JPH0532213Y2 - - Google Patents
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- JPH0532213Y2 JPH0532213Y2 JP1987152571U JP15257187U JPH0532213Y2 JP H0532213 Y2 JPH0532213 Y2 JP H0532213Y2 JP 1987152571 U JP1987152571 U JP 1987152571U JP 15257187 U JP15257187 U JP 15257187U JP H0532213 Y2 JPH0532213 Y2 JP H0532213Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は金属等の母材表面にプラズマ溶射法
により溶射層を形成するための溶射ガンに関し、
特に溶射前に母材表面にシヨツトブラスト処理を
施しておくに適した溶射ガンに関するものであ
る。[Detailed description of the invention] Industrial application field This invention relates to a thermal spray gun for forming a thermal spray layer on the surface of a base material such as metal by a plasma spraying method.
In particular, the present invention relates to a thermal spray gun suitable for subjecting the surface of a base material to shot blasting before thermal spraying.
従来の技術
一般に金属等の母材表面に溶射を施すにあたつ
ては、溶射前に予め母材表面にシヨツトブラスト
処理を行なつておくことが多い。このように溶射
前にシヨツトブラスト処理を行なつておけば、母
材表面に凹凸を形成して母材と溶射層との密着性
を向上させることができ、また母材表面の酸化ス
ケール等を除去して表面を活性化しておくことが
できる。2. Description of the Related Art In general, when thermal spraying is applied to the surface of a base material such as metal, the surface of the base material is often subjected to shot blasting in advance before thermal spraying. By performing shot blasting before thermal spraying, it is possible to form irregularities on the surface of the base material to improve the adhesion between the base material and the sprayed layer, and also to prevent oxidized scale etc. can be removed to activate the surface.
ところで従来上述のような溶射前のシヨツトブ
ラスト処理は、溶射工程とは別の独立の工程とし
て行なつている。すなわち母材表面を脱脂した
後、焼成アルミナ（Ａ2O3）粉末等のシヨツト
ブラスト材をエアーにより溶射対象物の母材表面
に吹き付け、その後溶射対象物を溶射室に搬入し
て溶射を行なうのが通常である。 Incidentally, the shot blasting treatment before thermal spraying as described above has conventionally been performed as an independent process separate from the thermal spraying process. In other words, after degreasing the surface of the base material, a shot blasting material such as calcined alumina (A 2 O 3 ) powder is sprayed onto the surface of the base material of the object to be thermally sprayed using air, and then the object to be thermally sprayed is carried into a thermal spraying chamber and sprayed. It is normal to do so.
考案が解決すべき問題点
前述のように溶射前にシヨツトブラスト処理を
行なう場合において、シヨツトブラスト処理を溶
射工程とは別の独立の工程として行なう場合、母
材がＡやMg等の如く易酸化性の材料であれ
ば、シヨツトブラスト終了後、溶射対象物を溶射
室内に搬入して溶射を開始するまでの間に、母材
表面に新たな酸化層が生成されてしまうことがあ
り、この場合には折角シヨツトブラストを行なつ
たことによる表面活性化の効果が薄れて、溶射層
の密着性が低下してしまう問題がある。Problems to be solved by the invention As mentioned above, when shot blasting is performed before thermal spraying, if the shot blasting is performed as an independent process separate from the thermal spraying process, if the base material is A, Mg, etc. If the material is easily oxidized, a new oxidation layer may be formed on the surface of the base material after shotblasting and before the spraying target is brought into the spraying chamber and spraying begins. In this case, there is a problem in that the effect of surface activation resulting from the painstaking shot blasting is weakened and the adhesion of the sprayed layer is reduced.
またシヨツトブラスト処理を溶射工程とは別の
独立の工程として行なう従来方法では、シヨツト
ブラストのための治具セツトおよび溶射のための
治具セツトの２重の手間を要し、そのため作業工
程が煩雑となつて量産に不利となつており、しか
も前述のようにシヨツトブラスト終了後溶射開始
までに要する時間が長いことからも量産に不利で
あつた。 In addition, in the conventional method in which shot blasting is performed as an independent process separate from the thermal spraying process, it takes double effort to set up jigs for shotblasting and for thermal spraying, which reduces the work process. The process is complicated, which is disadvantageous to mass production, and furthermore, as mentioned above, the long time required from the end of shot blasting to the start of thermal spraying is also disadvantageous to mass production.
なおレーザ溶射の場合には、例えば特開昭61−
163258号公報に記載されているように、レーザビ
ームによる溶射の前に、同じレーザビームを用い
て母材表面に凹凸を形成しておくことが提案され
ており、この方法ではシヨツトブラストが不要と
なるが、プラズマ溶射の場合には、エネルギ密度
がレーザの場合よりも低くまたエネルギの制御も
レーザの場合ほど正確に行なうことが困難である
ことから、上記提案の方法をそのままプラズマ溶
射に転用することは困難である。 In the case of laser spraying, for example,
As described in Publication No. 163258, it has been proposed to use the same laser beam to form irregularities on the surface of the base material before thermal spraying with a laser beam, and this method does not require shot blasting. However, in the case of plasma spraying, the energy density is lower than in the case of laser, and it is difficult to control the energy as accurately as in the case of laser, so the method proposed above can be directly applied to plasma spraying. It is difficult to do so.
この考案は以上の事情を背景としてなされたも
ので、プラズマ溶射の前処理としてのシヨツトブ
ラスト処理を、プラズマ溶射に連続する工程とし
て行なうことができるようにしたプラズマ溶射ガ
ンを提供し、これによりシヨツトブラスト処理と
溶射との間での母材表面の酸化の問題を解消する
とともに作業工程を従来よりも格段に簡略化させ
ることを目的とするものである。 This idea was made against the background of the above-mentioned circumstances, and provides a plasma spray gun that can perform shot blasting as a pre-treatment for plasma spraying as a continuous process to plasma spraying. The purpose is to solve the problem of oxidation of the base material surface between shot blasting and thermal spraying, and to significantly simplify the work process compared to the conventional method.
問題点を解決するための手段
この考案のプラズマ溶射ガンは、基本的には溶
射材料の溶射だけではなく、同じ溶射ガンでシヨ
ツトブラスト処理も行ない得るようにすることに
よつて前述の問題を解決している。Means for Solving the Problems The plasma spray gun of this invention basically solves the above-mentioned problems by making it possible not only to spray the thermal spray material but also to perform shot blasting with the same spray gun. It's resolved.
すなわちこの考案の溶射ガンは、高温プラズマ
ガスが噴出されるノズルの出口の前方に、高温プ
ラズマガスによつて溶射対象物に向けて吹き付け
られるシヨツトブラスト材を高温プラズマガス中
に供給するポートが設けられていることを特徴と
するものである。 In other words, the thermal spray gun of this invention has a port in front of the outlet of the nozzle from which high-temperature plasma gas is ejected for supplying shot blasting material, which is sprayed by high-temperature plasma gas toward the object to be sprayed, into the high-temperature plasma gas. It is characterized by the fact that it is provided.
ここで、前記プラズマ溶射ガンにおけるシヨツ
トブラスト材供給ポートの位置は、ノズル出口か
ら30〜80mmの位置とすることが適当である。 Here, it is appropriate that the shot blasting material supply port in the plasma spray gun is located 30 to 80 mm from the nozzle outlet.
作 用
この考案のプラズマ溶射ガンにおいて、シヨツ
トブラスト材をシヨツトブラスト材供給ポートに
供給すれば、シヨツトブラスト材はノズル出口か
ら噴出する高温プラズマガスによつて溶射対象物
の表面に高速で吹付けられ、溶射対象物表面に対
するシヨツトブラスト処理がなされる。したがつ
て同じプラズマ溶射ガンを用いてシヨツトブラス
ト処理と溶射とを連続して行なうことが可能であ
る。すなわち、先ず前述のようにシヨツトブラス
ト材を溶射ガンのシヨツトブラスト材供給ポート
に供給してシヨツトブラスト処理を行ない、次い
でシヨツトブラスト材の供給を停止するとともに
溶射層形成のための溶射材料粉末を溶射ガンのパ
ウダ供給ポートに供給すれば、シヨツトブラスト
処理に続いて溶射を連続して行なうことができ
る。Function In the plasma spray gun of this invention, if shot blasting material is supplied to the shot blasting material supply port, the shot blasting material will be applied to the surface of the object to be sprayed at high speed by the high temperature plasma gas ejected from the nozzle outlet. It is sprayed to perform shot blasting on the surface of the object to be thermally sprayed. Therefore, it is possible to carry out shot blasting and thermal spraying successively using the same plasma spray gun. That is, as described above, shot blasting material is first supplied to the shot blasting material supply port of the thermal spray gun to perform shot blasting, and then the supply of shot blasting material is stopped and thermal spraying is started to form a thermal spray layer. Shotblasting can be followed by continuous thermal spraying by supplying material powder to the powder supply port of the thermal spray gun.
