JPH06228730A - 粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置 - Google Patents
粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置Info
- Publication number
- JPH06228730A JPH06228730A JP5277140A JP27714093A JPH06228730A JP H06228730 A JPH06228730 A JP H06228730A JP 5277140 A JP5277140 A JP 5277140A JP 27714093 A JP27714093 A JP 27714093A JP H06228730 A JPH06228730 A JP H06228730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- cathode
- passage
- annular
- powder material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/134—Plasma spraying
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/3484—Convergent-divergent nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 均一に規則的に処理される安定的なプラズマ
トーチを発生する。 【構成】 プラズマトロンの中央長手軸２の回りの円周
に沿って均等に配置された少なくとも３つのカソード部
材を有するカソード部１、当該カソード部材から離間し
て配置された環状のアノード部材、及び前記カソード部
１から前記アノード部材まで伸延し、当該アノード部材
に近接した第２端部のみならず前記カソード部に近接し
た第１端部を備えたプラズマ通路４を有し、前記プラズ
マ通路４は、相互に電気的に絶縁されている複数の環状
のニュートロード部材と同様に前記環状のアノード部材
とも境界を画し、プラズマトーチＰＳに粉末材料を供給
するための手段は、プラズマ通路４の前記第２端部に近
接して設置されている、粉末材料を吹き付けるためのプ
ラズマ溶射装置。
トーチを発生する。 【構成】 プラズマトロンの中央長手軸２の回りの円周
に沿って均等に配置された少なくとも３つのカソード部
材を有するカソード部１、当該カソード部材から離間し
て配置された環状のアノード部材、及び前記カソード部
１から前記アノード部材まで伸延し、当該アノード部材
に近接した第２端部のみならず前記カソード部に近接し
た第１端部を備えたプラズマ通路４を有し、前記プラズ
マ通路４は、相互に電気的に絶縁されている複数の環状
のニュートロード部材と同様に前記環状のアノード部材
とも境界を画し、プラズマトーチＰＳに粉末材料を供給
するための手段は、プラズマ通路４の前記第２端部に近
接して設置されている、粉末材料を吹き付けるためのプ
ラズマ溶射装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に加工物表面コーテ
ィング用の粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装
置に関する。
ィング用の粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば溶融状態の粉末材料を素材表面
上に吹き付けるためのプラズマ溶射装置は、間接プラズ
マトロン、すなわち、プラズマトーチがノズル状部材か
ら流出し、このプラズマトーチが電気的に電流として導
通しないプラズマを生成する装置を使用する技術におい
て周知である。通常、プラズマは、トーチにより生成さ
れ、プラズマ通路を通過して出口ノズルへと案内され
る。ここにおいて、短いプラズマトーチを備えた装置と
長く伸びたプラズマトーチを備えた装置との間には、重
要な相違が存在する。
上に吹き付けるためのプラズマ溶射装置は、間接プラズ
マトロン、すなわち、プラズマトーチがノズル状部材か
ら流出し、このプラズマトーチが電気的に電流として導
通しないプラズマを生成する装置を使用する技術におい
て周知である。通常、プラズマは、トーチにより生成さ
れ、プラズマ通路を通過して出口ノズルへと案内され
る。ここにおいて、短いプラズマトーチを備えた装置と
長く伸びたプラズマトーチを備えた装置との間には、重
要な相違が存在する。
【０００３】最近、市販され使用されているあらゆるプ
ラズマ溶射装置のうちの大部分において、プラズマトー
チは、ピン形状のカソード部材と中空円筒のアノード部
材との間の高電流アーク放電により生成される。ここ
で、たとえば金属若しくはセラミック粉末のような粉末
材料であるところの、溶融され軸方向に加速せられるべ
きコーティング材料は、前記プラズマトーチに導入さ
れ、これにより溶融状態となる。
ラズマ溶射装置のうちの大部分において、プラズマトー
チは、ピン形状のカソード部材と中空円筒のアノード部
材との間の高電流アーク放電により生成される。ここ
で、たとえば金属若しくはセラミック粉末のような粉末
材料であるところの、溶融され軸方向に加速せられるべ
きコーティング材料は、前記プラズマトーチに導入さ
れ、これにより溶融状態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの間接プラズマ
トロンを含むプラズマ溶射装置の多くは、熱量およびそ
の半径方向の温度分布に関する限り十分安定的とはいえ
ないという欠点を有している。結果として、プラズマト
ーチに供給される粉末材料は、温度的に不均一に処理さ
れることになる。こうして、吹き付けられた材料で生成
されたコーティングは、望ましい仕上げとはならない。
トロンを含むプラズマ溶射装置の多くは、熱量およびそ
の半径方向の温度分布に関する限り十分安定的とはいえ
ないという欠点を有している。結果として、プラズマト
ーチに供給される粉末材料は、温度的に不均一に処理さ
れることになる。こうして、吹き付けられた材料で生成
されたコーティングは、望ましい仕上げとはならない。
【０００５】それらのプラズマ溶射装置におけるプラズ
マトーチのこの不規則性の理由は、一方において、多く
の異なった原因を有するプラズマトーチの不安定性にお
いて見受けられる。ここで、ある環境下において、電極
の延長部に沿って電気アークの裾部が移動するという事
実が重要な役目をなす。他方において、電気アークの裾
部のこの移動と関連して、このような結果となるプラズ
マトロンの中央長手軸についての電気アークの不均整な
形状は、粉末材料の不均一な温度的処理に帰着すること
になる。
マトーチのこの不規則性の理由は、一方において、多く
の異なった原因を有するプラズマトーチの不安定性にお
いて見受けられる。ここで、ある環境下において、電極
の延長部に沿って電気アークの裾部が移動するという事
実が重要な役目をなす。他方において、電気アークの裾
部のこの移動と関連して、このような結果となるプラズ
マトロンの中央長手軸についての電気アークの不均整な
形状は、粉末材料の不均一な温度的処理に帰着すること
になる。
【０００６】短い電気アークを操作するプラズマトロン
における電気アークの裾部が移動する結果は、特に顕著
であり、それによって、ピン形状のカソードが一つの部
品、ノズル状のアノード（ドイツ連邦共和国実用新案Ｎ
ｏ．１，９３２，１５０参照）の内部を貫通している。
アノードノズルが軸方向の延長部を有し、軸方向のみな
らず周方向にも電気アークの裾部が移動する結果が起こ
り得るからである。少なくとも、軸方向に裾部が移動す
る結果は、一つではなく数個のカソードを有するドイツ
連邦共和国公報Ｎｏ．３，３１２，２３２に開示された
プラズマ溶射装置に類似するものに予期される。
における電気アークの裾部が移動する結果は、特に顕著
であり、それによって、ピン形状のカソードが一つの部
品、ノズル状のアノード（ドイツ連邦共和国実用新案Ｎ
ｏ．１，９３２，１５０参照）の内部を貫通している。
アノードノズルが軸方向の延長部を有し、軸方向のみな
らず周方向にも電気アークの裾部が移動する結果が起こ
り得るからである。少なくとも、軸方向に裾部が移動す
る結果は、一つではなく数個のカソードを有するドイツ
連邦共和国公報Ｎｏ．３，３１２，２３２に開示された
プラズマ溶射装置に類似するものに予期される。
【０００７】原則として、軸方向に裾部が移動する結果
は、プラズマ流の影響下、カソード部材からこのカソー
ド部材に対し最も離れたアノード部材上の一点まで、カ
ソード部材とノズル形状のアノード部材との間の電気ア
ークが軸方向に伸ばされるという事実によって起こる。
そのとき、電気アークは、上述したアノード部材の遠点
から断絶され、カソード部材に一番近いアノード部材の
一点に接触する。この現象は、毎秒数キロサイクルの領
域の周波数でほぼ周期的に繰り返されることが実験でわ
かった。これらの電気アークの長さにおける変動と結合
された電圧変動は、過酷なエネルギー変動（±３０％ま
で）に帰し、こうしてフリープラズマトーチ強度の一致
した変動に帰着する。ここで、プラズマトーチに供給さ
れる粉末材料は、不規則に扱われる。
は、プラズマ流の影響下、カソード部材からこのカソー
ド部材に対し最も離れたアノード部材上の一点まで、カ
ソード部材とノズル形状のアノード部材との間の電気ア
