JPH0860333A - 粉末溶射方法および装置 - Google Patents
粉末溶射方法および装置Info
- Publication number
- JPH0860333A JPH0860333A JP7180045A JP18004595A JPH0860333A JP H0860333 A JPH0860333 A JP H0860333A JP 7180045 A JP7180045 A JP 7180045A JP 18004595 A JP18004595 A JP 18004595A JP H0860333 A JPH0860333 A JP H0860333A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- powder material
- spraying
- heater
- torch
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C23C4/129—Flame spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、粉末溶射方法およびその方法を実
施するための装置を提供することを目的とする。 【構成】 粉末溶射トーチ２に粉末材料を導入し、コー
ティングすべきサブストレート１に粉末を吹き付ける前
に粉末材料を予備加熱する。粉末溶射トーチ２と粉末材
料供給部４を有する装置が用いられる。粉末材料供給部
４にはヒータ６が設けられる。ヒータ６は粉末材料を予
備加熱する。
施するための装置を提供することを目的とする。 【構成】 粉末溶射トーチ２に粉末材料を導入し、コー
ティングすべきサブストレート１に粉末を吹き付ける前
に粉末材料を予備加熱する。粉末溶射トーチ２と粉末材
料供給部４を有する装置が用いられる。粉末材料供給部
４にはヒータ６が設けられる。ヒータ６は粉末材料を予
備加熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粉末溶射方法及びそ
の方法を実施するための装置に関する。特に、本発明は
高速粉末溶射方法に関する。
の方法を実施するための装置に関する。特に、本発明は
高速粉末溶射方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速粉末溶射は４５μm より小さい平均
粒径の微細な粉末の使用に制限される。粒径が４５μm
より大きいと、この方法では、粉末粒子は粉末溶射トー
チ（Flammspritzbrenner) から十分な熱エネルギーを吸
収せず、それ故、サブストレートに当たってはねかえる
か、あるいはサブストレート上にゆるい容易にはがれ落
ちる被膜をつくりだす。高速粉末溶射は１３００乃至２
０００m/s の気体速度でコーティングすることを可能に
する。この気体速度でつくりだされる被膜の密度は、コ
ーティング方法と利用される粉末溶射材料に依存し、粉
末溶射材料の理論的密度の９５乃至９８％である。９８
％よりも密度が大きい被膜は微細な粉末溶射材料と１８
００m/s を越える気体速度によってのみ得られるもので
ある。酸化物−セラミックの微細な粉末材料を用いるこ
とにより、高速粉末溶射方法により１kg/hまでの塗布率
を達成することができ、また金属微細粉末材料について
は、３ kg/h までの塗布率を達成することができる。
粒径の微細な粉末の使用に制限される。粒径が４５μm
より大きいと、この方法では、粉末粒子は粉末溶射トー
チ（Flammspritzbrenner) から十分な熱エネルギーを吸
収せず、それ故、サブストレートに当たってはねかえる
か、あるいはサブストレート上にゆるい容易にはがれ落
ちる被膜をつくりだす。高速粉末溶射は１３００乃至２
０００m/s の気体速度でコーティングすることを可能に
する。この気体速度でつくりだされる被膜の密度は、コ
ーティング方法と利用される粉末溶射材料に依存し、粉
末溶射材料の理論的密度の９５乃至９８％である。９８
％よりも密度が大きい被膜は微細な粉末溶射材料と１８
００m/s を越える気体速度によってのみ得られるもので
ある。酸化物−セラミックの微細な粉末材料を用いるこ
とにより、高速粉末溶射方法により１kg/hまでの塗布率
を達成することができ、また金属微細粉末材料について
は、３ kg/h までの塗布率を達成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高速
粉末溶射の利点をより粗い粒子にも利用することができ
るようにすること、およびそれによって塗布率をさらに
増大させること、または高速粉末溶射によってより粗い
粒子を使用することにより、接着性を改良するようによ
り高い表面あらさを有する接着層を実現すること、また
は、微細粒子からなる金属マトリックスと結合した粗い
酸化物−セラミック粒子からなる複合被膜を、高速粉末
溶射によって得ることである。
粉末溶射の利点をより粗い粒子にも利用することができ
るようにすること、およびそれによって塗布率をさらに
増大させること、または高速粉末溶射によってより粗い
粒子を使用することにより、接着性を改良するようによ
り高い表面あらさを有する接着層を実現すること、また
は、微細粒子からなる金属マトリックスと結合した粗い
酸化物−セラミック粒子からなる複合被膜を、高速粉末
溶射によって得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、「粉末溶
射トーチの中に粉末材料を導入し、コーティングを施す
べきサブストレート（１）に粉末を吹き付ける粉末溶射
方法であって、粉末材料を粉末溶射トーチに導入する前
に予備加熱することを特徴とする粉末溶射方法。」によ
って解決される。
射トーチの中に粉末材料を導入し、コーティングを施す
べきサブストレート（１）に粉末を吹き付ける粉末溶射
方法であって、粉末材料を粉末溶射トーチに導入する前
に予備加熱することを特徴とする粉末溶射方法。」によ
って解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、高速粉末溶射の確実な
結果が粒度の如何にかかわらず実際に達成されるという
利点を有する。ただ、粒子の大きさが増大するとき、粉
末溶射トーチに粒子を導入する前に粒子を予備加熱する
ことが行われなければならない。その場合に、予備加熱
は、金属粒子またはセラミック粒子等の粒子の種類及び
粒子の大きさに適合せしめられる。予備加熱は、有利に
粒子が１３００乃至２０００m/s に粉末溶射噴流内で加
速されるように充分な熱エネルギーが粗い粒子に与えら
れことをもたらす。粗い粒子がサブストレートに当たっ
てはね返ったり、またはサブストレート上の層がゆる
く、容易にはげ落ちることは非常に大きな粒子によって
有利に妨げられる。別の利点は、本発明に従って予備加
熱された粉末溶射材料を供給することによって密な層を
構成するために、粉末溶射トーチに導入される前に既に
必要なエネルギーが粒子によって吸収される点にある。
それによって、やわらかい状態のとき部材の表面にぶつ
かる粒子がたやすく変形するので、金属質の層をより厚
く形成することができる。理論的密度の９８％より大き
い密度のコーティングを、本発明の方法を利用して、粗
い粉末を使っても同様につくりだすことができる。従来
の量の３倍より大きい、１０Kg/Sまでの溶射材料の多量
の装入を粉末溶射トーチを変更せずに高速度粉末溶射の
ために用いて達成することができる。というのも火炎は
溶射材料に本質的に運動エネルギーのみを供給すること
を必要とし、溶射火炎内に粉末が滞留する時間は粒子に
よる熱エネルギーの吸収によっては決定されないからで
ある。溶射粒子のより高いエネルギー量によって微小領
域における拡散が高められるので、粒子の固着は改良さ
れる。セラミック材料でも問題なく、能率的に加工する
ことができる。１５０μm の大きさまでの溶射粉末粒子
を高速粉末溶射のために加工することができ、例えば、
特に、Ni、CoまたはFeを主成分とする合金からなるサブ
ストレートの上に酸化物の断熱層としてタービンの構造
物に必要とされる、組成式：MCrAlY（式においてＭはN
i, Co, Feからなる群から選択される一つの組成物) か
らなる粗い接着層を実現することができる。また、特
に、酸素の乏しい状態下においても塗布しなければなら
ない熱ガス腐食に抗する金属質の層も本発明の方法によ
って製造することができる。それというのも粒子の大き
さが大きくなるにつれて、溶射粒子の表面がより少なく
なるので、酸素親和力が減少するからである。
結果が粒度の如何にかかわらず実際に達成されるという
利点を有する。ただ、粒子の大きさが増大するとき、粉
末溶射トーチに粒子を導入する前に粒子を予備加熱する
ことが行われなければならない。その場合に、予備加熱
は、金属粒子またはセラミック粒子等の粒子の種類及び
粒子の大きさに適合せしめられる。予備加熱は、有利に
粒子が１３００乃至２０００m/s に粉末溶射噴流内で加
速されるように充分な熱エネルギーが粗い粒子に与えら
れことをもたらす。粗い粒子がサブストレートに当たっ
てはね返ったり、またはサブストレート上の層がゆる
く、容易にはげ落ちることは非常に大きな粒子によって
有利に妨げられる。別の利点は、本発明に従って予備加
熱された粉末溶射材料を供給することによって密な層を
構成するために、粉末溶射トーチに導入される前に既に
必要なエネルギーが粒子によって吸収される点にある。
それによって、やわらかい状態のとき部材の表面にぶつ
かる粒子がたやすく変形するので、金属質の層をより厚
く形成することができる。理論的密度の９８％より大き
い密度のコーティングを、本発明の方法を利用して、粗
い粉末を使っても同様につくりだすことができる。従来
の量の３倍より大きい、１０Kg/Sまでの溶射材料の多量
の装入を粉末溶射トーチを変更せずに高速度粉末溶射の
ために用いて達成することができる。というのも火炎は
溶射材料に本質的に運動エネルギーのみを供給すること
を必要とし、溶射火炎内に粉末が滞留する時間は粒子に
よる熱エネルギーの吸収によっては決定されないからで
ある。溶射粒子のより高いエネルギー量によって微小領
域における拡散が高められるので、粒子の固着は改良さ
れる。セラミック材料でも問題なく、能率的に加工する
ことができる。１５０μm の大きさまでの溶射粉末粒子
を高速粉末溶射のために加工することができ、例えば、
特に、Ni、CoまたはFeを主成分とする合金からなるサブ
ストレートの上に酸化物の断熱層としてタービンの構造
物に必要とされる、組成式：MCrAlY（式においてＭはN
i, Co, Feからなる群から選択される一つの組成物) か
らなる粗い接着層を実現することができる。また、特
に、酸素の乏しい状態下においても塗布しなければなら
ない熱ガス腐食に抗する金属質の層も本発明の方法によ
って製造することができる。それというのも粒子の大き
さが大きくなるにつれて、溶射粒子の表面がより少なく
なるので、酸素親和力が減少するからである。
【０００６】本発明の好ましい実施の形態において、粉
末材料の加熱温度は粉末材料の溶融または昇華温度の少
なくとも６０％である。この温度は好ましくは１００乃
至１０００℃である。この温度範囲は、有利に、溶射材
料が高速溶射中に粉末溶射トーチに導入される前に既
に、必要な熱エネルギーの大部分が溶射材料に与えられ
ることを可能にし、それによって質量の流量を相応に高
めることができる。
末材料の加熱温度は粉末材料の溶融または昇華温度の少
なくとも６０％である。この温度は好ましくは１００乃
至１０００℃である。この温度範囲は、有利に、溶射材
料が高速溶射中に粉末溶射トーチに導入される前に既
に、必要な熱エネルギーの大部分が溶射材料に与えられ
ることを可能にし、それによって質量の流量を相応に高
めることができる。
【０００７】別の好ましい本発明の方法の実施の形態に
おいて、５０μm より大きい平均粒径の粉末材料を使用
することができる。平均粒径の上限はこれまでの研究に
より、粉末溶射トーチの形状からのみ明らかとされる。
粉末溶射トーチは粒子の大きさが余りにも大きいときは
詰まってしまう。従来粒子の大きさを制限した、溶射火
炎内での粒子の滞留時間のパラメータは、本発明の方法
では無意味である。１５０μm までの粒子直径のもの
を、サブストレートにあたってはね返ることなく、ない
しはゆるく、容易にはげ落ちる層を形成することなし
に、さらに完全に使用することができる。
おいて、５０μm より大きい平均粒径の粉末材料を使用
することができる。平均粒径の上限はこれまでの研究に
より、粉末溶射トーチの形状からのみ明らかとされる。
粉末溶射トーチは粒子の大きさが余りにも大きいときは
詰まってしまう。従来粒子の大きさを制限した、溶射火
炎内での粒子の滞留時間のパラメータは、本発明の方法
では無意味である。１５０μm までの粒子直径のもの
を、サブストレートにあたってはね返ることなく、ない
しはゆるく、容易にはげ落ちる層を形成することなし
に、さらに完全に使用することができる。
【０００８】前記組成式：MCrAlYの組成物からなる特に
大粒の粉末を、Ni、CoまたはFeを主成分とする合金から
なるサブストレートの上に接着層を形成するために使用
することにより、６μm Ra（中心線平均あらさ）より大
きな接着層表面の表面あらさを有利に得ることができ
る。高い表面あらさは、Ni、CoまたはFeを主成分とする
合金からなる金属質のサブストレートの上に酸化物の断
熱層をタービンの構造物の中に設けるために欠くことの
できないものである。ここで、接着は、サブストレート
の材料に接着層の前記組成式：MCrAlYの組成物からなる
微細に分散させた粒子を密に接合することおよび、接着
層と酸化物の断熱層の間の接合に基づく。
大粒の粉末を、Ni、CoまたはFeを主成分とする合金から
なるサブストレートの上に接着層を形成するために使用
することにより、６μm Ra（中心線平均あらさ）より大
きな接着層表面の表面あらさを有利に得ることができ
る。高い表面あらさは、Ni、CoまたはFeを主成分とする
合金からなる金属質のサブストレートの上に酸化物の断
熱層をタービンの構造物の中に設けるために欠くことの
できないものである。ここで、接着は、サブストレート
の材料に接着層の前記組成式：MCrAlYの組成物からなる
微細に分散させた粒子を密に接合することおよび、接着
層と酸化物の断熱層の間の接合に基づく。
【０００９】例えば断熱層をつくるために高速粉末溶射
方法によって大粒のセラミック粒子を加工することは、
従来不可能であった。それというのも溶射火炎の中にセ
ラミック質の溶射材料が滞留する時間が材料が熱エネル
ギーを吸収するには充分でなかったからである。このよ
うな仕事については、高エネルギーで且つ高コストのプ
ラズマ溶射法に頼らざるをえなかった。本発明の方法に
より、特に大粒の、セラミック質の特別の酸化物−セラ
ミック粉末材料を使用し、加工することができる。それ
によって断熱層のほかにセラミックの大きな粒子と金属
マトリックスからなる複合被膜を形成することもでき
る。金属マトリックスは、従来のように微細な粒状の粉
末を溶射することによって付着させることができる。金
属マトリックスは、本発明による予備加熱によって溶射
材料が中間で処理される、または前に処理される高速粉
末溶射法によって付着された大きなセラミック粒子を覆
う。このような複合被膜は、有利に、タービンロータの
翼端の表面硬化層(Schaufelspitztenpanzerungen) また
はラビリンスパッキングのフィン(Dichtspitzen)の接触
被膜として使用することができる。
方法によって大粒のセラミック粒子を加工することは、
従来不可能であった。それというのも溶射火炎の中にセ
ラミック質の溶射材料が滞留する時間が材料が熱エネル
ギーを吸収するには充分でなかったからである。このよ
うな仕事については、高エネルギーで且つ高コストのプ
ラズマ溶射法に頼らざるをえなかった。本発明の方法に
より、特に大粒の、セラミック質の特別の酸化物−セラ
ミック粉末材料を使用し、加工することができる。それ
によって断熱層のほかにセラミックの大きな粒子と金属
マトリックスからなる複合被膜を形成することもでき
る。金属マトリックスは、従来のように微細な粒状の粉
末を溶射することによって付着させることができる。金
属マトリックスは、本発明による予備加熱によって溶射
材料が中間で処理される、または前に処理される高速粉
末溶射法によって付着された大きなセラミック粒子を覆
う。このような複合被膜は、有利に、タービンロータの
翼端の表面硬化層(Schaufelspitztenpanzerungen) また
はラビリンスパッキングのフィン(Dichtspitzen)の接触
被膜として使用することができる。
【００１０】本発明の方法を実施するために、適当な、
粉末溶射トーチと粉末材料供給部を備える溶射装置が必
要である。その場合において、本発明に従って粉末材料
供給部の中にヒータが配置され、このヒータから粉末材
料用の断熱管が粉末溶射トーチの方へはしっている。
粉末溶射トーチと粉末材料供給部を備える溶射装置が必
要である。その場合において、本発明に従って粉末材料
供給部の中にヒータが配置され、このヒータから粉末材
料用の断熱管が粉末溶射トーチの方へはしっている。
【００１１】本発明の装置は、高速溶射のために、異な
ったエネルギーが別々の位置において溶射材料に与えら
れるという利点を有する。本質的に、１３００m/s 乃至
２０００m/s の速度で粉末溶射トーチからほとばしり出
る、必要な高速ガス噴流の運動エネルギーは溶射材料に
伝えられ、粉末溶射トーチから空間的に離れて配置され
たヒータによって必要な熱エネルギーが溶射物に伝えら
れる。それと共に従来の高速粉末溶射トーチを通る質量
流量が増加するのみならず、溶射コーティングされた層
の品質も密度、強度および耐熱疲れ性に関して改良され
る。
ったエネルギーが別々の位置において溶射材料に与えら
れるという利点を有する。本質的に、１３００m/s 乃至
２０００m/s の速度で粉末溶射トーチからほとばしり出
る、必要な高速ガス噴流の運動エネルギーは溶射材料に
伝えられ、粉末溶射トーチから空間的に離れて配置され
たヒータによって必要な熱エネルギーが溶射物に伝えら
れる。それと共に従来の高速粉末溶射トーチを通る質量
流量が増加するのみならず、溶射コーティングされた層
の品質も密度、強度および耐熱疲れ性に関して改良され
る。
【００１２】本発明の好ましい実施の形態において、粉
末材料供給部は、ヒータ内に配置された、螺旋状に巻い
た給送管を備える。これは、粉末溶射トーチへ溶射材料
を送るために従来の給送管を利用することができる。管
の一部分は螺旋状に回旋され、管状炉を通って導かれ、
溶射材料に必要な熱エネルギーが与えられるように構成
されている。管状炉はより良く熱が分配されるように抵
抗加熱巻き線を有する多ゾーン炉にすることができる。
末材料供給部は、ヒータ内に配置された、螺旋状に巻い
た給送管を備える。これは、粉末溶射トーチへ溶射材料
を送るために従来の給送管を利用することができる。管
の一部分は螺旋状に回旋され、管状炉を通って導かれ、
溶射材料に必要な熱エネルギーが与えられるように構成
されている。管状炉はより良く熱が分配されるように抵
抗加熱巻き線を有する多ゾーン炉にすることができる。
【００１３】本発明の別の実施の形態において、ヒータ
は、好ましくは、流動床熱交換器(Wirbelschichtwaerme
tausher) である。この流動床熱交換器によって特にエ
ネルギーを節約し、経済的に溶射材料に熱を与えること
ができる。粒子の予備加熱の他の有利な可能性は、金属
粉末または金属コーテッド粉末の場合誘導加熱がある。
誘導加熱は粒子に直接はたらき、それらを赤熱する。
は、好ましくは、流動床熱交換器(Wirbelschichtwaerme
tausher) である。この流動床熱交換器によって特にエ
ネルギーを節約し、経済的に溶射材料に熱を与えること
ができる。粒子の予備加熱の他の有利な可能性は、金属
粉末または金属コーテッド粉末の場合誘導加熱がある。
誘導加熱は粒子に直接はたらき、それらを赤熱する。
【００１４】好ましくは粉末材料供給部は、粉末溶射ト
ーチまでの断熱性導管を備える。断熱部は断熱性ジャケ
ットからなる。これは、予備加熱された溶射物が、粉末
溶射トーチへの途中で僅かしかエネルギーを消失しない
という利点を有する。断熱性導管は、好ましくは、付加
のヒータを備え、それによってヒータから粉末溶射トー
チへの途中で粒子の熱の損失が有利に殆ど回避されるよ
うに構成されている。そのために、電気抵抗ヒータから
なる付加のヒータが、電気絶縁された抵抗発熱線が直接
供給管の上に巻かれているので、特に適している。
ーチまでの断熱性導管を備える。断熱部は断熱性ジャケ
ットからなる。これは、予備加熱された溶射物が、粉末
溶射トーチへの途中で僅かしかエネルギーを消失しない
という利点を有する。断熱性導管は、好ましくは、付加
のヒータを備え、それによってヒータから粉末溶射トー
チへの途中で粒子の熱の損失が有利に殆ど回避されるよ
うに構成されている。そのために、電気抵抗ヒータから
なる付加のヒータが、電気絶縁された抵抗発熱線が直接
供給管の上に巻かれているので、特に適している。
【００１５】図１は、本発明の装置の一実施の形態を示
す。本発明の方法について以下に詳細に説明する。
す。本発明の方法について以下に詳細に説明する。
【００１６】加工材料１（図１参照）に高速粉末溶射ト
ーチ２によって速度１８００m/s で平均粒径１２０μの
組成式：MCrAlY（式においてＭはNi, Co, Feからなる群
から選択される一つ）の組成物の粒子からなる接着剤を
コーティングするために、先ず加工材料１の表面を洗浄
し、ついで粉末溶射トーチを、高速溶射噴流３が加工材
料１の表面に対してほぼ直角に向くように調整した。前
記粉末溶射トーチは本質的に本発明にしたがって、例え
ば前記組成物：MCrAlYの組成物の粒子からなる溶射物を
加速するという任務を果たすものである。熱エネルギー
の供給部は粉末溶射トーチ２から空間的に分離されてい
る。粉末材料供給部４は、耐高熱性の管からなり、ヒー
タ５を通っている。粉末材料供給部４は本例においては
螺旋状にコイルに巻かれ、管状炉６内に装入されてい
る。管状炉６内を粉末材料供給部４の回旋部７を通ると
きに、例えばアルゴン雰囲気下で管を通って送られる溶
射材料は熱を吸収する。そのとき、溶射加工材料はその
融解温度の少なくとも６０％の温度に予備加熱される。
このように１００℃乃至１０００℃の温度に予備加熱さ
れた溶射材料はついで導管８を通って粉末溶射トーチに
送られる。導管８は断熱ジャケット９によって周囲を囲
まれており、間隔を詰めて導管の回りに巻かれた抵抗加
熱線を備える。抵抗加熱線は付加のヒータの役目をし、
それ故導管８内をヒータ５から粉末溶射トーチ２への経
路で粒子の熱がなんら失われることはない。抵抗加熱線
は調整された電源１０から通電される。
ーチ２によって速度１８００m/s で平均粒径１２０μの
組成式：MCrAlY（式においてＭはNi, Co, Feからなる群
から選択される一つ）の組成物の粒子からなる接着剤を
コーティングするために、先ず加工材料１の表面を洗浄
し、ついで粉末溶射トーチを、高速溶射噴流３が加工材
料１の表面に対してほぼ直角に向くように調整した。前
記粉末溶射トーチは本質的に本発明にしたがって、例え
ば前記組成物：MCrAlYの組成物の粒子からなる溶射物を
加速するという任務を果たすものである。熱エネルギー
の供給部は粉末溶射トーチ２から空間的に分離されてい
る。粉末材料供給部４は、耐高熱性の管からなり、ヒー
タ５を通っている。粉末材料供給部４は本例においては
螺旋状にコイルに巻かれ、管状炉６内に装入されてい
る。管状炉６内を粉末材料供給部４の回旋部７を通ると
きに、例えばアルゴン雰囲気下で管を通って送られる溶
射材料は熱を吸収する。そのとき、溶射加工材料はその
融解温度の少なくとも６０％の温度に予備加熱される。
このように１００℃乃至１０００℃の温度に予備加熱さ
れた溶射材料はついで導管８を通って粉末溶射トーチに
送られる。導管８は断熱ジャケット９によって周囲を囲
まれており、間隔を詰めて導管の回りに巻かれた抵抗加
熱線を備える。抵抗加熱線は付加のヒータの役目をし、
それ故導管８内をヒータ５から粉末溶射トーチ２への経
路で粒子の熱がなんら失われることはない。抵抗加熱線
は調整された電源１０から通電される。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、粉末溶射ト
ーチの中に粉末材料を導入し、コーティングを施すべき
サブストレートに粉末を吹き付ける粉末溶射方法であっ
て、粉末材料を粉末溶射トーチに導入する前に予備加熱
する本発明の粉末溶射方法によれば、より粗い粒子から
なる粉末材料もサブストレートにあたってはねかえった
り、またはサブストレート上に被膜がゆるく、容易には
げ落ちるように形成されることなく大きな粒子を含む被
膜をサブストレート上に形成することができ、またより
大きい密度の被膜を形成することができる。また粗い粒
子の塗布が可能となることにより、接着性を改良するよ
うにより高い表面あらさを有する接着層を形成すること
ができ、また微細粒子からなる金属マトリックスと結合
した粗い酸化物−セラミック粒子からなる複合被膜を形
成することもできる。
ーチの中に粉末材料を導入し、コーティングを施すべき
サブストレートに粉末を吹き付ける粉末溶射方法であっ
て、粉末材料を粉末溶射トーチに導入する前に予備加熱
する本発明の粉末溶射方法によれば、より粗い粒子から
なる粉末材料もサブストレートにあたってはねかえった
り、またはサブストレート上に被膜がゆるく、容易には
げ落ちるように形成されることなく大きな粒子を含む被
膜をサブストレート上に形成することができ、またより
大きい密度の被膜を形成することができる。また粗い粒
子の塗布が可能となることにより、接着性を改良するよ
うにより高い表面あらさを有する接着層を形成すること
ができ、また微細粒子からなる金属マトリックスと結合
した粗い酸化物−セラミック粒子からなる複合被膜を形
成することもできる。
【図１】図１は本発明の装置の一実施の形態を示す説明
図である。
図である。
１ 加工材料（サブストレート） ２ 高速粉末溶射トーチ ３ 高速溶射噴流 ４ 粉末材料供給部 ５ ヒータ ６ 管状炉 ７ 粉末材料供給部の回旋部 ８ 導管 ９ 断熱ジャケット １０ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 391028384 エムテーウー・モートレン−ウント・ツル ビーネン−ウニオン・ミュンヘン・ゲセル シャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハ フツング ＭＴＵ ＭＯＴＯＲＥＮ−ＵＮＤ ＴＵＲ ＢＩＮＥＮ−ＵＮＩＯＮ ＭＵＥＮＣＨＥ Ｎ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮ Ｇ ドイツ連邦共和国、80995 ミュンヘン、 ダッハウアー・シュトラーセ 665 ＃ ＤＡＣＨＡＵＥＲ ＳＴＲＡＳＳＥ 665, 80995 ＭＵＥＮＣＨＥＮ，ＧＥＲＭＡＮ Ｙ (72)発明者 アルビン・プラッツ ドイツ連邦共和国 86510 リード−ベイ ンドルキルヒ，アム ローザナッカー 14
Claims (11)
- 【請求項１】 ａ）粉末溶射トーチ（２）の中に粉末材
料を導入し、 ｂ）コーティングを施すべきサブストレート（１）に粉
末を吹き付ける粉末溶射方法であって、 ｃ）粉末材料を粉末溶射トーチに導入する前に予備加熱
することを特徴とする粉末溶射方法。 - 【請求項２】 粉末材料の加熱温度は粉末材料の融解ま
たは昇華温度の少なくとも６０％であることを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 ５０μm より大きい平均粒径の粉末材料
を使用することを特徴とする請求項１または２に記載の
方法。 - 【請求項４】 Ni、CoまたはFeを主成分とする合金から
なるサブストレート（１）の上に接着層を形成するため
に、組成式：MCrAlY（式においてＭはNi，Co，Feからな
る群から選択される一つ) の組成物からなる大粒の粉末
を使用することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一
項に記載の方法。 - 【請求項５】 セラミックの粗粒と金属マトリックスか
らなる複合被覆層を形成するために、大粒のセラミッ
ク、特に酸化物−セラミックからなる大粒の粉末を使用
することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記
載の方法。 - 【請求項６】 粉末材料供給部（４）にヒータ（６）が
配置されており、前記ヒータから粉末材料用の断熱性導
管（８）が粉末溶射トーチ（２）まで走っていることを
特徴とする、粉末溶射トーチ（２）と粉末材料供給部を
備える粉末溶射装置。 - 【請求項７】 粉末材料供給部（４）が螺旋状に巻かれ
た給送管（７）を備え、該給送管はヒータ（６）内に配
置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 ヒータ（６）が流動床熱交換器であるこ
とを特徴とする請求項６または７に記載の装置。 - 【請求項９】 金属粉末または金属コーテッド粉末を予
備加熱するためのヒータ（６）が誘導加熱型ヒータを備
えることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。 - 【請求項１０】 粉末材料供給部（４）が、付加のヒー
タ付きの、粉末溶射トーチに通じる断熱性導管を備える
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の
装置。 - 【請求項１１】 前記付加的なヒータが電気抵抗加熱体
（１０）であることを特徴とする請求項１０に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4427262:6 | 1994-07-30 | ||
| DE4427262A DE4427262C1 (de) | 1994-07-30 | 1994-07-30 | Verfahren und Vorrichtung zum Flammspritzen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860333A true JPH0860333A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=6524684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7180045A Pending JPH0860333A (ja) | 1994-07-30 | 1995-07-17 | 粉末溶射方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0694628A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0860333A (ja) |
| DE (1) | DE4427262C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001685A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19747383A1 (de) * | 1997-10-27 | 1999-04-29 | Linde Ag | Verbinden von Werkstücken |
| DE19747385A1 (de) * | 1997-10-27 | 1999-04-29 | Linde Ag | Herstellung von Formteilen |
| DE19747384A1 (de) * | 1997-10-27 | 1999-04-29 | Linde Ag | Herstellung von Verbundkörpern |
| DE19747386A1 (de) * | 1997-10-27 | 1999-04-29 | Linde Ag | Verfahren zum thermischen Beschichten von Substratwerkstoffen |
| DE102007017768B4 (de) * | 2007-04-16 | 2010-02-11 | Innovaris Gmbh & Co. Kg | Heißgaserzeuger für eine thermische Spritzmaschine |
| DE102010045598B8 (de) * | 2010-09-16 | 2014-09-18 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zum Prüfen von Prüfkörpern aus hochtemperaturfestem Material |
| DE102013112809A1 (de) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Ks Aluminium-Technologie Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer gespritzten Zylinderlauffläche eines Zylinderkurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine sowie derartiges Zylinderkurbelgehäuse |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2427448A (en) * | 1942-12-23 | 1947-09-16 | Duccini Gaetano | Apparatus for producing vitreous or metallic surfaces |
| BE526305A (ja) * | 1953-02-19 | |||
| US3839618A (en) * | 1972-01-03 | 1974-10-01 | Geotel Inc | Method and apparatus for effecting high-energy dynamic coating of substrates |
| FR2681538B1 (fr) * | 1991-09-19 | 1995-03-24 | Air Liquide | Procede et dispositif de formation d'un depot par projection d'un materiau d'apport sur un substrat. |
-
1994
- 1994-07-30 DE DE4427262A patent/DE4427262C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-17 JP JP7180045A patent/JPH0860333A/ja active Pending
- 1995-07-26 EP EP95111760A patent/EP0694628A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001685A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0694628A1 (de) | 1996-01-31 |
| DE4427262C1 (de) | 1995-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0484533B1 (en) | Method and device for coating | |
| US7322099B2 (en) | Method for producing heated components for injection moulding apparatus | |
| US3996398A (en) | Method of spray-coating with metal alloys | |
| US6861101B1 (en) | Plasma spray method for applying a coating utilizing particle kinetics | |
| US5407035A (en) | Composite disk brake rotor and method of making | |
| RU2744008C1 (ru) | Усовершенствованное устройство для холодного газодинамического напыления и способ нанесения покрытия на подложку | |
| Sakaki et al. | Effect of the increase in the entrance convergent section length of the gun nozzle on the high-velocity oxygen fuel and cold spray process | |
| US7654223B2 (en) | Cold spray apparatus having powder preheating device | |
| US5660934A (en) | Clad plastic particles suitable for thermal spraying | |
| JP2002020852A (ja) | 段階化被覆物品の製造方法 | |
| US4808490A (en) | Plasma sprayed film resistor heater | |
| US5844192A (en) | Thermal spray coating method and apparatus | |
| JP4388277B2 (ja) | 基板に皮膜を形成する方法 | |
| JPS6219273A (ja) | フレ−ム溶射装置 | |
| US20050252450A1 (en) | Plasma spray method and apparatus for applying a coating utilizing particle kinetics | |
| JP2010529394A (ja) | ガス加熱用装置と方法 | |
| JPS5852023B2 (ja) | アルミニウム多孔質沸騰表面の製造の為のサ−モスプレイ方法 | |
| EP3105363B1 (en) | Plasma-kinetic spray apparatus&method | |
| JPH0860333A (ja) | 粉末溶射方法および装置 | |
| CN1042951A (zh) | 改进的可磨损镀层及其制造方法 | |
| US20060269685A1 (en) | Method for coating turbine engine components with high velocity particles | |
| KR20020040838A (ko) | 알루미늄계 확산 코팅 중 파괴 인성을 증가시키기 위한 방법 | |
| US4772514A (en) | Protective layer for carbonaceous materials and method of applying the same | |
| JPS62177183A (ja) | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 | |
| US5743961A (en) | Thermal spray coating apparatus |