KR101242489B1

KR101242489B1 - 상호교환 가능한 플라즈마 노즐 인터페이스

Info

Publication number: KR101242489B1
Application number: KR1020077024547A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 하울리; 로날드 제이. 몰츠
Original assignee: 슐저메트코(유에스)아이엔씨
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2013-03-12
Also published as: KR20070122507A; ATE553634T1; WO2006118813A1; ES2381986T3; PL1875785T3; CN101167412B; AU2006242659B2; CN101167412A; US20060289404A1; JP5213700B2; AU2006242659A1; CA2601769C; JP2008539333A; EP1875785A1; EP1875785B1; RU2400022C2; US7759599B2; RU2007144190A; CA2601769A1

Abstract

본 발명은, 특정한 플라즈마 플룸 특성과 각각 관련된 다양한 플라즈마 형성 노즐을 교환하기 위해 기계적 위치, 기계적 방향설정, 전기 접속 및 물 챔버 밀봉을 제공하기 위한 표준 인터페이스를 제공한다. 플라즈마 건에 표준 외부 노즐 구조 및 노즐 조임 조립체를 제공하여, 동일한 장치에 여러 가지 노즐 구조(여러 가지 플라즈마 흐름 성질을 준다)가 용이하게 사용될 수 있어, 종래 디자인에 비하여 노즐 부착의 융통성이 향상된다. 노즐을 리셉터클에 결합시키면, 냉각액이 플라즈마 건으로부터 노즐을 통해 플라즈마 건 내의 복귀 통로로 흐르기 위한 채널이 형성되고, 플라즈마 건과 노즐이 전기 접속된다.

플라즈마 건, 노즐 플러그, 인터페이스, 면부, 리셉터클, 결합 단부, 말단 단부, 조임 조립체, 플라즈마 출구.

Description

상호교환 가능한 플라즈마 노즐 인터페이스{INTERCHANGEABLE PLASMA NOZZLE INTERFACE}

본 발명은 일반적으로 분말 재료의 용사용 장비에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 용사 플라즈마 건과 함께 사용하기 위한 상호교환 가능한 노즐 인터페이스에 관한 것이다.

본 출원은, 2005년 4월 29일에 출원되고 원용에 의해 본 명세서에 포함된 미국 특허 가출원 제60/675,910을 우선권으로 주장한다.

여러 가지 형태의 부품을 보호하기 위해 다양한 용사 코팅이 사용되어 왔다. 코팅은 내마모, 부식 지연, 틈새 제어, 마모된 부품 이용, 내고온 및/또는 전기적 성질의 향상 등 여러 가지 이점을 제공할 수 있다. 코팅 재료의 형태 및 이들 재료가 이용되는 방법에 따라 다른 이점을 가질 수 있다. 본 발명의 주제가 특히 관련되는 스프레이 코팅의 한 가지 그룹은 플라즈마 스프레이 공정을 통해 도포되는 코팅이다. 이러한 공정은 여러 가지 산업에서 다른 형태의 코팅을 도포하기 위해 사용되어 왔다.

각각의 재료 코팅 규격은 부품이 필요로 하는 재료의 성질을 달성하기 위해 분말 입자에 전달되는 특정한 범위의 속도 및 온도를 필요로 한다. 용사 코팅을 하는데 있어서의 균일성 및 효율을 향상시키는 것은 산업 전반에서의 목표이다.

플라즈마 건은, 기본적인 프로세스 툴에 의해 달성될 수 있는 넓은 범위의 변수로 인해 스프레이 코팅 산업에서 프로세스 툴로서 사용되어 왔다. 플라즈마 건의 관건이 되는 요소는 노즐 형상이다. 노즐 형상을 변화시키면, 플라즈마 건이 동일한 베이스 장비로부터 얻는 여러 가지 온도 및 속도에서 코팅 성질을 제공할 수 있게 된다. 여러 가지 타입의 스프레이 코팅을 도포할 필요가 있을 때, 여러 가지 노즐을 사용하여야 한다. 따라서, 상호교환 가능한 노즐을 가진 단일 플라즈마 건은 여러 가지 용도에 사용될 수 있어, 일정한 노즐 형상을 가진 건에서도 장비 비용을 상당히 절약할 수 있다. 일반적으로, 종래의 스프레이 건 및 노즐 형상은 노즐의 상호교환 가능성을 고려하여 설계되지 않았다. 종래의 형상은 스프레이 건을 교체할 필요가 있었다.