ークが軸方向に伸ばされるという事実によって起こる。
そのとき、電気アークは、上述したアノード部材の遠点
から断絶され、カソード部材に一番近いアノード部材の
一点に接触する。この現象は、毎秒数キロサイクルの領
域の周波数でほぼ周期的に繰り返されることが実験でわ
かった。これらの電気アークの長さにおける変動と結合
された電圧変動は、過酷なエネルギー変動（±３０％ま
で）に帰し、こうしてフリープラズマトーチ強度の一致
した変動に帰着する。ここで、プラズマトーチに供給さ
れる粉末材料は、不規則に扱われる。
【０００８】電気アークの不均整な形状は、フリープラ
ズマトーチの半径方向の温度分布もまた不均整であるこ
とを、結果的に有している。すなわち、プラズマトーチ
の熱い中央領域は、プラズマトロンの中央長手軸からあ
る偏差に支配される。この偏差は、アノードノズルから
のプラズマ流が電気アークの裾部、すなわちプラズマト
ロンの偏心した設置位置でさらに熱せられるという事実
によってさらに増大される。特に、深刻なのは、電気ア
ークの周方向の裾部の移動と結合した、そのようなプラ
ズマトーチの偏差である。ここにおいて、プラズマトー
チの一種の首振り動作が生まれ、通常、不規則な行路を
有し、もし据え付けの供給手段から粉末材料が外部から
供給されれば粉末材料のさらに悪い処理に帰着する。
ズマトーチの半径方向の温度分布もまた不均整であるこ
とを、結果的に有している。すなわち、プラズマトーチ
の熱い中央領域は、プラズマトロンの中央長手軸からあ
る偏差に支配される。この偏差は、アノードノズルから
のプラズマ流が電気アークの裾部、すなわちプラズマト
ロンの偏心した設置位置でさらに熱せられるという事実
によってさらに増大される。特に、深刻なのは、電気ア
ークの周方向の裾部の移動と結合した、そのようなプラ
ズマトーチの偏差である。ここにおいて、プラズマトー
チの一種の首振り動作が生まれ、通常、不規則な行路を
有し、もし据え付けの供給手段から粉末材料が外部から
供給されれば粉末材料のさらに悪い処理に帰着する。
【０００９】これらの関連において、いくらか良い結果
が、プラズマトロンがたとえば欧州公報ＮＯ．０，２４
９，２３８ Ａ２において開示されているように長い電
気アークで作動するプラズマ溶射装置で達成され得る。
このプラズマ溶射装置は、環状のアノード部材と、相互
に電気的に絶縁された複数の環状のニュートロード部材
とを備えたプラズマ通路を有している。アノード部材の
前面に配置された複数のニュートロードを備えたこの縦
つなぎ状の設計により、アノード側端部での電気アーク
の軸方向の裾部の移動はそれを避けられる。しかしなが
ら、そのようなプラズマトロンにおいては、欧州公報Ｎ
ｏ．０，２４９，２３８ Ａ２に開示されているよう
に、もし電気アークが単一のカソード部材から起こるの
であれば環状のアノード部材に沿って電気アークの顕著
な周方向の裾部の移動が存在する。この点において、そ
の状況は、短い電気アークで作動するプラズマトロンに
関してこの以前に述べたものに似通っている。このよう
に、この場合においても、横から供給された粉末材料の
不均一な温度的処理が発生する。
が、プラズマトロンがたとえば欧州公報ＮＯ．０，２４
９，２３８ Ａ２において開示されているように長い電
気アークで作動するプラズマ溶射装置で達成され得る。
このプラズマ溶射装置は、環状のアノード部材と、相互
に電気的に絶縁された複数の環状のニュートロード部材
とを備えたプラズマ通路を有している。アノード部材の
前面に配置された複数のニュートロードを備えたこの縦
つなぎ状の設計により、アノード側端部での電気アーク
の軸方向の裾部の移動はそれを避けられる。しかしなが
ら、そのようなプラズマトロンにおいては、欧州公報Ｎ
ｏ．０，２４９，２３８ Ａ２に開示されているよう
に、もし電気アークが単一のカソード部材から起こるの
であれば環状のアノード部材に沿って電気アークの顕著
な周方向の裾部の移動が存在する。この点において、そ
の状況は、短い電気アークで作動するプラズマトロンに
関してこの以前に述べたものに似通っている。このよう
に、この場合においても、横から供給された粉末材料の
不均一な温度的処理が発生する。
【００１０】本発明の目的は、従来技術のプラズマ溶射
装置の欠点を有しない粉末材料を吹き付けるためのプラ
ズマ溶射装置を提供することにある。
装置の欠点を有しない粉末材料を吹き付けるためのプラ
ズマ溶射装置を提供することにある。
【００１１】本発明の別の目的は、安定的なフリープラ
ズマトーチを発生する粉末材料を吹き付けるためのプラ
ズマ溶射装置を提供することにある。
ズマトーチを発生する粉末材料を吹き付けるためのプラ
ズマ溶射装置を提供することにある。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、そこに供給さ
れた粉末材料が均一に規則的に処理されるプラズマトー
チを発生する粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射
装置を提供することにある。
れた粉末材料が均一に規則的に処理されるプラズマトー
チを発生する粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射
装置を提供することにある。
【００１３】
【発明の概要】これら及びその他の目的を達成するため
に、第１の側面によれば、本発明は、長く伸びたプラズ
マトーチを生成するのに適合した間接プラズマトロンを
有し、また中央長手軸とプラズマトーチに粉末材料を供
給するための手段とを有する、特に加工物表面コーティ
ング用の粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置
を提供するものである。
に、第１の側面によれば、本発明は、長く伸びたプラズ
マトーチを生成するのに適合した間接プラズマトロンを
有し、また中央長手軸とプラズマトーチに粉末材料を供
給するための手段とを有する、特に加工物表面コーティ
ング用の粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置
を提供するものである。
【００１４】プラズマトロンは、プラズマトロンの中央
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、カソード部
材から離間して配置された環状のアノード部材、及びカ
ソード部からアノード部材まで伸延するプラズマ通路を
有している。プラズマ通路は、アノード部材に近接した
第２端部のみならずカソード部に近接した第１端部を有
している。
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、カソード部
材から離間して配置された環状のアノード部材、及びカ
ソード部からアノード部材まで伸延するプラズマ通路を
有している。プラズマ通路は、アノード部材に近接した
第２端部のみならずカソード部に近接した第１端部を有
している。
【００１５】前記プラズマ通路は、相互に電気的に絶縁
されている複数の環状のニュートロード部材と同様に、
環状のアノード部材とも境界を画している。プラズマト
ーチに粉末材料を供給するための手段は、プラズマ通路
の第２端部に近接して設置される。
されている複数の環状のニュートロード部材と同様に、
環状のアノード部材とも境界を画している。プラズマト
ーチに粉末材料を供給するための手段は、プラズマ通路
の第２端部に近接して設置される。
【００１６】第２の側面によれば、本発明は、長く伸び
たプラズマトーチを生成するのに適合した間接プラズマ
トロンを有し、また中央長手軸と、プラズマトーチに半
径方向に粉末材料を供給するための第１手段と、プラズ
マトーチに軸方向に粉末材料を供給するための第２手段
とを有する、特に加工物表面コーティング用の粉末材料
を吹き付けるためのプラズマ溶射装置を提供するもので
ある。
たプラズマトーチを生成するのに適合した間接プラズマ
トロンを有し、また中央長手軸と、プラズマトーチに半
径方向に粉末材料を供給するための第１手段と、プラズ
マトーチに軸方向に粉末材料を供給するための第２手段
とを有する、特に加工物表面コーティング用の粉末材料
を吹き付けるためのプラズマ溶射装置を提供するもので
ある。
【００１７】プラズマトロンは、プラズマトロンの中央
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、カソード部
材から離間して配置された環状のアノード部材、及びカ
ソード部からアノード部材まで伸延するプラズマ通路を
有している。プラズマ通路は、アノード部材に近接した
第２端部のみならずカソード部に近接した第１端部を有
している。前記プラズマ通路は、相互に電気的に絶縁さ
れている複数の環状のニュートロード部材と同様に、環
状のアノード部材とも境界を画している。
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、カソード部
材から離間して配置された環状のアノード部材、及びカ
ソード部からアノード部材まで伸延するプラズマ通路を
有している。プラズマ通路は、アノード部材に近接した
第２端部のみならずカソード部に近接した第１端部を有
している。前記プラズマ通路は、相互に電気的に絶縁さ
れている複数の環状のニュートロード部材と同様に、環
状のアノード部材とも境界を画している。
【００１８】プラズマトーチに粉末材料を供給するため
