JPH09217164A - プラズマ溶射装置 - Google Patents

プラズマ溶射装置

Info

Publication number
JPH09217164A
JPH09217164A JP8027154A JP2715496A JPH09217164A JP H09217164 A JPH09217164 A JP H09217164A JP 8027154 A JP8027154 A JP 8027154A JP 2715496 A JP2715496 A JP 2715496A JP H09217164 A JPH09217164 A JP H09217164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
powder
cooling
anode electrode
cooling fluid
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
Application number
JP8027154A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3305185B2 (ja
Inventor
Hirotaka Fukanuma
博隆 深沼
Toshifumi Hagiwara
俊史 萩原
Takeshi Sato
健 佐藤
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.)
PLASMA GIKEN KOGYO KK
IHI Corp
Original Assignee
PLASMA GIKEN KOGYO KK
IHI Corp
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 PLASMA GIKEN KOGYO KK, IHI Corp filed Critical PLASMA GIKEN KOGYO KK
Priority to JP02715496A priority Critical patent/JP3305185B2/ja
Publication of JPH09217164A publication Critical patent/JPH09217164A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3305185B2 publication Critical patent/JP3305185B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 融点の高いパウダーへの適用性を高め、パウ
ダーの損失を低減するとともに、パウダーを効果的に溶
融状態に導いて、プラズマ溶射範囲を高い精度で設定す
る。 【解決手段】 ケーシングに取り付けられる絶縁ハウジ
ングと、絶縁ハウジングにケーシングの内部に突出状態
に取り付けられるカソード電極と、カソード電極に対向
状態に配されるアノード電極と、カソード電極の先端近
傍にプラズマガスを投入するプラズマガス噴出口と、ア
ノード電極のプラズマ噴射口の内方位置に配されパウダ
ーを投入するパウダー投入口と、アノード電極の回りの
冷却流路に冷却用流体を送り込む冷却流体供給口とを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ溶射装置
に係り、特に、小型化及び溶射精度の向上を図るもので
ある。
【0002】
【従来の技術】プラズマ溶射装置にあっては、所望組成
のパウダーをプラズマ流により移送しながら溶融状態に
して、被被覆対象物の表面に溶射するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】プラズマ溶射装置にお
いて、噴射口から噴射したプラズマ流に、パウダーを供
給して合流させると、広げられたプラズマ流にパウダー
を噴射口の外方位置で送り込むために溶解むらが生じ易
くなり、融点の高い材料:パウダーへの適用性が低下す
るとともに、パウダーの損失が多くなる。また、プラズ
マ溶射ガンの中に、パウダーを投入するようにすると、
パウダーを溶融状態とする点で有利であるが、プラズマ
流を発生させる電極の消耗が著しくなる。
【0004】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、以下の目的を達成しようとするものである。 融点の高いパウダーへの適用性を高めること。 パウダーの損失を低減すること。 パウダーを効果的に溶融状態に導くこと。 プラズマ溶射範囲を高い精度で設定すること。
