JPS62170477A - 管内外面のコ−テイング方法 - Google Patents
管内外面のコ−テイング方法Info
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- JPS62170477A JPS62170477A JP986886A JP986886A JPS62170477A JP S62170477 A JPS62170477 A JP S62170477A JP 986886 A JP986886 A JP 986886A JP 986886 A JP986886 A JP 986886A JP S62170477 A JPS62170477 A JP S62170477A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は金属管表面に例えばセラミックスあるいはＴ
１等の金属をコーティングして金属管表面を高機能化す
る管内外面のコーティング方法に関するものである。
１等の金属をコーティングして金属管表面を高機能化す
る管内外面のコーティング方法に関するものである。
金属管の内外面にセラミックス、炭化物或いはチタン等
をコーティングして管表面の耐蝕性、耐摩耗性等を向上
させることが、例えば油井管などに要求されている。
をコーティングして管表面の耐蝕性、耐摩耗性等を向上
させることが、例えば油井管などに要求されている。
従来、金属管の内外面をコーティングして表面を高機能
化する代表的方法としては、プラズマ溶射法或いはアー
ク肉盛溶接法がある。
化する代表的方法としては、プラズマ溶射法或いはアー
ク肉盛溶接法がある。
プラズマ溶射法は超高温のプラズマジェットヲ利用して
炭化物等の高融点材料の粉末を溶融し、管表面に高速で
吹き付け、高密度で高耐蝕性かつ高強度の被覆を行なう
方法である。また、アーク肉盛溶接法は耐蝕性のある溶
接金属を管表面に盛９あげて被覆を行なう方法である。
炭化物等の高融点材料の粉末を溶融し、管表面に高速で
吹き付け、高密度で高耐蝕性かつ高強度の被覆を行なう
方法である。また、アーク肉盛溶接法は耐蝕性のある溶
接金属を管表面に盛９あげて被覆を行なう方法である。
上記従来のプラズマ溶射法においては、高温・高速のプ
ラズマジェットにより大気をまき込み溶射材の粉末表面
を酸化させてしまう。このため、粒間付着力が弱くなる
と同時に粒間に微小な空孔ができ、耐蝕性等に所定の性
能が得られないという短所があった。また、アーク肉盛
溶接法は作業能率が悪く、かつ熱歪が生じるという問題
点があった。
ラズマジェットにより大気をまき込み溶射材の粉末表面
を酸化させてしまう。このため、粒間付着力が弱くなる
と同時に粒間に微小な空孔ができ、耐蝕性等に所定の性
能が得られないという短所があった。また、アーク肉盛
溶接法は作業能率が悪く、かつ熱歪が生じるという問題
点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、密着強度が向上した空孔のない良好な被膜を容
易に形成することができる管内外面のコーティング方法
を得ることを目的とする。
であり、密着強度が向上した空孔のない良好な被膜を容
易に形成することができる管内外面のコーティング方法
を得ることを目的とする。
この発明に係る管内外面のコーティング方法はコーティ
ングされる金属管表面を予め機械的・電気的等の加工に
より粗面に形成し、しかる後蒸着によって被膜全コーテ
ィングするように構成したものである。
ングされる金属管表面を予め機械的・電気的等の加工に
より粗面に形成し、しかる後蒸着によって被膜全コーテ
ィングするように構成したものである。
この発明においては、コーティングされる金属管表面が
予め機械的・電気的等の加工によシ粗面に形成されてい
るから、表面積が増大し、かみ込み効果によって蒸着に
よる金属管表面に形成される被膜の密着強度が向上する
。
予め機械的・電気的等の加工によシ粗面に形成されてい
るから、表面積が増大し、かみ込み効果によって蒸着に
よる金属管表面に形成される被膜の密着強度が向上する
。
第１図はこの発明方法の第１実施例に用いられる装置を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
図において、１は金属管、１ａは金属管１のコーティン
グされる内面で、サンドブラスト加工法或いはショツト
ブラスト加工法によって予め、１０μｍ程度の粗さに形
成されている。２は金属管１の一端を密閉するため金属
管１の端部にシール材３を介して回転可能に取シ付けら
れた第１密閉蓋、４は第１密閉蓋２に取シ付けられたパ
イプ、５はパイプ４に接続され、金属管１の内部を排気
する真空ポンプ、６は金属管１の他端を密閉するため金
属管１の端部にシール材７を介して回転可能に取９付け
られた第２密閉蓋、８は第２密閉蓋乙に取シ付けられた
ガス導入°管であシ、金属管１内に挿入されその挿入部
の径方向の一方向に複数のノズル９を備えている。１０
はガス導入管８に反応ガスを供給するため、ガス導入管
８にパルプ等を介して接続されたガス導／べ、１１はガ
ス導入管８と金属管１との間に高周波放電或いはグロー
放電を発生するための放電発生器である。
グされる内面で、サンドブラスト加工法或いはショツト
ブラスト加工法によって予め、１０μｍ程度の粗さに形
成されている。２は金属管１の一端を密閉するため金属
管１の端部にシール材３を介して回転可能に取シ付けら
れた第１密閉蓋、４は第１密閉蓋２に取シ付けられたパ
イプ、５はパイプ４に接続され、金属管１の内部を排気
する真空ポンプ、６は金属管１の他端を密閉するため金
属管１の端部にシール材７を介して回転可能に取９付け
られた第２密閉蓋、８は第２密閉蓋乙に取シ付けられた
ガス導入°管であシ、金属管１内に挿入されその挿入部
の径方向の一方向に複数のノズル９を備えている。１０
はガス導入管８に反応ガスを供給するため、ガス導入管
８にパルプ等を介して接続されたガス導／べ、１１はガ
ス導入管８と金属管１との間に高周波放電或いはグロー
放電を発生するための放電発生器である。
次に、この発明方法の第１実施例について説明する。
まず、金属管１を第１密閉蓋２及び第２密閉蓋６で密閉
した後、真空ポンプ５によって金属管１の内部を１０〜
ＩＱ Ｔｏｒｒに真空引きして大気全排除する。次に
反応ガスをガス導入管８に供給しながら、放電発生器１
１により、ガス導入管８と金属管１の内面１ａ間に高周
波放電或いはグロー放電を発生させる。この放電により
、ガス導入管８の各ノズル９からガス導入管８と金属管
１の内面間に流れた反応ガスが活性化されてプラズマ状
態になる。反応ガスがプラズマ化されると熱分解と合成
反応を起こし、反応生成物が被膜となって金属管１の内
面１ａＫ付着する。このとき、金属管１のコーティング
される内面１ａはサンドブラスト加工法或いはショツト
ブラスト加工法によって予め１０μｍ程度の粗面に形成
されているので、表面積が増大することによると共にカ
ミ込み効果に工って金属管１の内面１＆に付着する被膜
の付着力即ち密着強度が向上する。この際、金属管１を
図示しない駆動モータ及び駆動ローラによって回転させ
ることによυ、金属管１の内面全面に空孔のない良好な
被膜が形成される。
した後、真空ポンプ５によって金属管１の内部を１０〜
ＩＱ Ｔｏｒｒに真空引きして大気全排除する。次に
反応ガスをガス導入管８に供給しながら、放電発生器１
１により、ガス導入管８と金属管１の内面１ａ間に高周
波放電或いはグロー放電を発生させる。この放電により
、ガス導入管８の各ノズル９からガス導入管８と金属管
１の内面間に流れた反応ガスが活性化されてプラズマ状
態になる。反応ガスがプラズマ化されると熱分解と合成
反応を起こし、反応生成物が被膜となって金属管１の内
面１ａＫ付着する。このとき、金属管１のコーティング
される内面１ａはサンドブラスト加工法或いはショツト
ブラスト加工法によって予め１０μｍ程度の粗面に形成
されているので、表面積が増大することによると共にカ
ミ込み効果に工って金属管１の内面１＆に付着する被膜
の付着力即ち密着強度が向上する。この際、金属管１を
図示しない駆動モータ及び駆動ローラによって回転させ
ることによυ、金属管１の内面全面に空孔のない良好な
被膜が形成される。
第２図はこの発明方法の第２実施例に用いられる装置を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
図において第１実施例と同一の構成は同一符号を付して
重複した構成の説明を省略する。１２は第２密閉蓋６に
設けられたレーザビーム照射窓であシ、レーザ発振器１
６と接続されている。この実施例では第１実施例と同様
に金属管１の内部を真空引きして大気を排除した後、反
応ガスをガス導入管８に供給しながらガス導入管８０ノ
ズル９から噴出された反応ガスに、レーザビーム照射窓
１２からレーザビームしを金属管１の内面１ａと平行に
照射する。そうすると、レーザビームしによりガス導入
管８の各ノズル９からガス導入管８と金属管１の内面１
ａとの間に流れた反応ガスが活性化されて励起あるいは
電離状態になる。反応ガスが活性化されると熱分解と合
成反応を起こし、反応生成物が被膜となって金属管１の
内面１ａに付着する。このとき金属管１の内面１ａは第
１実施例と同様に予め粗面に形成されているから、表面
積が増大することによると共にカミ込み効果によって、
金属管１の内面に付着する被覆の密着強度が向上する。
重複した構成の説明を省略する。１２は第２密閉蓋６に
設けられたレーザビーム照射窓であシ、レーザ発振器１
６と接続されている。この実施例では第１実施例と同様
に金属管１の内部を真空引きして大気を排除した後、反
応ガスをガス導入管８に供給しながらガス導入管８０ノ
ズル９から噴出された反応ガスに、レーザビーム照射窓
１２からレーザビームしを金属管１の内面１ａと平行に
照射する。そうすると、レーザビームしによりガス導入
管８の各ノズル９からガス導入管８と金属管１の内面１
ａとの間に流れた反応ガスが活性化されて励起あるいは
電離状態になる。反応ガスが活性化されると熱分解と合
成反応を起こし、反応生成物が被膜となって金属管１の
内面１ａに付着する。このとき金属管１の内面１ａは第
１実施例と同様に予め粗面に形成されているから、表面
積が増大することによると共にカミ込み効果によって、
金属管１の内面に付着する被覆の密着強度が向上する。
また、金属管１を回転させて内面１ａ全面に空孔のない
良好な被覆を形成することも前述と同様である。
良好な被覆を形成することも前述と同様である。
第５図はこの発明方法の第３実施例に用いられる装置を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
図において第１実施例と同一の構成は同一符号を付して
重複した構成の説明を省略する。この実施例では第２密
閉蓋乙にパイプ４が取り付けられ、このバイブ４に金属
管１の内部を排気する真空ポンプ５が接続されている。
重複した構成の説明を省略する。この実施例では第２密
閉蓋乙にパイプ４が取り付けられ、このバイブ４に金属
管１の内部を排気する真空ポンプ５が接続されている。
また、第１密閉蓋２にはターゲット保持筒１５が取シ付
けられている。
けられている。
１６はターゲット保持筒１５に設けられた蒸着物質通過
窓、１７はターゲット保持筒１５における金属管１の内
部に位置している一端部内に内蔵されているターゲツト
材である蒸着ターゲットで、チタン素材で形成されてい
る。１８はターゲット保持筒１５における金属管１の外
部に位置している他端部に設けられた集光系である。１
９は金属管１の外周面で蒸着ターゲット１７の近傍位置
に配設された加熱装置である。
窓、１７はターゲット保持筒１５における金属管１の内
部に位置している一端部内に内蔵されているターゲツト
材である蒸着ターゲットで、チタン素材で形成されてい
る。１８はターゲット保持筒１５における金属管１の外
部に位置している他端部に設けられた集光系である。１
９は金属管１の外周面で蒸着ターゲット１７の近傍位置
に配設された加熱装置である。
この実施例では第１実施例と同様に金属管１の内部を真
空引きして大気を排除した後、レーザビームＬｆ、集光
系１８で集光させて蒸着ターゲット１７に照射する。そ
うすると、蒸着ターゲット１７は集光されたレーザビー
ムＬによって加熱され、蒸着物質が蒸発する。このとき
、加熱装置１９によって金属管１の被膜が形成される内
面１ａが局部的に２００〜６００℃で加熱され、活性化
された状態のまま蒸着物質が金属管１の内面に付着し、
基材原子との間で相互拡散が促進されることとなり、蒸
着物質の金属管１の内面１ａへの密着強度が向上する。
空引きして大気を排除した後、レーザビームＬｆ、集光
系１８で集光させて蒸着ターゲット１７に照射する。そ
うすると、蒸着ターゲット１７は集光されたレーザビー
ムＬによって加熱され、蒸着物質が蒸発する。このとき
、加熱装置１９によって金属管１の被膜が形成される内
面１ａが局部的に２００〜６００℃で加熱され、活性化
された状態のまま蒸着物質が金属管１の内面に付着し、
基材原子との間で相互拡散が促進されることとなり、蒸
着物質の金属管１の内面１ａへの密着強度が向上する。
一方、金属管１の内面１ａは第１実施例と同様に予め粗
面に形成されているから、表面積が均犬することによる
と共にカミ込み効果によって金属管１の内面１ａに付着
する被覆の密着強度がより一層向上する。この際、金属
管１を図示しない駆動モータ及び駆動ローラによシ回転
させることにより、金属管１の内面１ａ内周方向に蒸着
物質を付着させ、ターゲット保持筒１５を加熱装［１９
と共に金属管１の長手方向に移動させることにより、金
属管１の内面１ａ全面に蒸着物質を付着式せる。
面に形成されているから、表面積が均犬することによる
と共にカミ込み効果によって金属管１の内面１ａに付着
する被覆の密着強度がより一層向上する。この際、金属
管１を図示しない駆動モータ及び駆動ローラによシ回転
させることにより、金属管１の内面１ａ内周方向に蒸着
物質を付着させ、ターゲット保持筒１５を加熱装［１９
と共に金属管１の長手方向に移動させることにより、金
属管１の内面１ａ全面に蒸着物質を付着式せる。
以下、第１乃至第６実施例のコーティング方法によシ金
属管１の内面にコーティングした具体例を説明する。
属管１の内面にコーティングした具体例を説明する。
〔具体例１〕
金属管１としてステンレスＳＵＳ ３０４ （７）外径
１５０調、肉厚１０簡、長さ３００（ｌａｎの管を使用
し、管内部ｆ １Ｋ １Ｑ ｔｏｒｒまで真空引きし
た後、反応ガスとしてＴｉＣｌ４とＣＨ４の混合ガスを
１０ ｔｏｒｒで供給し、金属管１の内面１ａとガス導
入管８の間に１３．５６ ＭＨｚの高周波放電を発生さ
せながら金属管１の内面１＆にコーティングを行った。
１５０調、肉厚１０簡、長さ３００（ｌａｎの管を使用
し、管内部ｆ １Ｋ １Ｑ ｔｏｒｒまで真空引きし
た後、反応ガスとしてＴｉＣｌ４とＣＨ４の混合ガスを
１０ ｔｏｒｒで供給し、金属管１の内面１ａとガス導
入管８の間に１３．５６ ＭＨｚの高周波放電を発生さ
せながら金属管１の内面１＆にコーティングを行った。
この場合、反応ガスは次の反応を進行させ、ＴｉＣｖＬ
膜が金属管１の内面１ａに生成する。
膜が金属管１の内面１ａに生成する。
ＴｉＣｌ４ ＋ ＣＨ４→ Ｔｉｃ ＋ ４ＨＣ６
〔具体例２〕 金属管１としてステンレスＳＵＳ ３０４の外径１５゜
朋、肉厚１０ｆｌ、長さ３０００ｏ＋ｍの管を使用し、
管内部をＩ Ｘ １０ ｔｏｒｒまで真空引きした後
、反応ガスとしてＴｉＣ４４とＭ■３とＨ２の混合ガス
をガス圧５ｔｏｒｒで供給し、レーザ出力１０００Ｗ、
波長１０．６μｍのＣＯ２レーザを管内面と平行に照射
して金属管１の内面１ａにコーティングを行なった。
〔具体例２〕 金属管１としてステンレスＳＵＳ ３０４の外径１５゜
朋、肉厚１０ｆｌ、長さ３０００ｏ＋ｍの管を使用し、
管内部をＩ Ｘ １０ ｔｏｒｒまで真空引きした後
、反応ガスとしてＴｉＣ４４とＭ■３とＨ２の混合ガス
をガス圧５ｔｏｒｒで供給し、レーザ出力１０００Ｗ、
波長１０．６μｍのＣＯ２レーザを管内面と平行に照射
して金属管１の内面１ａにコーティングを行なった。
この場合、反応ガスは次の反応を進行させ、ＴｉＮ被膜
が金属管１の内面１ａに生成する。
が金属管１の内面１ａに生成する。
ＴｌＣ２４＋鵬＋１／２ Ｈｚ→ＴｉＮ ＋ ４ＨＣ１
〔具体例６〕 金属管１としてステンレスＳＵＳ ３０４の外径１５０
鴎、肉厚１０麿、長さ３０００ｍの管を使用し、管内部
をＩ Ｘ １０ ｔｏｒｒまで真空引きした後、Ｔ１
の蒸着ターゲット１７にレーザ出力５ ｋＷのＣＯ２レ
ーザのレーザビームＬｆ、照射して金属管１の内面１ａ
にコーティングを行なった。なお、レーザ照射中の管内
部の真空度は１に１０−１〜１０− ” ｔｏｒｒであ
る。
〔具体例６〕 金属管１としてステンレスＳＵＳ ３０４の外径１５０
鴎、肉厚１０麿、長さ３０００ｍの管を使用し、管内部
をＩ Ｘ １０ ｔｏｒｒまで真空引きした後、Ｔ１
の蒸着ターゲット１７にレーザ出力５ ｋＷのＣＯ２レ
ーザのレーザビームＬｆ、照射して金属管１の内面１ａ
にコーティングを行なった。なお、レーザ照射中の管内
部の真空度は１に１０−１〜１０− ” ｔｏｒｒであ
る。
上゛記具体例１〜３に示すように、管内面全面に被膜を
形成した後、被膜の付着力即ち密着強度を調べた結果、
密着強度は下記表に示す通９となった。
形成した後、被膜の付着力即ち密着強度を調べた結果、
密着強度は下記表に示す通９となった。
この表に示すように金属管の内面に粗面を形成しない場
合（比較例）に比べて、粗面を形成した場合にはいずれ
の具体例においても被覆の密着強度が向上していること
がわかる。
合（比較例）に比べて、粗面を形成した場合にはいずれ
の具体例においても被覆の密着強度が向上していること
がわかる。
この発明は以上説明したように１蒸着によって被覆がコ
ーティングされる金属管表面が予め機械的・電気的等の
加工によシ粗面に形成されているので、表面積が増大す
ることによると共にカミ込み効果によって金属管表面に
形成される被膜の密着強度が向上し、空孔のない良好な
被覆を形成することかできるという効果を有する。
ーティングされる金属管表面が予め機械的・電気的等の
加工によシ粗面に形成されているので、表面積が増大す
ることによると共にカミ込み効果によって金属管表面に
形成される被膜の密着強度が向上し、空孔のない良好な
被覆を形成することかできるという効果を有する。
第１図はこの発明方法の第１実施例に用いられる装置を
示す概略構成図、第２図はこの発明方法の第２実施例に
用いられる装置を示す概略構成図、第３図はこの発明方
法の第３実施例に用いられる装置を示す概略構成図であ
る。 図において、１は金属管、１１は金属管の内面である。
示す概略構成図、第２図はこの発明方法の第２実施例に
用いられる装置を示す概略構成図、第３図はこの発明方
法の第３実施例に用いられる装置を示す概略構成図であ
る。 図において、１は金属管、１１は金属管の内面である。
Claims (1)
- 基材となる金属管表面に蒸着によつて被膜をコーティン
グするようにした管内外面のコーティング方法であつて
、金属管表面を予め粗面に形成しておくことを特徴とす
る管内外面のコーティング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP986886A JPS62170477A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 管内外面のコ−テイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP986886A JPS62170477A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 管内外面のコ−テイング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170477A true JPS62170477A (ja) | 1987-07-27 |
Family
ID=11732115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP986886A Pending JPS62170477A (ja) | 1986-01-22 | 1986-01-22 | 管内外面のコ−テイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62170477A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01225775A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Toyo Sutoufuaa Chem:Kk | 管状材料内面に対するセラミック・コーティング膜の形成方法 |
| US5108667A (en) * | 1989-08-30 | 1992-04-28 | Revlon, Inc. | Process for the treatment of polymer cosmetic molds |
| US5526546A (en) * | 1993-04-23 | 1996-06-18 | Revlon Consumer Products Corporation | Surface treated applicators having bristles coated with an etched layer ions produced by an ion-producing gas plasma |
| WO2009112053A1 (en) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Ricardo Enrique Biana | Plasma system |
| JP2015045039A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、成膜方法及びｄｌｃコーティング配管 |
-
1986
- 1986-01-22 JP JP986886A patent/JPS62170477A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01225775A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Toyo Sutoufuaa Chem:Kk | 管状材料内面に対するセラミック・コーティング膜の形成方法 |
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| WO2009112053A1 (en) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Ricardo Enrique Biana | Plasma system |
| JP2011513593A (ja) * | 2008-03-12 | 2011-04-28 | アリタス コーポレーション エス．エー． | プラズマシステム |
| RU2476953C2 (ru) * | 2008-03-12 | 2013-02-27 | Алитус Корпорейшн, С.А. | Плазменная система |
| US8505480B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-08-13 | Alytus Corporation S.A. | Plasma system |
| JP2015045039A (ja) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | 株式会社ユーテック | プラズマｃｖｄ装置、成膜方法及びｄｌｃコーティング配管 |
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