の第１手段は、プラズマ通路の第２端部に近接して設置
されており、プラズマトーチに粉末材料を供給するため
の第２手段は、プラズマ通路の第１端部に近接して設置
されている。
の第１手段は、プラズマ通路の第２端部に近接して設置
されており、プラズマトーチに粉末材料を供給するため
の第２手段は、プラズマ通路の第１端部に近接して設置
されている。
【００１９】発明に対応したプラズマ溶射装置における
電気アークの行路に関してなされる試験によれば、次の
ことが示される。すなわち、３つのカソード部材を備え
たカソード部を使用すると、個々のカソード部材で発す
る電気アークは、環状のアノード部材での共通の裾部に
終束し裾部の移動を受けやすい共通の電気アークに統合
せず、３つの個々の電気アークは３つのカソード部材で
発し、アノード部材での別個の裾部に終束する。これら
の電気アークの裾部は、環状のアノード部材の周方向に
沿って移動しないで、局部的に固定される。たとえば、
プラズマ通路におけるプラズマガスの流れが渦を巻くよ
うな場合には、アノード部材での電気アークの個々の裾
部は、カソード部材に関していくらかオフセットし得
る。たとえプラズマトロンが狭い若しくは局部的に狭い
プラズマ通路を有していたとしても、ここの以前に述べ
たような電気アークの行路の変化は起こらないというさ
らなる観察は、特に重要である。
電気アークの行路に関してなされる試験によれば、次の
ことが示される。すなわち、３つのカソード部材を備え
たカソード部を使用すると、個々のカソード部材で発す
る電気アークは、環状のアノード部材での共通の裾部に
終束し裾部の移動を受けやすい共通の電気アークに統合
せず、３つの個々の電気アークは３つのカソード部材で
発し、アノード部材での別個の裾部に終束する。これら
の電気アークの裾部は、環状のアノード部材の周方向に
沿って移動しないで、局部的に固定される。たとえば、
プラズマ通路におけるプラズマガスの流れが渦を巻くよ
うな場合には、アノード部材での電気アークの個々の裾
部は、カソード部材に関していくらかオフセットし得
る。たとえプラズマトロンが狭い若しくは局部的に狭い
プラズマ通路を有していたとしても、ここの以前に述べ
たような電気アークの行路の変化は起こらないというさ
らなる観察は、特に重要である。
【００２０】この方法では、安定した状態は、電気アー
クの全道筋に沿って維持され得るものであり、プラズマ
トーチへ横から供給される粉末材料に対して、均一なエ
ネルギー変換を許容し、安定的なフリープラズマトーチ
が生成され得るという結果をもたらす。
クの全道筋に沿って維持され得るものであり、プラズマ
トーチへ横から供給される粉末材料に対して、均一なエ
ネルギー変換を許容し、安定的なフリープラズマトーチ
が生成され得るという結果をもたらす。
【００２１】
【実施例】次に、添付する図面を参照して本発明に係る
装置の好ましい実施例がさらに記述されるであろう。こ
こで、図１は、プラズマ溶射装置の第１の実施例の縦断
面図を示す。そして、図２は、プラズマ溶射装置の第２
の実施例のカソード部と結合部品を表す部分断面図を示
す。
装置の好ましい実施例がさらに記述されるであろう。こ
こで、図１は、プラズマ溶射装置の第１の実施例の縦断
面図を示す。そして、図２は、プラズマ溶射装置の第２
の実施例のカソード部と結合部品を表す部分断面図を示
す。
【００２２】図１に示されるプラズマ溶射装置は、相互
に平行に伸び、そして本装置の中央長手軸２の回りの円
の周方向に配列される長手方向にロッド状のカソード部
１の形状に構成する３つのカソード部材を有している。
カソード部１の配列は、中央長手軸について対称となっ
ており、カソード部１は、円の周方向に沿って均等に配
置されている。さらに、本装置は、基本的にカソード部
１とアノード３との端部間に伸延するプラズマ通路４と
同様にカソード部１から所定距離だけ離間して配置され
る環状のアノード３を有している。プラズマ通路４は、
環状のアノード３と同様に、相互に電気的に絶縁された
複数の基本的に環状に形成されたニュートロード６〜１
２により境界を画している。
に平行に伸び、そして本装置の中央長手軸２の回りの円
の周方向に配列される長手方向にロッド状のカソード部
１の形状に構成する３つのカソード部材を有している。
カソード部１の配列は、中央長手軸について対称となっ
ており、カソード部１は、円の周方向に沿って均等に配
置されている。さらに、本装置は、基本的にカソード部
１とアノード３との端部間に伸延するプラズマ通路４と
同様にカソード部１から所定距離だけ離間して配置され
る環状のアノード３を有している。プラズマ通路４は、
環状のアノード３と同様に、相互に電気的に絶縁された
複数の基本的に環状に形成されたニュートロード６〜１
２により境界を画している。
【００２３】カソード部１は、電気絶縁材料からなるカ
ソード支持部材１３に固定される。それと同軸に、カソ
ード支持部材１３の一端に隣接して、アノード３と同様
にニュートロード６〜１２を取り囲む電気絶縁材料から
作られる中空のスリーブ状のアノード支持部材１４が配
置される。上述の構成は、金属スリーブ１５，１６，及
び１７によって一体的に固定される。第１金属スリーブ
１５は、一端（図１において左）にフランジを有してお
り、これは、カソード支持部材１３の端部フランジに、
ねじ（図示せず）によって固定される。第１金属スリー
ブ１５の他端は、おねじ部を有しており、対応するめね
じ部を有する同軸に配した第２金属スリーブ１６の一端
に螺合して固定される。第２金属スリーブ１６の他端に
は、内側に向いたフランジが設けられている。第３金属
スリーブ１７は、その一端（図１において右）に、めね
じ部を有しており、アノード支持部材１４の外表面に設
けられたおねじ部と螺合する。第３金属スリーブ１７の
他端は、第２金属スリーブ１６の右端（図１において）
に設けられた上述した内フランジと係合する外フランジ
を有している。このように、第１金属スリーブ１５がカ
ソード支持部材１３のフランジに固定された後、また、
第３金属スリーブ１７がアノード支持部材１４と螺合し
た後、第２金属スリーブ１６は、第１金属スリーブ１５
と螺合すべく、第３金属スリーブ１７上をスライドし得
る。これにより、アノード支持部材１４をカソード支持
部材１３に対して押し付ける。
ソード支持部材１３に固定される。それと同軸に、カソ
ード支持部材１３の一端に隣接して、アノード３と同様
にニュートロード６〜１２を取り囲む電気絶縁材料から
作られる中空のスリーブ状のアノード支持部材１４が配
置される。上述の構成は、金属スリーブ１５，１６，及
び１７によって一体的に固定される。第１金属スリーブ
１５は、一端（図１において左）にフランジを有してお
り、これは、カソード支持部材１３の端部フランジに、
ねじ（図示せず）によって固定される。第１金属スリー
ブ１５の他端は、おねじ部を有しており、対応するめね
じ部を有する同軸に配した第２金属スリーブ１６の一端
に螺合して固定される。第２金属スリーブ１６の他端に
は、内側に向いたフランジが設けられている。第３金属
スリーブ１７は、その一端（図１において右）に、めね
じ部を有しており、アノード支持部材１４の外表面に設
けられたおねじ部と螺合する。第３金属スリーブ１７の
他端は、第２金属スリーブ１６の右端（図１において）
に設けられた上述した内フランジと係合する外フランジ
を有している。このように、第１金属スリーブ１５がカ
ソード支持部材１３のフランジに固定された後、また、
第３金属スリーブ１７がアノード支持部材１４と螺合し
た後、第２金属スリーブ１６は、第１金属スリーブ１５
と螺合すべく、第３金属スリーブ１７上をスライドし得
る。これにより、アノード支持部材１４をカソード支持
部材１３に対して押し付ける。
【００２４】第３金属スリーブ１７は、さらに、アノー
ド３の部分３４に当接されるフランジエッジ１８を有し
ている。このため、プラズマ通路４を形成する構成要素
は、一体的に固定され、それによってカソード部１に最
も近接する複数のニュートロード６〜１２のうちのニュ
ートロード６がアノード支持部材１４に設けられた内側
凹部１９に当接する。
ド３の部分３４に当接されるフランジエッジ１８を有し
ている。このため、プラズマ通路４を形成する構成要素
は、一体的に固定され、それによってカソード部１に最
も近接する複数のニュートロード６〜１２のうちのニュ
ートロード６がアノード支持部材１４に設けられた内側
凹部１９に当接する。
【００２５】カソード部１は、プラズマ通路４に向かう
方向の自由端部に、特に、導電性、熱伝導性が良く、同
時に、たとえばトリウムタングステンのように高融点を
有する材料からなるカソードピン２０が設けられる。こ
こで、カソードピン２０は、カソードピン２０の軸が関
連したカソード部１の軸と同軸にならないように、カソ
ード部に関して配列される。このオフセットは、カソー
ド部１の軸よりもカソードピン２０の軸の方が、装置の
中央長手軸２に接近するほどのものである。
方向の自由端部に、特に、導電性、熱伝導性が良く、同
時に、たとえばトリウムタングステンのように高融点を
有する材料からなるカソードピン２０が設けられる。こ
こで、カソードピン２０は、カソードピン２０の軸が関
連したカソード部１の軸と同軸にならないように、カソ
ード部に関して配列される。このオフセットは、カソー
ド部１の軸よりもカソードピン２０の軸の方が、装置の
中央長手軸２に接近するほどのものである。
【００２６】カソード支持部材１３のプラズマ通路４に
