JPH0782917B2 - インダクションプラズマトーチ - Google Patents

インダクションプラズマトーチ

Info

Publication number
JPH0782917B2
JPH0782917B2 JP3258503A JP25850391A JPH0782917B2 JP H0782917 B2 JPH0782917 B2 JP H0782917B2 JP 3258503 A JP3258503 A JP 3258503A JP 25850391 A JP25850391 A JP 25850391A JP H0782917 B2 JPH0782917 B2 JP H0782917B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
tube
insertion hole
outer tube
carrier gas
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3258503A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0574591A (ja
Inventor
邦夫 四方
信幸 山地
順 岡田
藤原 エミリオ
裕康 村田
秀久 橘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sansha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP3258503A priority Critical patent/JPH0782917B2/ja
Publication of JPH0574591A publication Critical patent/JPH0574591A/ja
Publication of JPH0782917B2 publication Critical patent/JPH0782917B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、誘導結合型プラズマ
内でセラミックスや金属等の粉体を効率よく加熱し、溶
解して噴射でき、主として溶射に使用されるインダクシ
ョンプラズマトーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、インダクションプラズマトーチと
しては、図4に示す構造のものが知られている。即ち、
透明石英で形成された外側管11、中間管12、キャリ
アガス導入管13からなる三重構造のトーチに水冷誘導
コイル14を設けたものである。
【0003】外側管11は、下端が開口し、上端が中間
管12の上部外周に結合することで閉じられ、その上端
部内に外側ガス供給路15が接線方向に開口している。
中間管12は下端が外側管11の下端よりも上方に位置
し、その下端部外径が拡大形成されていて、外側管11
の内周面との間にガスの速度を増して冷却効率を高める
ため環状の約1mmの小間隙16を形成し、その上端がキ
ャリアガス導入管13の上部外周に結合することで閉じ
られ、その上端部内に中間ガス供給路17が外側ガス供
給路15と同じ周方向に沿うように接線方向に開口して
いる。
【0004】キャリアガス導入管13は、その下端部が
中間管12内の下端近くに開口しており、上端部がキャ
リアガス供給路18となっている。19はプラズマ炎で
ある。
【0005】このトーチは、プラズマ炎19による高温
から外側管11を冷却するために、外側ガス供給路15
から外側ガスとしてアルゴンまたは窒素ガスを供給し、
中間ガス供給路17からは中間ガスとしてアルゴンを、
キャリアガス供給路18からキャリアガスとしてアルゴ
ンを夫々供給して誘導コイル14を作動させて使用す
る。
【0006】外側ガスは、外側管11内に外側ガス供給
路15から接線方向に導入されるので、螺旋状に回転し
ながら流出する。キャリアガスを流さない状態でプラズ
マ炎を発生させると、扁平したフレーム状となるが、キ
ャリアガスを流し、流量を増加させると、プラズマ炎の
中心が凹状になってくる。この時、セラミックスあるい
は金属などの粉体をキャリアガス供給路内に投入する
と、プラズマ炎によって粉体が溶融され、プラズマ炎の
下部に設けられた被溶射物20上に溶融された粉体がキ
ャリアガスの力で溶射され、被膜が形成される。
【0007】このようなプラズマトーチにおいて、粒径
5〜100μm の粉体を被溶射物上に溶射する場合、誘
導コイル14に印加する電力が3KW、13.56MHZ
該コイルの内径を35mm、外側管の内径を28mmとして
時、コイルの下端から被溶射物までの距離L1を55mmに
しないと満足できる溶射は行われない。これはキャリア
ガス供給路18から供給される粉体は、プラズマ炎19
の上部から溶融されていくが、コイル14の下端の位置
に達しても完全に溶融されず、プラズマ炎19の下部に
至ってはじめて完全に溶融されるためであり、このよう
に供給される粉体を完全な溶融状態とするためには、コ
イルの下端から被溶射物までの距離L1は55mmを必要と
するというものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に誘導コイル14の下端から被溶射物20までの距離L1
を55mmとしたとしても、発生するプラズマ炎19が完
全に左右にバランスしていないと、粉体を完全溶融させ
ることは難しく、従って被溶射物20上へも満足な溶射
は行えない。プラズマ炎19を完全に左右にバランスよ
く発生させようとすると、プラズマトーチの構成におい
て、外側管11、中間管12、キャリアガス導入管13
が完全に同心円状に形成されていることが必要である。
【0009】従来、プラズマトーチ製造において、上記
の各管として石英製のものが用いられているが、これら
を同心円状に組み立てることは非常に難しいという問題
がある。また、プラズマトーチにおいてキャリアガス導
入管の下端出口は、通常1.5〜2.0mmφに作られて
いるが、この下端出口から噴出した粉体はプラズマ炎に
達すると、プラズマ炎周囲にまで拡がり、外側管11の
内壁に溶融した粉体が付着する。このような状態のプラ
ズマトーチを長時間使用すると、さらに内壁への付着量
が増え、この結果外側管を冷却するために使用されてい
るシースガスの流れが遮断されてしまって、外側管11
に熱が伝わり、外側管11を破損するという問題があ
る。これを防止するため、外側管11の下端はコイルの
下端からできるだけ短かく(図3の場合は5mm、L2=5
0mm)するように設計されている。
【0010】ところが、外側管11があまり短いと、プ
ラズマトーチ外部の低温空気による冷却凝固や酸化反応
が生じ、被溶射物20に対して溶射不良となるおそれが
ある。さらに、外側管11の内壁に付着した粉体を除去
するために、溶射終了後洗浄しなければならないという
問題もある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記した従
来のインダクションプラズマトーチにおける種々の問題
点を解消すべく検討の結果、耐熱性が大で他のものが付
着しにくい性質を有する窒化ホウ素の焼結体を素材に用
いてプラズマトーチを構成することを見出したものであ
る。
【0012】即ち、この発明は窒化ホウ素焼結体よりな
り、内部に多段の同心円状挿着孔を形成した円筒状支持
体に、窒化ホウ素焼結体製のキャリアガス導入管、中間
管および外側管を順次嵌合螺着させるとともに、前記支
持体内の中間管と外側管の先端に該管に対して接線方向
にガスを導入するガス供給管を嵌合螺着したインダクシ
ョンプラズマトーチを提供するものである。
【0013】
【作用】この発明のインダクションプラズマトーチは、
内部に多段の同心円状挿着孔を形成した円筒状支持体お
よび該支持体の多段の同心円状挿着孔に嵌合螺着するキ
ャリアガス導入管、中間管、外側管、さらに中間管、外
側管の先端に取り付けるガス供給管などのすべての部材
を窒化ホウ素の焼結体から加工し、これらを円筒状支持
体の対応する同心円状挿着孔に嵌合螺着させることによ
って構成したので、このインダクションプラズマトーチ
を用いた時、左右にバランスのよいプラズマ炎を発生さ
せることができて、粉体を完全溶融でき、被溶射物上に
良好な溶射を行うことができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明をその一実施例を示す図によ
り詳細に説明する。図1はこの発明のインダクションプ
ラズマトーチの縦断面図であり、図2および図3(a)
乃至(e)はその組み立て過程を示す説明図である。図
において、1は窒化ホウ素焼結体を加工して得た円筒状
の支持体である。この支持体1の内部には図2に示すよ
うに、1a〜1eの多段の挿着孔が同心円状に設けられ
ており、これらの挿着孔にキャリア導入管4、中間管
3、外側管2が嵌合螺着により固定されている。このよ
うな挿着孔は、円筒状の支持体1を旋盤等にて孔加工、
ネジ切りを繰り返し行うことにより得られる。
【0015】この円筒状支持体1に対する挿着孔の形成
について詳しくのべると、まずキャリアガス導入管4を
貫通挿着するための挿着孔1aを支持体1を貫通させて
図3(a)のように形成する。次に、中間管3を支持す
る挿着孔1bを支持体1のほぼ中間の位置に挿着孔1a
と同心円状に形成し(図3(b))、その後外側管2挿
着のための挿着孔1cを図3(c)に示すように形成す
る。そして、これら挿着孔1a、1b、1cの先端には
小さいピッチのネジ8が切られていて、各挿着孔に嵌め
込まれる管が螺着できるようになっている。次いで、中
間管3支持用挿着孔1bの上方に中間管3の内径と同じ
か又は若干小さい径で挿着孔1dを図3(d)のよう
に、また外側管2支持用挿着孔1cの上方に外側管2の
内径と同じか又は若干小さい径で挿着孔1eを図3
(e)のように形成する。この挿着孔1d、1eには接
線方向に向けてプラズマガス供給管5およびシースガス
供給管6を挿入することができるようにピッチの小さな
ネジ1f、1gが切られている。さらに外側管2支持用
挿通孔1cには、並行するトーチ取付受部1h、1iを
設けている。
【0016】一方、上記挿着孔1a〜1cに嵌合する外
側管2、中間管3、キャリアガス導入管4は、何れも窒
化ホウ素焼結体を用いて円筒形状に作られており、外側
管2および中間管3はその先端外周に小さいピッチのネ
ジが切られている。またキャリアガス導入管4は、キャ
リアガスを導入する先端狭小部の下方に小さいピッチの
ネジが切られている。さらに、プラズマガス供給管5と
シースガス供給管6は両者とも窒化ホウ素焼結体製の円
管状を呈し、先端供給口の近傍に小さなピッチのネジが
切られている。
【0017】上記のようにして内部に同心円状の挿着孔
1a〜1eを形成した円筒状支持体1に各管を取り付け
るには、まず支持体1内を貫通した挿着孔1aに内側(下
方)からキャリアガス導入管4を嵌通させ、その先端狭
小部からネジ9の一部を支持体1から上方に突出させ、
挿着孔1aのネジ8と螺着させると同時に、突出させたネ
ジ9を固定用ボルト7で螺着固定する。
【0018】次に、支持体1内の挿着孔1bに中間管3
を、また挿着孔1cに外側管2を嵌合して順次螺着す
る。その後、プラズマガス供給管5、シースガス供給管
6を夫々挿着孔1d、1eに接線方向に設けたネジ部1
f、1gに挿着し螺着する。
【0019】かくして得られたこの発明のインダクショ
ンプラズマトーチは、外側管2、中間管3、キャリアガ
ス導入管4の各管を窒化ホウ素焼結体より製造し、これ
らを窒化ホウ素焼結体よりなる円筒状支持体1の内部に
形成した各挿着孔に同心円状に設けたことによって、プ
ラズマガス供給管5からキャリアガス導入管4と中間管
3との間にプラズマガスを供給し、シースガス供給管6
から中間管3と外管2との間にシースガスを供給し、キ
ャリアガス導入管4からキャリアガスとともに粉体を供
給する状態で誘導コイル11に高周波を印加すると、左
右によくバランスのとれた正常なプラズマ炎12が発生
して、粉体が完全に溶融され、被溶射物10上に均質な
皮膜を形成することができた。
【0020】なお、この発明のインダクションプラズマ
トーチにおいては、外側管の下端は従来のトーチよりも
長く形成されており、これによって溶融粉体がトーチ外
部の低温空気により冷却凝固したり、酸化反応を起こし
て溶射不良になることを防止することができる。この場
合の外側管下端から被溶射物までの距離L2は約10〜2
0mmが適当である。
【0021】また、外側管は他の管よりも高熱を受け、
かつ外部からの応力が加わって破損しやすい性質があ
り、また内壁に溶融粉体が付着していってシースガスの
流れが遮蔽される結果、破損するという事態も生ずる
が、この発明では外側管が他の材料の付着の少ない窒化
ホウ素焼結体よりなっているので、その事態になること
は稀であり、もしそのようになっても外側管が支持体内
の挿着孔に嵌合螺着されている構成なので、これを取り
替えることは容易である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のインダ
クションプラズマトーチは、全ての部材が窒化ホウ素焼
結体よりなり、しかも円筒状支持体内に各部材の挿着孔
を同心円状に形成して、それらの挿着孔に各部材を嵌合
螺着することにより構成したので、使用時に左右にバラ
ンスのとれたプラズマ炎の発生を可能とし、これによっ
て粉体の完全な溶融、溶射を行うことができるのであ
る。
【0023】また、全ての部材を窒化ホウ素焼結体の切
削加工によって得ることができるので、同一寸法の部材
を容易にかつ多量に生産できること、さらに各部材は円
筒状支持体内に形成した各挿着孔に同心円状に嵌合螺着
するので精度よく設計、製造することができるという多
大の効果を有するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のインダクションプラズマトーチの縦
断面図である。
【図2】円筒状支持体内の挿着孔を示す説明図である。
【図3】(a) 乃至(e) は円筒状支持体内の挿着孔形成過
程を示す説明図である。
【図4】従来のインダクションプラズマトーチの縦断面
図である。
【符号の説明】
1 円筒状支持体 1a 挿着孔 1b 挿着孔 1c 挿着孔 2 外側管 3 中間管 4 キャリアガス導入管 7 ボルト 8 ネジ 9 ネジ
フロントページの続き (72)発明者 エミリオ 藤原 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 村田 裕康 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 橘 秀久 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−137999(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒化ホウ素焼結体よりなり、内部に多段
    の同心円状挿着孔を形成した円筒状支持体に、窒化ホウ
    素焼結体製のキャリアガス導入管、中間管および外側管
    を順次嵌合螺着させるとともに、前記支持体内の中間管
    と外側管の先端に該管に対して接線方向にガスを導入す
    るガス供給管を嵌合螺着したことを特徴とするインダク
    ションプラズマトーチ。
JP3258503A 1991-09-09 1991-09-09 インダクションプラズマトーチ Expired - Lifetime JPH0782917B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3258503A JPH0782917B2 (ja) 1991-09-09 1991-09-09 インダクションプラズマトーチ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3258503A JPH0782917B2 (ja) 1991-09-09 1991-09-09 インダクションプラズマトーチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0574591A JPH0574591A (ja) 1993-03-26
JPH0782917B2 true JPH0782917B2 (ja) 1995-09-06

Family

ID=17321115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3258503A Expired - Lifetime JPH0782917B2 (ja) 1991-09-09 1991-09-09 インダクションプラズマトーチ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0782917B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046814B3 (de) * 2004-09-27 2006-03-09 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung von Verbrennungsvorgängen, insbesondere zum Betrieb einer Gasturbine
JP2007048514A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Shin Etsu Chem Co Ltd 高周波誘導熱プラズマトーチおよび固体物質の合成方法
JP5111348B2 (ja) * 2008-12-10 2013-01-09 日本電子株式会社 高周波誘導熱プラズマ装置
JP5510437B2 (ja) 2011-12-07 2014-06-04 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR102037368B1 (ko) * 2018-05-08 2019-10-28 한국생산기술연구원 확산 접합 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0574591A (ja) 1993-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5733662A (en) Method for depositing a coating onto a substrate by means of thermal spraying and an apparatus for carrying out said method
US4866240A (en) Nozzle for plasma torch and method for introducing powder into the plasma plume of a plasma torch
CN1053380A (zh) 用于等离子弧焊枪的电极
JPH07100230B2 (ja) 改善されたノズル組立体を具備するプラズマアークトーチ
GB2227964A (en) Laser welding apparatus and process
JPH0782917B2 (ja) インダクションプラズマトーチ
WO2012119032A1 (en) Gas tungsten arc welding using flux coated electrodes
EP1169889B1 (fr) Cartouche pour torche a plasma et torche a plasma
JPH05261555A (ja) 水中切断において使用されるプラズマアークトーチ
JP2003019565A (ja) 放出要素にコーティングする方法及び電極を形成する方法
JPH0782918B2 (ja) インダクションプラズマトーチ
JPH062882B2 (ja) 微粒子製造装置
US4129803A (en) Traveling wave device with cast slow wave interaction structure and method for forming
JP2003205370A (ja) 電極の形成方法
JPH06299209A (ja) 磁性材料の粉粒体の生成方法
JP2592025B2 (ja) 減圧用インダクションプラズマトーチ
JP2519637B2 (ja) 減圧用インダクションプラズマト―チ
US5783795A (en) Bonding of sputtering target by variable polarity plasma arc welding
JPH0521194A (ja) インダクシヨンプラズマ溶射装置
JPH06213466A (ja) 遠赤外線発生パネル
JPH07135090A (ja) 溶射トーチ
JPH06299315A (ja) アルミニウム及びチタニウムの表面改質方法
Church T. I. M. E. process produces fracture-proof welds
JP3260013B2 (ja) プラズマトーチのノズル
JPH04274882A (ja) プラズマ粉体肉盛ト−チ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960305