供給管２２に分離された高圧ガス１
５ａ及び１５ｂと、高圧ガス供給管３４に流れる高圧ガ
ス１５ｃとに分離される。
の動作を説明する。先ず、高圧ガス供給装置１４から高
圧ガス１５が生成されると、この高圧ガス１５は、少な
くとも室温以上の温度に調整されたガス調整装置１８に
高圧ガス供給管１７から高圧ガス開閉弁１６を介して供
給され、さらにこのガス調整装置１８から高圧ガス供給
管２１及び高圧ガス供給管２２に分離された高圧ガス１
５ａ及び１５ｂと、高圧ガス供給管３４に流れる高圧ガ
ス１５ｃとに分離される。
【００１５】このうち、この高圧ガス１５ａ及び１５ｂ
は、高圧ガス調整弁１９及び２０で１〜２kg／cm2の圧
力に調整されてパウダー攪拌装置２３及び２４にそれぞ
れ供給される。すると、各パウダー攪拌装置２３及び２
４では、この高圧ガス１５ａ及び１５ｂを用いて、パウ
ダー補給管２５及び２６からパウダー攪拌装置２３及び
２４に供給されるパウダー３６及び３７をそれぞれ均一
に攪拌及び分散させる。
は、高圧ガス調整弁１９及び２０で１〜２kg／cm2の圧
力に調整されてパウダー攪拌装置２３及び２４にそれぞ
れ供給される。すると、各パウダー攪拌装置２３及び２
４では、この高圧ガス１５ａ及び１５ｂを用いて、パウ
ダー補給管２５及び２６からパウダー攪拌装置２３及び
２４に供給されるパウダー３６及び３７をそれぞれ均一
に攪拌及び分散させる。
【００１６】なお、ここでの混合材料として用いられる
パウダー３６の材料としては、例えばAl2O3で、その粒
径としては0.01〜1μmのものを用い、もう一方のパウダ
ー３７の材料としては例えばSiO2で、その粒径としては
0.01〜1μmのものを用いている。
パウダー３６の材料としては、例えばAl2O3で、その粒
径としては0.01〜1μmのものを用い、もう一方のパウダ
ー３７の材料としては例えばSiO2で、その粒径としては
0.01〜1μmのものを用いている。
【００１７】そして、パウダー攪拌装置２３及び２４内
でそれぞれ攪拌及び分散されたパウダー３６及び３７
は、さらにパウダー供給管２９及び３０内を流れ、パウ
ダー供給調整弁２７及び２８で最適パウダー供給量、例
えば毎分５〜１０ｇ程度に調整されてパウダー供給ノズ
ル１１及び１２に供給される。また、パウダー供給ノズ
ル１１及び１２に供給されたパウダー３６及び３７はパ
ウダー混合攪拌室１に同時に流す。すると、これらのパ
ウダー３６及び３７は外周部から内周部に向かって旋回
流を形成しながら自転・公転を繰り返しながら攪拌及び
分散され、均一に混合したパウダー３６及び３７を形成
してパウダー混合攪拌室１の中心部に流れる。
でそれぞれ攪拌及び分散されたパウダー３６及び３７
は、さらにパウダー供給管２９及び３０内を流れ、パウ
ダー供給調整弁２７及び２８で最適パウダー供給量、例
えば毎分５〜１０ｇ程度に調整されてパウダー供給ノズ
ル１１及び１２に供給される。また、パウダー供給ノズ
ル１１及び１２に供給されたパウダー３６及び３７はパ
ウダー混合攪拌室１に同時に流す。すると、これらのパ
ウダー３６及び３７は外周部から内周部に向かって旋回
流を形成しながら自転・公転を繰り返しながら攪拌及び
分散され、均一に混合したパウダー３６及び３７を形成
してパウダー混合攪拌室１の中心部に流れる。
【００１８】一方、ガス調整装置１８から高圧ガス供給
管３４に流れた高圧ガス１５ｃは、高圧ガス調整弁３３
で３kg／cm2程度の圧力に調整されて前段ノズル４に供
給される。すると、パウダー混合攪拌室１の中心部にお
いて、前段ノズル４から噴射された高圧ガス１５ｃに上
記均一に混合したパウダー３６及び３７が流れ込み、こ
れらのパウダー３６及び３７が高圧ガス１５ｃ内に均一
に分散された固気２相混合流３８が生成される。また、
これを後段ノズル７から毎秒８０〜２００メートル程度
で高速噴射すると、被加工物取付台３９に載置したアル
ミニウム（Al）製の被加工物４０の被加工面４１に被覆
（デポジション）が施こされ、これにより被加工面４１
に薄膜４２が形成される。なお、図示しないが、被加工
物取付台３９より下方には前後左右及び上下方向に可動
する駆動案内装置を配設している。
管３４に流れた高圧ガス１５ｃは、高圧ガス調整弁３３
で３kg／cm2程度の圧力に調整されて前段ノズル４に供
給される。すると、パウダー混合攪拌室１の中心部にお
いて、前段ノズル４から噴射された高圧ガス１５ｃに上
記均一に混合したパウダー３６及び３７が流れ込み、こ
れらのパウダー３６及び３７が高圧ガス１５ｃ内に均一
に分散された固気２相混合流３８が生成される。また、
これを後段ノズル７から毎秒８０〜２００メートル程度
で高速噴射すると、被加工物取付台３９に載置したアル
ミニウム（Al）製の被加工物４０の被加工面４１に被覆
（デポジション）が施こされ、これにより被加工面４１
に薄膜４２が形成される。なお、図示しないが、被加工
物取付台３９より下方には前後左右及び上下方向に可動
する駆動案内装置を配設している。
【００１９】したがって、この実施例の表面被覆装置に
よれば、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２を設け
たパウダー混合攪拌室１を中空円筒状の密閉室で形成
し、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２の中空側壁
８の内周面に所定の間隔を配して接するように設けてい
るので、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２から種
類の異なる複数のパウダー３６及び３７を同時にパウダ
ー混合攪拌室１に流しても即座に外周部から内周部に向
かって旋回流が形成され、この旋回流で相互に混合攪拌
しながら均一に混合したパウダーを形成することができ
る。
よれば、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２を設け
たパウダー混合攪拌室１を中空円筒状の密閉室で形成
し、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２の中空側壁
８の内周面に所定の間隔を配して接するように設けてい
るので、複数のパウダー供給ノズル１１及び１２から種
類の異なる複数のパウダー３６及び３７を同時にパウダ
ー混合攪拌室１に流しても即座に外周部から内周部に向
かって旋回流が形成され、この旋回流で相互に混合攪拌
しながら均一に混合したパウダーを形成することができ
る。
【００２０】また、その形成された旋回流によって、種
類の異なる複数のパウダー３６及び３７は、外周部から
内周部に向かって自転・公転を繰り返してせん断力を受
けることによってパウダー自体が蓄熱されることにな
る。特に、本実施例の場合では、１μm以下の粒径のパ
ウダーを用いているので粒径表面積が大きく、パウダー
自体の蓄熱は高効率で行うことができることになる。す
なわち、パウダー自体を加熱装置等を用いて加熱しなく
ても自然現象を利用してパウダー自体を加熱することが
できる。これにより、後段ノズル７から固気２相混合流
３８を高速噴射して被加工物４０の被加工面４１に表面
被覆を施し均一な薄膜４２を形成する工程に加熱装置を
省略することができ、装置全体のコンパクト化が図れ、
また操作並びに保守を簡単にすることができるととも
に、装置全体を安価にできる等の利点がある。
類の異なる複数のパウダー３６及び３７は、外周部から
内周部に向かって自転・公転を繰り返してせん断力を受
けることによってパウダー自体が蓄熱されることにな
る。特に、本実施例の場合では、１μm以下の粒径のパ
ウダーを用いているので粒径表面積が大きく、パウダー
自体の蓄熱は高効率で行うことができることになる。す
なわち、パウダー自体を加熱装置等を用いて加熱しなく
ても自然現象を利用してパウダー自体を加熱することが
できる。これにより、後段ノズル７から固気２相混合流
３８を高速噴射して被加工物４０の被加工面４１に表面
被覆を施し均一な薄膜４２を形成する工程に加熱装置を
省略することができ、装置全体のコンパクト化が図れ、
また操作並びに保守を簡単にすることができるととも
に、装置全体を安価にできる等の利点がある。
【００２１】さらに、複数のパウダー供給ノズル１１及
び１２を設けたパウダー混合攪拌室１を前段ノズル４と
後段ノズル７との間に設けることにより、種類の異なる
複数のバウダー３６及び３７を均一に分散した固気２相
混合流３８を生成することができる。そして、この均一
に分散した固気２相混合流３８を後段ノズル７から高速
噴射して被加工物４０の被加工面４１に表面被覆を施す
ことにより、均一な薄膜４２を高効率で形成することが
できる。
び１２を設けたパウダー混合攪拌室１を前段ノズル４と
後段ノズル７との間に設けることにより、種類の異なる
複数のバウダー３６及び３７を均一に分散した固気２相
混合流３８を生成することができる。そして、この均一
に分散した固気２相混合流３８を後段ノズル７から高速
噴射して被加工物４０の被加工面４１に表面被覆を施す
ことにより、均一な薄膜４２を高効率で形成することが
できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
複数のパウダー供給ノズルを設けたパウダー混合攪拌室
を前段ノズルと後段ノズルとの間に設け、このパウダー