面した側面には、たとえばガラスセラミック材料のよう
な非常に高い融点を有する材料からなる中央絶縁部材２
１が設けられている。この絶縁部材２１は、カソードピ
ン２０が挿通して中空室２２まで伸延する前部孔を有し
ており、前記中空室２２は、カソード部１に最も近接し
て配置され、プラズマ通路４の最初の部分を形成する第
１ニュートロード６の内面により構成される。絶縁部材
２１の外筒表面の自由に露呈した部分は、半径方向に所
定距離をもって、ニュートロード６の内面により構成さ
れたプラズマ通路４の壁の一部と面している。これによ
り、環状室２３が形成され、環状室２３は、プラズマガ
スをプラズマ通路４の最初の部分にある中空室２２の中
に供給するのに利用される。
面した側面には、たとえばガラスセラミック材料のよう
な非常に高い融点を有する材料からなる中央絶縁部材２
１が設けられている。この絶縁部材２１は、カソードピ
ン２０が挿通して中空室２２まで伸延する前部孔を有し
ており、前記中空室２２は、カソード部１に最も近接し
て配置され、プラズマ通路４の最初の部分を形成する第
１ニュートロード６の内面により構成される。絶縁部材
２１の外筒表面の自由に露呈した部分は、半径方向に所
定距離をもって、ニュートロード６の内面により構成さ
れたプラズマ通路４の壁の一部と面している。これによ
り、環状室２３が形成され、環状室２３は、プラズマガ
スをプラズマ通路４の最初の部分にある中空室２２の中
に供給するのに利用される。
【００２７】プラズマガスＰＧは、カソード支持部材１
３に設けられた横通路２６を通して供給される。横通路
２６は、同じくカソード支持部材１３に設けられた縦通
路２７と結合している。さらに、カソード支持部材１３
には、環状通路２８と、この環状通路２８に結合する縦
通路２７の出口が設けられている。横通路２６の中に入
るプラズマガスＰＧは、縦通路２７を通過して環状通路
２８の中に流れ、そこから環状室２３に流入する。中空
室２２に流入するプラズマガスＰＧの最適な層状流を達
成するため、絶縁部材２１には、環状通路２８と環状室
２３とを連通させる複数の孔部３０を有する環状の分配
ディスク２９が設けられている。
３に設けられた横通路２６を通して供給される。横通路
２６は、同じくカソード支持部材１３に設けられた縦通
路２７と結合している。さらに、カソード支持部材１３
には、環状通路２８と、この環状通路２８に結合する縦
通路２７の出口が設けられている。横通路２６の中に入
るプラズマガスＰＧは、縦通路２７を通過して環状通路
２８の中に流れ、そこから環状室２３に流入する。中空
室２２に流入するプラズマガスＰＧの最適な層状流を達
成するため、絶縁部材２１には、環状通路２８と環状室
２３とを連通させる複数の孔部３０を有する環状の分配
ディスク２９が設けられている。
【００２８】プラズマ通路４を構成する要素、すなわち
ニュートロード６〜１２及びアノード３は、たとえばボ
ロン窒化物のような電気絶縁材料で作られた環状ディス
ク３１によって相互に電気的に絶縁されており、シール
リング３２によって気密に相互に連結されている。プラ
ズマ通路４は、カソード部１の近くに配置され、プラズ
マ通路４の他の領域より小さな直径を持つ領域３３を有
している。減少した直径を持つその領域３３から出発し
て、プラズマ通路は、アノード３に向けて、最も狭いポ
イントでの、すなわち領域３３におけるプラズマ通路の
直径の少なくとも１．５倍の直径まで増加する。図１に
よれば、この直径の増加後、プラズマ通路４は、アノー
ド３に近接した端部まで円筒形状を呈する。
ニュートロード６〜１２及びアノード３は、たとえばボ
ロン窒化物のような電気絶縁材料で作られた環状ディス
ク３１によって相互に電気的に絶縁されており、シール
リング３２によって気密に相互に連結されている。プラ
ズマ通路４は、カソード部１の近くに配置され、プラズ
マ通路４の他の領域より小さな直径を持つ領域３３を有
している。減少した直径を持つその領域３３から出発し
て、プラズマ通路は、アノード３に向けて、最も狭いポ
イントでの、すなわち領域３３におけるプラズマ通路の
直径の少なくとも１．５倍の直径まで増加する。図１に
よれば、この直径の増加後、プラズマ通路４は、アノー
ド３に近接した端部まで円筒形状を呈する。
【００２９】ニュートロード６〜１２は、好ましくは銅
または銅合金から作られる。アノード３は、たとえば銅
または銅合金から作られる外リング３４と、非常に良好
な導電性、熱伝導性を有すると同時に、たとえばトリウ
ムタングステンのように高融点を有する材料から作られ
る内リング３５とから構成されている。
または銅合金から作られる。アノード３は、たとえば銅
または銅合金から作られる外リング３４と、非常に良好
な導電性、熱伝導性を有すると同時に、たとえばトリウ
ムタングステンのように高融点を有する材料から作られ
る内リング３５とから構成されている。
【００３０】プラズマガスの流れが、プラズマ通路４の
最初の領域における、すなわちカソード部１に近接した
プラズマ通路４の壁に結果的に存在するギャップによっ
て妨げられることを回避するため、カソード部１に最も
近接して配置されたニュートロード６は、直径を減少さ
せて全領域３３まで伸延している。結果として、カソー
ド側端部の領域にあるプラズマ通路４の壁５２は、連続
的に形成され、直径を減少させて全領域３３まで滑らか
になっている。
最初の領域における、すなわちカソード部１に近接した
プラズマ通路４の壁に結果的に存在するギャップによっ
て妨げられることを回避するため、カソード部１に最も
近接して配置されたニュートロード６は、直径を減少さ
せて全領域３３まで伸延している。結果として、カソー
ド側端部の領域にあるプラズマ通路４の壁５２は、連続
的に形成され、直径を減少させて全領域３３まで滑らか
になっている。
【００３１】プラズマトーチや熱いプラズマガスの熱に
直接さらされるすべての部品は、水により冷却される。
このために、いくつかの循環通路が、カソード支持部材
１３、カソード部１、およびアノード支持部材１４に設
けられており、その中を冷却水ＫＷが循環し得る。特
に、カソード支持部材１３は、３つの環状循環通路３
６，３７および３８を有しており、それぞれ供給管３
９，４０および４１と連結される。アノード支持部材１
４は、アノード３の領域に配置された環状循環通路４２
と、ニュートロード６〜１２の領域に配置され、すべて
のニュートロード６〜１２を取り巻く環状冷却室４３と
を有している。供給管３９により供給される冷却水ＫＷ
は、縦通路４４を通過し、温度的に最も負荷のかかるア
ノード３を取り巻く環状循環通路４２に、まず導かれ
る。そこから、冷却水は、ニュートロード６〜１２の筒
表面に沿って冷却室４３を通過して戻るように流れ、縦
通路４５を通過して環状循環通路３７の中に流れ込む。
供給管４１により供給された冷却水は、環状循環通路３
８に入り、そこから、各カソード部１に加えられた冷却
室４６に入る。冷却室４６は、円筒壁４７により再分さ
れる。カソード部から、冷却水は、最終的に同様に環状
循環通路３７の中に流れ込み、全冷却水は、供給管４０
を経て装置から流出する。
直接さらされるすべての部品は、水により冷却される。
このために、いくつかの循環通路が、カソード支持部材
１３、カソード部１、およびアノード支持部材１４に設
けられており、その中を冷却水ＫＷが循環し得る。特
に、カソード支持部材１３は、３つの環状循環通路３
６，３７および３８を有しており、それぞれ供給管３
９，４０および４１と連結される。アノード支持部材１
４は、アノード３の領域に配置された環状循環通路４２
と、ニュートロード６〜１２の領域に配置され、すべて
のニュートロード６〜１２を取り巻く環状冷却室４３と
を有している。供給管３９により供給される冷却水ＫＷ
は、縦通路４４を通過し、温度的に最も負荷のかかるア
ノード３を取り巻く環状循環通路４２に、まず導かれ
る。そこから、冷却水は、ニュートロード６〜１２の筒
表面に沿って冷却室４３を通過して戻るように流れ、縦
通路４５を通過して環状循環通路３７の中に流れ込む。
供給管４１により供給された冷却水は、環状循環通路３
８に入り、そこから、各カソード部１に加えられた冷却
室４６に入る。冷却室４６は、円筒壁４７により再分さ
れる。カソード部から、冷却水は、最終的に同様に環状
循環通路３７の中に流れ込み、全冷却水は、供給管４０
を経て装置から流出する。
【００３２】図面の図１において、電気アーク５０（そ
のうちの２つは図示されている）のおおよその行路もま
た模式的に示されている。アノード部材に近接した、そ
の裾部は、環状のアノード部材３の内円周に沿って均等
に配される。さらに、破線で、フリープラズマトーチＰ
Ｓの初期部分がプラズマ通路４から流出するのが模式的
に示されている。
のうちの２つは図示されている）のおおよその行路もま
た模式的に示されている。アノード部材に近接した、そ
の裾部は、環状のアノード部材３の内円周に沿って均等
に配される。さらに、破線で、フリープラズマトーチＰ
Ｓの初期部分がプラズマ通路４から流出するのが模式的
に示されている。
【００３３】たとえば金属粉末のようなコーティング材
料のフリープラズマトーチ中への供給は、耐熱材料から
作られる環状の供給部５１によって達成され、アノード
部材３に近接して配置された金属スリーブ部材１７に固
定されている。環状の供給部５１には、半径方向に伸延
する孔の形状を呈する複数の通路５２が設けられ、ここ
に、コーティング材料ＳＭが、キャリアガスによって連