그러나, 플라즈마 건 노즐을 교체하는 것이 어렵다는 것을 보여주는 여러 가지 요소가 있다. 플라즈마 스프레이 건은 성공적 코팅 프로세스를 달성하기 위해 몇 가지 상이한 기능들을 수행하여야 한다. 그러한 기능에는, 스프레이 노즐의 적절한 정렬, 및 플라즈마 가스가 흐르는 채널의 밀봉이 포함된다. 또한, 과열을 방지하기 위해, 스프레이 공정 동안에 건 노즐의 냉각이 필요하다. 따라서, 노즐 영역 주위를 밀봉하는 냉각제의 적절한 흐름 및 냉각 통로의 적절한 밀봉이 필수적이다. 플라즈마 아크 전류용 복귀 통로로서, 노즐과 플라즈마 건 사이의 전기 접속도 필요하다. 바람직한 스프레이 특성을 얻기 위해 정밀한 기계적 위치, 전기 접속, 및 물 챔버 밀봉이 달성되어야 한다.

사람의 오류의 위험성을 감소시키면서 각각의 상호교환 가능한 노즐과 모든 플라즈마 건 부품을 적절히 방향 설정하는 것을 확실하게 하는 각각의 노즐용 표준 인터페이스는 스프레이 코팅 산업에 이점을 줄 것이다. 방향 설정을 최적하게 하면, 단일 용사 플라즈마 건의 성능 범위가 확장될 수 있다. 따라서, 본 기술분야에서, 넓은 범위의 노즐 형상에 대해 최적, 효율적, 및 반복 가능한 노즐 연결을 제공하는 용사 플라즈마 건을 위한 표준 노즐 인터페이스의 필요성이 여전히 존재한다.

본 발명은, 특정한 플라즈마 플룸(plume) 특성과 각각 관련되는 다양한 플라즈마 형성 노즐의 교환을 위한 기계적 위치, 기계적 방향 설정, 전기 접속, 및 물 챔버(water chamber) 밀봉을 제공하기 위한 표준 인터페이스를 제공함으로써 상기 필요성을 충족시킨다. 플라즈마 건에 대해 표준 외부 노즐 형상 및 노즐 조임 조립체를 제공함으로써 종래 디자인에 비하여 노즐 부착의 융통성이 향상되어, 동일한 장치에 대해 여러 가지 노즐 형상(여러 가지 플라즈마 흐름 특성을 줌)이 용이하게 사용될 수 있다.

인터페이스는 상호교환 가능한 노즐을 용사 플라즈마 건 본체에 결합시키는 일반적인 기계적 방법으로서 작용한다. 건 본체와 노즐을 결합시켜 플라즈마 스트립을 운반하는 결합 보어가 연속 정렬 챔버를 형성하도록, 노즐이 위치될 수 있다. 조립된 구성에서, 물 흐름은 건 본체로부터 노즐을 통해 운반되고 복귀 물 흐름 채널로 복귀된다. 또한, 인터페이스는 건 본체와 노즐 사이에서 300볼트까지에서 800 암페어까지의 전류를 통과시키기에 충분한 능력을 제공한다. 인터페이스를 통한 실제 전력은 스프레이될 특정 재료 및 바람직한 코팅 특성에 따라 변할 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스가 제공된다. 상기 인터페이스는, 상기 플라즈마 건에 있으며, 적어도 부분적으로 도전성 재료로 제조되고, 면부, 및 상기 플라즈마 건 내부로부터 상기 면부로 연장된 제1 원통형 보어를 가진 리셉터클을 포함한다. 상기 노즐 플러그는 도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 제2 원통형 보어를 가진다. 상기 인터페이스는 또한, 상기 플라즈마 건에 있으며, 상기 결합 단부를 상기 면부에 기계적으로 고정시키기 위한 조임 조립체를 포함한다. 상기 결합 단부와 상기 면부는, 결합되었을 때, 플라즈마 가스가 상기 제1 원통형 보어로부터 상기 제2 원통형 보어를 통해 흐르도록 연속 통로를 형성하기 위해 상기 제1 원통형 보어와 상기 제2 원통형 보어를 정렬시키고, 냉각액이 상기 플라즈마 건으로부터 상기 노즐 플러그를 통해 상기 플라즈마 건 내의 복귀 통로로 흐르도록 채널을 형성하며, 상기 플라즈마 건과 상기 노즐 플러그를 전기 접속시킨다.