なおこの考案のプラズマ溶射ガンを用いたシヨ
ツトブラスト処理時には、高温のプラズマガスに
より溶射対象物表面が加熱されるから、このシヨ
ツトブラスト処理は溶射前の溶射対象物表面の予
熱工程をも兼ねることになる。すなわち、予熱工
程を兼ねたシヨツトブラスト処理と溶射とが連続
して行なわれることになる。 During shot blasting using the plasma spray gun of this invention, the surface of the object to be sprayed is heated by high-temperature plasma gas, so this shot blasting also serves as a preheating process for the surface of the object to be thermally sprayed before thermal spraying. It turns out. In other words, shot blasting which also serves as a preheating process and thermal spraying are performed continuously.
なおまた、従来の一般のエアによるシヨツトブ
ラスト処理では、シヨツトブラスト材の速度が
150m／sec以下であるが、この考案のプラズマ溶
射ガンを用いたシヨツトブラスト処理では、高速
のプラズマガス流を利用するためシヨツトブラス
ト材の速度が300m／sec程度と従来よりも著しく
高速となり、そのためシヨツトブラストによる表
面の凹凸も大きくなる。 Furthermore, in conventional shot blasting using general air, the speed of shot blasting material is
However, in shot blasting using the plasma spray gun of this invention, the speed of the shot blasting material is approximately 300 m/sec, which is significantly faster than conventional methods due to the use of high-speed plasma gas flow. Therefore, the unevenness of the surface due to shot blasting also increases.
ここで、シヨツトブラスト処理時に供給するシ
ヨツトブラスト材は、高温のプラズマガスにより
溶射対象物表面に吹付けられるから、シヨツトブ
ラストの機能を発揮させるためには、その高温の
プラズマガスによりシヨツトブラスト材が溶融し
てしまわないよう、高融点のシヨツトブラスト
材、代表的にはＡ2O3（アルミナ）を用いるこ
とが望ましい。またこのようにシヨツトブラスト
材としてＡ2O3を用いる場合、溶射ガンのノズ
ルとシヨツトブラスト材供給ポートとの間の距離
1（第１図参照）は、30〜80mm程度とすること
が望ましい。その理由は次の通りである。 The shot blast material supplied during shot blasting is sprayed onto the surface of the object to be sprayed using high-temperature plasma gas. In order to prevent the shot blasting material from melting, it is desirable to use a shot blasting material with a high melting point, typically A 2 O 3 (alumina). In addition, when A 2 O 3 is used as the shot blasting material in this way, the distance between the nozzle of the thermal spray gun and the shot blasting material supply port is
1 (see Figure 1) is preferably about 30 to 80 mm. The reason is as follows.
すなわち、通常のプラズマ溶射における溶射電
流は300〜500A程度とされるが、300〜500Aで溶
射した時のノズル出口からの距離1と温度との
関係は第２図に示すような関係となる。ここで、
シヨツトブラスト材として用いるＡ2O3の融点
は2050℃であるから、最も少ない電流値300Aで
シヨツトブラスト材が溶融せずにシヨツトブラス
トの機能を発揮するためには、距離1は少なく
とも30mm以上としなければならない。一方、通常
のプラズマ溶射におけるノズルと溶射対象物表面
との距離2（第１図参照）は、溶射材料等によ
つても異なるが、一般に80〜150mm程度とされる。
したがつていずれの溶射材料の場合でも溶射可能
となるように2を少なくとも80mm確保するため
には、1は80mm以下としなければならない。し
たがつて1は30〜80mmの範囲が適当である。 That is, the spraying current in normal plasma spraying is about 300 to 500A, and the relationship between the distance 1 from the nozzle exit and temperature when spraying at 300 to 500A is as shown in FIG. 2. here,
Since the melting point of A 2 O 3 used as shot blasting material is 2050℃, distance 1 must be at least Must be 30mm or more. On the other hand, the distance 2 (see Fig. 1) between the nozzle and the surface of the object to be sprayed in normal plasma spraying is generally about 80 to 150 mm, although it varies depending on the spraying material.
