JPH0633215A - 溶射成形体製造用治具 - Google Patents
溶射成形体製造用治具Info
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- JPH0633215A JPH0633215A JP4187789A JP18778992A JPH0633215A JP H0633215 A JPH0633215 A JP H0633215A JP 4187789 A JP4187789 A JP 4187789A JP 18778992 A JP18778992 A JP 18778992A JP H0633215 A JPH0633215 A JP H0633215A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の鋳造、圧延、粉末冶金的手法等で製造
される材料とは異なった特性を有する溶射成形体を製造
するための治具に関する。 【構成】 本発明の治具は２つの構成要素から成る。第
１は表面の平均粗度１μｍ未満の基材で、第２は基材側
面に取り付けた表面の平均粗度１μｍ以上の側板からな
る。治具表面に溶射層を形成した後、溶射層と側板を同
時に基材より剥離する剥離後、側板部を機械的に切断除
去して溶射成形体を製造する。治具表面の溶射層は表面
粗度の小さな基材とは密着力も小さく、表面粗度の大き
な側板とは十分密着して溶射層を維持し、所定形状、板
厚の溶射層を形成できる。 【効果】 本発明の治具を使用することによって、溶射
層を基材から簡単に剥離することが可能となり、従来材
とは異なる特性を有する溶射成形体を簡便に製造でき
る。
される材料とは異なった特性を有する溶射成形体を製造
するための治具に関する。 【構成】 本発明の治具は２つの構成要素から成る。第
１は表面の平均粗度１μｍ未満の基材で、第２は基材側
面に取り付けた表面の平均粗度１μｍ以上の側板からな
る。治具表面に溶射層を形成した後、溶射層と側板を同
時に基材より剥離する剥離後、側板部を機械的に切断除
去して溶射成形体を製造する。治具表面の溶射層は表面
粗度の小さな基材とは密着力も小さく、表面粗度の大き
な側板とは十分密着して溶射層を維持し、所定形状、板
厚の溶射層を形成できる。 【効果】 本発明の治具を使用することによって、溶射
層を基材から簡単に剥離することが可能となり、従来材
とは異なる特性を有する溶射成形体を簡便に製造でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は従来の鋳造、圧延、粉末
冶金的手法等で製造される材料とは異なった特性を有す
る溶射成形体を製造するために用いる溶射成形体製造用
治具に関するものである。
冶金的手法等で製造される材料とは異なった特性を有す
る溶射成形体を製造するために用いる溶射成形体製造用
治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に溶射法は金属基材或はセラミック
ス基材の表面改質法として利用される事が多く、基材と
溶射層との密着性を確保することが溶射施工上、又利用
上の重要課題であった。しかしながら溶射で形成される
溶射層は従来の鋳造、圧延、粉末冶金的手法等で製造さ
れる材料とは異なった特性を有している上、製造工程が
簡便な利点を持つ。例えば金属系の溶射層は従来の鋳
造、圧延等で製造される材料に比較して硬度が高く耐摩
耗性、耐エロージョン性に優れている。又セラミックス
或はセラミックスと金属の混合物（サーメット）は一般
に粉末冶金的手法で製造されているが、粉末冶金的手法
は粉末の混合工程、脱気工程、緻密化焼成工程等複雑な
工程を必要とする。溶射法によれば、これら複雑な工程
を必要とする事なく、簡便にセラミックス或はサーメッ
トの被覆層（溶射層）を形成することができ、その特性
も従来の粉末冶金的手法で製造したものと同等である。
ス基材の表面改質法として利用される事が多く、基材と
溶射層との密着性を確保することが溶射施工上、又利用
上の重要課題であった。しかしながら溶射で形成される
溶射層は従来の鋳造、圧延、粉末冶金的手法等で製造さ
れる材料とは異なった特性を有している上、製造工程が
簡便な利点を持つ。例えば金属系の溶射層は従来の鋳
造、圧延等で製造される材料に比較して硬度が高く耐摩
耗性、耐エロージョン性に優れている。又セラミックス
或はセラミックスと金属の混合物（サーメット）は一般
に粉末冶金的手法で製造されているが、粉末冶金的手法
は粉末の混合工程、脱気工程、緻密化焼成工程等複雑な
工程を必要とする。溶射法によれば、これら複雑な工程
を必要とする事なく、簡便にセラミックス或はサーメッ
トの被覆層（溶射層）を形成することができ、その特性
も従来の粉末冶金的手法で製造したものと同等である。
【０００３】又、従来の粉末冶金的手法では製造が比較
的困難とされている、成形体厚み方向に組成或は気孔等