다른 실시예는 면부 및 플라즈마 출구를 가진 노즐 플러그 리셉터클을 가진 플라즈마 건에 사용하기 위한 상호교환 가능한 노즐을 제공한다. 상기 노즐은, 도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 원통형 보어를 가진 상기 노즐 플러그를 포함한다. 상기 노즐 플러그는 상기 플라즈마 건과의 인터페이스를 형성하도록 구성되고, 상기 결합 단부와 상기 면부는 결합되어, 플라즈마 가스가 상기 플라즈마 건으로부터 상기 원통형 보어를 통해 흐르도록 연속 통로를 형성하기 위해 상기 원통형 보어와 상기 플라즈마 출구를 정렬시킨다. 상기 결합 단부와 상기 면부의 결합은, 냉각액이 상기 플라즈마 건으로부터 상기 노즐을 통해 상기 플라즈마 건 내의 복귀 통로로 흐르도록 채널을 형성하며, 상기 플라즈마 건과 상기 노즐을 전기 접속시킨다.

다른 실시예에서, 플라즈마 건과 상호교환 가능한 노즐 사이에 인터페이스를 형성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 적어도 부분적으로 도전성 재료로 제조되고, 면부, 및 상기 플라즈마 건 내부로부터 상기 면부로 연장되는 제1 원통형 보어를 가지는 노즐 플러그 리셉터클, 및 조임 조립체를 가지는 플라즈마 건을 제공하는 단계를 포함한다. 다른 단계는, 도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 원통형 보어를 가진 상기 노즐 플러그를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한, 상기 조임 조립체를 사용하여 상기 결합 단부를 상기 면부에 고정시키는 단계를 포함하며, 상기 결합 단부와 상기 면부는 결합되어, 플라즈마 가스가 흐르도록 통로를 형성하기 위해 상기 원통형 보어와 플라즈마 출구를 정렬시키고, 냉각액이 상기 플라즈마 건으로부터 상기 노즐 플러그를 통해 흐르도록 채널을 형성하며, 상기 플라즈마 건과 상기 노즐 플러그를 전기 접속시킨다.

본 발명의 추가적 특징은 다음의 설명에서 기술되며, 부분적으로는 다음의 설명으로부터 명백하게 되거나, 본 발명을 실시함으로써 알 수 있다. 본 발명의 특징은 이하에서 특히 설명되는 수단 및 조합물에 의해 실현되고 얻어질 수 있다.

본 발명을 더욱 잘 이해할 수 있게 하기 위해 본 명세서에 포함되어 본 발명의 일부를 이루는 첨부된 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고, 다음의 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 인터페이스를 포함하는 플라즈마 건의 3차원 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 결합된 노즐 인터페이스의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 플러그 인터페이스의 단면도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플러그의 출구 단부를 도시하는 사시도이다.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플러그의 결합 단부를 도시하는 사시도이다.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플러그의 정면도이다.

도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플러그의 측면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 건 본체의 단면도이다.