混合攪拌室で種類の異なる複数のパウダーを旋回流によ
りパウダー自体、自転・公転を繰り返しながら均一にパ
ウダーを混合させ、パウダー自体を蓄熱させて温度を上
げるようにしているので、パウダーと被加工物の被加工
面との界面活性化を図ることができ、被加工物の被加工
面に好適な薄膜を高効率で短時間で形成することができ
る。また、パウダー混合攪拌室で均一に混合した種類の
異なる複数のパウダーと前段ノズルから流れる高圧ガス
との均一に分散した固気２相混合流を生成させ、後段ノ
ズルから噴射して被加工物の被加工面に表面被覆を施す
ことによって、薄膜を形成するようにしたので、表面構
造・表面性状の良好な薄膜を得ることができる。さら
に、パウダー自体が蓄熱し、温度を上げることができる
ようにしているので、加熱装置を省略することができる
とともに、装置全体をコンパクト化でき、操作保守も簡
単にできる。また、装置全体が安価にできる。加えて、
表面構造・表面性状の好適な薄膜の工程を省力化して行
うことができ、マイクロマシンあるいはマイクロ・シス
テム，マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム等
の分野にも広く利用することができる等の効果が期待で
きる。
複数のパウダー供給ノズルを設けたパウダー混合攪拌室
を前段ノズルと後段ノズルとの間に設け、このパウダー
混合攪拌室で種類の異なる複数のパウダーを旋回流によ
りパウダー自体、自転・公転を繰り返しながら均一にパ
ウダーを混合させ、パウダー自体を蓄熱させて温度を上
げるようにしているので、パウダーと被加工物の被加工
面との界面活性化を図ることができ、被加工物の被加工
面に好適な薄膜を高効率で短時間で形成することができ
る。また、パウダー混合攪拌室で均一に混合した種類の
異なる複数のパウダーと前段ノズルから流れる高圧ガス
との均一に分散した固気２相混合流を生成させ、後段ノ
ズルから噴射して被加工物の被加工面に表面被覆を施す
ことによって、薄膜を形成するようにしたので、表面構
造・表面性状の良好な薄膜を得ることができる。さら
に、パウダー自体が蓄熱し、温度を上げることができる
ようにしているので、加熱装置を省略することができる
とともに、装置全体をコンパクト化でき、操作保守も簡
単にできる。また、装置全体が安価にできる。加えて、
表面構造・表面性状の好適な薄膜の工程を省力化して行
うことができ、マイクロマシンあるいはマイクロ・シス
テム，マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム等
の分野にも広く利用することができる等の効果が期待で
きる。
【図１】本発明の一実施例として示す表面被覆装置のＢ
−Ｂ線に沿う正面一部断面図である。
−Ｂ線に沿う正面一部断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線に沿う平面断面図であ
る。
る。
【図３】図３は従来の表面被覆装置の一例を示す概略構
成断面図である。
成断面図である。
１ パウダー混合攪拌室 ４ 前段ノズル ７ 後段ノズル ８ 円筒側壁 １１ パウダー供給ノズル １２ パウダー供給ノズル １３ 内周面 １４ 高圧ガス供給装置 １８ ガス調整装置 ３６ パウダー ３７ パウダー ３８ 固気２相混合流 ４０ 被加工物 ４１ 被加工面 ４２ 薄膜
Claims (5)
- 【請求項１】 被加工物の表面にパウダーと高圧気体と
で成る固気２相混合流を噴射ノズルにより高速噴射して
前記被加工面に前記パウダーの薄膜を形成する表面被覆
方法において、 前記噴射ノズルを間に隙間を設けて互いに同軸上に直線
的に並んで配置された前段ノズルと後段ノズルとで形成
するとともに、 前記前段ノズルと前記後段ノズルとの間に複数のパウダ
ー供給ノズルを有するパウダー混合攪拌室を設け、 前記前段ノズルから前記後段ノズルに向かって高圧ガス
を流すとともに、前記複数のパウダー供給ノズルからパ
ウダーを同時に前記パウダー混合攪拌室に流して前記パ
ウダー混合攪拌室内に旋回流を形成させ、この旋回流で
前記パウダーと前記高圧ガスが混合された固気２相混合
流を生成し、この前記固気２相混合流を前記後段ノズル
から高速噴射して被加工物に被覆を施すことを特徴とす
る表面被覆方法。 - 【請求項２】 前記前段ノズルから前記後段ノズルに向
かって流す前記高圧ガスと前記各複数のパウダー供給ノ
ズルから前記パウダー混合攪拌室にパウダーを流すガス
とを同じ高圧ガス供給装置よりガス調整装置を介して供
給するようにした請求項１に記載の表面被覆方法。 - 【請求項３】 被加工物の表面にパウダーと高圧気体と
で成る固気２相混合流を噴射ノズルにより高速噴射して
前記被加工面に前記パウダーの薄膜を形成する表面被覆
装置において、 前記噴射ノズルを間に隙間を設けて互いに同軸上に直線
的に並んで配置された前段ノズルと後段ノズルとで形成
するとともに、 前記前段ノズルと前記後段ノズルとの間に複数のパウダ
ー供給ノズルを有するパウダー混合攪拌室を設け、 前記前段ノズルから前記後段ノズルに向かって高圧ガス
を流すとともに、前記複数のパウダー供給ノズルからパ
ウダーを同時に前記パウダー混合攪拌室に流して前記パ
ウダー混合攪拌室内に旋回流を形成させ、この旋回流で
前記パウダーと前記高圧ガスが混合された固気２相混合
流を生成し、この前記固気２相混合流を前記後段ノズル
から被加工物に高速噴射することを特徴とする表面被覆
装置。 - 【請求項４】 前記パウダー混合攪拌室を中空円筒で形
成した密閉室とし、前記パウダー混合攪拌室に設けた前
記複数のパウダー供給ノズルを前記中空円筒の内周面に
所定の間隔で配設するとともに、前記複数のパウダー供
給ノズルを前記中空円筒の内周面に接して設けた請求項
３に記載の表面被覆装置。 - 【請求項５】 高圧ガスを生成するための高圧ガス供給
装置と、この高圧ガス供給装置で生成された高圧ガスを
前記前段ノズルから前記後段ノズルに向かって流す前記
高圧ガスと前記各複数のパウダー供給ノズルから前記パ
ウダー混合攪拌室にパウダーを流すガスとに分離するた
めのガス調整装置とを設けた請求項３または４に記載の
表面被覆装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15011492A JPH05317782A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 表面被覆方法及びその方法を用いた表面被覆装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15011492A JPH05317782A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 表面被覆方法及びその方法を用いた表面被覆装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05317782A true JPH05317782A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15489797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15011492A Pending JPH05317782A (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 表面被覆方法及びその方法を用いた表面被覆装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05317782A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001207A (ja) * | 2000-05-02 | 2002-01-08 | Boc Group Inc:The | 改良された冷ガスダイナミックスプレイ方法 |
| KR101218913B1 (ko) * | 2011-09-22 | 2013-01-21 | 조광호 | 유리섬유 강화 폴리우레아 분사장치 및 분사방법 |
| KR102309591B1 (ko) * | 2021-09-09 | 2021-10-07 | 주식회사 세라코 | 건축물 마감재 분사장치 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP15011492A patent/JPH05317782A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001207A (ja) * | 2000-05-02 | 2002-01-08 | Boc Group Inc:The | 改良された冷ガスダイナミックスプレイ方法 |
| KR101218913B1 (ko) * | 2011-09-22 | 2013-01-21 | 조광호 | 유리섬유 강화 폴리우레아 분사장치 및 분사방법 |
| KR102309591B1 (ko) * | 2021-09-09 | 2021-10-07 | 주식회사 세라코 | 건축물 마감재 분사장치 |
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