【0005】
【課題を解決するための手段】ケーシングに取り付けら
れる絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングに貫通状態に
かつケーシングの内部に突出状態に取り付けられるカソ
ード電極と、該カソード電極に対向状態にかつケーシン
グの内部に配されるアノード電極と、絶縁ハウジングの
内部に配されカソード電極の先端近傍にプラズマガスを
投入するプラズマガス噴出口と、該アノード電極のプラ
ズマ噴射口の内方位置に配されアノード電極により誘導
されるプラズマ流にパウダーを投入するパウダー投入口
と、アノード電極の回りに形成される冷却流路に冷却用
流体を送り込む冷却流体供給口と、冷却流路を経由した
冷却用流体を排出する冷却流体排出口とを具備する構成
が採用される。絶縁ハウジングの内部には、プラズマガ
ス供給口とカソード電極及びアノード電極との間に介在
して、プラズマガスを複数箇所からプラズマ生成室の後
方箇所に送り込む絶縁スペーサが配され、該絶縁スペー
サには、プラズマ生成室の中心に向けた複数のプラズマ
噴射口を有するプラズマガス噴出口が配される。プラズ
マガス供給口と絶縁スペーサとの間には、プラズマガス
を周方向に導くプラズマガスプレナム部が配される。冷
却流体供給口と冷却流路との間には、冷却流体を周方向
に導く入口プレナム部が配され、該入口プレナム部は、
冷却流路の内部に流体誘導スリーブをアノード電極と間
隔を空けて配することにより形成される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2に基づいて、
本発明に係るプラズマ溶射装置の一実施形態について説
明する。
【0007】図1及び図2にあって、符号1はケーシン
グ、2は絶縁ハウジング、3は支持キャップ、4は絶縁
スペーサ、5はカソード電極(荷電電極)、6はアノー
ド電極(誘導電極)、7はプラズマガス供給口、8はパ
ウダー供給口、9は冷却流体供給口、10は冷却流体排
出口である。
【0008】前記ケーシング1は、図2に示すように、
後部に、絶縁ハウジング2が中空部を閉塞するように取
り付けられ、内部に、絶縁スペーサ4及びアノード電極
6が収容され、周囲に、パウダー供給口8及び冷却流体
供給口9が配される。
【0009】前記絶縁ハウジング2は、例えばセラミッ
クス等の耐熱性材料により形成され、後部に、支持キャ
ップ3が一体に取り付けられ、内部に、絶縁スペーサ4
が収容され、中心部に、カソード電極5が貫通状態にか
つ内部に突出状態に取り付けられ、周囲に、プラズマガ
ス供給口7が配される。
【0010】前記支持キャップ3は、絶縁ハウジング2
の後部に取り付けられるとともに、中心に、カソード電
極5が貫通状態に配され、周囲に、冷却流体排出口10
が配される。
【0011】前記絶縁スペーサ4は、例えばセラミック
スにより形成され、絶縁ハウジング2の内部にあって、
カソード電極5及びアノード電極6とプラズマガス供給
口7との間に介在状態に配され、絶縁ハウジング2の内
面近傍と中心のプラズマ生成室Aとを接続するととも
に、カソード電極5の先端近傍に向けた複数のプラズマ
ガス噴出口4aを有するものが適用される。
【0012】前記カソード電極5は、先端が例えばタン
グステン材料により形成され、負電極とされてプラズマ
ガスを荷電するものとされ、ケーシング1に対して、絶
縁ハウジング2及び絶縁スペーサ4を介在させることに
より電気絶縁状態に、かつ一体に配される。
【0013】前記アノード電極6は、例えば無酸素銅や
その合金により形成され、正電極とされてカソード電極
5との間で電位差を形成するとともに、中心部及びカソ
ード電極5との間に、プラズマ生成室Aが形成され、先
端部にプラズマ噴射口Bが形成され、該プラズマ噴射口
Bの内方位置にアノード電極6により誘導されるプラズ
マ流にパウダーを投入するためのパウダー投入口6a
が、パウダー供給口8に対して接続状態にかつ貫通状態
に配される。該パウダー投入口6aにあっては、図2に
示すように、プラズマ噴射口Bの内方でかつ近接した位
置に配される。
【0014】前記プラズマガス供給口7は、図1に示す
ように、プラズマガス供給系7aに接続され、図2に示
すように、絶縁ハウジング2に形成したプラズマガス供
給路7bを経由して、絶縁ハウジング2及び絶縁スペー
サ4の間にリング状に形成されたプラズマガスプレナム
部7cとプラズマガス噴出口4aとに接続される。
【0015】前記パウダー供給口8は、図1に示すよう
に、パウダー供給系8aに接続され、図2に示すよう
に、パウダー供給路8bを経由してパウダー投入口6a
に接続される。
【0016】前記冷却流体供給口9は、図1に示すよう
に、冷却流体供給系9aに接続されて、冷却水等の冷却
流体をケーシング1の内部に送り込むもので、ケーシン
グ1とアノード電極6との間には、流体誘導スリーブ1
1が配されて、半径外方位置に冷却流体を周方向に導く
入口プレナム部9bが形成され、該入口プレナム部9b
に接続状態に、アノード電極6の外表面を冷却するため
の円環状の冷却流路9cが配される。
【0017】該冷却流路9cは、絶縁ハウジング2に貫
通状態に形成された接続流路9dを経由して、絶縁ハウ
ジング2と支持キャップ3との間に形成されて冷却流体
を周方向に導く出口プレナム部9eに接続され、該出口
プレナム部9eが冷却流体排出口10に接続されてい
る。なお、冷却流体排出口10は、冷却流体回収系10
aに接続されて、アノード電極6等と熱交換した冷却流
体を回収するようになっている。
【0018】ケーシング1とカソード電極5との間等
は、ボルト等の締結具12により一体化され、図2に示
すように、ケーシング1,絶縁ハウジング2,支持キャ
ップ3,絶縁スペーサ4,カソード電極5及びアノード
電極6の相互間には、これらの間の気密性及び液密性を
保持するためのシールリング13が配される。
【0019】また、図2にあって、符号14はヘッドプ
レートであり、セラミックス等の耐熱性電気絶縁物によ
り形成され、入口プレナム部9b及び冷却流路9cの先
方にこれらを閉塞した状態に取り付けられて、アノード
電極6の先端を支持して位置設定を行なうとともに、ケ
ーシング1の先端面が溶融材料等の付着や熱により損傷
する現象の発生を低減している。
【0020】このようなプラズマ溶射装置の作動状況に
ついて以下説明する。プラズマガス供給系7aから、ア
ルゴンガスや窒素ガスにヘリウムガスや水素ガスを適量
添加した成分のガス,つまりプラズマガスを、図2の破
線の矢印で示すように、プラズマガス供給口7、プラズ
マガス供給路7b及びプラズマガスプレナム部7cを経
由して、プラズマガス噴出口4aからプラズマ生成室A
に送り込むと、プラズマガスプレナム部7cの部分で、
プラズマガスが周方向に導かれて、複数のプラズマガス
噴出口4aから並列状態で中心に向けて投入され、そし
て、カソード電極5とアノード電極6との電位差により
プラズマガスがプラズマ化されてプラズマ流となり、プ
ラズマ噴射口Bから所望の被覆対象物の表面等に噴出さ
せられる。
【0021】パウダー供給系8aから、プラズマ溶射し
ようとするセラミックス等のパウダーを、図2の鎖線の
矢印で示すように、パウダー供給口8及びパウダー供給
路8bを経由して、パウダー投入口6aからプラズマ噴
射口Bの内方位置に送り込むと、プラズマ流と合流する
ことにより溶融状態となって、プラズマ流とともにプラ
ズマ噴射口Bから所望の被覆対象物の表面等に噴出させ
られる。
【0022】冷却流体供給系9aから、冷却水等の冷却
流体を、図2の実線の矢印で示すように、冷却流体供給
口9から入口プレナム部9bを経由して冷却流路9cに
送り込むと、冷却流体が入口プレナム部9bの部分で周
方向に分配されるとともに、流体誘導スリーブ11の先
端から冷却流路9cに送り込まれて円環状の流れとな
る。この円環状の流れは、アノード電極6の外表面に沿
って平行に導かれて接続流路9dに引き継がれることに
より、アノード電極6をむらなく冷却するものとなる。
【0023】アノード電極6を冷却した冷却流体は、接
続流路9dを経由して出口プレナム部9eに集められ、
さらに、冷却流体排出口10から冷却流体回収系10a
に引き継がれて回収される。
【0024】
【発明の効果】本発明に係るプラズマ溶射装置によれ
ば、以下のような優れた効果を奏する。 (1) アノード電極のプラズマ噴射口の内方位置にパ
ウダー投入口を配して、プラズマ流と合流させることに
より、パウダーが速やかに溶融状態に導かれ、融点の高
いパウダーへの適用性を高めることができる。 (2) パウダーをプラズマ噴射口の内方位置で合流さ
せることにより、パウダーの拡散を抑制して材料の損失
を低減することができる。 (3) プラズマ流にパウダーを投入して噴射させるこ
とにより、パウダーを効果的に溶融状態に導き、プラズ
マ溶射作業を効率よく実施することができる。 (4) プラズマ流とともに溶融状態のパウダーを噴射
させることにより、溶融状態のパウダーのプラズマ溶射
範囲を高い精度で設定することができる。 (5) 冷却流体を入口プレナム部を経由させて冷却流
路に導くことにより、アノード電極の冷却性を高め、ア
ノード電極の消耗を抑制して耐久性を向上させることが
できる。 (6) 入口プレナム部と冷却流路とを流体誘導スリー
ブで区画形成することにより、冷却流路の形成及び形状
の設定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ溶射装置の一実施形態を
示す正断面図である。
【図2】本発明に係るプラズマ溶射装置の一実施形態を
示す要部の正断面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 絶縁ハウジング 3 支持キャップ 4 絶縁スペーサ 4a プラズマガス噴出口 5 カソード電極(荷電電極) 6 アノード電極(誘導電極) 6a パウダー投入口 7 プラズマガス供給口 7a プラズマガス供給系 7b プラズマガス供給路 7c プラズマガスプレナム部 8 パウダー供給口 8a パウダー供給系 8b パウダー供給路 9 冷却流体供給口 9a 冷却流体供給系 9b 入口プレナム部 9c 冷却流路 9d 接続流路 9e 出口プレナム部 10 冷却流体排出口 10a 冷却流体回収系 11 流体誘導スリーブ 12 締結具 13 シールリング 14 ヘッドプレート A プラズマ生成室 B プラズマ噴射口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健 東京都西多摩郡瑞穂町殿ケ谷229番地 石 川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング(1)に取り付けられる絶縁
    ハウジング(2)と、該絶縁ハウジングに貫通状態にか
    つケーシングの内部に突出状態に取り付けられるカソー
    ド電極(5)と、該カソード電極に対向状態にかつケー
    シングの内部に配されるアノード電極(6)と、絶縁ハ
    ウジングの内部に配されカソード電極の先端近傍にプラ
    ズマガスを投入するプラズマガス噴出口(4a)と、ア
    ノード電極のプラズマ噴射口(B)の内方位置に配され
    アノード電極により誘導されるプラズマ流にパウダーを
    投入するパウダー投入口(6a)と、アノード電極の回
    りに形成される冷却流路(9c)に冷却用流体を送り込
    む冷却流体供給口(9)と、冷却流路を経由した冷却用
    流体を排出する冷却流体排出口(10)とを具備するこ
    とを特徴とするプラズマ溶射装置。
  2. 【請求項2】 絶縁ハウジング(2)の内部に、プラズ
    マガス供給口(7)とカソード電極(5)及びアノード
    電極(6)との間に介在して、プラズマガスを複数箇所
    からプラズマ生成室(A)の後方箇所に送り込む絶縁ス
    ペーサ(4)が配されることを特徴とする請求項1記載
    のプラズマ溶射装置。
  3. 【請求項3】 絶縁スペーサ(4)に、プラズマ生成室
    (A)の中心に向けた複数のプラズマ噴射口(B)を有
    するプラズマガス噴出口(4a)が配されることを特徴
    とする請求項2記載のプラズマ溶射装置。
  4. 【請求項4】 冷却流体供給口(9)と冷却流路(9
    c)との間に、冷却流体を周方向に導く入口プレナム部
    (9b)が配されることを特徴とする請求項1、2また
    は3記載のプラズマ溶射装置。
  5. 【請求項5】 入口プレナム部(9b)は、冷却流路
    (9c)の内部に流体誘導スリーブ(11)をアノード
    電極(6)と間隔を空けて配することにより形成される
    ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ溶射装置。
JP02715496A 1996-02-14 1996-02-14 プラズマ溶射装置 Expired - Fee Related JP3305185B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02715496A JP3305185B2 (ja) 1996-02-14 1996-02-14 プラズマ溶射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02715496A JP3305185B2 (ja) 1996-02-14 1996-02-14 プラズマ溶射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09217164A true JPH09217164A (ja) 1997-08-19
JP3305185B2 JP3305185B2 (ja) 2002-07-22

Family

ID=12213143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02715496A Expired - Fee Related JP3305185B2 (ja) 1996-02-14 1996-02-14 プラズマ溶射装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3305185B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2345234A (en) * 1998-12-21 2000-06-28 Sulzer Metco Ag Plasma torch nozzle with cooling and feedstock passages
US6657152B2 (en) 2001-09-03 2003-12-02 Shimazu Kogyo Yugengaisha Torch head for plasma spraying
JP2007514283A (ja) * 2003-12-09 2007-05-31 アーエムテー アーゲー プラズマスプレー装置
CN104244557A (zh) * 2014-08-11 2014-12-24 北京交通大学 一种气氛保护同轴送粉等离子枪
CN114059024A (zh) * 2022-01-17 2022-02-18 北京航空航天大学 一种等离子物理气相沉积用喷枪及热障涂层制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56129049A (en) * 1980-03-12 1981-10-08 Toshiba Corp Plasma flame spraying torch
JPS60186048U (ja) * 1984-05-21 1985-12-10 昭和電工株式会社 プラズマ溶射ガン

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56129049A (en) * 1980-03-12 1981-10-08 Toshiba Corp Plasma flame spraying torch
JPS60186048U (ja) * 1984-05-21 1985-12-10 昭和電工株式会社 プラズマ溶射ガン

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2345234A (en) * 1998-12-21 2000-06-28 Sulzer Metco Ag Plasma torch nozzle with cooling and feedstock passages
GB2345234B (en) * 1998-12-21 2003-12-03 Sulzer Metco Ag Nozzle for use in a torch head of a plasma torch apparatus
US6657152B2 (en) 2001-09-03 2003-12-02 Shimazu Kogyo Yugengaisha Torch head for plasma spraying
JP2007514283A (ja) * 2003-12-09 2007-05-31 アーエムテー アーゲー プラズマスプレー装置
CN104244557A (zh) * 2014-08-11 2014-12-24 北京交通大学 一种气氛保护同轴送粉等离子枪
CN114059024A (zh) * 2022-01-17 2022-02-18 北京航空航天大学 一种等离子物理气相沉积用喷枪及热障涂层制备方法
CN114059024B (zh) * 2022-01-17 2022-04-08 北京航空航天大学 一种等离子物理气相沉积用喷枪及热障涂层制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3305185B2 (ja) 2002-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12030078B2 (en) Plasma transfer wire arc thermal spray system
JP3007895B2 (ja) 単一陰極プラズマ銃及びそれに用いる陽極アタッチメント
US5408066A (en) Powder injection apparatus for a plasma spray gun
US5013883A (en) Plasma spray device with external powder feed
US4661682A (en) Plasma spray gun for internal coatings
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
US5733662A (en) Method for depositing a coating onto a substrate by means of thermal spraying and an apparatus for carrying out said method
JP2959842B2 (ja) 高速アーク溶射装置および溶射方法
JP2815418B2 (ja) プラズマガン
US5420391A (en) Plasma torch with axial injection of feedstock
US6706993B1 (en) Small bore PTWA thermal spraygun
JPH0450070B2 (ja)
JPH0639682B2 (ja) プラズマ溶射法及びプラズマアークトーチ
JPH07107876B2 (ja) プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法
US5412173A (en) High temperature plasma gun assembly
US3114826A (en) High-temperature spray apparatus
JPH07169406A (ja) プラズマ噴射装置に使用されるプラズマ銃ヘッド
CN212451593U (zh) 一种等离子喷枪
US20090140082A1 (en) Plasma Spray Nozzle System
JP3305185B2 (ja) プラズマ溶射装置
JP2005539144A (ja) 溶射装置
CN111621734B (zh) 一种等离子喷枪
JPH0785992A (ja) 多電極プラズマジェットトーチ
JPH04131649U (ja) プラズマ溶射ガン
CN2296241Y (zh) 超音速电弧喷涂装置

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: 20020416

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

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080510

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees