JPH10183328A - Arc thermal spraying method - Google Patents

Arc thermal spraying method

Info

Publication number
JPH10183328A
JPH10183328A JP8354542A JP35454296A JPH10183328A JP H10183328 A JPH10183328 A JP H10183328A JP 8354542 A JP8354542 A JP 8354542A JP 35454296 A JP35454296 A JP 35454296A JP H10183328 A JPH10183328 A JP H10183328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
magnetic field
wires
electromagnet
molten metal
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.)
Withdrawn
Application number
JP8354542A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Fujimura
浩史 藤村
Eizo Ide
栄三 井手
Hiroshi Notomi
啓 納富
Yasuyuki Takeda
恭之 武田
Hideharu Kobayashi
秀晴 小林
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries 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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP8354542A priority Critical patent/JPH10183328A/en
Publication of JPH10183328A publication Critical patent/JPH10183328A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arc thermal spraying method by preventing a bridging phenomenon of a fused metal ion accordance with Fleming's left hand rule so as to stably maintain an arc when increasing its melting quantity and significantly improve a thermal spraying efficiency. SOLUTION: Assuming that an electric current is caused to flow inside a fused metal in a bridged state from an upper side wire 7 to a lower side wire 7', by giving a magnetic field (arrow mark 18) in the direction orthogonal to a face including plural wires (direction orthogonal to paper face), a fused metal 13, in accordance with Fleming's left hand rule, receives electromagnetic force (arrow mark 19) in the right direction in the figure (object direction), and as combined with dynamic pressure of the gas injected from a tube 6, a fused metal is quickly separated from the wires 7, 7'.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアーク溶射法に係
り、特に装飾、防食、あるいは導電膜、電極、触媒膜、
フィルタなどの物理的、化学的特性を付与する為のアー
ク溶射方法、若しくはアークを利用した金属粉末製造装
置に適用されるアーク溶射方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc spraying method, and particularly to decoration, anticorrosion, or a conductive film, an electrode, a catalyst film,
The present invention relates to an arc spraying method for imparting physical and chemical properties such as a filter, or an arc spraying method applied to a metal powder manufacturing apparatus using an arc.

【0002】[0002]

【従来の技術】アーク溶射法は二本の線材(ワイヤ)を
電極とし、先端間にアークを発生させて前記線材を溶融
し同時に圧縮ガスジェットで吹飛ばして被膜を形成する
技術である。かかるアーク溶射法の従来技術を図5及び
図6により説明する。図5(A)はアーク溶射トーチの
平面図、図5(B)は正面図、図6は側面図、で、部材
の符号、名称、機能は後記実施例と共通して使用され
る。1はトーチ匡体で内部が見えるように切り欠いて示
している。1’はトーチ匡体の一部である絶縁材料製の
マウント部、2、2’はマウント部1’に固定された給
電チップ、3、3’は駆動ローラ、4、4’は従動ロー
ラ、5はトーチ匡体1に固定されたモータで、前記駆動
ローラ3、3’を駆動回転させながら従動ローラ4、
4’とともにワイヤ7、7’の給送を行う。6はマウン
ト部1’に固定された圧縮ガスを噴出させるパイプ、
7、7’は溶射材料を針金状に加工したワイヤ、8、
8’はトーチとは別に設置されたワイヤリール、9は給
電チップにアーク電圧を印加するアーク電源、10は圧
縮ガスボンベ、11はトーチ匡体の一部であるハンドル
である。
2. Description of the Related Art Arc spraying is a technique in which two wires are used as electrodes, an arc is generated between the tips, and the wires are melted and blown off simultaneously with a compressed gas jet to form a coating. A conventional technique of the arc spraying method will be described with reference to FIGS. 5A is a plan view of the arc spraying torch, FIG. 5B is a front view, and FIG. 6 is a side view, and the reference numerals, names, and functions of members are used in common with the later-described embodiments. Reference numeral 1 denotes a torch housing cut out so that the inside can be seen. 1 'is a mount part made of an insulating material which is a part of the torch housing, 2' is a power supply chip fixed to the mount part 1 ', 3' is a driving roller, 4 and 4 'are driven rollers, Reference numeral 5 denotes a motor fixed to the torch housing 1, and the driven rollers 4, 3 'are driven and rotated while driving the driving rollers 3, 3'.
The wire 7 and 7 'are fed together with 4'. 6 is a pipe fixed to the mount portion 1 'for ejecting compressed gas,
7, 7 'is a wire formed by spraying the material into a wire shape;
8 'is a wire reel installed separately from the torch, 9 is an arc power supply for applying an arc voltage to the power supply tip, 10 is a compressed gas cylinder, and 11 is a handle which is a part of the torch housing.

【0003】かかる装置において、ワイヤリール8、
8’からのワイヤ7、7’は、モータ5によって駆動さ
れる駆動ローラ3、3’と従動ローラ4、4’によって
挟圧輸送されて給電チップ2、2’に導かれ、トーチ前
方で互いに交差する。このとき、アーク電源9によって
給電チップ2、2’を介してワイヤ7、7’に電力が供
給されると、ワイヤ交差部にアークが発生する。ワイヤ
はアーク熱により順次溶融するので、適正な電力とワイ
ヤ供給速度を選ぶことによって、アークを持続させるこ
とが出来る。この際、パイプ6によって、ガスボンベ1
0からの圧縮ガスをマウント部1’側よりワイヤ交差部
のアークに吹き付ければ、溶融した金属が溶滴となって
前方に飛翔し、対象物表面に堆積して溶射層を形成す
る。
In such an apparatus, a wire reel 8,
Wires 7 and 7 ′ from 8 ′ are squeezed and transported by driving rollers 3 and 3 ′ driven by a motor 5 and driven rollers 4 and 4 ′ and guided to feeding chips 2 and 2 ′. Intersect. At this time, when electric power is supplied to the wires 7, 7 'via the power supply chips 2, 2' by the arc power supply 9, an arc is generated at the wire intersection. Since the wire is sequentially melted by the arc heat, the arc can be maintained by selecting an appropriate power and wire supply speed. At this time, the gas cylinder 1 is connected by the pipe 6.
When a compressed gas from 0 is blown from the mount 1 'side to the arc at the wire intersection, the molten metal flies forward as molten droplets and deposits on the surface of the object to form a sprayed layer.

【0004】この溶滴形成の詳細を図7で説明する。
尚、図7は本発明を説明するための作用図で符号18及
び19は後記する本発明の作用説明に使用される。図7
において、6はパイプ、7、7’はワイヤでいずれも図
5(A)、(B)、図6と同一部品である。12、1
2’はワイヤ7、7’の先端に形成された溶融金属、1
3はワイヤ7、7’に橋渡し状態になった溶融金属、1
4はワイヤ7、7’から離脱して飛翔中の溶滴、15は
対象物表面に堆積した溶射膜、16はワイヤ7、7’間
に発生したアークを模式的に示したもの、17は橋渡し
状態になった溶融金属13中を流れる電流の方向を示す
矢印、20は溶射の対象物である。
The details of the droplet formation will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is an operation diagram for explaining the present invention, and reference numerals 18 and 19 are used for explaining the operation of the present invention described later. FIG.
In the figure, 6 is a pipe, and 7 and 7 'are wires, all of which are the same as those shown in FIGS. 5 (A), 5 (B) and 6. 12, 1
2 ′ is a molten metal formed at the tip of the wire 7, 7 ′, 1
3 is the molten metal bridging the wires 7, 7 ', 1
Reference numeral 4 denotes a droplet which is flying away from the wires 7 and 7 ', 15 denotes a sprayed film deposited on the surface of the target object, 16 schematically shows an arc generated between the wires 7 and 7', and 17 denotes an arc generated between the wires 7 and 7 '. An arrow 20 indicating the direction of the current flowing in the molten metal 13 in the bridge state is an object to be sprayed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】かかる構成において、
前記従来技術においては、ワイヤ7、7’間に発生した
アーク16の熱によってワイヤ7、7’の先端が溶融
し、溶融金属12、12’が形成されるが、表面張力に
より、ワイヤ先端に付着したままであるので、パイプ6
からの圧縮ガスで吹き飛ばすことにより、強制的に溶滴
14を形成し、さらに溶滴に運動エネルギ−を与えるこ
とによって、溶射膜15と対象物20の付着力の増大
と、溶射膜15内のポロシティの低減を達成しようとし
ている。
In such a configuration,
In the prior art, the tips of the wires 7, 7 'are melted by the heat of the arc 16 generated between the wires 7, 7', and the molten metal 12, 12 'is formed. The pipe 6
The droplets 14 are forcibly formed by blowing off the compressed gas from the nozzle, and the kinetic energy is applied to the droplets to increase the adhesion between the thermal sprayed film 15 and the object 20 and to reduce the adhesive force in the thermal sprayed film 15. Attempts to achieve reduced porosity.

【0006】しかし、パイプ6からの圧縮ガス流は、そ
の流路内にワイヤ7、7’や、非定常的なアーク16が
存在するために乱流になり、安定的に溶融金属12、1
2’を吹き飛ばすことが出来なかった。特に、能率を上
げようとして、大電流を流し、ワイヤ供給速度を上げて
溶融量を増大すると、図7の13に示すように、溶融金
属がワイヤ7、7’の間に橋渡し状態になり、電気的に
短絡してしまうので、アークが消滅して溶射が不可能に
なる事態も発生していた。このためアーク溶射の能率に
は限界があり、施工時間が長くかかり、費用が非常に高
額に達していた。
However, the flow of the compressed gas from the pipe 6 becomes turbulent due to the presence of the wires 7 and 7 ′ and the unsteady arc 16 in the flow path, so that the molten metal 12 and 1 are stably formed.
2 'could not be blown away. In particular, when a large current is passed to increase the efficiency and the amount of melting is increased by increasing the wire supply speed, the molten metal becomes in a bridging state between the wires 7 and 7 'as shown in FIG. Since the electric short circuit occurred, the arc disappeared and the thermal spraying became impossible. For this reason, the efficiency of arc spraying is limited, the construction time is long, and the cost is extremely high.

【0007】本発明はかかる技術的課題に鑑み、前記溶
融金属の橋渡し現象を防ぐことにより、その溶融量を増
した場合でもアークを安定に維持することが出来、溶射
を高能率化することが出来るアーク溶射法を提供する事
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above technical problems, and by preventing the bridging phenomenon of the molten metal, it is possible to stably maintain the arc even when the amount of the molten metal is increased, and to improve the efficiency of the thermal spraying. The purpose is to provide a possible arc spraying method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は図7に示すよう
に、電流の流れる方向(矢印17)に対して垂直方向に
磁界18を与え、ワイヤ7、7’間に橋渡し状態になっ
た溶融金属13に電磁力(矢印19)を発生させること
により、速やかにワイヤから離脱させ、アークの消滅を
防ぐことによって溶射を安定化させるものである。即ち
請求項1記載の発明は、複数本、例えば2本の金属ワイ
ヤ7、7’に電圧をかけるとともに、その先端側で一定
の角度で交差するように供給し、その先端交差部付近で
アークを発生させ、溶融した金属を圧縮空気その他の気
体流を利用して対象物に吹き付けることによって被膜を
形成する、いわゆるアーク溶射法において、前記先端交
差部付近で発生したアークに対して、複数本、例えば2
本のワイヤ7、7’が含まれる面にほぼ直交する方向に
磁界を与え、前記溶融金属に対象物側に向け電磁力を付
与する事を特徴とする。尚、本発明を円滑に達成するに
は、後記実施例に記載のように2本である事が好ましい
が、複数本のワイヤが含まれる面にほぼ直交する方向に
磁界を与え得るものであれば必ずしも2本に限定する事
なく、三本でもよい。
According to the present invention, as shown in FIG. 7, a magnetic field 18 is applied in a direction perpendicular to the direction of current flow (arrow 17), and a bridge is formed between the wires 7, 7 '. By generating an electromagnetic force (arrow 19) in the molten metal 13, the molten metal 13 is quickly separated from the wire, and the extinction of the arc is prevented to stabilize the thermal spraying. That is, according to the first aspect of the present invention, a voltage is applied to a plurality of, for example, two, metal wires 7 and 7 ', and the metal wires 7 and 7' are supplied so as to intersect at a fixed angle on the tip side, and an arc is provided near the tip intersection. In a so-called arc spraying method, in which a molten metal is sprayed on an object using compressed air or another gas flow to form a coating, a plurality of arcs are generated for the arc generated near the tip intersection. , For example, 2
It is characterized in that a magnetic field is applied in a direction substantially perpendicular to the plane including the wires 7, 7 ', and an electromagnetic force is applied to the molten metal toward the object. In order to smoothly achieve the present invention, it is preferable that the number of wires is two as described in Examples below. However, any material that can apply a magnetic field in a direction substantially perpendicular to a plane including a plurality of wires is preferable. The number is not necessarily limited to two, but may be three.

【0009】請求項2記載の発明は、前記溶融金属の離
脱効果を一層円滑に得る為に、前記先端交差部付近に付
与される磁界の磁束密度又は/及び複数本の金属ワイヤ
間を流れるアーク電流をパルス状若しくは正弦波状にほ
ぼ周期的に変化させることを特徴とする。即ち、具体的
には、前記磁界付与手段を電磁石とし、該電磁石を流れ
る電流を一定の周期で変化させる手段、若しくは、永久
磁石または電磁石で一定の磁束密度の磁界を与えるとと
もに、前記アーク電流を一定の周期で変化させる手段、
更には、前記磁界付与手段を電磁石とし、該電磁石を流
れる電流を一定の周期で変化させるとともに、これとほ
ぼ同期させて、前記アーク電流を一定の周期で変化させ
る手段のうち、いずれかの手段を取るのがよい。
According to a second aspect of the present invention, a magnetic flux density of a magnetic field applied near the tip intersection and / or an arc flowing between a plurality of metal wires in order to obtain the effect of separating the molten metal more smoothly. It is characterized in that the current is changed almost periodically in a pulse shape or a sine wave shape. That is, specifically, the magnetic field applying means is an electromagnet, and means for changing the current flowing through the electromagnet at a constant cycle, or a permanent magnet or an electromagnet is used to apply a magnetic field having a constant magnetic flux density, and the arc current is applied. Means to change at regular intervals,
Further, the magnetic field applying means is an electromagnet, and the current flowing through the electromagnet is changed at a constant cycle, and almost any of the means for changing the arc current at a constant cycle. It is better to take.

【0010】かかる発明の作用を具体的に説明する。図
7において、橋渡し状態になった溶融金属13の中を、
上方のワイヤ7から下方のワイヤ7’に向かって電流が
流れる場合を想定すると、複数本のワイヤを含む面と直
交する方向、(つまり図7の紙面に垂直な方向)に磁界
(矢印18)を与えると、いわゆるフレミングの左手の
法則にしたがって、溶融金属13は図上右方向(対象物
方向)の電磁力(矢印19)を受け、パイプ6から噴出
するガスの動圧と相まって、ワイヤ7、7’から、速や
かに溶融金属が離脱する。従って本発明により溶融金属
の橋渡し現象を防ぐことが出来れば、溶融量を増した場
合でもアークを安定に維持することが出来、溶射を高能
率化することが出来る。尚、図7において、12、1
2’はワイヤ7、7’の先端に形成された溶融金属、1
3はワイヤ7、7’に橋渡し状態になった溶融金属、1
4は飛翔中の溶滴、15は溶射膜、16はアーク、17
は溶融金属13中を流れる電流の方向を示す矢印、18
は磁界の方向を示す矢印、19は溶融金属13が受ける
電磁力の方向を示す矢印、20は溶射の対象物である。
The operation of the invention will be specifically described. In FIG. 7, the inside of the molten metal 13 in the bridge state
Assuming that a current flows from the upper wire 7 to the lower wire 7 ', a magnetic field (arrow 18) is applied in a direction perpendicular to a plane including a plurality of wires, that is, in a direction perpendicular to the plane of FIG. In accordance with the so-called Fleming's left-hand rule, the molten metal 13 receives an electromagnetic force (arrow 19) in the rightward direction (toward the object) in the figure, and is combined with the dynamic pressure of the gas ejected from the pipe 6 to generate the wire 7 , 7 ′, the molten metal is quickly released. Therefore, if the bridging phenomenon of the molten metal can be prevented by the present invention, the arc can be stably maintained even when the amount of melting is increased, and the spraying efficiency can be improved. Incidentally, in FIG.
2 ′ is a molten metal formed at the tip of the wire 7, 7 ′, 1
3 is the molten metal bridging the wires 7, 7 ', 1
4 is a droplet in flight, 15 is a sprayed film, 16 is an arc, 17
Is an arrow indicating the direction of the current flowing through the molten metal 13;
Is an arrow indicating the direction of the magnetic field, 19 is an arrow indicating the direction of the electromagnetic force applied to the molten metal 13, and 20 is an object to be sprayed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この
実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限り
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely described. It is only an example.

【0012】図1(A)、(B)及び図2は本発明の実
施形態に係るアーク溶射トーチを示し、図1(A)はア
ーク溶射トーチの平面図、図1(B)は正面図、図2は
側面図である。図において、符号1から11は図5及び
図6で説明したものと名称、機能とも同一であるので説
明を省略する。但し、電源9は本実施例の場合、直流電
源とし、上方の給電チップ2はプラスに、下方の給電チ
ップ2’はマイナスになるように配線されているものと
する。21は図1(A)に示すように、前記ワイヤの先
端交差部位置におけるアーク発生点を上下から挟むよう
に配置された一対の馬蹄型永久磁石で、図1(B)、図
2にしめすように上方がN極、下方がS極に帯磁してい
る。22、22’はマウント部1’の一部である磁石取
付け台である。
1 (A), 1 (B) and 2 show an arc spraying torch according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) is a plan view of the arc spraying torch, and FIG. 1 (B) is a front view. FIG. 2 is a side view. In the figure, reference numerals 1 to 11 have the same names and functions as those described in FIG. 5 and FIG. However, in this embodiment, the power supply 9 is a DC power supply, and the upper power supply chip 2 is wired positive and the lower power supply chip 2 'is wired negative. As shown in FIG. 1 (A), a pair of horseshoe-shaped permanent magnets 21 are arranged so as to sandwich the arc generating point at the intersection of the tip of the wire from above and below, as shown in FIGS. 1 (B) and 2. Thus, the upper part is magnetized to the N pole and the lower part is magnetized to the S pole. Reference numerals 22 and 22 'denote magnet mounts which are part of the mount 1'.

【0013】これらの働きを図1及び図2で説明する
と、ワイヤリール8、8'からのワイヤ7、7'は、モー
タ5によって駆動される駆動ローラ3、3’と従動ロー
ラ4、4’によって挟圧輸送されて給電チップ2、2’
に導かれ、前方で互いに交差する。このとき、図7に示
すように、電源9によって給電チップ2、2’を介して
ワイヤ7、7’に電力が供給されると、ワイヤ先端交差
部にアークが発生して、ワイヤ7、7'は溶融するが、
溶融量が大きくて、溶融金属が両ワイヤ間に橋渡しする
ような現象が起きる恐れがあることは前記した通りであ
る。
1 and FIG. 2, the wires 7, 7 'from the wire reels 8, 8' are driven by motors 5 to drive rollers 3, 3 'and driven rollers 4, 4'. Feeding chips 2, 2 '
And cross each other in front. At this time, as shown in FIG. 7, when power is supplied from the power supply 9 to the wires 7, 7 'via the power supply chips 2, 2', an arc is generated at the intersection of the wire ends, and the wires 7, 7 'are formed. 'Melts, but
As described above, there is a possibility that a phenomenon that the molten metal bridges between the two wires may occur due to a large amount of the molten metal.

【0014】ところが本実施形態においては、この溶融
金属13を通じて図7の矢印17に示すようにワイヤ7
側からワイヤ7’側に電流が流れる。このとき永久磁石
21のN極からS極へ向かう磁界が、矢印18のように
溶融金属を上から下へ貫くので、フレミングの左手の法
則により、溶融金属13は図上右方向(対象物側方向)
への電磁力19を受け、圧縮ガスの動圧と相まって容易
にワイヤから離脱する。このため、アークは消滅するこ
となく安定した溶射を持続することが出来る。
However, in the present embodiment, as shown by an arrow 17 in FIG.
A current flows from the side to the wire 7 'side. At this time, the magnetic field from the N pole to the S pole of the permanent magnet 21 penetrates the molten metal from the top to the bottom as shown by the arrow 18, and the molten metal 13 is moved rightward in FIG. direction)
Receiving the electromagnetic force 19 from the wire, easily separates from the wire in combination with the dynamic pressure of the compressed gas. Therefore, the arc can maintain stable thermal spraying without disappearing.

【0015】従って本実施例によればワイヤ先端交差部
付近にある溶融金属13は対象物側方向への電磁力19
を受け、圧縮ガスの動圧と相まって容易にワイヤから離
脱する為に、ワイヤ溶融量を増大しても安定した溶射が
可能となり、溶射の能率を飛躍的に改善することが出来
る。また、溶滴の飛翔速度が増すために、溶射膜と対象
物との密着度の向上や、溶射膜内のポロシティの減少も
達成される。
Therefore, according to this embodiment, the molten metal 13 near the intersection of the tip of the wire causes the electromagnetic force 19 toward the object side.
As a result, since the wire is easily detached from the wire in combination with the dynamic pressure of the compressed gas, even if the amount of wire melted is increased, stable thermal spraying is possible, and the efficiency of thermal spraying can be dramatically improved. In addition, since the flying speed of the droplet increases, the degree of adhesion between the sprayed film and the object can be improved, and the porosity in the sprayed film can be reduced.

【0016】尚、前記実施例においては、永久磁石21
を用いているために、一定方向で一定磁束密度の磁界が
付勢されており、且つアーク電流も直流電源9である為
に、そのアーク電流もほぼ一定である。しかしながら前
記溶融金属の離脱効果を一層円滑に得る為に、前記先端
交差部付近に付与される磁界の磁束密度又は/及び2本
の金属ワイヤ間を流れるアーク電流をパルス状若しくは
正弦波状にほぼ周期的に変化させるのがよいことは前記
した通りであるが、この際前記磁界と電流により形成さ
れる電磁力19の付勢方向が対象物側方向から逆方向に
変化してはいけないことは明瞭である。
In the above embodiment, the permanent magnet 21
Is used, a magnetic field having a constant magnetic flux density is energized in a fixed direction, and the arc current is also the DC power supply 9, so that the arc current is also substantially constant. However, in order to obtain the effect of separating the molten metal more smoothly, the magnetic flux density of the magnetic field applied near the tip intersection or / and the arc current flowing between the two metal wires are substantially cycled in a pulse shape or a sine wave shape. As described above, it is clear that the energizing direction of the electromagnetic force 19 formed by the magnetic field and the current must not change in the opposite direction from the object side direction. It is.

【0017】そこで前記したように永久磁石21を用い
て一定方向で一定磁束密度の磁界を付勢する場合は、図
8に示すように前記電源9をゼロ接地でプラス側のみに
振れるパルス波形電圧若しくは直流成分を重畳しゼロか
らプラス側のみに振れる正弦波電圧を給電チップ2、
2’を介してワイヤ7、7’に印加すればよい。(図8
(A)、(B)参照)
Therefore, when a magnetic field having a constant magnetic flux density is energized in a fixed direction by using the permanent magnet 21 as described above, as shown in FIG. Alternatively, the power supply chip 2 applies a sine wave voltage superimposed with a DC component and swinging from zero to only the positive side,
It may be applied to the wires 7, 7 'via 2'. (FIG. 8
(See (A) and (B))

【0018】図3(A)、(B)及び図4は本発明の他
の実施形態に係るアーク溶射トーチを示し、図3(A)
はアーク溶射トーチの平面図、図3(B)は正面図、図
4は側面図である。図において、符号1から11は図5
及び図6で説明したものと名称、機能とも同一であるの
で説明を省略する。23は図1(A)に示すように、前
記ワイヤの先端交差部におけるアーク発生点を上下から
挟むように配置された電磁石、24は電磁石制御器で、
前記電磁石後記する制御電圧を印加可能に構成する。2
5、25’はマウント部1’の一部である電磁石取付け
台である。
FIGS. 3A, 3B and 4 show an arc spraying torch according to another embodiment of the present invention.
Is a plan view of the arc spraying torch, FIG. 3B is a front view, and FIG. 4 is a side view. In the figure, reference numerals 1 to 11 correspond to FIG.
Also, the names and functions are the same as those described in FIG. As shown in FIG. 1 (A), reference numeral 23 denotes an electromagnet arranged so as to sandwich an arc generating point at an intersection of the tip of the wire from above and below, and 24 denotes an electromagnet controller.
The electromagnet is configured to be capable of applying a control voltage to be described later. 2
Reference numerals 5 and 25 'denote electromagnet mounts which are a part of the mount 1'.

【0019】電磁石制御器24には、電源9の極性に応
じて電磁石23の極性を切り替える機能、さらには、パ
ルス波形、正弦波形(交流波形)電流などを発生させる
機能を持たせることが出来る。故に、電源9が交流電源
である場合は、その極性に応じて電磁石23の極性を切
り替えれば、溶融金属に常に図上右方向(対象物方向)
の電磁力を与えることが可能である。つまり、上方の給
電チップ2がプラス、下方の給電チップ2’がマイナス
の時は、図7に示す通り、磁界が紙面を上から下へ貫く
ように電磁石の極性を制御すれば良いし、逆に上方の給
電チップ2がマイナス、下方の給電チップ2’がプラス
の時は、磁界が図7の紙面を下から上へ貫くように電磁
石の極性を制御すればよい。
The electromagnet controller 24 can have a function of switching the polarity of the electromagnet 23 in accordance with the polarity of the power supply 9, and a function of generating a pulse waveform, a sine waveform (AC waveform) current, and the like. Therefore, when the power supply 9 is an AC power supply, by switching the polarity of the electromagnet 23 in accordance with the polarity, the molten metal is always directed to the right (in the direction of the object) in the figure.
Can be given. That is, when the upper power supply chip 2 is positive and the lower power supply chip 2 'is negative, as shown in FIG. 7, the polarity of the electromagnet may be controlled so that the magnetic field penetrates the paper from top to bottom, and vice versa. When the upper power supply chip 2 is negative and the lower power supply chip 2 'is positive, the polarity of the electromagnet may be controlled so that the magnetic field penetrates the paper of FIG.

【0020】かかる点を図8(C)、(D)に基づいて
説明するに、電源9が正負に振れる交流電源である場合
は、電磁石制御器24はその電源周期に合致させて正負
(N、S)に振分けたパルス波形、正弦波形(交流波
形)を印加させればよい。又、電源9が直流電源である
場合は、図8(E)、(F)に示すように、電磁石制御
器24はN極側のみに振れるパルス波形、若しくは直流
成分を重畳させた正弦波形(交流波形)を印加させれば
よい。これにより前記磁界と電流により形成される電磁
力19の付勢方向が対象物側方向から逆方向に変化しな
い。
This point will be described with reference to FIGS. 8 (C) and 8 (D). When the power supply 9 is an AC power supply that swings positively and negatively, the electromagnet controller 24 matches the positive and negative (N , S) may be applied. When the power supply 9 is a DC power supply, as shown in FIGS. 8E and 8F, the electromagnet controller 24 outputs a pulse waveform swinging only to the N pole side or a sine waveform (DC component superimposed). (AC waveform). As a result, the biasing direction of the electromagnetic force 19 formed by the magnetic field and the current does not change from the direction toward the object to the opposite direction.

【0021】また、電磁力は溶融金属を流れる電流値と
磁界強度(磁束密度)の積で与えられるので、電磁石に
パルス波形電流や正弦波形電流を与えれば、電磁力が周
期的に変化するので、一定の周期で溶滴を離脱させるこ
とによって、溶滴離脱現象がより安定し、高い溶射能率
と、健全な溶射膜を得ることが出来る。またさらに、溶
融金属を流れる電流値と電磁石を流れる電流を同期させ
て変化すれば、電磁力の変化をさらに大きくすることが
出来るため、溶滴離脱現象をより確実に制御することが
可能である。
Since the electromagnetic force is given by the product of the value of the current flowing through the molten metal and the magnetic field strength (magnetic flux density), if a pulse waveform current or a sine waveform current is applied to the electromagnet, the electromagnetic force changes periodically. By detaching the droplets at a constant cycle, the droplet detachment phenomenon becomes more stable, and a high thermal spraying efficiency and a sound thermal spray film can be obtained. Further, if the current flowing through the molten metal and the current flowing through the electromagnet are changed in synchronization with each other, the change in the electromagnetic force can be further increased, so that the droplet detachment phenomenon can be more reliably controlled. .

【0022】[0022]

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、いわ
ゆるフレミングの左手の法則にしたがって前記溶融金属
の橋渡し現象を防ぐことにより、その溶融量を増した場
合でもアークを安定に維持することが出来、溶射の能率
を飛躍的に改善することが出来るのみならず、溶滴の飛
翔速度が増すために、溶射膜と対象物との密着度の向上
や溶射膜内のポロシティの減少も達成される。
As described above, according to the present invention, the bridging phenomenon of the molten metal is prevented according to the so-called Fleming's left-hand rule, so that the arc can be stably maintained even when the amount of melting is increased. Not only can the efficiency of spraying be dramatically improved, but also the flying speed of the droplets increases, so that the degree of adhesion between the sprayed film and the target object and the porosity in the sprayed film are reduced. You.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るアーク溶射トーチを示
し、(A)はアーク溶射トーチの平面図、(B)は正面
図である。
FIG. 1 shows an arc spraying torch according to an embodiment of the present invention, (A) is a plan view of the arc spraying torch, and (B) is a front view.

【図2】図1の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG.

【図3】本発明の実施形態に係るアーク溶射トーチを示
し、(A)はアーク溶射トーチの平面図、(B)は正面
図である。
FIG. 3 shows an arc spraying torch according to an embodiment of the present invention, wherein (A) is a plan view of the arc spraying torch, and (B) is a front view.

【図4】図3の側面図である。FIG. 4 is a side view of FIG. 3;

【図5】従来技術に係るアーク溶射トーチを示し、
(A)はアーク溶射トーチの平面図、(B)は正面図で
ある。
FIG. 5 shows an arc spraying torch according to the prior art;
(A) is a top view of an arc spraying torch, (B) is a front view.

【図6】図5の側面図である。FIG. 6 is a side view of FIG. 5;

【図7】本発明の溶滴形成の作用を示す詳細説明図であ
る。
FIG. 7 is a detailed explanatory view showing the operation of droplet formation according to the present invention.

【図8】(A)〜(F)は前記磁界と電界により形成さ
れる電磁力の付勢方向が対象物側方向から逆方向に変化
しない状態になる為のアーク電源と磁界との関係を示す
波形図である。
8 (A) to 8 (F) show the relationship between an arc power supply and a magnetic field so that the energizing direction of the electromagnetic force formed by the magnetic field and the electric field does not change from the object side direction to the opposite direction. It is a waveform diagram shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トーチ匡体 2、2’ 給電チップ 3、3’ 駆動ローラ 4、4’ 従動ローラ 5 モータ 6 パイプ 7、7’ ワイヤ 8、8’ ワイヤリール 9 電源 10 ガスボンベ 11 ハンドル 12、12’ ワイヤ7、7’の先端に形成された溶融
金属 13 ワイヤ7、7’に橋渡し状態になった溶
融金属 14 飛翔中の溶滴 15 溶射膜 16 アーク 17 溶融金属13中を流れる電流の方向を示
す矢印 18 磁界の方向を示す矢印 19 溶融金属13が受ける電磁力の方向を示
す矢印 20 溶射の対象物 21 馬蹄型永久磁石 22、22’ 磁石取付け台 23 電磁石 24 電磁石制御器 25 電磁石取付け台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torch housing 2, 2 'Power supply chip 3, 3' Driving roller 4, 4 'Follower roller 5 Motor 6 Pipe 7, 7' Wire 8, 8 'Wire reel 9 Power supply 10 Gas cylinder 11 Handle 12, 12' Wire 7, Molten metal formed at the tip of 7 '13 Molten metal bridged to wires 7 and 7' 14 Droplets in flight 15 Sprayed film 16 Arc 17 Arrow indicating the direction of current flowing in molten metal 13 18 Magnetic field Arrow 19 indicating the direction of the electromagnetic force received by the molten metal 20 object to be sprayed 21 horseshoe-shaped permanent magnet 22, 22 'magnet mounting base 23 electromagnet 24 electromagnet controller 25 electromagnet mounting base

フロントページの続き (72)発明者 武田 恭之 長崎市深堀町五丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 小林 秀晴 長崎市深堀町五丁目717番1号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内Continuing from the front page (72) Inventor Yasuyuki Takeda 5-717-1 Fukahori-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Hideharu Kobayashi 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki-shi Mitsubishi Heavy Industries shares Nagasaki Research Laboratory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧を印加した複数本の金属ワイヤの先
端交差部付近でアークを発生させ、該アークにより溶融
した金属を圧縮空気その他の気体流を利用して対象物に
吹き付けることによって被膜を形成するアーク溶射法に
おいて、 前記先端交差部付近で発生したアークに対して、複数本
のワイヤが含まれる面にほぼ直交する方向に磁界を与
え、前記溶融金属に対象物側に向け電磁力を付与するこ
とを特徴とするアーク溶射方法。
An arc is generated in the vicinity of the tip intersection of a plurality of metal wires to which a voltage has been applied, and a metal melted by the arc is sprayed on an object using compressed air or another gas flow to form a coating. In the arc spraying method to be formed, a magnetic field is applied in a direction substantially perpendicular to a plane including a plurality of wires to an arc generated in the vicinity of the tip intersection, and an electromagnetic force is applied to the molten metal toward an object. An arc spraying method characterized by applying.
【請求項2】 前記先端交差部付近に付与される磁界の
磁束密度又は/及び複数本の金属ワイヤ間を流れるアー
ク電流をほぼ周期的に変化させることを特徴とする請求
項1記載のアーク溶射方法。
2. The arc spraying according to claim 1, wherein the magnetic flux density of a magnetic field applied near the tip intersection and / or the arc current flowing between the plurality of metal wires is changed substantially periodically. Method.
【請求項3】 前記磁界付与手段を電磁石とし、該電磁
石を流れる電流を一定の周期で変化させる手段、 若しくは、永久磁石または電磁石で一定の磁束密度の磁
界を与えるとともに、前記アーク電流を一定の周期で変
化させる手段、 更には、前記磁界付与手段を電磁石とし、該電磁石を流
れる電流を一定の周期で変化させるとともに、これとほ
ぼ同期させて、前記アーク電流を一定の周期で変化させ
る手段のうち、 いずれか一の手段を取ることを特徴とする請求項2記載
のアーク溶射方法。
3. The magnetic field applying means is an electromagnet, and means for changing a current flowing through the electromagnet at a constant cycle, or a permanent magnet or an electromagnet applies a magnetic field having a constant magnetic flux density and reduces the arc current to a constant value. Means for changing at a period, Further, the magnetic field applying means is an electromagnet, and while changing the current flowing through the electromagnet at a constant cycle, and substantially in synchronization with this, the means for changing the arc current at a constant cycle The arc spraying method according to claim 2, wherein any one of the means is adopted.
JP8354542A 1996-12-19 1996-12-19 Arc thermal spraying method Withdrawn JPH10183328A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8354542A JPH10183328A (en) 1996-12-19 1996-12-19 Arc thermal spraying method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8354542A JPH10183328A (en) 1996-12-19 1996-12-19 Arc thermal spraying method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10183328A true JPH10183328A (en) 1998-07-14

Family

ID=18438260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8354542A Withdrawn JPH10183328A (en) 1996-12-19 1996-12-19 Arc thermal spraying method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10183328A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164531A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Toshiba Corp Device and method for forming fine particle film, and semiconductor device and its manufacture
JP2002226961A (en) * 2001-01-31 2002-08-14 Daihen Corp Automatic thermal spraying method
JP2007105721A (en) * 2005-07-29 2007-04-26 Boc Group Inc:The Method and apparatus for the application of twin wire arc spray coating
CN104766727A (en) * 2015-02-13 2015-07-08 广州市精源电子设备有限公司 Metal spraying power source control method and system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000164531A (en) * 1998-11-30 2000-06-16 Toshiba Corp Device and method for forming fine particle film, and semiconductor device and its manufacture
US6933216B2 (en) * 1998-11-30 2005-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Fine particle film forming apparatus and method and semiconductor device and manufacturing method for the same
JP2002226961A (en) * 2001-01-31 2002-08-14 Daihen Corp Automatic thermal spraying method
JP4615132B2 (en) * 2001-01-31 2011-01-19 株式会社ダイヘン Automatic spraying method
JP2007105721A (en) * 2005-07-29 2007-04-26 Boc Group Inc:The Method and apparatus for the application of twin wire arc spray coating
CN104766727A (en) * 2015-02-13 2015-07-08 广州市精源电子设备有限公司 Metal spraying power source control method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4013997B2 (en) Improved plasma transfer wire arc sprayer
US10632746B2 (en) Shuttering of aerosol streams
JPS63252567A (en) Plasma arc flame coating method and device
US4604306A (en) Abrasive blast and flame spray system with particle entry into accelerating stream at quiescent zone thereof
Zhang et al. The effect of external longitudinal magnetic field on laser-MIG hybrid welding
EP0237249B1 (en) Powder charging apparatus and electrostatic powder painting apparatus
JPH10183328A (en) Arc thermal spraying method
US5922412A (en) Method of eliminating unevenness in pass-reversal thermal spraying
JPH08319552A (en) Plasma torch and plasma thermal spraying device
US1133508A (en) Method of spraying fusible substances.
JP2007210019A (en) Welding device and welding method
JP3028709B2 (en) Plasma spraying equipment
JPH0197525A (en) Wire cut electric discharge machine
JP2698359B2 (en) Multi-phase, multi-electrode arc spraying equipment
JP2595365B2 (en) Thermal plasma jet generator
Chen et al. Effect of torch height on arc stability in divided-arc processes
JPH02268854A (en) Thermal spraying device
JP2010064359A (en) Electrostatic liquid droplet discharge mechanism, and multi-nozzle unit
RU1773496C (en) Device for applying polymer coatings
JPH1134336A (en) Ink feeding method and ink jet printer
RU2094523C1 (en) Gear for high-speed electric arc wire deposition by spraying
JPH01198461A (en) Method and apparatus for surface coating
JPH04246160A (en) Thermal-spraying torch
TW201526995A (en) Electrostatic coating method and electrostatic coating apparatus
JP2006061825A (en) Electrostatic atomizing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040302