Therefore, in order to ensure that 2 is at least 80 mm to enable thermal spraying with any thermal spraying material, 1 must be 80 mm or less. Therefore, the appropriate range for 1 is 30 to 80 mm.
実施例
第１図にこの考案の一実施例の溶射ガンを示
す。第１図において、溶射ガン本体１は従来の通
常のプラズマ溶射ガンと同様なものであり、その
詳細は省略する。溶射ガン本体１におけるノズル
出口２の前方には、シヨツトブラスト材供給ポー
ト３が支持腕４に支持された状態で配設されてお
り、このシヨツトブラスト材供給ポート３には図
示しないシヨツトブラスト材供給源からの供給管
５が接続されている。なお図には示していなが、
溶射ガン本体１には溶射材料粉末を供給するため
のパウダ供給ポートが設けられている。またノズ
ル出口２とシヨツトブラスト供給ポート３との間
の距離1は前述のように30〜80mmの範囲内とさ
れている。Embodiment FIG. 1 shows a thermal spray gun according to an embodiment of this invention. In FIG. 1, a thermal spray gun body 1 is similar to a conventional plasma spray gun, and its details will be omitted. A shot blast material supply port 3 is disposed in front of the nozzle outlet 2 in the thermal spray gun body 1 and is supported by a support arm 4. A supply pipe 5 from a blasting material supply source is connected. Although not shown in the figure,
The thermal spray gun body 1 is provided with a powder supply port for supplying thermal spray material powder. Further, the distance 1 between the nozzle outlet 2 and the shot blast supply port 3 is within the range of 30 to 80 mm as described above.
第１図に示すような溶射ガンを用いてプラズマ
溶射を行なうにあたつては、溶射ガン本体１をそ
のノズル出口２と溶射対象物６の表面との距離
２が80〜150mmとなるように溶射ガン本体１をセツ
トし、先ず図示しないシヨツトブラスト材供給源
から供給管５を介してシヨツトブラスト材供給ポ
ート３にシヨツトブラスト材、例えばＡ2O3粉
末７を連続的に供給するとともに、プラズマ電流
値を例えば300Aとしてノズル出口２から高温の
プラズマガス８を噴出させる。シヨツトブラスト
材としてのＡ2O3粉末７はそのプラズマガス流
により溶射対象物６の表面に叩き付けられ、その
表面に凹凸を形成するとともに、表面の酸化スケ
ール等を除去して活性な面を露呈させる。また同
時に高温プラズマガス流によつて溶射対象物６の
表面の予熱がなされる。次いでシヨツトブラスト
材の供給を停止させるとともに、図示しないパウ
ダ供給ポートから溶射材料粉末を供給すれば、通
常のプラズマ溶射が行なわれる。 When performing plasma spraying using a thermal spray gun as shown in FIG.
2 is 80 to 150 mm, and first, a shot blasting material such as A 2 O is supplied from a shot blasting material supply source (not shown) to the shot blasting material supply port 3 via the supply pipe 5. 3 powder 7 is continuously supplied, and high-temperature plasma gas 8 is ejected from the nozzle outlet 2 with a plasma current value of 300 A, for example. The A 2 O 3 powder 7 as a shot blasting material is slammed onto the surface of the sprayed object 6 by the plasma gas flow, forming irregularities on the surface and removing oxide scale etc. from the surface to create an active surface. expose. At the same time, the surface of the object 6 to be thermally sprayed is preheated by the high temperature plasma gas flow. Next, the supply of shot blast material is stopped, and thermal spray material powder is supplied from a powder supply port (not shown), and normal plasma spraying is performed.
考案の効果
この考案のプラズマ溶射ガンによれば、同じ溶
射ガンでシヨツトブラスト処理と溶射とを連続し
て行なうことができ、したがつてシヨツトブラス
ト処理終了から溶射開始までに要する時間を従来
よりも格段に短かくすることができるため、その
間に溶射対象物表面に酸化が生じて溶射層の密着
性を低下させてしまうことを確実に防止でき、ま
た従来の如きシヨツトブラスト処理における治具
セツトと溶射における治具セツトとの２重の手間
が不要となることと、上述のようなシヨツトブラ
スト処理と溶射との間の時間短縮とが相埃つて、
作業時間の短縮および作業の簡単化を図ることが
でき、そのため量産工程で有利となる。さらに溶
射前に溶射対象物表面の予熱を行なう必要がある
場合でも、この考案の溶射ガンを用いた場合は予
熱がシヨツトブラスト処理と兼て行なわれるた
め、別途予熱工程を設ける必要がなくなり、この
ことも作業時間の短縮に貢献することができ、そ
してまたシヨツトブラスト材の吹付け速度も高速
のプラズマガス流を利用するため従来のエアによ
るシヨツトブラストと比較して高速となり、その
ためシヨツトブラストによる表面の凹凸を従来よ
りも増加させてシヨツトブラストの効果を大きく
することができる。Effects of the invention According to the plasma spray gun of this invention, shotblasting and thermal spraying can be performed continuously with the same thermal spraying gun, and therefore the time required from the end of shotblasting to the start of thermal spraying is shorter than that of the previous one. Because it can be made much shorter than the previous method, it is possible to reliably prevent oxidation from occurring on the surface of the sprayed object and reducing the adhesion of the sprayed layer. This eliminates the need for the double work of setting up tools and setting up jigs for thermal spraying, as well as shortening the time between shot blasting and thermal spraying as described above.
It is possible to shorten the working time and simplify the work, which is advantageous in the mass production process. Furthermore, even if it is necessary to preheat the surface of the object to be sprayed before thermal spraying, when using the thermal spray gun of this invention, preheating is performed simultaneously with shot blasting, so there is no need to provide a separate preheating process. This can also contribute to shortening the work time, and since the high-speed plasma gas flow is used, the spraying speed of the shot-blasting material is faster than that of conventional air-based shot-blasting. The effect of shot blasting can be increased by increasing the unevenness of the surface due to shot blasting compared to the conventional method.
第１図はこの考案のプラズマ溶射ガンの一実施
例を示す側面図、第２図はプラズマ溶射ガンのノ
ズル出口からの距離と温度との関係を示す線図で
ある。
１……溶射ガン本体、２……ノズル出口、３…
…シヨツトブラスト材供給ポート。
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the plasma spray gun of this invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the distance from the nozzle outlet of the plasma spray gun and the temperature. 1...Thermal spray gun body, 2...Nozzle outlet, 3...
...Shot blasting material supply port.
Claims (1)
の前方に、高温プラズマガスによつて溶射対象
物に向けて吹き付けられるシヨツトブラスト材
を高温プラズマガス中に供給するポートが設け
られていることを特徴とするプラズマ溶射ガ
ン。 (2) 前記シヨツトブラスト材供給ポートが、ノズ
ル出口から30〜80mmの位置に設けられている実
用新案登録請求の範囲第１項記載のプラズマ溶
射ガン。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) In front of the outlet of the nozzle from which the high-temperature plasma gas is ejected, shot blasting material is supplied into the high-temperature plasma gas to be sprayed toward the object to be thermally sprayed by the high-temperature plasma gas. A plasma spray gun characterized by being equipped with a port for (2) The plasma spray gun according to claim 1, wherein the shot blasting material supply port is provided at a position of 30 to 80 mm from the nozzle outlet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987152571U JPH0532213Y2 (en) | 1987-10-05 | 1987-10-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987152571U JPH0532213Y2 (en) | 1987-10-05 | 1987-10-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6456858U JPS6456858U (en) | 1989-04-10 |
| JPH0532213Y2 true JPH0532213Y2 (en) | 1993-08-18 |
Family
ID=31427620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987152571U Expired - Lifetime JPH0532213Y2 (en) | 1987-10-05 | 1987-10-05 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0532213Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4602998B2 (en) * | 2007-01-18 | 2010-12-22 | トーカロ株式会社 | Thermal spray coating formation method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845788U (en) * | 1981-09-18 | 1983-03-28 | 株式会社竹中工務店 | Auger steady rest fall prevention device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116066U (en) * | 1982-02-01 | 1983-08-08 | 三菱重工業株式会社 | Thermal spray equipment |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP1987152571U patent/JPH0532213Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845788U (en) * | 1981-09-18 | 1983-03-28 | 株式会社竹中工務店 | Auger steady rest fall prevention device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6456858U (en) | 1989-04-10 |
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