結管５３を経て供給される。この例においては、２つの
半径方向に伸延する孔は、一方が他方の反対側となるよ
うに設けられている。しかしながら、単一の通路５２を
備えた環状の供給部を有するような設計も可能であり、
また、３つ又はそれ以上の半径方向に伸延する孔を含む
設計も可能である。後者の場合には、通路５２は、好ま
しくは、環状の供給部５１の円周に沿って均等に配され
る。さらに、環状の供給部５１の軸直角平面に関して、
通路５２を傾斜させる可能性も存在し、これにより、通
路は、プラズマトーチＰＳに向けてか、あるいはプラズ
マトーチＰＳから離れるようにしてか、いずれか適切に
導かれる。
料のフリープラズマトーチ中への供給は、耐熱材料から
作られる環状の供給部５１によって達成され、アノード
部材３に近接して配置された金属スリーブ部材１７に固
定されている。環状の供給部５１には、半径方向に伸延
する孔の形状を呈する複数の通路５２が設けられ、ここ
に、コーティング材料ＳＭが、キャリアガスによって連
結管５３を経て供給される。この例においては、２つの
半径方向に伸延する孔は、一方が他方の反対側となるよ
うに設けられている。しかしながら、単一の通路５２を
備えた環状の供給部を有するような設計も可能であり、
また、３つ又はそれ以上の半径方向に伸延する孔を含む
設計も可能である。後者の場合には、通路５２は、好ま
しくは、環状の供給部５１の円周に沿って均等に配され
る。さらに、環状の供給部５１の軸直角平面に関して、
通路５２を傾斜させる可能性も存在し、これにより、通
路は、プラズマトーチＰＳに向けてか、あるいはプラズ
マトーチＰＳから離れるようにしてか、いずれか適切に
導かれる。
【００３４】ある状況下において、アノードに近接した
領域でフリープラズマトーチＰＳ中にコーティング材料
を供給するだけでなく、カソードに近接したプラズマト
ロンの端部でキャリアガスＴＧと一緒にコーティング材
料ＳＭを供給することは、有利となり得る。このため
に、特に図２に示された実施例によれば、カソード支持
部材１３と絶縁部材２１とを軸方向に貫通する供給管２
４を設けることができる。このほかのすべての点におい
て、図２によるカソード部は、図１に示したものと同じ
であり、同じ部品には同一参照番号が付されている。
領域でフリープラズマトーチＰＳ中にコーティング材料
を供給するだけでなく、カソードに近接したプラズマト
ロンの端部でキャリアガスＴＧと一緒にコーティング材
料ＳＭを供給することは、有利となり得る。このため
に、特に図２に示された実施例によれば、カソード支持
部材１３と絶縁部材２１とを軸方向に貫通する供給管２
４を設けることができる。このほかのすべての点におい
て、図２によるカソード部は、図１に示したものと同じ
であり、同じ部品には同一参照番号が付されている。
【００３５】公知技術として、もしコーティング材料が
カソードに接近して供給されれば、電気アークの全エネ
ルギーは、コーティング材料を溶融するために利用する
ことができ、電気アークからプラズマトーチまで伝わる
エネルギーの部分だけではない。上述したエネルギー状
態とカソード室における高エネルギー集中とを考える
と、高融点を有するコーティング材料を図２に示したカ
ソード部１３，２０，２１を通して供給し、低融点を有
するコーティング材料を前述した図１に示した環状の供
給部５１によって供給することは、有利であることがわ
かる。これらの状況下においては、カソード側のコーテ
ィング材料の供給とアノード側のコーティング材料の供
給とを伴なって、同じプラズマトロンを同時に若しくは
交互に動作させることができる。
カソードに接近して供給されれば、電気アークの全エネ
ルギーは、コーティング材料を溶融するために利用する
ことができ、電気アークからプラズマトーチまで伝わる
エネルギーの部分だけではない。上述したエネルギー状
態とカソード室における高エネルギー集中とを考える
と、高融点を有するコーティング材料を図２に示したカ
ソード部１３，２０，２１を通して供給し、低融点を有
するコーティング材料を前述した図１に示した環状の供
給部５１によって供給することは、有利であることがわ
かる。これらの状況下においては、カソード側のコーテ
ィング材料の供給とアノード側のコーティング材料の供
給とを伴なって、同じプラズマトロンを同時に若しくは
交互に動作させることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、少
なくとも３つのカソード部材を備えたカソード部を使用
しており、個々のカソード部材で発する電気アークは、
環状のアノード部材での共通の裾部に終束し裾部の移動
を受けやすい共通の電気アークに統合せず、３つの個々
の電気アークは３つのカソード部材で発し、アノード部
材での別個の裾部に終束する。したがって、これらの電
気アークの裾部は、環状のアノード部材の周方向に沿っ
て移動しないで、局部的に固定され、従来のような電気
アークの行路の変化を防止することができる。
なくとも３つのカソード部材を備えたカソード部を使用
しており、個々のカソード部材で発する電気アークは、
環状のアノード部材での共通の裾部に終束し裾部の移動
を受けやすい共通の電気アークに統合せず、３つの個々
の電気アークは３つのカソード部材で発し、アノード部
材での別個の裾部に終束する。したがって、これらの電
気アークの裾部は、環状のアノード部材の周方向に沿っ
て移動しないで、局部的に固定され、従来のような電気
アークの行路の変化を防止することができる。
【００３７】また、電気アークの安定した状態は、その
全道筋に沿って維持され得るものであり、プラズマトー
チへ横から供給される粉末材料に対して、均一なエネル
ギー変換を許容し、安定的なフリープラズマトーチを生
成することができる。
全道筋に沿って維持され得るものであり、プラズマトー
チへ横から供給される粉末材料に対して、均一なエネル
ギー変換を許容し、安定的なフリープラズマトーチを生
成することができる。
【００３８】こうして、プラズマトーチに供給される粉
末材料は、温度的に均一に処理されることになり、吹き
付けられた材料で生成されたコーティングは、望ましい
仕上げとなる。
末材料は、温度的に均一に処理されることになり、吹き
付けられた材料で生成されたコーティングは、望ましい
仕上げとなる。
【００３９】さらに、プラズマトーチに半径方向に粉末
材料を供給するための第１手段と、プラズマトーチに軸
方向に粉末材料を供給するための第２手段とを有し、前
記第１手段は、前記プラズマ通路の前記第２端部に近接
して設置され、前記プラズマトーチに前記粉末材料を供
給するための前記第２手段は、前記プラズマ通路の前記
第１端部に近接して設置されるようにしたので、高融点
を有するコーティング材料を第２手段により供給し、低
融点を有するコーティング材料を第１手段により供給す
ることもでき有利である。また、前記第１手段および前
記第２手段による供給を伴なって、同じプラズマトロン
を同時に若しくは交互に動作させることも可能となる。
材料を供給するための第１手段と、プラズマトーチに軸
方向に粉末材料を供給するための第２手段とを有し、前
記第１手段は、前記プラズマ通路の前記第２端部に近接
して設置され、前記プラズマトーチに前記粉末材料を供
給するための前記第２手段は、前記プラズマ通路の前記
第１端部に近接して設置されるようにしたので、高融点
を有するコーティング材料を第２手段により供給し、低
融点を有するコーティング材料を第１手段により供給す
ることもでき有利である。また、前記第１手段および前
記第２手段による供給を伴なって、同じプラズマトロン
を同時に若しくは交互に動作させることも可能となる。
【図１】 プラズマ溶射装置の第１の実施例の縦断面図
である。
である。
【図２】 プラズマ溶射装置の第２の実施例のカソード
部と結合部品を表す部分断面図である。
部と結合部品を表す部分断面図である。
１…カソード部、 ２…中央長手
軸、３…アノード、 ４…プラズ
マ通路、６〜１２…ニュートロード １３…
カソード支持部材、１４…アノード支持部材、
２０…カソードピン、５０…電気アーク、
５１…供給部、５２…通路、
ＰＧ…プラズマガスＳＭ…コーティング材
料、 ＰＳ…プラズマトーチ
軸、３…アノード、 ４…プラズ
マ通路、６〜１２…ニュートロード １３…
カソード支持部材、１４…アノード支持部材、
２０…カソードピン、５０…電気アーク、
５１…供給部、５２…通路、
ＰＧ…プラズマガスＳＭ…コーティング材
料、 ＰＳ…プラズマトーチ
Claims (9)
- 【請求項１】 長く伸びたプラズマトーチを生成するの
に適合した間接プラズマトロンを有し、また中央長手軸
と前記プラズマトーチに粉末材料を供給するための手段
とを有する、特に加工物の表面のコーティング用の粉末
材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置であって、 前記プラズマトロンは、当該プラズマトロンの前記中央
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、当該カソー
ド部材から離間して配置された環状のアノード部材、及
び前記カソード部から前記アノード部材まで伸延し、当
該アノード部材に近接した第２端部のみならず前記カソ
ード部に近接した第１端部を備えたプラズマ通路を有
し、 前記プラズマ通路は、相互に電気的に絶縁されている複
数の環状のニュートロード部材と同様に、前記環状のア
