JPS63157850A - 溶射方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶射皮膜を形成する際の溶射用マスクに関す
るものである。

［従来の技術］ 一般にフレーム溶射またはプラズマ溶射は素材表面の所
定部分に金属又はセラミック等の皮膜を形成し、素材の
硬さ、耐熱性、耐摩耗性等の特性を局部的に改善させる
手段として多用されている。

たとえばアルミナ製絶縁基板上に銅、ニッケルなどの導
電性金属を溶射して電気回路を形成したり、アルミニウ
ム基板上にアルミナを溶射して絶縁部を形成したりして
いる。

このように基材の一部分に溶射皮膜を形成する場合、所
定のパターンに打抜かれた打抜部を有する溶射用マスク
（以下マスクという）を基材面にあて、この上から溶射
して上記打抜部に所定パターンの溶射膜を形成している
。

溶射を行なう場合、使用するマスクの面には直接半溶融
の金属又はセラミックが高速で衝突するので、マスクと
して具備すべき条件は付着しな金属又はセラミックが剥
離し易いこと、高温に耐えること、寸法変形が無いこと
、耐久性があること、使用方法が容易であること等の特
性が要求される。

ところで、通常マスク材料として使用されているものに
は軟鋼板、ステンレス鋼板等の金属板、ガラステープ、
シリコンゴム等の薄膜、粘土類、あるいは弗素樹脂等が
使用されている。しかし上記金属板以外のマスク材料は
耐熱性、耐剥離性、耐施行性に難点がある。金属板は溶
射物が強固に付着することがあり、マスクの除去が困難
になったり、再使用の為の手入れに時間を要すという欠
点がある。

〔間…東Ｘヒ西耳ミデミ１シｒニジ）の＋叱〕本発明は
上記問題点゛を解決するためになされたものであり、溶
射物の剥離性にすぐれ、使用方法が簡単である点を最大
の特徴とするもので、窒化硼素を塗布してマスクとする
ものである。

以下、本発明を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明による溶射方法を示したもの
であり、第１図は鋼板を使用しない場合、第２図は鋼板
を使用した例である。第１図において基材１の表面部１
２は溶射を必要とぜす、表面部１１部分のみに溶射皮膜
を形成するものとする。この場合、溶射不要部分１２に
窒化硼素を塗布し窒化硼素皮Ｍ２を形成する。このよう
に窒化硼素マスクを形成して溶射すれば、溶射部３は基
材１の表面に一様に付着するか、マスク２部に付着した
溶射材３ｂは付着力が弱いので容易に剥き取ることが可
能である。溶射必要部１２に付着した溶射材３ａは基材
に強固に付着するので、不要部分と明瞭に区分し、必要
な部分にのみ皮膜を形成できる６本発明で使用する窒化
硼素（ＢＮ）は六方晶窒化硼素（ｈ−ＢＮ）の微粒（平
均粒径０．４〜１μｍ）を溶媒中に窒化硼素含有量５〜
３０％で懸濁させたものを使用する。溶媒としては水、
またはケトン系有機溶媒などの有機溶媒いずれでも良い
。

窒化硼素懸濁溶液をスプレー塗布又は刷毛を用いて溶射
を必要としない部分に塗布する。塗布後乾燥させると厚
さ２０〜２００μｍのマスクとして使用に耐える窒化硼
素皮膜ができる。

以上説明したとおり、基材表面に直接マスクを形成して
も良いが本発明では従来使用していた金属マスク表面に
窒化硼素皮膜を形成しても良い。

この場合はマスクの反覆使用の点で効果があり、簡単な
手入れ作業でくり返し使用できる。第２図に従って説明
すれば、基材１の溶射不要部１２に窒化硼素皮膜２を塗
布した金属マスク５をセットして溶射する。マスク５上
に付着しな溶射材３ｂは容易に剥離でき、金属マスク５
はくり返し使用可能である。この場合基材１の表面には
窒化硼素皮膜２が残らないので、基材表面に異種材料を
溶射しなり、更に別の処理を施こす場合に都合が良い。

なお窒化硼素マスクの剥離性はＡｊ　２０３゜Ｔｉ　Ｏ
２，Ｚｒ　Ｏ２等の酸化物やＮｉ　、　Ｃｕ　。

ＡＪＮｉ−Ｃｒ等の金属材料に広く対応できるものであ
る。

次に実施例をあげて本発明を説明する。

実施例　１ ステンレス鋼製のシャフトにＮｉ　　−ｃｒ自溶性合金
とＺｒ０３−Ｙ２０３溶射皮膜を形成する場合について
説明する。第３図（ａ）において、１はＪＩＳ　　５Ｕ
ＨＩの直径５０ＩＩＩＩＩ＋の丸棒である。まず基材１
の表面をサンドブラストで研掃する。次にＮｉ　　−Ｃ
ｒ自溶合金皮膜を作る部分１ａをゴムテープで被覆した
のち他の部分１ｂ及びＩＣ部分に窒化硼素粉末懸濁液（
昭和電工製　商品名ルービーエヌ）をスプレー塗布し、
１１０℃で１５分間乾燥し、窒化硼素皮膜３ａ、３ｃを
得た。

次にプラズマ溶射部により１５０メツシユパスのＮｉ　
　−Ｃｒ自溶合金粉を溶射した。溶射条件は、アルゴン
流量：　３５４！　／ｎｉｎ　、プラズマ電流ニア５０
Ａ、プラズマ電圧＝３０■、粉末供給量７０ｇ／ｎ１ｎ
−５＝ であった。皮Ｍ３の厚さは３００μｍであった。溶射処
理後窒化硼素を塗布した部分のＮｉ　　−Ｃｒ自溶合金
は容易に脱落した。

次にＮｉ　　−Ｃｒ自溶合金３の表面に窒化硼素粉末懸
濁液をスプレー塗布し、Ｚ「０２−Ｙ２０３皮膜を付け
る部分１ｂの窒化硼素皮膜２ｂをサンドブラストにより
除去したのち、第３図（ｂ）のごと＜　Ｚ　ｒ　Ｏ２−
Ｙ　２０３粉末をプラズマ溶射した。

溶射条件は溶射材料を変えた以外は前と同様であった。

Ｚ「０２−Ｙ２０３溶射皮ｗＡ４の厚さは１００μｍで
あった。溶射後Ｎｉ　　−Ｃｒ皮膜３上に付着したｚ「
０２−Ｙ２ｏ３２ａは簡単に脱落したが、素材面に形成
されたＺｒ０２−Ｙ２０３皮膜４ｂは強固に付着してお
り、第３図（Ｃ）のような溶射皮膜を備えた軸が得られ
た。

実施例　２ アルミニウム基板上に絶縁物であるアルミナを溶射し、
回路基板を形成する場合について説明する。

第４図（ａ）に示すように、所定のパターンを打抜いた
厚さ０．２ｍｍの軟鋼板製のマスク５の表面に、水１０
０ｃｃに対し２Ｏｆの窒化硼素を混ぜて良く撹拌し懸濁
液としなものを刷毛塗布し、１１０℃１２０分間乾燥し
平均厚さ７５μｍの窒化硼素皮膜２を有するマスク１４
を準備しな。このマスク１４のＡ−Ａ断面を第４図（ｂ
）に示す。

次に、第２図に示すようにアルミニウム基板１の表面を
サンドブラストしたのち、前記マスク１４を重ね合わせ
、プラズマ溶射法によりアルミナ粉末を溶射し、基板１
面上の所定位置に厚さ５０μｍのアルミナ皮膜３ａを形
成した。マスク１４上の開放部に付着したアルミナはア
ルミニウム基板１に強固に付着して溶射膜を形成してい
るのに対し、マスク１４上に付着したアルミナは容易に
剥離することができた。

このようにしてマスク１４は４３回くり返し使用するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による溶射方法の実施例を説
明する図である。 第３図は実施例１の工程を説明する図である。 第４図は実施例２で使用するマスクの製造を説明する図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材面の溶射不要部分に窒化硼素被覆を形成してマスキ
   ングすることを特徴とする溶射方法。