の機能を傾斜させた、いわゆる傾斜機能材料も、溶射法
によれば容易に形成できる。これら溶射法で形成した金
属又はセラミックス又はサーメットから成る溶射層を基
材から剥離させることにより、溶射層の持つ特性を生か
した新しい材料の創製が可能となる。従来、溶射層を基
材から剥離して溶射層の持つ特性を利用したスピーカー
用振動板の製造方法が、特開昭５９−１７７９５号公報
に記載されている。しかしながらこの方法によれば、基
材を塩酸から成る腐食液に浸漬して溶解除去する方法で
あり、この方法が適用できる溶射層は、腐食液に対して
不活性な材料に限定される。
的困難とされている、成形体厚み方向に組成或は気孔等
の機能を傾斜させた、いわゆる傾斜機能材料も、溶射法
によれば容易に形成できる。これら溶射法で形成した金
属又はセラミックス又はサーメットから成る溶射層を基
材から剥離させることにより、溶射層の持つ特性を生か
した新しい材料の創製が可能となる。従来、溶射層を基
材から剥離して溶射層の持つ特性を利用したスピーカー
用振動板の製造方法が、特開昭５９−１７７９５号公報
に記載されている。しかしながらこの方法によれば、基
材を塩酸から成る腐食液に浸漬して溶解除去する方法で
あり、この方法が適用できる溶射層は、腐食液に対して
不活性な材料に限定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は優れた特性を
有する溶射成形体を製造するために、簡便な方法により
溶射層を基材から剥離させることを可能とする溶射成形
体製造用治具を提供するものであり、本発明の溶射成形
体製造用治具は金属、セラミックス、サーメット、傾斜
機能材料いずれの材料にも適用可能である。
有する溶射成形体を製造するために、簡便な方法により
溶射層を基材から剥離させることを可能とする溶射成形
体製造用治具を提供するものであり、本発明の溶射成形
体製造用治具は金属、セラミックス、サーメット、傾斜
機能材料いずれの材料にも適用可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は表面粗度の中心
線平均粗さが１μｍ未満、好ましくは０．５〜０．１μ
ｍに調整した基材と、表面粗度の中心線平均粗さが１μ
ｍ以上、好ましくは３〜５μｍに調整した側板とから成
り、該基材の側面に取り外し可能な該側板を取り付けた
溶射成形体製造用治具の表面に、金属又はセラミックス
又は金属とセラミックスの混合物を溶射して、該治具の
１表面に溶射層を形成した後、該治具より該側板と溶射
層を同時に剥離して、溶射成形体を製造するための溶射
成形体の製造用治具を提供するものである。
線平均粗さが１μｍ未満、好ましくは０．５〜０．１μ
ｍに調整した基材と、表面粗度の中心線平均粗さが１μ
ｍ以上、好ましくは３〜５μｍに調整した側板とから成
り、該基材の側面に取り外し可能な該側板を取り付けた
溶射成形体製造用治具の表面に、金属又はセラミックス
又は金属とセラミックスの混合物を溶射して、該治具の
１表面に溶射層を形成した後、該治具より該側板と溶射
層を同時に剥離して、溶射成形体を製造するための溶射
成形体の製造用治具を提供するものである。
【０００６】本発明治具の第１の構成要素である基材の
表面粗度の中心線平均粗さを１μｍ未満、好ましくは
０．５〜０．１μｍに調整する理由は、本発明治具の第
１の構成要素である基材への溶射層の密着力を小さくし
て、溶射層の剥離を容易にするためである。基材の表面
粗度の中心線平均粗さが１μｍ以上の場合には、投錨効
果により基材と溶射層の密着力が大きくなり、溶射後、
基材からの溶射層の剥離が困難に成る。
表面粗度の中心線平均粗さを１μｍ未満、好ましくは
０．５〜０．１μｍに調整する理由は、本発明治具の第
１の構成要素である基材への溶射層の密着力を小さくし
て、溶射層の剥離を容易にするためである。基材の表面
粗度の中心線平均粗さが１μｍ以上の場合には、投錨効
果により基材と溶射層の密着力が大きくなり、溶射後、
基材からの溶射層の剥離が困難に成る。
【０００７】本発明治具の第２の構成要素である取り外
し可能な側板の表面粗度の中心線平均粗さを１μｍ以
上、好ましくは３〜５μｍに調整する理由は、本発明治
具の第２の構成要素である取り外し可能な側板への溶射
層の密着力を大きくして、溶射中（溶射層形成過程）で
溶射層が、第１の構成要素である基材、および第２の構
成要素である側板から成る本発明の治具から分離する
（浮き上がる）ことを防止するためである。
し可能な側板の表面粗度の中心線平均粗さを１μｍ以
上、好ましくは３〜５μｍに調整する理由は、本発明治
具の第２の構成要素である取り外し可能な側板への溶射
層の密着力を大きくして、溶射中（溶射層形成過程）で
溶射層が、第１の構成要素である基材、および第２の構
成要素である側板から成る本発明の治具から分離する
（浮き上がる）ことを防止するためである。
【０００８】本発明治具の第２の構成要素である取り外
し可能な側板の表面粗度の中心線平均粗さが１μｍ未満
の場合、治具表面に溶射された溶射層は治具全面にわた
り投錨効果が小さくなり、密着力が低下して、溶射中
（溶射層形成過程）に生じる残留応力によって、治具よ
り分離あるいは剥離して適正な形状、厚みの溶射層の形
成が不可能になる。
し可能な側板の表面粗度の中心線平均粗さが１μｍ未満
の場合、治具表面に溶射された溶射層は治具全面にわた
り投錨効果が小さくなり、密着力が低下して、溶射中
（溶射層形成過程）に生じる残留応力によって、治具よ
り分離あるいは剥離して適正な形状、厚みの溶射層の形
成が不可能になる。
【０００９】本発明は治具の第１の構成要素である基材
の表面粗度を小さくして、溶射層との投錨効果を小さく
押さえることにより、基材と溶射層との密着力は小さく
するが、本発明治具の第２の構成要素である取り外し可
能な側板の表面粗度は大きくして側板と溶射層とは投錨
効果による密着力を確保して溶射層を維持し、適正形
状、膜厚の溶射層を形成する。溶射層形成後、側板と溶
射層を一体のまま基材より剥離し、溶射層と側板から成
る溶射成形体部材を得る。この様にして得られた溶射成
形体部材から例えば高速精密切断機あるいは放電切断機
等により側板を機械的に除去して、所定の形状の溶射成
形体を得る。
の表面粗度を小さくして、溶射層との投錨効果を小さく
押さえることにより、基材と溶射層との密着力は小さく
するが、本発明治具の第２の構成要素である取り外し可
能な側板の表面粗度は大きくして側板と溶射層とは投錨
効果による密着力を確保して溶射層を維持し、適正形
状、膜厚の溶射層を形成する。溶射層形成後、側板と溶
射層を一体のまま基材より剥離し、溶射層と側板から成
る溶射成形体部材を得る。この様にして得られた溶射成
形体部材から例えば高速精密切断機あるいは放電切断機
等により側板を機械的に除去して、所定の形状の溶射成
形体を得る。
【００１０】本発明治具の第１の構成要素である基材の
材質は金属、セラミックスの何れも使用出来るが、形成
する溶射層の材料に合わせて使い分けることが好まし
い。基材の熱膨張係数と溶射層の熱膨張係数の差は極力
小さくすることが好ましく、溶射中に生ずる基材と溶射
層との反応は避けることが好ましい。
材質は金属、セラミックスの何れも使用出来るが、形成
する溶射層の材料に合わせて使い分けることが好まし
い。基材の熱膨張係数と溶射層の熱膨張係数の差は極力
小さくすることが好ましく、溶射中に生ずる基材と溶射
層との反応は避けることが好ましい。
【００１１】本発明治具の第２の構成要素である側板の
材質は金属、セラミックスの何れも使用出来るが、形成
する溶射層とは密着力を確保する必要がある。側板の熱
膨張係数と溶射層の熱膨張係数の差も極力小さくするこ
とが好ましいが、一般的には金属材料が使用できる。側
板の幅は、密着力を確保できる程度あれば良く、一般的
には２〜１０ｍｍ程度あれば良い。本発明の治具を用い
ての溶射層形成はプラズマ溶射法、ガス溶射法等いずれ
の溶射法でも実施できる。しかし大気中の溶射で溶射層
の成分変動を生ずる材料の溶射には減圧プラズマ溶射法
の使用が好ましい。以下、減圧プラズマ溶射法による本
発明の治具を用いた溶射成形体の製造を実施例により説
明する。
材質は金属、セラミックスの何れも使用出来るが、形成
する溶射層とは密着力を確保する必要がある。側板の熱
膨張係数と溶射層の熱膨張係数の差も極力小さくするこ
とが好ましいが、一般的には金属材料が使用できる。側
板の幅は、密着力を確保できる程度あれば良く、一般的
には２〜１０ｍｍ程度あれば良い。本発明の治具を用い
ての溶射層形成はプラズマ溶射法、ガス溶射法等いずれ
の溶射法でも実施できる。しかし大気中の溶射で溶射層
の成分変動を生ずる材料の溶射には減圧プラズマ溶射法
の使用が好ましい。以下、減圧プラズマ溶射法による本
発明の治具を用いた溶射成形体の製造を実施例により説
明する。
【００１２】
実施例１ 図１において、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３０
ｍｍの銅製角材の１表面をＳｉＣ６００番の研磨紙で研
磨加工して、加工表面の中心線平均粗さを０．１μｍと
した銅製基材１の四辺に幅方向の１表面をＳｉＣ２４番
の砥粒によりショットブラスト加工して、加工表面の中
心線平均粗さ４μｍとした幅２ｍｍ、長さ１００ｍｍお
よび３４ｍｍ、厚さ１０ｍｍの銅製側板２をネジ止めし
溶射成形体製造用治具とした。治具表面にアルミ−アル
ミナ混合溶射層３を減圧プラズマ溶射法により形成し
た。アルミ−アルミナ混合溶射層は、混合溶射層のアル
ミ−アルミナ混合比が体積比で５０：５０と成るよう溶
射中の粉末送給量を各々一定に制御して実施した。溶射
に用いた原料アルミ粉末の粒径は１０６〜３２μｍ、送
給量５０ｇ／ｍｉｎとし、原料アルミナ粉末の粒径は２
５〜５μｍ、送給量６０ｇ／ｍｉｎとした。溶射条件は
電力８５ＫＷ、プラズマガスＡｒ＋Ｈｅ混合ガス、雰囲