ノード部材とも境界を画し、 前記プラズマトーチに前記粉末材料を供給するための前
記手段は、前記プラズマ通路の前記第２端部に近接して
設置されていることを特徴とするプラズマ溶射装置。 - 【請求項２】 長く伸びたプラズマトーチを生成するの
に適合した間接プラズマトロンを有し、また中央長手軸
と、前記プラズマトーチに半径方向に粉末材料を供給す
るための第１手段と、プラズマトーチに軸方向に粉末材
料を供給するための第２手段とを有する、特に加工物の
表面のコーティング用の粉末材料を吹き付けるためのプ
ラズマ溶射装置であって、 前記プラズマトロンは、当該プラズマトロンの前記中央
長手軸の回りの円周に沿って均等に配置された少なくと
も３つのカソード部材を有するカソード部、当該カソー
ド部材から離間して配置された環状のアノード部材、及
び前記カソード部から前記アノード部材まで伸延し、当
該アノード部材に近接した第２端部のみならず前記カソ
ード部に近接した第１端部を備えたプラズマ通路を有
し、 前記プラズマ通路は、相互に電気的に絶縁されている複
数の環状のニュートロード部材と同様に、前記環状のア
ノード部材とも境界を画し、 前記プラズマトーチに前記粉末材料を供給するための前
記第１手段は、前記プラズマ通路の前記第２端部に近接
して設置されており、前記プラズマトーチに前記粉末材
料を供給するための前記第２手段は、前記プラズマ通路
の前記第１端部に近接して設置されていることを特徴と
するプラズマ溶射装置。 - 【請求項３】 前記プラズマ通路の前記第２端部に近接
して設置される前記プラズマトーチに前記粉末材料を供
給するための前記手段は、前記アノード部材に近接した
前記プラズマトロンの第２端部に固定された環状の供給
部を有し、 当該環状の供給部は、環状の供給部の外側からその内面
に伸延する少なくとも１つの粉末供給通路を有し、 前記少なくとも１つの粉末供給通路の外側端部に供給管
が連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載のプラズマ溶射装置。 - 【請求項４】 前記少なくとも１つの粉末供給通路は、
前記プラズマトロンの前記中央長手軸に関して基本的に
半径方向に伸延していることを特徴とする請求項３に記
載のプラズマ溶射装置。 - 【請求項５】 前記少なくとも１つの粉末供給通路は、
プラズマトーチに向けてか、あるいはプラズマトーチか
ら離れるようにしてかのいずれかに、前記プラズマトロ
ンの前記中央長手軸に直交する平面に関して傾斜してい
ることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ溶射装
置。 - 【請求項６】 互いに対向するように配置された２つの
粉末供給通路が設けられていることを特徴とする請求項
３に記載のプラズマ溶射装置。 - 【請求項７】 前記環状の供給部の円周に沿って均等に
配される３つ又はそれ以上の粉末供給通路が設けられて
いることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ溶射装
置。 - 【請求項８】 前記プラズマトーチに軸方向に前記粉末
材料を供給するための前記第２手段は、前記プラズマ通
路の方向に向けられ、前記カソード部に最も近接する前
記ニュートロード内を貫通する、中央に配置される供給
管を有してなる請求項２に記載のプラズマ溶射装置。 - 【請求項９】 前記プラズマ通路は、前記カソード部に
近接した位置に減少した直径を持つ領域を有し、当該減
少した直径を持つ領域から前記アノード部材に向けて開
くように形成してなる請求項１又は２に記載のプラズマ
溶射装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9215133U DE9215133U1 (de) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Plasmaspritzgerät |
| DE9215133.7 | 1992-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228730A true JPH06228730A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3287373B2 JP3287373B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=6885751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27714093A Expired - Lifetime JP3287373B2 (ja) | 1992-11-06 | 1993-11-05 | 粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5406046A (ja) |
| EP (1) | EP0596830B1 (ja) |
| JP (1) | JP3287373B2 (ja) |
| AT (1) | ATE137905T1 (ja) |
| CA (1) | CA2102284C (ja) |
| DE (2) | DE9215133U1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005539143A (ja) * | 2002-09-17 | 2005-12-22 | スマトリ アクチボラゲット | プラズマ溶射装置 |
| JP2008539333A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | サルツァー・メトコ（ユーエス）・インコーポレーテッド | 交換可能なプラズマノズルインタフェース |
| JP2015513764A (ja) * | 2012-02-28 | 2015-05-14 | スルザー メトコ （ユーエス） インコーポレーテッド | 延長カスケード・プラズマガン |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9215133U1 (de) * | 1992-11-06 | 1993-01-28 | Plasma-Technik Ag, Wohlen | Plasmaspritzgerät |
| US5514848A (en) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | The University Of British Columbia | Plasma torch electrode structure |
| DE19610015C2 (de) * | 1996-03-14 | 1999-12-02 | Hoechst Ag | Thermisches Auftragsverfahren für dünne keramische Schichten und Vorrichtung zum Auftragen |
| DE19540587A1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Bosch Gmbh Robert | Plasmabrenner |
| US6213049B1 (en) | 1997-06-26 | 2001-04-10 | General Electric Company | Nozzle-injector for arc plasma deposition apparatus |
| FR2779316B1 (fr) * | 1998-05-29 | 2000-08-25 | Aerospatiale | Dispositif de melange de gaz froid en sortie de torche a plasma |
| US7662468B2 (en) * | 2000-10-06 | 2010-02-16 | Brock Usa, Llc | Composite materials made from pretreated, adhesive coated beads |
| US6669106B2 (en) | 2001-07-26 | 2003-12-30 | Duran Technologies, Inc. | Axial feedstock injector with single splitting arm |
| US7557324B2 (en) * | 2002-09-18 | 2009-07-07 | Volvo Aero Corporation | Backstream-preventing thermal spraying device |
| SE525927C2 (sv) * | 2002-09-18 | 2005-05-31 | Volvo Aero Corp | Anordning för termisk sprutning |
| US20050089678A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-04-28 | Mead Steven R. | Multi-layered floorig composite including an acoustic underlayment |
| US7244477B2 (en) * | 2003-08-20 | 2007-07-17 | Brock Usa, Llc | Multi-layered sports playing field with a water draining, padding layer |
| SE529056C2 (sv) | 2005-07-08 | 2007-04-17 | Plasma Surgical Invest Ltd | Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning |
| SE529058C2 (sv) * | 2005-07-08 | 2007-04-17 | Plasma Surgical Invest Ltd | Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning, användning av en plasmakirurgisk anordning och förfarande för att bilda ett plasma |
| SE529053C2 (sv) * | 2005-07-08 | 2007-04-17 | Plasma Surgical Invest Ltd | Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning |
| US20090140082A1 (en) * | 2005-12-06 | 2009-06-04 | Lucian Bogdan Delcea | Plasma Spray Nozzle System |
| US7928338B2 (en) * | 2007-02-02 | 2011-04-19 | Plasma Surgical Investments Ltd. | Plasma spraying device and method |
| US8735766B2 (en) * | 2007-08-06 | 2014-05-27 | Plasma Surgical Investments Limited | Cathode assembly and method for pulsed plasma generation |
| US7589473B2 (en) * | 2007-08-06 | 2009-09-15 | Plasma Surgical Investments, Ltd. | Pulsed plasma device and method for generating pulsed plasma |
| EP2557902B1 (en) * | 2007-08-06 | 2016-11-23 | Plasma Surgical Investments Limited | Cathode assembly and method for pulsed plasma generation |
| FR2943209B1 (fr) | 2009-03-12 | 2013-03-08 | Saint Gobain Ct Recherches | Torche a plasma avec injecteur lateral |
| US9315888B2 (en) | 2009-09-01 | 2016-04-19 | General Electric Company | Nozzle insert for thermal spray gun apparatus |
| US8237079B2 (en) * | 2009-09-01 | 2012-08-07 | General Electric Company | Adjustable plasma spray gun |
| FR2952786B1 (fr) | 2009-11-17 | 2012-06-08 | Centre Nat Rech Scient | Torche a plasma et procede de stabilisation d'une torche a plasma |
| US8613742B2 (en) * | 2010-01-29 | 2013-12-24 | Plasma Surgical Investments Limited | Methods of sealing vessels using plasma |
| US9089319B2 (en) | 2010-07-22 | 2015-07-28 | Plasma Surgical Investments Limited | Volumetrically oscillating plasma flows |
| EP2535437A1 (en) | 2011-06-16 | 2012-12-19 | RH Optronic ApS | A method for plasma-coating of rolls and a plasma-coated roll |
| DE102011114406A1 (de) | 2011-09-26 | 2013-03-28 | Klaus Landes | Plasmaspritzgerät |
| US9272360B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-03-01 | General Electric Company | Universal plasma extension gun |
| CH712835A1 (de) * | 2016-08-26 | 2018-02-28 | Amt Ag | Plasmaspritzvorrichtung. |
| CN110315178A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-11 | 阳江市高功率激光应用实验室有限公司 | 焊枪结构及具有该焊枪结构的熔覆系统 |
| IL300972A (en) | 2020-08-28 | 2023-04-01 | Plasma Surgical Invest Ltd | Systems, methods and devices for producing radially expanded plasma flow |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3524962A (en) * | 1967-06-02 | 1970-08-18 | Air Reduction | Aspirating plasma torch nozzle |
| BE789373A (fr) * | 1971-10-22 | 1973-01-15 | Europ De Soc | Corps de pistolet a plasma |
| US3707615A (en) * | 1971-11-12 | 1972-12-26 | Metco Inc | Nozzle for a plasma generator |
| US3839618A (en) * | 1972-01-03 | 1974-10-01 | Geotel Inc | Method and apparatus for effecting high-energy dynamic coating of substrates |
| FR2171469A5 (ja) * | 1972-02-01 | 1973-09-21 | Air Liquide | |
| CH597925A5 (ja) * | 1975-12-01 | 1978-04-14 | Alusuisse | |
| NL7600738A (nl) * | 1976-01-23 | 1977-07-26 | Plasmainvent Ag | Inrichting voor het plasma-spuiten. |
| CH607540A5 (ja) * | 1976-02-16 | 1978-12-29 | Niklaus Mueller | |
| US4122292A (en) * | 1976-09-13 | 1978-10-24 | Viktor Nikolaevich Karinsky | Electric arc heating vacuum apparatus |
| DD143545A1 (de) * | 1979-05-16 | 1980-08-27 | Erhard Hayess | Kuehlkanal fuer kaskadenboegen und kaskadenplasmatrons |
| SE448509B (sv) * | 1982-02-15 | 1987-02-23 | Ceskoslovenska Akademie Ved | Forfarande for stabilisering av lagtemperaturplasma i en ljusbagsbrennare samt vetskestabiliserad plasmabrennare |
| US4818837A (en) * | 1984-09-27 | 1989-04-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Multiple arc plasma device with continuous gas jet |
| US4780591A (en) * | 1986-06-13 | 1988-10-25 | The Perkin-Elmer Corporation | Plasma gun with adjustable cathode |
| DE3642375A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-06-23 | Castolin Sa | Verfahren zur aufbringung einer innenbeschichtung in rohre od. dgl. hohlraeume engen querschnittes sowie plasmaspritzbrenner dafuer |
| US4788408A (en) * | 1987-05-08 | 1988-11-29 | The Perkin-Elmer Corporation | Arc device with adjustable cathode |
| US5043548A (en) * | 1989-02-08 | 1991-08-27 | General Electric Company | Axial flow laser plasma spraying |
| US5008511C1 (en) * | 1990-06-26 | 2001-03-20 | Univ British Columbia | Plasma torch with axial reactant feed |
| DE4105408C1 (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-17 | Plasma-Technik Ag, Wohlen, Ch | |
| DE4105407A1 (de) * | 1991-02-21 | 1992-08-27 | Plasma Technik Ag | Plasmaspritzgeraet zum verspruehen von festem, pulverfoermigem oder gasfoermigem material |
| DE9215133U1 (de) * | 1992-11-06 | 1993-01-28 | Plasma-Technik Ag, Wohlen | Plasmaspritzgerät |
-
1992
- 1992-11-06 DE DE9215133U patent/DE9215133U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-10-18 AT AT93810729T patent/ATE137905T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-10-18 DE DE59302504T patent/DE59302504D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-18 EP EP93810729A patent/EP0596830B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-28 US US08/144,685 patent/US5406046A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-02 CA CA002102284A patent/CA2102284C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-05 JP JP27714093A patent/JP3287373B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005539143A (ja) * | 2002-09-17 | 2005-12-22 | スマトリ アクチボラゲット | プラズマ溶射装置 |
| JP4664679B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2011-04-06 | プラズマ サージカル インベストメンツ リミテッド | プラズマ溶射装置 |
| JP2008539333A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | サルツァー・メトコ（ユーエス）・インコーポレーテッド | 交換可能なプラズマノズルインタフェース |
| JP2015513764A (ja) * | 2012-02-28 | 2015-05-14 | スルザー メトコ （ユーエス） インコーポレーテッド | 延長カスケード・プラズマガン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5406046A (en) | 1995-04-11 |
| CA2102284C (en) | 1999-03-30 |
| EP0596830A1 (de) | 1994-05-11 |
| JP3287373B2 (ja) | 2002-06-04 |
| DE59302504D1 (de) | 1996-06-13 |
| ATE137905T1 (de) | 1996-05-15 |
| CA2102284A1 (en) | 1994-05-07 |
| EP0596830B1 (de) | 1996-05-08 |
| DE9215133U1 (de) | 1993-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3287373B2 (ja) | 粉末材料を吹き付けるためのプラズマ溶射装置 | |
| US12030078B2 (en) | Plasma transfer wire arc thermal spray system | |
| JP3258694B2 (ja) | 粉末材料又は気体材料を溶射するためのプラズマ溶射装置 | |
| EP0244774B1 (en) | Improved plasma flame spray gun method and apparatus with adjustable ratio of radial and tangential plasma gas flow | |
| US4570048A (en) | Plasma jet torch having gas vortex in its nozzle for arc constriction | |
| US2960594A (en) | Plasma flame generator | |
| JP3131001B2 (ja) | 粉末材料又は気体材料を溶射するためのプラズマ溶射装置 | |
| EP0368547B1 (en) | Plasma generating apparatus and method | |
| US4780591A (en) | Plasma gun with adjustable cathode | |
| JP2950988B2 (ja) | プラズマトーチ | |
| US5013883A (en) | Plasma spray device with external powder feed | |
| KR930005953B1 (ko) | 개량 플라즈마 아아크 토오치 시동방법 | |
| JP3733461B2 (ja) | 複合トーチ型プラズマ発生方法及び装置 | |
| US7030336B1 (en) | Method of fixing anodic arc attachments of a multiple arc plasma gun and nozzle device for same | |
| KR20030077369A (ko) | 계단형 노즐 구조를 갖는 자장인가형 비이송식 플라즈마토치 | |
| RU194071U1 (ru) | Плазмотрон | |
| RU142250U1 (ru) | Плазмотрон для напыления | |
| KR100493731B1 (ko) | 플라즈마 발생장치 | |
| RU2005584C1 (ru) | Плазмотрон для напыления порошковых материалов | |
| RU2254933C2 (ru) | Электродуговой металлизатор | |
| WO2004010747A1 (en) | Plasmatron for spraying of coatings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080315 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090315 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090315 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100315 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100315 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110315 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130315 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140315 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |