JPS61114764A - 気流集合管で二層のエジエクタ−を利用する低温化金属溶射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 従来の溶射法は「溶融ないし半溶融金属を吹き付ける方
法」と、天動説的に、見掛は上の定義に則した手段の溶
射機を用いており、その溶射機から得られる金属粒子の
各部は、被射体へ付着直後の冷却と同時に収縮を生じる
。　この収縮作用の累積度合が頗る大きく、僅かにθ／
ス厚さの平面皮膜が歪なく得られないのが現実で、創始
以来７０余年間続いており、したがって、質的問題が特
に多く、用途の制約がある。

上記見掛は説とは別に、地動説的に、固体の樹枝状金属
粒子（雪の断片状）を吹き付けて、歪なく、質的にも秀
れた各種溶射物を得る方法を発明し、実′用化を計って
いるものが特許第６７３７♂２号と特許第Ｘ０６♂乙４
ｔ♂号で、この新溶射機の性能を更に向上を計ろうとす
る方法の発明である。　上記低温化が成立する最大の原
因は、電気特性を利用し、低気圧間を設けた内部で、最
少の電力（約グ分の７）で融かした金属を、エジェクタ
ー作用で大量大気を吸収して肥大化した。吹き付は空気
で裂砕と同時に冷却で１固体の樹枝状粒子となるが、ニ
ッケルなど高融点金属の場合は。

７０〜？Ｑ’Ｃ程度の熱が残り、これを溶射皮膜中へ持
ち込むと、歪の原因となるため、この残り熱を未然に取
り除くことを目的とした発明である◇その後これらの問
題について研究の結果、想像外の負性となる物象の存在
と、その対策の発見となった。　例えば、各種溶剤機に
亜鉛線を用いて。

各機毎に剛体金属面の一点へ集中溶射を行なうと期せず
して富士山形の厚い溶射成形物が得られる。

この溶射物は決して珍しいものでないが、各種の物象を
秘めていることに気付いた。　第１図はこれら成形物の
ダ半裁物の断面２種の比較で説明する。　図中ｆＡ）は
前記特許の溶射機を用いたもので、歪がなく、被射体へ
固着状態のもの。

（Ｂｌは従来の溶射機を用いたものを表し、激しい歪力
で形が崩れ、被射体（５グ）から剥離状態のものである
。

気体の膨張力を利用した吹き付は法は、気体の噴出時は
爆発的で頗る高速度であるが、常時各方向へ膨張力が働
いており、それが末広がり現象である。この広がり角に
逆比例した速度と密度（気圧）の急低減となる。　金属
溶射の場合、この気謬省べて金属粒子は巨大な質量であ
り、噴射気体に裂砕せられた時点に与えられた加速方向
へ銃弾状に高速度で飛行する性質が強く、その現れが富
士山形で、大部分の粒子が一点に集中し、超微粒子以外
は加速以後気流の影響が見られない。　気流の速度が急
減するに対し、金属粒子の速度は速く。

気流の細心圏を解団状に通り抜けて行き１粒子のもつ残
り熱で逆に抜目の気流が加熱せられるが。

外周圏の気流温度は比較的低く、その気流計は。

軸心圏の３〜７倍もある。　従って、末広がり現象の制
御だけでもかなりの冷却効化を増す筈である。　上記の
好ましくない冷却作用の改良を計る方法の装置が第２図
と第３図のとおりて、噴射気流の外周に末広がりを抑制
するための制御管を設ける必要性を前記した通りに用い
ると共に、この気流の末広がり制御管内に設ける気流の
集合管との併用で、二層のエジェクター装置を構成させ
て大計大気の活用が得られる２次冷却機構となっている
。　その要領を次の通り詳述する。

温度及び敬的に制限のある吹き付は用圧縮空気か、複数
箇で成る間欠環状噴射口（／♂）から前面の漏斗状気流
集合管（グ０）の内側方向へ噴射すると、各節の噴射小
気流は、その外周に密着する大気を誘導しながら管内の
中央部全周辺より前方の壁面へ密着して１強力な円すい
形気流膜層を形成しつつ細口部（グ／）より前方へ奔出
を続けるのであるが、この円すい形気流に囲まれた内面
部部に真空圏を生じようとするため、この部分に通じる
溶射筒の軸心部及び気流の末広がり制御管の前段部（ｊ
θ−／）に設けた各大気通気口（４乙）を介して吸引し
た大気を合せて一斉に２円すい形気流中へ巻き込み、混
溶して肥大化した気流となって細口部（り／）より奔出
を続けるのである。

このように、エジェクター作用で、真空圏ないし低気圧
圏を形成する軸心線上へ送り込まれた２本の溶射用線の
先端相互（♂）が発するアーク（２３）熱で溶は続ける
溶体は、その場の大気の流れに引かれ７寸前で激流する
円すい形気流に裂砕せられて、独特の樹枝状金属粒子化
し１体積比膨大な表面積となるため瞬間に冷却と加速せ
られ、肥大した奔出気流と共に、漏斗状気流集合管＜１
ｙｔｏ）の細口部（り／）より、内部抵抗を低くした末
広がり制御管（ｊθ）の後段部（６０−２）の軸心に向
って高速度で突入し、末端へ突き抜けようとする。　こ
のとき、この気流と、末広がり制御管（，５０−２）と
の間隙間の大気と、これにつながる管外の大気を猛烈に
誘導し、自己気流中へ溶合しようとする第２のエジェク
ター作用が生じる。

恰度ガスレンジのダンパーと称する。燃性ガスと空気と
の混合器具がこれに相当し、極めて細い導管か・ら低気
圧で噴出する天然ガス／溶に対し。

空気／／容を混溶しつつバーナ一部へ奔出しでいるよう
に７この気流の末広がり制御管Ｃ，５；０−２）内へ突
入した本気流圧が高いため、諸条件の与え力次第でそれ
以上１ど大計大気の混溶が得られ、この気流が持ってい
る温度を下げると共に、引いては、溶射粒子の飛行速度
及び指向性に影響を与えることなく、大気温度に近接し
た溶射粒子として被射体へ激突を計る方法の構成である
。

このように計った本溶射装置の使用上について述へる。

　繰り送られる溶射用線（♂）は、２組のロール（／２
）の始動と共に予定通りの作業には入るのであるが、導
線管（７）の先端孔と溶射用線（♂）とか摺動し続ける
ため、摩擦による以外に大計通電で、電車のパンタグラ
フ的に、微小火花の発生があって導孔の摩耗が激しく、
やがてアークの発生位置の変化で接触点が半ば外れてア
ークが不安定となり、未溶融小片が飛散するため絶えず
留意し、これを修正のため、−いち溶射筒を取り外して
導管の取り替え或は一方ないし両方の湾曲等７その手数
の頻度と時間の空費が多く。

熟練度合の目安の第１位に当る技能を必要とするもので
あった。　この溶射装置の導線管（７）の先端に、耐摩
性と耐熱性をもつセラミック管（７０）を接合したもの
を採用できるため、一旦調整したものは長時間の使用に
堪え、補正に対しては、ケース（，２７）とソケット（
１０）間へスパナヲ挿入して９作業継続中に、保安突起
（楡に護られて適確な補正が行なえるように計っている
。　これらを可能にしたのは１間欠環状噴射口（／♂）
として。

環状径を特に太きくシ、内管■の直径も大きくなり、太
い導線管■の使用ができるようになったことは、前記セ
ラミック管（７θ）の採用となり。

電路の最大あい路の除去であり、省電力と低温化へ、そ
して、効率と品質の向上へとつながっている有用な発明
である気流集合管で二層のエジェクターを利用する低温
化金属溶射装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般電気溶線式溶射機の噴射気流の噴流角度
と、新旧溶射機による金属粒子の堆積物の縦断面図６　
第２図は１本発明溶射装置の溶射気流の作動状態を表す
機構部の縦断面図。 第３図は溶射用線の作動部の縦断面図。 ／・・・溶射筒　！・・・内筒　ダ・・・圧縮空気送気
管５１．・間欠環状噴射口体　乙・・・保安突起　７・
・・導線管　♂、・・溶射用線　タ・・・導電端子　１
０・・・ソケット／２０．送線ロール　／♂・・・間欠
環状噴射口　／り・・・低気圧気流圏−〇・・・吹き付
は気流の合流部　２／・・−吹き付は気流２３・・・ア
ーク　２７・・・ケース　３／・・・圧縮空気室グ０・
・・漏斗状気流集合管　グ／・・・漏斗状気流集合管の
細口部　グ２・・・漏斗状気流集合管の大口部。 ５０・・・気流の末広がり制御管　ｊｏ−／・・・気流
の末広がり制御管の前段部　ｊｏ−２・・・気流の末広
がり制御管の後段部　５２・・・金属溶体　６３・・・
従来の一般電気溶線式溶射機の噴射気流の角度。 、ｓｙｔ・・・剛体被射体　４乙・・・エジェクター作
用で吸引せられる大気の通路　（Ａ）・・・低温化溶射
機の溶射堆積物例　（Ｂｌ　、、・従来の一般電気溶線
式溶射機の溶射堆積物例。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２本の溶射用線を、２本の通電導線管内を通じて繰
   り出す機構を納めたケース前面のソケットへ、後部を嵌
   合した間欠環状噴射口をもつ溶射筒の前面と、気流の末
   広がり制御管の前段部に、大気通路を備えた部分の管内
   に設けた漏斗形気流集合管の太口面とが対面部の軸心線
   上で、前記溶射用線の先端相互が対向接触を計つて成る
   構成を特徴とする気流集合管で二層のエジェクターを利
   用する低温化金属溶射装置。 ２、複数箇の小孔で成る間欠環状噴射口をもつ溶射筒の
   軸心を、筒状に構成を特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の気流集合管で二層のエジェクターを利用する低温
   化金属溶射装置。 ３、漏斗形気流集合管を、直接ないし間接に、溶射筒の
   前面に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項及
   び第２項記載の気流集合管で二層のエジェクターを利用
   する低温化金属溶射装置。 ４、気流の末広がり制御管前段部に広面積の大気通路を
   設けた部分の管内に、気流集合管と、末端に任意溶射筒
   とを結合して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項及び第２項ないし第３項記載の気流集合管で二層のエ
   ジェクターを利用する低温化金属溶射装置。 ５、溶射筒の前面へ、気流集合管を介して任意形状の大
   気通路をもつ気流の末広がり制御管の長短及び太さの異
   る各種を互換性に設ける構成を特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項及び第３項ないし第４項記載の気流
   集合管で二層のエジェクターを利用する低温化金属溶射
   装置。 ６、気流集合管の細口面の外周部に当る気流の末広がり
   制御管後段部に、任意広面積の大気通気路を設けること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項より第５項に至る各
   項に記載の気流集合管で二層のエジェクターを利用する
   低温化金属溶射装置。 ７、漏斗形の気流集合管が、気流の末広がり制御管内で
   、エジェクターを二層形成の場を作る構成を特徴とする
   特許請求の範囲第１項より第６項に至る各項記載の気流
   集合管で二層のエジェクターを利用する低温化金属溶射
   装置。 ８、溶射用金属線先端相互位置の微調整を外部より導線
   管を通じて行なう空隙と保安用突起物をケースとソケッ
   ト間に設けて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項より第７項に至る各項記載の気流集合管で二層のエジ
   ェクターを利用する低温化金属溶射装置。 ９、導線管の先端に耐熱性と耐摩性セラミック管を嵌合
   して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項より第
   ２項に至る各項に記載の気流集合管で二層のエジェクタ
   ーを利用する低温化金属溶射装置。 １０、気流集合管を、銅または銀材で構成を特徴とする
   特許請求の範囲第１項より９項に至る各項に記載の気流
   集合管で二層のエジェクターを利用する低温化金属溶射
   装置。