気の圧力４×１０4 Ｐａである。溶射後、側板止めネジ
４を外してアルミ−アルミナ混合溶射層３と銅製側板２
より成る溶射成形体部材を基材１より剥離した。剥離し
た溶射成形体部材の側板部を高速精密切断機により切断
除去して、幅２８ｍｍ、長さ９８ｍｍ、厚み３．２ｍｍ
のアルミ−アルミナ混合溶射成形体板を作製した。
ｍｍの銅製角材の１表面をＳｉＣ６００番の研磨紙で研
磨加工して、加工表面の中心線平均粗さを０．１μｍと
した銅製基材１の四辺に幅方向の１表面をＳｉＣ２４番
の砥粒によりショットブラスト加工して、加工表面の中
心線平均粗さ４μｍとした幅２ｍｍ、長さ１００ｍｍお
よび３４ｍｍ、厚さ１０ｍｍの銅製側板２をネジ止めし
溶射成形体製造用治具とした。治具表面にアルミ−アル
ミナ混合溶射層３を減圧プラズマ溶射法により形成し
た。アルミ−アルミナ混合溶射層は、混合溶射層のアル
ミ−アルミナ混合比が体積比で５０：５０と成るよう溶
射中の粉末送給量を各々一定に制御して実施した。溶射
に用いた原料アルミ粉末の粒径は１０６〜３２μｍ、送
給量５０ｇ／ｍｉｎとし、原料アルミナ粉末の粒径は２
５〜５μｍ、送給量６０ｇ／ｍｉｎとした。溶射条件は
電力８５ＫＷ、プラズマガスＡｒ＋Ｈｅ混合ガス、雰囲
気の圧力４×１０4 Ｐａである。溶射後、側板止めネジ
４を外してアルミ−アルミナ混合溶射層３と銅製側板２
より成る溶射成形体部材を基材１より剥離した。剥離し
た溶射成形体部材の側板部を高速精密切断機により切断
除去して、幅２８ｍｍ、長さ９８ｍｍ、厚み３．２ｍｍ
のアルミ−アルミナ混合溶射成形体板を作製した。
【００１３】実施例２ 図２において、直径１２０ｍｍ丸棒の１端が半径６０ｍ
ｍである、機械構造用炭素鋼製半球形状材料の表面をＳ
ｉＣ６００番の研磨紙で研磨加工して、加工表面の中心
線平均粗さを０．１〜０．３μｍとした半球形状基材１
の下部（直径部）外周側面に、ＳｉＣ２４番の砥粒によ
りショットブラスト加工して、加工表面の中心線平均粗
さ４μｍとした基材と同一材質で幅１０ｍｍ、厚さ１０
ｍｍの円筒形の側板２をネジ止め固定し、溶射成形体製
造用半球形状治具とした。半球形状治具表面にモリブデ
ン溶射層３を減圧プラズマ溶射法により形成した。使用
した原料モリブデン粉末は平均粒径２．９μｍである。
溶射条件は電力８７ＫＷ、プラズマガス、Ａｒ＋Ｈｅ混
合ガス、雰囲気の圧力４×１０4 Ｐａである。溶射後、
側板止めネジ４を外してモリブデン溶射層３と円筒形側
板２より成る溶射成形体部材を半球形状基材１より剥離
した。剥離した溶射成形体部材の円筒形側板部を放電切
断機により切断除去して厚み１ｍｍの半球形状のモリブ
デン溶射成形体を作製した。
ｍである、機械構造用炭素鋼製半球形状材料の表面をＳ
ｉＣ６００番の研磨紙で研磨加工して、加工表面の中心
線平均粗さを０．１〜０．３μｍとした半球形状基材１
の下部（直径部）外周側面に、ＳｉＣ２４番の砥粒によ
りショットブラスト加工して、加工表面の中心線平均粗
さ４μｍとした基材と同一材質で幅１０ｍｍ、厚さ１０
ｍｍの円筒形の側板２をネジ止め固定し、溶射成形体製
造用半球形状治具とした。半球形状治具表面にモリブデ
ン溶射層３を減圧プラズマ溶射法により形成した。使用
した原料モリブデン粉末は平均粒径２．９μｍである。
溶射条件は電力８７ＫＷ、プラズマガス、Ａｒ＋Ｈｅ混
合ガス、雰囲気の圧力４×１０4 Ｐａである。溶射後、
側板止めネジ４を外してモリブデン溶射層３と円筒形側
板２より成る溶射成形体部材を半球形状基材１より剥離
した。剥離した溶射成形体部材の円筒形側板部を放電切
断機により切断除去して厚み１ｍｍの半球形状のモリブ
デン溶射成形体を作製した。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明の溶射成形
体製造用治具を使用することにより、溶射層を基材から
簡単に剥離することが可能と成り、従来の鋳造、圧延、
粉末冶金的手法で製造される材料とは異なった特性を有
する溶射成形体を簡便に製造することができる。
体製造用治具を使用することにより、溶射層を基材から
簡単に剥離することが可能と成り、従来の鋳造、圧延、
粉末冶金的手法で製造される材料とは異なった特性を有
する溶射成形体を簡便に製造することができる。
【図１】本発明の第１実施例の工程の概略を示す説明
図、
図、
【図２】本発明の第２実施例の工程の概略を示す説明図
である。
である。
１ 基材 ２ 側板 ３ 溶射成形体 ４ 側板止めネジ ５ プラズマ溶射ガン
Claims (1)
- 【請求項１】 表面粗度の中心線平均粗さが１μｍ未
満、好ましくは０．５〜０．１μｍに調整した基材と、
該基材の側面に取り外し可能で、表面粗度の中心線平均
粗さが１μｍ以上、好ましくは３〜５μｍに調整した側
板を取り付けた溶射成形体製造用治具であって、該治具
の表面に、金属又はセラミックス又は金属とセラミック
スの混合物を溶射して溶射層を形成した後、該側板と溶
射層を同時に該基材より剥離して、溶射成形体を製造す
るための溶射成形体製造用治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187789A JP2610562B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶射成形体製造用治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187789A JP2610562B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶射成形体製造用治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633215A true JPH0633215A (ja) | 1994-02-08 |
| JP2610562B2 JP2610562B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=16212255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4187789A Expired - Lifetime JP2610562B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 溶射成形体製造用治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2610562B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1995343A2 (en) | 2007-05-21 | 2008-11-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rare earth oxide-containing sprayed plate and making method |
| US10137597B2 (en) | 2013-10-09 | 2018-11-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sprayed article and making method |
| WO2020218207A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 臼井国際産業株式会社 | 金属溶射による微細成形物の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4187789A patent/JP2610562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1995343A2 (en) | 2007-05-21 | 2008-11-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rare earth oxide-containing sprayed plate and making method |
| US9404171B2 (en) | 2007-05-21 | 2016-08-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Rare earth oxide-containing sprayed plate and making method |
| US10137597B2 (en) | 2013-10-09 | 2018-11-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sprayed article and making method |
| US10744673B2 (en) | 2013-10-09 | 2020-08-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Sprayed article and making method |
| WO2020218207A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 臼井国際産業株式会社 | 金属溶射による微細成形物の製造方法 |
| JP2020180361A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 木内 学 | 金属溶射による微細成形物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2610562B2 (ja) | 1997-05-14 |
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