첨부된 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 인터페이스를 포함하는 플라즈마 건의 3차원 사시도이다. 플라즈마 건(20)은 특히 공작편의 표면의 코팅을 위해 용융된 상태의 분말 재료를 스프레이하기 위한 장치이다. 플라즈마 건(20)은 직렬 다중 아크 플 라즈마 건 또는 다른 플라즈마 건일 수 있다. 플라즈마는 건(20) 내부의 토치(torch)에 의해 발생되어 내부 플라즈마 채널(도 2에 도면부호 11로 표시됨)을 통해 출구 노즐(1)로 안내된다. 플라즈마 건(20)은 노즐(1)을 수용하기 위한 리셉터클 조립체(도 5에 도면부호 10으로 표시됨)를 포함한다. 노즐(1)은 조임 조립체(3)에 의해 리셉터클 조립체(10)에서 건(20)에 고정되며, 조임 조립체(3)는 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 노즐(1)은 상호교환 가능한 부품이고, 조임 조립체(3)를 해제함으로써 리셉터클 조립체(10)로부터 제거될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 노즐(1)은 플라즈마 스트림이 분말 주입기(8)에 도달하기 전에 종료된다. 그러나, 예를 들면 분말이 플라즈마가 노즐로부터 나올 때 플라즈마 내로 주입되지 않고 노즐 내의 플라즈마 스트림 내에 주입되도록, 노즐 형상이 변경될 수 있다. 스프레이 건과 결합되는 노즐 표면(예를 들면, 도 3 및 도 4a에 도시됨)이 상보적인 한, 다른 스프레이 성질을 주기 위해 임의의 내부 노즐 형상이 노즐(1)에 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건(20)의 결합된 노즐 인터페이스의 단면도이다. 인터페이스에서, 노즐 플러그(1)는 건(20)의 리셉터클 조립체(10) 내에 놓인다. 인터페이스는 복수개의 기능을 가진 복수개의 부재를 포함한다. 이들 기능에는, 노즐 플러그(1)의 기계적 고정, 전기 접속, 냉각수(또는 다른 유체) 연결, 플라즈마 가스 연결이 포함된다. 이들 기능을 도 2의 결합된 기계적 인터페이스와 관련하여 더욱 구체적으로 설명한다.

전기 접속은 노즐 플러그(1)의 표면(21)과 조임 조립체(3)의 정렬된 표 면(19)의 결합에 의해 이루어진다. 양호한 전기 접속은 플라즈마 건의 작동에 중요하며, 아크를 발생시키는 전류의 복귀 통로로서 작용한다. 표면(21)에서의 노즐 플러그(1)와 표면(19)에서의 조임 조립체(10)는 구리와 같은 도전성 재료로 제조된다.

인터페이스는 물 또는 다른 액체 냉각 매체가 노즐 플러그(1)에서 유입 및 유출하기 위한 채널(4)을 제공한다. 물 채널(4)은 노즐 플러그(1) 내의 구멍(14)을 통해 건(20)으로부터 흐른다. 채널(4)은 노즐 플러그(1)의 일부를 둘러싸서, 냉각 유체가 노즐 보어(11)의 외벽과 접촉하게 한다. 노즐 플러그(1)의 표면(2)과 리셉터클 조립체의 표면(9)은, 2-부품 압축 너트의 형태일 수 있는 조임 조립체(9)에 의해 압축된 상태로 유지된다. 압축 너트가 도시되었지만, 조임 조립체(3)가 제거 가능하고, 노즐 면(2)과 리셉터클 면(9) 사이의 물의 누수를 방지하도록 리셉터클 내의 밀봉 o-링을 압축하기에 충분한 인장력을 공급하는 한, 래치, 볼트, 클램프 또는 유사한 인장 장치와 같은 다른 조임 조립체가 사용될 수 있다. 인터페이스는 약 300 psig까지의 압력에서 물을 수용하도록 밀봉되어야 한다. 인터페이스는 물 채널을 밀봉하는 2개의 o-링(5a, 5b)(또는 동등물)을 위한 시트로서 작용하는 홈을 조임 조립체(3) 상에 포함한다.

도 2를 계속 참조하면, 노즐 플러그(1)의 보어(11)가 건(20)의 플라즈마 채널(12)과 정렬되도록 노즐 플러그(1)가 리셉터클 면(9)에 고정될 때, 플라즈마 연결이 이루어진다. 플라즈마 채널(12)과 노즐 보어(11)는 함께 결합되었을 때 기본적으로 플라즈마 흐름을 위한 연속 통로를 형성한다. 노즐 보어(11)와 플라즈마 채널(12)은 인터페이스에서 약 7 내지 11mm의 대략 동일한 직경을 가져야 한다. 단일 o-링(6) 또는 동등한 면 밀봉부는, 구멍(14)을 통해서 물 채널(4)(도 2) 내에서 흐르는 물 또는 다른 냉각 유체를 위한 물(또는 다른 냉각 유체) 밀봉체로서 작용하도록 포함된다. 또한, 교체 가능한 고온 개스킷(7)은, 밀봉부(6)를 플라즈마 가스 스트림으로 인한 복사 고온으로부터 차단하고, 전기적 중성 중앙 건 보어(12) 부품으로부터 전기적 분리를 확실하게 하기 위해 사용된다.

노즐 플러그(1)의 상세 사항이 도 3에 도시되어 있다. 노즐 플러그(1)는, 직경이 177 인치(29.90mm)이고, 플라즈마 건 본체 내에서 노즐의 중심을 기계적으로 설정하기에 충분한 깊이를 가진 외부 플러그 면(2)을 가진다. 외부 플러그 면(2)은 인터페이스를 통해 플라즈마 가스가 흐르고 적절한 냉각 유체가 흐를 수 있게 하기에 필요한 밀봉부 및 구조를 수용하게 하는 크기를 가진다. 노즐 면(2)은 물 채널(4)을 밀봉하기 위해 o-링(6)(또는 동등물)을 부분적으로 안착시키도록 환형 홈(16)을 포함한다. 홈은 깊이가 0.24 인치(0.6mm)이고, 내경이 0.787 인치(20mm)이며, 외경이 0.945 인치(24.00mm)이다. 도 2에 대해 상술한 바와 같이, 고온 세라믹 개스킷(7)이 인터페이스의 부품으로서 사용된다. 고온 세라믹 개스킷(7)은 0.709 인치(18.0mm)의 외경, 및 0.07 인치(1.8mm)의 단면 폭을 가지며, 노즐 면(2) 상에서 보어(11)와 o-링 홈(16) 사이에 놓인다. 노즐(1)은, 노즐 면(2) 상에, 깊이가 0.012 인치(0.3mm)이고 직경이 0.712 인치(18.0mm)인 카운터 보어(13)를 포함하며, 카운터 보어(13)는, 플라즈마 플룸과 관련된 고온에 상술한 밀봉부(6)가 노출되는 것을 막기 위한 고온 개스킷(7)용 시트로서 작용한다. 교체 가능한 고온 개스킷(7)은, 외경이 0.709 인치(18mm)이고 폭이 0.035 인치(0.9mm)인 인터페이스의 부품으로서 사용된다. 노즐 플러그(1)는, 노즐 면(2)과 리셉터클(9) 사이의 결합면의 중앙에서 직경이 약 0.275 인치(7mm) 내지 0.433 인치(11mm)인 보어 구멍을 가진다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플러그(1)의 여러 가지 사시도이다. 도 4a는 노즐(1)의 말단(또는 출구) 단부의 사시도이다. 도 4b는 노즐 플러그(1)의 결합 단부의 사시도이다. 도 4c는 노즐(1)의 정면도이고, 도 4d는 노즐(1)의 측면도이다. 도 4a 내지 도 4b에서 알 수 있듯이, 구멍(14)은 노즐 면(2) 내에 포함되고, 물 채널(4)의 일부를 형성하도록 노즐 보어(11) 주위에 위치된다(도 2). 노즐 면(2)은 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이 환형 홈(16) 및 카운터 보어(13)를 포함한다. 건 리셉터클(10)에 설치되었을 때(도 2 및 도 5), 노즐 면(2)은 리셉터클 면(9)에 결합되고(도 2 및 도 5), 노즐 플러그(1)의 표면(18)에 작용하는 조임 조립체(3)의 압축력에 의해 정 위치에 유지된다(도 2).

플라즈마 건(20)의 리셉터클 영역(10)의 상세사항이 도 5에 도시되어 있다. 리셉터클 영역(10)은 노즐 면(2)(도시되지 않음)을 수용하는 크기가 약 1.183 인치(30.05mm)인 직경의 면(9)을 가진다. 리셉터클 면(9)은, 깊이가 약 0.012 인치(0.3mm)이고, 직경이 0.709 인치(18.0mm)인 카운터 보어(15)를 포함하며, 카운터 보어(15)는, 플라즈마 플룸과 관련된 고온에 밀봉부(6)(도 2)가 노출되는 것을 막기 위한 고온 개스킷(7)(도 2)용 노즐(1)(도 2)의 시트에 반대되는 시트의 일 면으로서 작용한다. 건(20)의 플라즈마 채널(12)은, 노즐과 건 본체 사이의 결합면의 중앙에서 직경이 0.275 인치(7mm) 내지 0.433 인치(11mm)인 보어 구멍을 가진다. 리셉터클 면(9)은 물 채널(4)(도 2)을 밀봉하기 위해 o-링(6)(도 2)을 부분적으로 안착시키도록 환형 홈(17)을 포함한다. 홈은 깊이가 0.24 인치(0.6mm)이고, 내경은 0.787 인치(20mm)이며, 외경은 0.945 인치(24.00mm)이다.

추가적 이점 및 수정 실시예는 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 넓은 측면에서, 본 발명은 특정한 상세사항 및 본 명세서에 도시되고 설명된 대표적 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위 및 동등물에 의해 한정되는 일반적인 발명의 개념의 정신 및 범위를 이탈함이 없이 여러 가지 수정이 이루어질 수 있다.

Claims

플라즈마 건에 있으며, 적어도 부분적으로 도전성 재료로 제조되고, 면부, 및 상기 플라즈마 건 내부로부터 상기 면부로 연장된 제1 원통형 보어를 가진 리셉터클, 및

도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 제2 원통형 보어를 가진 노즐 플러그

를 포함하는, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스로서,

상기 결합 단부와 상기 면부는, 결합되었을 때, (a) 플라즈마 가스가 상기 제1 원통형 보어로부터 상기 제2 원통형 보어를 통해 흐르도록 연속 통로를 형성하기 위해 상기 제1 원통형 보어와 상기 제2 원통형 보어를 정렬시키고, (b) 냉각액이 상기 플라즈마 건으로부터 상기 노즐 플러그를 통해 상기 플라즈마 건 내의 복귀 통로로 흐르도록 채널을 형성하며, (c) 상기 플라즈마 건과 상기 노즐 플러그를 전기 접속시키며,

상기 인터페이스는 상기 상호교환 가능한 노즐 플러그를 수용하기 위한 것이고, 상기 결합 단부를 상기 면부에 기계적으로 고정시키기 위한 조임 조립체를 상기 플라즈마 건 상에 포함하며, 또한, 상기 플라즈마 건으로부터 오는 냉각액이 상기 노즐 플러그에 도달하기 전에 상기 조임 조립체를 통해 흐르도록 구성된,

용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제1항에 있어서,

냉각액 또는 플라즈마 가스, 또는 냉각액 및 플라즈마 가스의 누수를 막기 위해 상기 면부와 상기 결합 단부 사이에 환형 탄성 밀봉부를 더 포함하며,

상기 리셉터클 면부는 상기 환형 탄성 밀봉부를 고정하기 위한 환형 홈을 포함하는,

용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제2항에 있어서,

상기 환형 탄성 밀봉부가 플라즈마 가스에 노출되는 것을 막기 위해 환형 개스킷을 더 포함하고,

상기 환형 개스킷은 상기 환형 탄성 밀봉부의 내경보다 작은 내경을 가진,

용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제3항에 있어서,

냉각액의 누수를 막기 위해 상기 노즐 플러그와 상기 조임 조립체 사이의 하나 이상의 냉각액 밀봉부를 더 포함하는, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 노즐 플러그의 상기 결합 단부는, 직경이 1.177 인치이고, 상기 리셉터클 내에서 상기 노즐의 중심을 설정하기에 충분한 깊이를 가지는, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제5항에 있어서,

상기 노즐 플러그의 상기 결합 단부를 수용하기 위한 상기 리셉터클의 면부의 부분은 직경이 1.183 인치인, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 노즐 플러그의 상기 결합 단부와 상기 리셉터클의 상기 면부는 각각, 깊이가 0.024 인치인 홈을 포함하고,

상기 홈은 상기 환형 탄성 밀봉부용 시트로서 작용하도록 내경이 0.787 인치이고 외경이 0.945 인치인,

용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제7항에 있어서,

상기 환형 탄성 밀봉부는 내경이 0.801 인치이고, 단면 폭이 0.07 인치인, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 노즐 플러그의 상기 결합 단부와 상기 리셉터클의 상기 면부는 각각, 깊이가 0.012 인치인 카운터 보어를 포함하고,

상기 카운터 보어는 상기 환형 개스킷용 시트로서 작용하도록 내경이 0.712 인치인,

용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제9항에 있어서,

상기 환형 개스킷은 외경이 0.709 인치이고, 단면폭이 0.035 인치인, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 제1 원통형 보어와 상기 제2 원통형 보어는 각각, 상기 노즐의 상기 결합 단부와 상기 리셉터클의 상기 면부 사이의 결합 표면에서 직경이 0.275 인치 내지 0.433 인치인, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
제4항에 있어서,

상기 조임 조립체는 2-부품 압축 유닛인, 용사 플라즈마 건 및 상호교환 가능한 노즐 플러그용 인터페이스.
면부 및 플라즈마 출구를 가진 노즐 플러그 리셉터클을 가진 플라즈마 건에 사용하기 위한 상호교환 가능한 노즐로서,

도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 원통형 보어를 가진 노즐 플러그를 포함하며,

상기 노즐은 상기 플라즈마 건과의 인터페이스를 형성하도록 구성되고,

상기 결합 단부와 상기 면부는 결합되어, 플라즈마 가스가 상기 플라즈마 건으로부터 상기 원통형 보어를 통해 흐르도록 연속 통로를 형성하기 위해 상기 원통형 보어와 상기 플라즈마 출구를 정렬시키고,

상기 결합 단부와 상기 면부의 결합이 상기 플라즈마 건과 상기 노즐 플러그 사이의 전기 접속을 형성하고,

상기 노즐 플러그는, 상기 결합 단부를 상기 면부에 기계적으로 고정시키기 위해 상기 플라즈마 건에 있는 조임 조립체에 들어맞고,

상기 결합 단부와 상기 면부의 결합은 냉각액이 상기 노즐 플러그에 도달하기 전에 상기 플라즈마 건으로부터 상기 조임 조립체를 통해 흘러 상기 노즐 플러그를 통과하여 상기 플라즈마 건 내의 복귀 통로로 흐르도록 하는 채널을 형성하는,

상호교환 가능한 노즐.
제13항에 있어서,

상기 결합 단부는, 직경이 1.177 인치이고, 상기 리셉터클 내에서 상기 노즐 플러그의 중심을 설정하기에 충분한 깊이를 가지는, 상호교환 가능한 노즐.
제13항에 있어서,

상기 결합 단부는 깊이가 0.024 인치인 홈을 포함하고,

상기 홈은 환형 탄성 밀봉부용 시트로서 작용하도록 내경이 0.787 인치이고 외경이 0.945 인치인,

상호교환 가능한 노즐.
플라즈마 건과 상호교환 가능한 노즐 사이에 인터페이스를 형성하는 방법으로서,

적어도 부분적으로 도전성 재료로 제조되고, 면부, 및 상기 플라즈마 건 내부로부터 상기 면부로 연장되는 제1 원통형 보어를 가지는 노즐 플러그 리셉터클, 및 조임 조립체를 가지는 플라즈마 건을 제공하는 단계, 및

도전성 재료로 제조되고, 결합 단부, 말단 단부, 및 상기 결합 단부로부터 상기 말단 단부로 연장되는 원통형 보어를 가진 노즐 플러그를 제공하는 단계

를 포함하되,

상기 결합 단부와 상기 면부가 결합되어, 플라즈마 가스가 흐르도록 통로를 형성하기 위해 상기 원통형 보어와 플라즈마 출구를 정렬시키고, 냉각액이 상기 플라즈마 건으로부터 상기 노즐 플러그를 통해 흐르도록 채널을 형성하며, 상기 플라즈마 건과 상기 노즐 플러그 사이의 전기 접속을 형성하고,

상기 인터페이스를 형성하는 방법은,

상기 조임 조립체를 사용하여 상기 결합 단부를 상기 면부에 고정시키는 단계, 및

상기 플라즈마 건으로부터 오는 냉각액이 상기 노즐 플러그에 도달하기 전에 상기 조임 조립체를 통해 흘러 상기 노즐 플러그를 통과하도록 하는 채널을 형성하는 단계

를 더 포함하는,

플라즈마 건과 상호교환 가능한 노즐 사이에 인터페이스를 형성하는 방법.
제16항에 있어서,

상기 결합 단부는, 직경이 1.177 인치이고, 상기 리셉터클 내에서 상기 노즐 플러그의 중심을 설정하기에 충분한 깊이를 가지는,

플라즈마 건과 상호교환 가능한 노즐 사이에 인터페이스를 형성하는 방법.
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