KR101516884B1 - High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same - Google Patents
High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101516884B1 KR101516884B1 KR1020130122003A KR20130122003A KR101516884B1 KR 101516884 B1 KR101516884 B1 KR 101516884B1 KR 1020130122003 A KR1020130122003 A KR 1020130122003A KR 20130122003 A KR20130122003 A KR 20130122003A KR 101516884 B1 KR101516884 B1 KR 101516884B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- guide
- metal wires
- arc
- compressed air
- high frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
고주파 아크 용사 시스템이 제공된다. 상기 고주파 아크 용사 시스템은, 금속 선재들을 안내하는 선재 안내부, 상기 금속 선재들로 고주파 전류를 공급하는 고주파 전원부, 및 상기 고주파 전류의 공급에 따라 발생된 아크에 의해 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 중앙 분사 노즐을 포함한다.A high frequency arc spraying system is provided. The high-frequency arc spraying system includes a wire guide portion for guiding metal wires, a high-frequency power source for supplying a high-frequency current to the metal wires, and a high-frequency power source for compressing the metal wires melted by the arc generated by the high- And a central injection nozzle for injecting air.
Description
본 발명은 고주파 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 고주파 전류를 이용한 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법에 관련된 것이다. The present invention relates to a high frequency arc spraying system and an arc spraying method using the same, and more particularly, to an arc spraying system using a high frequency current and an arc spraying method using the same.
아크 용사(electric arc spraying)란, 2개의 금속 선재 사이에 아크(arc) 열을 발생시켜, 아크 열에 의해 용융된 금속 선재를 압축공기로 비산(飛散)시켜 소재의 표면에 증착시키는 것이다. Arc arc spraying is a technique in which arc heat is generated between two metal wires to scatter metal wire melted by arc heat with compressed air to deposit on the surface of the work.
용융되는 금속 선재가 아크 열에 의해 직접적으로 가열이 되기 때문에 열 효율이 높고, 소재에 대한 밀착도가 높아, 금속 도장이 필요한 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. Since the molten metal wire is directly heated by arc heat, it has high heat efficiency and high adhesion to materials, and is widely used in various fields requiring metal coating.
대한민국 특허 공개공보 2003-0085391(출원번호 10-2002-0023803)에 개시된 것과 같이, 작업자가 등에 질 수 있는 선재 공급기를 이용하여 연속적인 아크 용사 작업이 가능하게 하도록 구성된 도장용 아크 용사 시스템 등이 개발되고 있다. As disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0085391 (Application No. 10-2002-0023803), a coating arc spraying system configured to enable a continuous arc spraying operation using a wire feeder that a worker can grasp on the back is developed .
용융된 금속 선재는 압축 공기의 공급 방향에 따라 비산되므로, 압축 공기를 어떤 방향에서 어떻게 공급하느냐에 따라, 용융된 금속 선재가 콘포말하고 조밀하게 도포될 수도 있고, 소재의 일부분에만 두껍게 도포될 수도 있다. 또한, 소재의 모양에 따라서, 용융된 금속 선재를 타원형으로 도포하는 것이 아크 용사 작업 능률을 상승시킬 수도 있다. Since the molten metal wire is scattered along the feeding direction of the compressed air, depending on how the compressed air is supplied in a certain direction, the molten metal wire may be cone-shaped and densely applied, or may be thickly applied only to a part of the material . In addition, depending on the shape of the material, it may be possible to coat the molten metal wire in an elliptical shape to increase the arc spraying efficiency.
또한, 아크에 의해 발생된 열이 낮은 경우, 금속 선재들이 충분히 용융되지 못해, 용융된 금속 선재가 콘포말하고 조밀하게 도포되는 못하는 문제점이 발생한다. Further, when the heat generated by the arc is low, the metal wire rod can not be sufficiently melted, and the melted metal wire rod can not be densely applied to the cone.
이에 따라, 아크에 의해 발생되는 열의 온도를 높이고, 외부 작업 환경에 따라 적응적으로 용융된 금속 선재에 압축 공기를 공급하기 위한 다양한 방법들에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다. Accordingly, there is a need for research and development of various methods for increasing the temperature of heat generated by the arc and supplying compressed air to the metal wires that have been adaptively melted according to the external working environment.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 고신뢰성의 고주파 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high-frequency arc spraying system and an arc spraying method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 조밀하게 도포 가능한 고주파 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a high-frequency arc spraying system and an arc spraying method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 작업 능률이 향상된 고주파 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법을 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a high frequency arc spraying system with improved working efficiency and an arc spraying method using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 외부 작업 환경에 따라 적응적으로, 용융된 금속 선재에 압축 공기를 분사하는 고주파 아크 용사 시스템 및 이를 이용한 아크 용사 방법을 제공하는 데 있다. Another aspect of the present invention is to provide a high frequency arc spraying system for spraying compressed air onto a molten metal wire adaptively according to an external work environment and an arc spraying method using the same.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 고주파 아크 용사 시스템을 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a high frequency arc spraying system.
상기 고주파 아크 용사 시스템은, 금속 선재들을 안내하는 선재 안내부, 상기 금속 선재들로 고주파 전류를 공급하는 고주파 전원부, 및 상기 고주파 전류의 공급에 따라 발생된 아크에 의해 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 중앙 분사 노즐을 포함한다. The high-frequency arc spraying system includes a wire guide portion for guiding metal wires, a high-frequency power source for supplying a high-frequency current to the metal wires, and a high-frequency power source for compressing the metal wires melted by the arc generated by the high- And a central injection nozzle for injecting air.
상기 고주파 전원부는 상기 금속 선재들로 40~100 KHz의 고주파 전류를 공급하는 것을 포함할 수 있다. The high frequency power source may include supplying a high frequency current of 40 to 100 KHz to the metal wires.
상기 고주파 전류의 공급에 따라 발생된 아크는 700~1100℃의 열을 발생시키는 것을 포함할 수 있다. The arc generated in response to the supply of the high-frequency current may include generating heat at 700 to 1100 ° C.
상기 고주파 아크 용사 시스템은, 사용자가 직접 손에 들고 조작하는 용사건 및 상기 용사건과 연결된 제어 공급기를 더 포함하되, 상기 용사건은 상기 선재 안내부 및 상기 중앙 분사 노즐을 포함하고, 상기 제어 공급기는 고주파 전원부를 포함할 수 있다. Wherein the high frequency arc spraying system further comprises a control unit connected to the service case and a service event for the user to directly manipulate and manipulate by the user, the service case including the wire guide and the central injection nozzle, May include a high-frequency power supply unit.
상기 용사건은, 상기 중앙 분사 노즐 주변에 위치하되, 상기 중앙 분사 노즐을 향하여 기울어지도록 배치되고, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 가이드 분사 노즐을 더 포함하되, 상기 가이드 분사 노즐에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향은, 상기 중앙 분사 노즐에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향과 임의의 경사 각도를 갖는 것을 포함할 수 있다. Further comprising a guide spray nozzle positioned around the central spray nozzle and tilted toward the central spray nozzle for spraying compressed air to the molten metal wires, wherein the guide spray nozzle The advancing direction of the compressed air to be injected may include a direction in which the compressed air injected from the central injection nozzle and an inclination angle are arbitrary.
상기 상기 가이드 분사 노즐은, 압축 공기가 분사되는 가이드 분사구, 및 상기 가이드 분사구에 장착된 분사구 크기 조절부를 포함 수 있다. The guide injection nozzle may include a guide injection hole through which compressed air is injected, and an injection hole size adjustment part mounted on the guide injection hole.
상기 분사구 크기 조절부는, 상기 가이드 분사구를 막는 복수의 세그먼트들을 포함하고, 상기 복수의 세그먼트들이 중첩되는 정도에 따라 상기 가이드 분사구의 크기가 조절되는 것을 포함할 수 있다. The jetting nozzle size regulating unit may include a plurality of segments for blocking the guide jetting openings and the size of the guide jetting openings may be adjusted according to the degree of overlap of the plurality of segments.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아크 용사 방법을 제공한다.In order to solve the above technical problems, the present invention provides an arc spraying method.
상기 아크 용사 방법은, 금속 선재들을 준비하는 단계, 상기 금속 선재들에 고주파 전류를 인가하는 단계, 상기 고주파 전류의 인가에 따라 발생된 아크에 의해 상기 금속 선재들을 용융시키는 단계, 및 중앙 분사 노즐을 이용하여, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 단계를 포함한다. The arc spraying method includes the steps of preparing metal wires, applying a high frequency current to the metal wires, melting the metal wires by an arc generated by application of the high frequency current, And spraying compressed air to the molten metal wires.
상기 고주파 전류는 40~100 KHz의 주파수를 갖는 것을 포함할 수 있다. The high-frequency current may include a frequency of 40 to 100 KHz.
상기 고주파 전류의 인가에 따라 발생된 아크는 700~1100℃의 열을 발생시키는 것을 포함할 수 있다. The arc generated by application of the high-frequency current may include generating heat at 700 to 1100 ° C.
상기 아크 용사 방법은, 상기 중앙 분사 노즐 주변에 위치한 가이드 분사 노즐을 이용하여, 상기 중앙 분사 노즐이 압축 공기를 분사하는 방향과 임의의 경사 각도를 갖는 방향으로, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다. The arc spraying method is characterized by using a guide spray nozzle located around the central spray nozzle to spray the molten metal wires with compressed air in a direction having an arbitrary inclination angle with a direction in which compressed air is sprayed by the central spray nozzle And injecting the fuel.
상기 아크 용사 방법은, 상기 가이드 분사 노즐을 이용하여 압축 공기를 분사하기 전, 상기 가이드 분사 노즐의 가이드 분사구의 크기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. The arc spraying method may further include adjusting a size of a guide jet opening of the guide jetting nozzle before jetting the compressed air using the guide jetting nozzle.
본 발명의 실시 예에 따른 고주파 아크 용사 시스템은, 금속 선재들로 고주파 전류를 공급하는 고주파 전원부, 및 상기 고주파 전류의 공급에 따라 발생된 아크에 의해 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 중앙 분사 노즐을 포함한다. 상기 금속 선재들에 공급되는 고주파 전류에 의해 아크 열의 온도가 증가하게 되어, 상기 금속 선재들이 더 조밀한 입자로 용융될 수 있다. A high frequency arc spraying system according to an embodiment of the present invention includes a high frequency power source for supplying a high frequency current with metal wires and a high frequency power source for injecting compressed air to the metal wires melted by an arc generated by the supply of the high frequency current And a central injection nozzle. The high frequency current supplied to the metal wires increases the temperature of the arc heat, so that the metal wires can be melted into denser particles.
이에 따라, 용융된 상기 금속 선재들이 콘포말하고 치밀한 조직을 갖는 코팅막으로 소재 상에 도포될 수 있어, 코팅막의 내구성 및 부식성이 향상될 수 있다. Accordingly, the molten metal wires can be applied to the workpiece with a coating film having a cone-shaped and dense texture, so that the durability and the corrosion resistance of the coating film can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템에 포함된 아크 용사건을 설명하기 위한 것으로, 아크 용사건에 포함된 선재 안내부, 중앙 분사 노즐, 및 가이드 분사 노즐을 간략하게 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템에 포함된 아크 용사건의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사건에 포함된 가이드 분사 노즐을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템을 이용한 아크 용사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a view for explaining an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view illustrating an arc event included in an arc spraying system according to an embodiment of the present invention, which includes a wire guide, a central injection nozzle, and a guide injection nozzle included in an arc event.
3 is a view for explaining a modified example of an arc event included in an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B illustrate a guide spray nozzle included in an arc event according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an arc spraying method using an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 구성요소들의 크기 및 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 기술적 구성을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.In the drawings, the size and thickness of components are exaggerated for an effective description of the technical content. Also, although the terms first, second, third, etc. in various embodiments of the present disclosure are used to describe various technical constructions, they should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 아크 용사건(100)은 선재 공급부(200)로부터 금속 선재를 공급받을 수 있다. 상기 선재 공급부(200)에는 상기 금속 선재들이 권취되어 있을 수 있다. 상기 아크 용사건(100)에서 소모되는 상기 금속 선재의 양에 따라, 상기 선재 공급부(200)에 권취되어 있는 상기 금속 선재들이 상기 아크 용사건(100)에 공급될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
제어 공급기(300)는 상기 아크 용사건(100)으로 압축 공기 및 전원을 공급할 수 있다. 상기 제어 공급기(300)는 고주파 발생부(310)를 포함할 수 있다. 상기 고주파 발생부(310)는 외부로부터 수신된 전원을 고주파 전원으로 변환할 수 있다. 상기 고주파 발생부(310)는 다양한 전력형 반도체 소자들을 이용하여 고주파 전원을 생성할 수 있다. 상기 고주파 전원의 주파수는 40~100 KHz일 수 있다. The
상기 제어 공급기(300)의 고주파 발생부(310)에서 공급되는 고주파 전원이 상기 금속 선재들에 인가되어, 상기 금속 선재에서 아크(arc)가 발생하고, 아크 열에 의해 상기 금속 선재가 용융될 수 있다. 용융된 상기 금속 선재는 상기 아크 용사건(100)에서 분사되는 압축 공기에 의해 소재를 향해 도포될 수 있다. A high frequency power source supplied from the
표피 효과(skin effect)에 따르면, 상기 금속 선재에 고주파 전류가 흐를 때, 고주파 전류는 도체의 표면 부근에만 흐르게 된다. 이는, 상기 금속 선재에 흐르는 고주파 전류의 방향이 빠르게 변화하기 때문에 발생되는 유도기전력이 상기 금속 선재의 내부에 발생하여, 상기 금속 선재의 중심부에 고주파 전류가 흐르기 어렵게 만들기 때문이다. According to the skin effect, when a high-frequency current flows through the metal wire, the high-frequency current flows only near the surface of the conductor. This is because an induction electromotive force generated due to the rapid change of the direction of the high frequency current flowing through the metal wire material occurs inside the metal wire material, thereby making it difficult for the high frequency current to flow to the center of the metal wire material.
또한, 근접 효과(proximity effect)에 따르면, 상기 금속 선재들에 흐르는 고주파 전류는 상기 금속 선재들이 인접하는 경우, 그 인접 부위에 더 많은 고주파 전류가 흐르게 된다. Further, according to the proximity effect, when the metal wires are adjacent to each other, a high-frequency current flowing in the metal wires flows more in the vicinity of the metal wires.
상술된 표피 효과와 근접 효과에 따라, 상기 금속 선재들에 고주파 전류가 인가되는 경우, 고주파 전류의 인가에 따라 발생된 아크 열이 증가하게 된다. 예를 들어, 60Hz의 전류가 금속 선재들에 인가되어 발생되는 아크 열은 700℃이지만, 50KHz의 고주파 전류가 금속 선재들에 인가되어 발생되능 아크 열은 700~1100℃이다. When the high frequency current is applied to the metal wires according to the skin effect and the proximity effect described above, the arc heat generated due to the application of the high frequency current increases. For example, an arc heat generated by applying a current of 60 Hz to metal wires is 700 ° C., but a high frequency current of 50 KHz is applied to the metal wires and the arc heat is 700 to 1100 ° C.
아크 열의 온도가 높을수록, 상기 금속 선재들은 더 조밀한 입자로 용융될 수 있다. 그리고, 상기 금속 선재들이 더 조밀한 입자로 용융되는 경우, 용융된 금속 선재들이 소재에 더 콘포말하고 치밀한 조직을 갖는 코팅막으로 도포될 수 있다. 이에 따라, 아크 용사에 의해 형성된 코팅막의 내구성 및 부식성이 향상될 수 있다. The higher the temperature of the arc heat, the more the metal wires can be melted into the denser particles. And, when the metal wires are melted into denser particles, the molten metal wires can be coated with a coating film having a more conformal and dense structure in the material. Accordingly, the durability and the corrosion resistance of the coating film formed by arc spraying can be improved.
아크 용사 작업자는 상기 아크 용사건(100)을 손에 쥐고, 상기 소재를 향해 용융된 금속을 비산시킬 수 있다. 이를, 도 2를 참조하여 설명한다. The arc spraying operator may hold the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템에 포함된 아크 용사건을 설명하기 위한 것으로, 아크 용사건에 포함된 선재 안내부, 중앙 분사 노즐, 및 가이드 분사 노즐을 간략하게 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic view illustrating an arc event included in an arc spraying system according to an embodiment of the present invention, which includes a wire guide, a central injection nozzle, and a guide injection nozzle included in an arc event.
도 2를 참조하면, 선재 안내부들(122, 124)은 도 1을 참조하여 설명된 상기 선재 공급부(200)로부터 공급되는 금속 선재들(132, 134)을 가이드(guide)할 수 있다. 상기 금속 선재들(132, 134)은 상기 선재 공급부(200)를 통과하여, 서로 인접해질 수 있다. Referring to FIG. 2, the wire rod guides 122 and 124 guide the
상기 금속 선재들(132, 134)에는 전원 단자들(142, 144)를 통해 도 1을 참조하여 설명된 상기 제어 공급기(300)의 상기 고주파 발생부(310)로부터 고주파 전원을 인가 받을 수 있다. 이로 인해, 서로 인접해진 상기 금속 선재들(132, 134) 사이에 아크가 발생될 수 있다. 아크에 의해 상기 금속 선재들(132, 134)이 용융될 수 있다. The
중앙 분사 노즐(110)에서 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)을 향하여 압축 공기를 분사할 수 있다. 상기 중앙 분사 노즐(110)은 상기 선재 안내부들(132, 134) 사이에 배치될 수 있다. 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)은 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 공급되는 압축 공기에 의해, 상기 소재(400)를 향하여 비산되어 도포될 수 있다. The compressed air can be injected toward the
아크 용사 작업자가 상기 소재의 모양 기타 외부 작업 환경에 따라 적응적으로, 용융된 금속 선재에 압축 공기를 공급할 수 있도록, 상기 아크 용사건에 가이드 분사 노즐이 장착될 수 있다. 이를, 도 3을 참조하여 설명한다. A guide spray nozzle may be mounted on the arc event so that the arc sprayer can adaptively supply compressed air to the molten metal wire in accordance with the shape of the workpiece or other external working environment. This will be described with reference to FIG.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템에 포함된 아크 용사건의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a modified example of an arc event included in an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도 2를 참조하여 설명된, 중앙 분사 노즐(110), 선재 안내부들(132, 134), 및 전원 단자들(142, 144) 외에, 가이드 분사 노즐들(152, 154)를 더 포함할 수 있다. 3, in addition to the
상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 상기 중앙 분사 노즐(110) 주변에 배치될 수 있다. 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 상기 중앙 분사 노즐(110)을 가운데 두고, 상기 중앙 분사 노즐(110)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.The
상기 아크 용사건이 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)을 더 포함하는 경우, 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)은 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 공급되는 압축 공기에 의해 상기 소재(400)를 향하여 1차적으로 비산되고, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)에서 공급되는 압축 공기에 의해 상기 소재(400)를 향하여 2차적으로 비산될 수 있다. When the arc event further includes the
상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 상기 중앙 분사 노즐(110)을 향하여 기울어지도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향은, 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향과 임의의 경사 각도를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)에서 압축 공기를 분사하는 방향은 조절될 수 있다. 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)에서 분사되는 압축 공기에 의해, 용융된 상기 금속 선재들이 소재(400)를 향하여 보다 용이하게 비산될 수 있다.The
상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 압축 공기가 분사되는 가이드 분사구들 및 상기 가이드 분사구들의 크기를 조절하는 분사구 크기 조절부들을 포함할 수 있다. 상기 분사구 크기 조절부에 의해, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)의 가이드 분사구들의 크기 및 개폐가 작업 환경에 따라 적응적으로 조절될 수 있다. 이를 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다. The
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사건에 포함된 가이드 분사 노즐을 설명하기 위한 것이다. 4A and 4B illustrate a guide spray nozzle included in an arc event according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 3을 참조하여 설명된 상기 가이드 분사 노즐(152)의 가이드 분사구(152a)에 복수의 세그먼트(Seg1, Seg2 ... SegN)를 포함하는 분사구 크기 조절부가 장착될 수 있다. 상기 분사구 크기 조절부의 상기 복수의 세그먼트(Seg1, Seg2 ... SegN)는 상기 가이드 분사구(152a)를 막을 수 있다. 4A and 4B, a nozzle opening size adjusting unit including a plurality of segments Seg1, Seg2, ... SegN is mounted on the
상기 복수의 세그먼트(Seg1, Seg2 ... SegN)의 중첩되는 정도가 높을수록, 도 4a에 도시된 것과 같이, 상기 가이드 분사구(152a)의 크기가 감소될 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 분사 노즐(152)에서 공급되는 압축 공기는 상대적으로 좁은 크기의 상기 가이드 분사구(152a)를 관통하여 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 가이드 분사 노즐(152)은, 상대적으로 높은 압력의 압축 공기를 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)에 분사할 수 있다. 또한, 상기 가이드 분사 노즐(152)은, 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 공급되는 압축 공기에 의해 1차적으로 비산되는 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)의 상대적으로 좁은 범위의 일 부분에 압축 공기를 제공할 수 있다. As the degree of overlap of the plurality of segments Seg1, Seg2, ... SegN is higher, the size of the
반면, 상기 복수의 세그먼트(Seg1, Seg2 ... SegN)의 중첩되는 정도가 낮을수록, 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 가이드 분사구(152a)의 크기가 증가할 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 분사 노즐(152)에서 공급되는 압축 공기는 상대적으로 넓은 크기의 상기 가이드 분사구(152a)를 관통하여 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 가이드 분사 노즐(152)은, 상대적으로 낮은 압력의 압축 공기를 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)에 분사할 수 있다. 또한, 상기 가이드 분사 노즐(152)은, 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 공급되는 압축 공기에 의해 1차적으로 비산되는 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)의 상대적으로 넓은 범위의 일 부분에 압축 공기를 제공할 수 있다.On the other hand, as the degree of overlap of the plurality of segments Seg1, Seg2, ... SegN is lower, the size of the
상술된 것과 달리, 상기 복수의 세그먼트들(Seg1, Seg2 ... SegN)에 의해 상기 가이드 분사 노즐(152)의 상기 가이드 분사구(152a)는 완전히 막힐 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 분사 노즐(152)에서 압축 공기가 용융된 상기 금속 선재들(132, 134)로 분사되지 않을 수 있다. The
도 3을 참조하여 설명된 가이드 분사 노즐들(152, 154) 중 하나의 가이드 분사 노즐들(152)의 가이드 분사구(152a)를 도시했지만, 다른 하나의 가이드 분사 노즐(154)도 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 것과 같은 분사구 크기 조절부를 포함할 수 있다. Although the
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 2 및 3을 참조하여 설명된 중앙 분사 노즐(110)도 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 것과 같은 분사구 크기 조절부를 포함할 수 있다. In addition, according to another embodiment of the present invention, the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 시스템을 이용한 아크 용사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an arc spraying method using an arc spraying system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 금속 선재들이 준비된다.(S112) 상기 금속 선재들에 고주파 전류가 인가될 수 있다.(S122) 도 1을 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 제어 공급기(300)의 상기 고주파 발생부(310)로부터 생성된 고주파 전원이 상기 금속 선재들에 제공될 수 있다. 상기 고주파 전류의 인가에 따라 발생된 아크에 의해 상기 금속 선재들이 용융될 수 있다.(S132) 상기 고주파 전류는 40~100 KHz의 주파수를 가질 수 있고, 상기 고주파 전류의 인가에 따라 발생된 아크는 700~1100℃의 열을 발생시킬 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 것과 같이, 중앙 분사 노즐(110)을 이용하여, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기가 분사될 수 있다.(S142) 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 분사된 압축 공기에 의해, 용융된 상기 금속 선재들이 상기 소재를 향하여 비산되고 상기 소재에 도포될 수 있다. 또한, 도 1을 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 고주파 전류에 의해, 상기 금속 선재들은 고온에서 조밀한 입자로 용융될 수 있고, 이에 따라, 융융된 상기 금속 선재들이 소재에 콘포말하고 치밀한 조직을 갖는 코팅막으로 도포될 수 있다. 5, the metal wires are prepared (S112), and a high frequency current may be applied to the metal wires (S122). As described with reference to FIG. 1, the high frequency The high frequency power generated from the
아크 용사건이, 도 3을 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)을 포함하는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 방법은, 상기 중앙 분사 노즐 주변에 위치한 가이드 분사 노즐을 이용하여, 상기 중앙 분사 노즐이 압축 공기를 분사하는 방향과 임의의 경사 각도를 갖는 방향으로, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 중앙 분사 노즐(110)에서 분사되는 압축 공기에 의해 1차적으로 비산된 용융된 상기 금속 선재들이, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)에서 분사되는 압축 공기에 의해 2차적으로 비산될 수 있다. When the arc event includes the
상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)은 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)의 가이드 분사구의 크기를 조절하는 분사구 크기 조절부를 포함할 수 있다. 상기 분사구 크기 조절부는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 것과 같이, 복수의 세그먼트들(Seg1, Seg2 ... SegN)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 분사구의 크기 및 개폐 여부는 상기 복수의 세그먼트들(Seg1, Seg2 ... SegN)이 중첩되는 정도에 따라 조절될 수 있다. 4A and 4B, the
또한, 이 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 용사 방법은, 상기 가이드 분사 노즐들(152, 154)을 이용하여 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하기 전, 상기 가이드 분사구의 크기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 분사구의 크기는 도 1을 참조하여 설명된 아크 용사건(100)을 이용하여 조절되거나, 또는 이와는 달리, 제어 공급기(300)를 이용하여 조절될 수 있다. In this case, the arc spraying method according to the embodiment of the present invention is characterized in that before the compressed air is sprayed to the metal wires melted by using the
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
100: 아크 용사건 110: 중앙 분사 노즐
122, 124: 선재 안내부 132, 134: 금속 선재
152, 154: 가이드 분사 노즐 152a: 가이드 분사구
200: 선재 공급부
Seg1, Seg2 ... SegN: 복수의 세그먼트100: arc event 110: central injection nozzle
122, 124: wire
152, 154: guide
200:
Seg1, Seg2 ... SegN: Multiple segments
Claims (12)
상기 금속 선재들로 고주파 전류를 공급하는 고주파 전원부; 및
상기 고주파 전류의 공급에 따라 발생된 아크에 의해 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 중앙 분사 노즐을 포함하되,
상기 중앙 분사 노즐 주변에 위치하며, 상기 중앙 분사 노즐을 향하여 기울어지도록 배치되고, 용융된 상기 금속 선재들에 압축 공기를 분사하는 가이드 분사 노즐을 더 포함하며,
상기 가이드 분사 노즐은, 압축 공기가 분사되는 가이드 분사구 및 상기 가이드 분사구에 장착된 분사구 크기 조절부를 포함하고,
상기 분사구 크기 조절부는, 상기 가이드 분사구를 막는 복수의 세그먼트들을 포함하고, 상기 복수의 세그먼트들이 중첩되는 정도에 따라 상기 가이드 분사구의 크기가 조절되는 것을 포함하는
고주파 아크 용사 시스템.
A wire guide portion for guiding the metal wires;
A high frequency power source for supplying a high frequency current to the metal wires; And
And a central injection nozzle for spraying the compressed air to the metal wires melted by the arc generated according to the supply of the high-frequency current,
Further comprising a guide spray nozzle positioned around the central spray nozzle and disposed to incline toward the central spray nozzle and spraying compressed air to the molten metal wires,
Wherein the guide injection nozzle includes a guide injection hole through which compressed air is injected and an injection hole size adjustment portion mounted on the guide injection hole,
Wherein the jetting nozzle size regulating unit includes a plurality of segments for blocking the guide jetting openings and the size of the guide jetting openings is adjusted according to the degree of overlap of the plurality of segments
High frequency arc spraying system.
상기 가이드 분사 노즐에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향은, 상기 중앙 분사 노즐에서 분사되는 압축 공기의 진행 방향과 임의의 경사 각도를 갖는
고주파 아크 용사 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the advancing direction of the compressed air injected from the guide injection nozzle is a direction in which the compressed air injected from the central injection nozzle has an inclination angle
High frequency arc spraying system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130122003A KR101516884B1 (en) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130122003A KR101516884B1 (en) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150043049A KR20150043049A (en) | 2015-04-22 |
KR101516884B1 true KR101516884B1 (en) | 2015-05-04 |
Family
ID=53035923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130122003A KR101516884B1 (en) | 2013-10-14 | 2013-10-14 | High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101516884B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102041526B1 (en) * | 2018-02-23 | 2019-11-06 | 조용래 | Method and apparatus for aluminum arc spray of steel plate |
-
2013
- 2013-10-14 KR KR1020130122003A patent/KR101516884B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150043049A (en) | 2015-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101517318B1 (en) | Axial feed plasma spraying device | |
AU2014348615B2 (en) | High performance contact tip and nozzle assembly with improved cooling for use in an arc welding apparatus | |
CN104023893B (en) | There is hybrid pulse-short circuit welding system and the method for two waveform generators | |
CA2679695A1 (en) | Device and method for cooling hot strip | |
RU2011143882A (en) | THERMAL PLASMA-ARC WIRING SPRAYING SYSTEM | |
AU2014348615A1 (en) | High performance contact tip and nozzle assembly with improved cooling for use in an arc welding apparatus | |
CN105983740A (en) | Method and system for additive manufacturing using high energy source and hot-wire | |
KR101516884B1 (en) | High frequency arc metal spray system and method of arc spray using the same | |
CN107520444A (en) | Deposition apparatus and deposition method | |
KR101409731B1 (en) | Apparatus for increasing coverage of shielding gas during wire bonding | |
TWI598465B (en) | Atmospheric-pressure plasma coating device | |
JP2016144786A (en) | Electrostatic atomizer | |
KR101511852B1 (en) | Arc metal spray gun and method of metal spray using the same | |
KR101615477B1 (en) | arc metal spray system, and method of arc spray using the same | |
CN206153008U (en) | Arc spray gun | |
CN105220104A (en) | A kind of method improving subatmospheric plasma spraying deposition | |
KR100770173B1 (en) | Cold spray apparatus | |
KR20090044157A (en) | Coating device for composite material | |
CN203554776U (en) | Device for plasma coating | |
KR101406297B1 (en) | electric arc spraying apparatus | |
KR102607741B1 (en) | Metal thermal spray equipment using metal wire and powder | |
JP6287418B2 (en) | Thermal spraying method and thermal spraying apparatus | |
CN101555578B (en) | Non-combustion meltallizing spray-coating device | |
WO2011038535A1 (en) | Non-combustion thermal spraying device | |
TW200942640A (en) | Spraying apparatus with combustion-free spraying |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180108 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190227 Year of fee payment: 5 |