KR101907498B1 - 금속 코팅 장치와 방법, 및 장치를 위한 홀딩 유닛 - Google Patents

금속 코팅 장치와 방법, 및 장치를 위한 홀딩 유닛 Download PDF

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슈투름 머쉬넨- ＆ 안라겐바우 게엠베하
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Abstract

본 발명은 코팅 랜스(20)를 가지는 피삭재의 금속 코팅을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 코팅 랜스(20)에 의해 금속 입자로 이루어지는 코팅을 형성하기 위한 금속 플라즈마 젯이 생성된다. 발명에 따르면, 추출 후드(30)가 구비되며, 추출 후드(30)는 코팅 랜스(20)의 적어도 축방향 부분을 환형으로 감싸며, 추출 후드(30)는 금속 입자들을 걷어들이도록 설계된 환형 홀딩 유닛(50)을 구비한다.

Description

금속 코팅 장치와 방법, 및 장치를 위한 홀딩 유닛{METALLIC COATING DEVICE AND METHOD, AND HOLDING UNIT FOR THE DEVICE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른, 금속 입자들의 코팅을 형성하기 위해 금속 플라즈마 젯을 생성할 수 있는 이동식 코팅 랜스(mobile coating lance)를 이용한 피삭재(workpiece)의 금속 코팅을 위한 장치와 관련된 것이다.
본 발명은 또한 청구항 제9항의 전제부에 따른, 피삭재의 금속 코팅을 위한 이런 장치를 위한 홀딩 유닛과 관련된 것이다.
또한 본 발명은 청구항 제12항의 전제부에 따른, 피삭재의 금속 코팅을 위한 방법과 관련되며, 금속 플라즈마 젯이 코팅 랜스에 의해 생성되고, 이를 통해 금속 입자들의 코팅이 피삭재 상에 형성된다.
특히 엔진 구성에서 실린더 활주면과 실린더 피스톤 사이의 적정한 마찰과 윤활 조건들이 보장될 수 있도록 특별한 금속 코팅을 가지는 실린더 보어들의 활주면들을 제공할 필요가 있다. 이것은 특히 엔진 하우징과 실린더 피스톤 모두가 예를 들어 알루미늄과 같은 동일한 물질로 제조될 때 적용된다.
금속 플라즈마 젯을 생성하는 코팅 랜스를 이용해 보어 월에 직접적으로 금속 코팅을 적용하는 것이 알려져있다. 이러한 방법으로, 매우 박벽이며 매우 안정적인 금속 코팅들이 보어 월들 상에 형성될 수 있다.
코팅 랜스는 엔진 블록의 실린더 보어 내로 이동되고, 생성된 금속 플라즈마 젯은 보어 월을 향한다. 금속 플라즈마 젯의 특정 분산에 의해, 모든 금속 입자들이 보어 월에 도달하지는 않는다. 적용되지 않은 이러한 금속 입자들은 과분사(overspray)라고 불린다. 이는 엔진 블록 또는 코팅 장치 상에 원치 않는 결함있는 코팅들로 이어질 수 있다.
DE 101 30 454 A1 및 EP 1 980 328 A2는 원통형 피삭재들의 금속 코팅을 위한 장치들을 개시한다. 두 장치들 모두 코팅 랜스과 피삭재의 반대편에 배치되는 과분사를 빼내기 위한 수단을 구비한다
결함 있는 코팅들을 피하기 위해, 피삭재의 보어로부터 코팅 랜스를 빼낼 때, 금속 플라즈마 젯의 스위치를 끄고, 코팅 랜스가 코팅되어야 할 추가 보어 내로 이동되기까지 스위치를 켜지 않는 방법이 알려져 있다. 금속 플라즈마 젯의 스위치를 끄고 켜는 것 모두에 의해, 금속 플라즈마 젯 감소 또는 축적은 과분사를 강화시킬 수 있다. 또한 스위치를 끄고 켜는 과정은 피삭재 상의 층 두께 편차로 이어질 수 있다. 이러한 층 두께 편차들은 품질을 손상시키고, 전체 피삭재가 불량이 될 수 있다.
본 발명의 목적은 금속 코팅의 생성에 효율 및 품질을 향상시킬 수 있는, 피삭재의 금속 코팅을 위한 장치와 방법 및 장치를 위한 홀딩 유닛을 제안하는 것이다.
목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징들을 구비하는 장치, 청구항 제9항의 특징들을 구비하는 홀딩 유닛 및 청구항 제12항의 특징들을 구비하는 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 더 바람직한 실시예들은 각각의 종속항에서 제안된다.
본 발명에 따른 장치는 코팅 랜스의 적어도 축 부분을 환형으로 감싸는 추출 후드(extraction hood)가 제공되며, 추출 후드는 금속 입자들의 퇴적을 위해 설계된 고리-형상 홀딩 유닛을 구비한다는 특징이 있다.
본 발명의 핵심 아이디어는 코팅 랜스가 추출 후드에 의해 축 부분을 따라 환형으로 둘러싸이는 것에서 보여진다. 그에 따라, 추출 후드는 목표로 하는 유로를 통해 금속 입자들의 과분사와 함께 주위 공기를 걷어들일 수 있다. 여기서, "추출 후드"라는 용어는 상응하는 진공을 통해, 영향이 미치는 주위 공기가 코팅 랜스로부터 추출 후드로 빨아들여져, 폐기 파이프를 통해 제거되는 것만을 의미하는 것은 아니다. 대신, 공기 또는 비활성 기체 유동이 추출 후드를 통해 생성될 수 있으며, 이를 통해 유도된 주위 공기가 추출 후드의 영역 내의 배출 라인으로 안내될 수 있다.
대체로, 과도한 금속 입자들의 신뢰성 있는 제거가 달성될 수 있어 원치않는 흠결 있는 코팅들이 피삭재나 생산 수단 상에 발생할 우려를 피하거나 적어도 상당히 낮출 수 있다.
본 발명의 다른 양태로, 앞서 언급한 핵심 아이디어와 별도로 또는 무관하게 보여질 수 있는 것이, 금속 입자들의 퇴적을 위해 설계된 고리-형상(ring-shaped) 홀딩 유닛이 제공된다는 것이다. 공급점들에서 피삭재에 부착되지 않은 플라즈마 젯의 금속 입자들은 홀딩 유닛 내로 목적을 가지고 걷어들여져 그곳에 퇴적된다. 이러한 홀딩 유닛은 이로써 만약 금속 입자들이 과도하게 퇴적되면, 주기적으로 교환되는 교체가능한 부분일 수 있다.
원칙적으로 고리-형상 홀딩 유닛은 추출 후드의 하단에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 홀딩 유닛이 추출 후드 내에 장착되어 교체가능할 때 특히 유리하다. 드럼-형상 홀딩 유닛은 바람직하게는 추출 후드의 하부 영역에 배치되어, 코팅 랜스가 피삭재로부터 이동되어 나올 때, 금속 플라즈마 젯이 지속되는 동안 피삭재가 직접적으로 드럼-형상(drum-shaped) 홀딩 유닛 내로 이동되고, 플라즈마 젯은 홀딩 유닛의 주연벽 상으로 향한다. 금속 플라즈마 젯은 따라서 스위치가 꺼질 필요가 없으며, 스위치를 켜고 끄는 데 따르는 문제점들을 피할 수 있다. 금속 입자들은 바람직하게는 10cm와 50cm 사이의 지름을 가지는 드럼-형상 홀딩 유닛에 의해 직접 수용된다. 코팅 랜스의 타입에 따라 더 작거나 더 큰 지름들도 가능하며, 분명히 배제되는 것은 아니다. 홀딩 유닛의 코팅동안 과분사는 추출 후드를 통해 추가적으로 신뢰성있게 제거된다. 홀딩 유닛 상에 과도한 코팅이 형성되자마자, 예를 들어 수 시간, 하루 또는 수일 후에, 홀딩 유닛은 분해되어, 새로운 홀딩 유닛으로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 전개에 따르면, 추출 후드가 커버 후드와 커버 후드의 하측에 배치되는 바닥 플레이트를 구비하고, 링-형상 홀딩 유닛이 바닥 플레이트에 해제가능하게 배치될 때, 교체가능성은 따라서 특히 효율적이다.
특히 바닥 플레이트가 적어도 하나의 퀵 해제 장치에 의해 커버 후드에 해제 가능하게 고정되도록 하는 것이 유리하다. 퇴적된 금속 입자의 층 두께가 소정 두께에 이르면, 바닥 플레이트는 따라서 바닥 플레이트를 제거하고 바닥 플레이트로부터 홀딩 유닛을 해제함으로써 신속하게 제거될 수 있으며, 교체가능한 요소로서 새로운 홀딩 유닛으로 교체될 수 있다. 바닥 플레이트에 지지되기 때문에, 홀딩 유닛은 상대적으로 얇은 벽체로 형성될 수 있고, 따라서 재료 및 비용을 상당히 절감할 수 있다.
교체는 수동 또는 자동 교체 유닛에 의해 수행될 수 있다. 교체는 소정의 시간 또는 소정의 경계 코팅 두께에 도달되었을 때 수행될 수 있다. 이는 선택적으로 상응하는 센서 장치, 예를 들어 광학 센서 또는 무게 센서에 의해 결정되거나, 또는 요구조건들에 따라 홀딩 유닛의 교체가 일어나도록 작동 데이터에 기반하여 컴퓨터에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 바닥 플레이트는 방사상으로 내측으로 하강하는 원뿔형 표면을 가지는 환형 플랜지가 그 위에 제공되는 중앙 개구를 구비하는 것이 유리하다. 대체로, 바닥 표면로부터 홀딩 유닛으로의 이행으로 여겨지는 상대적으로 좁고, 경사진 표면이 형성된다. 방사상으로 내측으로 하강하는 원뿔형 표면은 충돌하는 금속 입자들이 이러한 원뿔형 표면상에 퇴적되지 않거나 퇴적되기 어려운 대신 홀딩 유닛쪽으로 방향을 바꾸도록 설계된 것이다.
본 발명에 따르면, 원뿔형 표면이 접착 방지 특성을 가지게 형성되는 하나의 유리한 전개가 존재한다. 접착 방지 특성은 환형 플랜지를 위해 적절한 코팅 또는 적절한 물질 선택에 의해 달성될 수 있다. 특히 비철 금속 합금들이 플라즈마 젯으로부터 나온 금속 입자들이 원뿔형 표면에 달라붙지 않거나, 감소된 범위에서만 달라붙도록 한다. 접착 방지 특성은 또한 다른 적절한 물질 조합들에 의해 달성될 수 있다.
접착 방지 특성의 추가적인 생성 가능성 또는 추가적인 개선은 원뿔형 표면이 미세한 거칠기를 가지게 형성하는 것이다. 이것은 예를 들어 폴리싱에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 특히 유용한 실시예는 제거 가능한 커버 플레이트가 커버 후드의 상측에 배치되는 것이다. 상측의 커버 후드의 개구를 통해 흡입하는 동안 목적하는 방식으로 유동 방향에 영향을 끼칠 수 있다. 실질적으로 커버 플레이트에 의해 상측이 폐쇄된 경우, 주위 공기는 본질적으로 하측으로부터 따라서 피삭재로부터, 또는 피삭재의 방향으로부터 빨아들여진다. 이로써 금속 입자들이 피삭재의 구역에서 주위 공기로부터 제거되는 것을 보장할 수 있다. 커버 플레이트를 제거하고, 상측에 개구를 구비함으로써, 주위 공기는 상부로부터 빨아들여지며, 이는 특정 피삭재들에게 바람직할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 추출 후드 및 코팅 랜스는 이동형 베이스 캐리지 상에 배치되고, 추출 후드 및/또는 코팅 랜스가 베이스 케리지 상에 적어도 일 방향으로 이동될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 베이스 캐리지는 코팅 장치의 일부일 수 있으며, 코팅 랜스는 베이스 캐리지와 함께, 예를 들어 코팅되는 피삭재의 보어 내로 이동될 수 있다. 추출 후드 및/또는 코팅 랜스는 베이스 캐리지의 프레임 상에 이동가능하게 장착된다. 특히 추출 후드 및 코팅 랜스가 코팅 랜스의 길이방향 축에 대해 평행하게 연장되는 축 방향으로 선형으로 이동될 수 있다. 또한 코팅 랜스는 예를 들어 회전 대칭인 보어의 코팅을 위해, 길이방향 축에 대해 회전가능하게 장착되는 것이 바람직하다.
상기에서 설정된 목적은 주연벽 및 주연벽의 일단에 배치되고 반경방향으로 내측으로 연장되는 적어도 하나의 환형 엣지 요소와 함께 드럼-형상 베이스 바디가 구비되는 홀딩 유닛에 관해서 달성된다.
홀딩 유닛은 바람직하게는 앞서 설명한 바와 같이 코팅 랜스과 함께 피삭재의 금속 코팅을 위한 장치 상에 배치된다. 드럼-형상 홀딩 유닛은 또한 추출 후드 없이 코팅 랜스 상에서 이용될 수 있다. 드럼-형상 홀딩 유닛은 코팅 랜스의 금속 플라즈마 젯이 연속적으로 작동하는 동안, 피삭재로부터 코팅 랜스가 이동되어 나올 때 금속 플라즈마 젯을 수용하기 위해 이용된다. 과도하게 분사된 금속 입자들이 따라서 목적하는 방식으로 홀딩 유닛에 의해 수집된다. 하나 또는 바람직하게는 두 환형 엣지 요소 모두 홀디 유닛 내에서 가능한 한 먼 곳의 금속 입자들을 빨아들이는 것을 돕는다. 홀딩 유닛의 충진 한계에 도달하면, 새로운 홀딩 유닛으로 교체될 수 있다.
이론적으로 홀딩 유닛은 어떠한 적절한 물질로도 제조될 수 있다. 본 발명의 일 전개에 따르면, 베이스 바디는 판금으로 제조되는 것이 바람직하다. 용융된 금속 입자들은 금속 박벽 판금체에 특히 잘 달라붙는다. 또한 벽 두께가 0.5와 5mm 사이의 판금체는 충분한 강도를 가져 수 킬로의 질량을 가지는 금속 입자들도 퇴적될 수 있다. 또한 금속으로 제조되는 홀딩 유닛은 비용 효율적으로 재활용될 수 있다.
이론적으로 홀딩 유닛은 딥 드로잉, 프레스 성형, 주물 또는 단조에 의해 일체의 요소로서 제조될 수 있다. 이론적으로 베이스 바디는 예를 들어 환형 요소들로부터 서로 용접될 수 있다. 본 발명의 일 바람직한 변형은 베이스 바디가 서브-세그먼트들로 구성되는 것이다. 베이스 바디는 드럼-형상 홀딩 유닛을 위해 추출 후드의 바닥 플레이트 상에 함께 조립되는 두 개의 하프 쉘들로 구성될 수 있다. 복수 개의 서브-세그먼트들이 제공될 수 있으며, 대체로, 개별적인 서브-세그먼트들이 더욱 쉽게 다뤄질 수 있다.
방법에 관하여 초반에 언급했던 임무가 유동을 생성하며, 코팅 랜스의 적어도 축방향 부분이 금속 입자들을 함유한 주위 공기를 제거하도록 추출 후드에 의해 환형으로 둘러싸이는 것에 의해 달성된다.
이런 방법으로, 특히 코팅이 이루어지는 동안 및 코팅 랜스의 이동 단계 동안에 코팅 랜스에서 직접적으로 코팅 랜스의 과분사가 신뢰성 있게 제거될 수 있다. 상응하는 공기 유동을 통해, 여전히 그안에 위치하는 금속 입자들을 함유한 주위 공기가 빨아들여지고, 특히 필터 장치로 제거된다. 이 방법은 특히 앞서 기술한 금속 코팅 장치에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 일 유용한 변형은 환기 덕트를 통해 추출 후드에 연결되는 유동 장치에 의해 공기 유동이 생성되는 것이다. 이러한 환기 덕트에 의해 금속 입자들을 함유한 주위 공기는 피삭재 및 코팅 랜스 주위 영역으로부터 신뢰성있게 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예에 따르면, 코팅 랜스는 피삭재로부터 홀딩 유닛을 가지는 추출 후드 내로 이동되고, 금속 플라즈마 젯은 홀딩 유닛을 향하며, 금속 입자들은 홀딩 유닛의 주연벽 상에 퇴적된다. 홀딩 유닛은 그에 따라 목적하는 방식으로 과도한 금속 입자들을 빨아들이는 교체가능한 부분을 이루며, 따라서 채워졌을 때 교체가능하다.
본 발명의 또 다른 일 변형에 따르면, 홀딩 유닛은 소정 시간 간격 및/또는 소정 퇴적량에 도달되었을 때 교체되는 것이 유용하다. 퇴적량은 특히 예를 들어 층 두께 측정을 위한 광학 센서 또는 홀딩 유닛의 무게를 측정하는 측력 센서와 같은 센서들에 의해, 또는 작동 데이터에 기반하여 컴퓨터에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 금속 코팅 장치는 추출 후드가 목표로 하는 유로를 통해 금속 입자들의 과분사와 함께 주위 공기를 걷어들일 수 있다. 따라서 과도한 금속 입자들의 신뢰성 있는 제거가 달성될 수 있어 원치않는 흠결 있는 코팅들이 피삭재나 생산 수단 상에 발생할 우려를 피하거나 적어도 상당히 낮출 수 있다.
본 발명은 첨부된 토면들에 개략적으로 보여지는 예시적인 바람직한 실시예를 참조로 추가적으로 기술될 것이며,
도 1은 본 발명에 따른 금속 코팅 장치의 개략적인 사시도를 보여주고,
도 2는 코팅 랜스를 제외한 도 1의 장치의 개략적인 사시도를 보여주며,
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 추출 후드에 관하여 확대된 단면도를 보여주고,
도 4는 본 발명에 따른 홀딩 유닛의 확대된 사시도를 보여준다.
본 발명에 따른 피삭재(미도시)의 금속 코팅을 위한 장치(10)의 주요 부분들이 도 1 및 2에 도시되어 있다. 피삭재는 특히 엔진 블록일 수 있으며, 그것의 실린더 보어들에 금속 코팅이 제공된다. 금속 코팅을 형성하기 위해, 로드-형상(rod-shaped) 코팅 랜스(20)가 이용되며, 이것은 이론적으로 알려져 있으며, 금속 플라즈마 젯을 생성한다. 이것을 통해 실질적으로 반경방향을 향하는 금속 플라즈마 젯, 금속 입자들이 고속으로 코팅되어야 하는 피삭재에 적용되며, 고체인 박벽의 금속 코팅이 형성된다. 이러한 코팅 랜스의 구조 및 작동 모드는 오래전부터 공지되어 있다. 장치(10)는 피삭재를 위한 공급 및 위치 설정 장치뿐만 아니라 베이스 프레임(미도시)를 추가로 구비할 수 있다.
베이스 유닛(22)과 결합된 샤프트-형상(shaft-form) 코팅 랜스(20)는 개략적으로만 도시된 베이스 캐리지(12)에 대해 랜스 리니어 드라이브(16)에 의해 랜스 가이드(15)를 따라 수직 방향으로 이동가능한 랜스 캐리지(14) 상에 지지된다. 또한 코팅 랜스(20)는 반경 방향을 향하는 금속 플라즈마 젯으로 실런더 보어의 내벽을 코팅하기 위해 그 수직 길이방향 축의 주위로 회전 및 구동되도록 장착된다.
또한 추출 후드(30)는 랜스 캐리지(15)의 이동 방향에 평행하며 수직인 방향으로 이동가능하도록 후드 캐리지(17)에 의해 베이스 캐리지(12) 상에 장착된다. 두 개의 레일형 후드 가이드(18)들이 베이스 캐리지(12) 상에 이러한 목적으로 배치되고, 이와 함께 슬라이딩 블록들을 통해 가이드되도록 후드 캐리지(17)와 연결된다. 선형 드라이브(19)에 의해 선형 이동이 발생한다. 베이스 캐리지(12) 자체는 장치(10)의 베이스 프레임에 대해 여러 방향들로 상대 이동가능하도록 장착된다. 원통형 또는 드럼-형상 커버 후드(32)는 추출 후드(30)의 프레임형 후드 캐리지(17)에 체결된다.
도 3을 또한 참조로 하여, 추출 후드(30)의 구조가 더욱 상세하게 설명된다. 커버 후드(32)는 판금으로 제조되며, 후드 캐리지(17)에 체결되는 홀딩 프레임(31) 내에 배치된다. 커버 후드(32)는 커버 플레이트(34)에 의해 그 상측이 폐쇄되는 원통형 벽(33)을 구비한다. 커버 플레이트(34)는 두 부분들로 설계되며, 코팅 랜스(20)의 통로용 중앙 관통 개구(35)를 구비한다. 배출 개구(46)는 원통형 벽(33) 내에 포함되며, 이를 통해 작동하는 동안 에를 들어 펌프와 같은 유동 장치(미도시)에 의해 환기 덕트(48)를 통해 금속 입자들을 함유한 주위 공기가 커버 후드(32)의 내부 공간으로부터 빨아내어지며, 필터 장치로 운반된다. 커버 플레이트(34)는 해제 가능하게 배치되며, 유동 조건들에 영향을 주기 위해 제거될 수도 있다.
하측에서 커버 후드(32)는 환형 바닥 플레이트(36)에 의해 폐쇄되며, 본 실시예에서 환형 바닥 플레이트(36)는 세 개의 퀵 해제 장치(40)들에 의해 홀딩 프레임(31)의 하측 환형 브레이스(37)상에 해제가능하게 체결된다. 이를 위해, 반경방향으로 돌출한 훅 요소(41)들이 퀵 해제 장치(40)의 클램핑 브라켓에 연결되는 바닥 플레이트(36)의 반경 방향 바깥 엣지 상에 제공된다.
코팅 랜스(20)가 바닥 플레이트(36)를 관통하도록 하기 위해, 바닥 플레이트(36)는 중앙 개구(38)를 구비하며, 이를 따라 환형 플랜지(42)가 스프링 요소(43)를 통해 탄성적으로 장착되고, 바닥 플레이트(36) 상에 지지된다. 환형 플랜지(42)의 탄성적 장착은 추출 후드(30)가 피삭재 상에 정교한 끼워맞춤, 유연한 부설을 가능하게 한다.
환형 플랜지(42)는 그 반경 방향 내측에 경사각이 대략 30°인 상방향 각도를 가지는 원뿔형 표면(44)을 구비한다. 계속적인 금속 플라즈마 젯이 발생하는 동안 코팅 랜스(20)가 피삭재로부터 나와 추출 후드(30)로 이동하는 경로 상에, 원뿔형 표면(44)에 부딪힌 금속 입자들이 많은 량이 굴절되어 드럼-형상 홀딩 유닛(50) 내로 안내되고, 드럼-형상 홀딩 유닛(50)은 추출 후드(30)내의 바닥 플레이트(36) 상에 장착된다. 원뿔형 표면(44) 상에 원치않는 퇴적을 피하기 위해, 이러한 원뿔형 표면(44)은 상응하는 물질 선택 또는 표면 처리에 의해 부착 방지 특성을 가지게 된다.
본 발명에 따른 장치(10)를 위한 본 발명에 따른 홀딩 유닛(50)의 구조가 도 4에 좀 더 상세하게 도시되어 있다. 드럼-형상 홀딩 유닛(50)은 굽혀지고 용접된 판금 스트립으로 제조되는 원통형 주연벽(54)을 포함하는 판금으로 된 베이스 바디(52)를 구비한다. 주연벽(54)의 상단에 환형 상부 엣지 요소(56)가 용접된다. 따라서 환형 하부 엣지 요소(58)는 주연벽(54)의 하단에 용접된다. 엣지 요소(56, 58)들은 모두 반경방향으로 내측을 향하며, 환형 수집 공간을 둘러싼다.
하부 엣지 요소(58)는 상부 엣지 요소(56)에 비해 반경 방향으로 더 크게 연장되며, 바닥 플레이트(36)에서 환형 오목부(39)에 꼭 맞는다. 하부 엣지 요소(58)는 바닥 플레이트(36)에서 중앙 개구(38)까지 연장되며, 중앙 개구(38)에서 환형 플랜지(42)의 원뿔형 표면(44)이 시작된다. 이에 의해 코팅 랜스(20)가 연속적인 금속 플라즈마 젯과 함께 안으로 이동되어 올 때, 추출 후드(30) 내의 금속 입자들이 광범위하게 홀딩 유닛(50)의 주연벽(54)의 내측에 도달하는 것을 보장한다. 코팅 랜스(20)가 이동 단부 위치에서 추출 후드(30) 내에서 이동될 때, 금속 플라즈마 젯이 주연벽(54)의 내측면 상으로 대략 중심으로 향하게 된다. 상부 엣지 요소(56) 및 하부 엣지 요소(58)는 금속 입자들이 홀딩 유닛(50)을 상방으로 또는 하방으로 떠나지 않도록 보장한다.
작동하는 동안 코팅 랜스(20)가 코팅되어야 하는 하나의 피삭재로부터 코팅되어야 하는 다음 피삭재로 상대 이동할 때마다, 코팅 랜스(20)는 지속적인 금속 플라즈마 젯과 함께 추출 후드(30) 내로 이동된다. 이러한 베이스 캐리지(12)에 의한 이동 단계 동안, 지속적인 금속 플라즈마 젯이 홀딩 유닛(50)의 주연벽(54) 내측면 상에 금속 퇴적을 형성하도록 또한 코팅 랜스(20)가 회전된다. 금속 퇴적물이 기결정된 최대량, 수 킬로일 수 있는, 에 도달하자마자, 홀딩 유닛(50)은 새로운 홀딩 유닛(50)으로 교체된다. 이를 위해, 바닥 플레이트(36)와 함께 그 위에 놓인 홀딩 유닛(50)을 그 위에 배치된 커버 후드(32)로부터 분리되도록 퀵 해제 장치(40)들이 해제된다. 이 상태에서 홀딩 유닛(50)이 제거되고 새로운 홀딩 유닛(50)으로 교체될 수 있다. 이어서 커버 후드(32)가 바닥 플레이트(36) 상에 다시 위치되고, 두 부분들이 모두 퀵 해제 장치(40)들에 의해 다시 연결된다. 이어서, 피삭재의 코팅이 계속될 수 있다. 또한 코팅 랜스(20)의 주위 공기가 흡입 후드(30)를 통해 배출된다. 흡입 또는 배출은 모두 피삭재의 코팅이 이루어지는 동안 그리고 코팅 랜스(20)가 추출 후드(30) 내로 이동되는 동안 실행된다. 이러한 방식으로 과분사, 특히 금속 플라즈마 젯이 홀딩 유닛(50)을 향할 대 발생되는 과분사가 제거된다.

Claims (15)

  1. 금속 입자들로 이루어진 코팅을 형성하기 위한 금속 플라즈마 젯을 형성할 수 있는 이동 코팅 랜스(20)를 구비하는 피삭재의 금속 코팅 장치로서,
    배출 공기 파이프를 통해 과분사된 금속 입자들과 함께 주위 공기가 코팅 랜스(20)로부터 제거되고,
    주위 공기를 배출하기 위해, 코팅 랜스(20)의 적어도 축방향 부분을 환형으로 감싸는 추출 후드(30)가 구비되고,
    추출 후드(30) 및 코팅 랜스(20)는 이동 베이스 캐리지(12) 상에 배치되고,
    코팅 랜스(20)는 베이스 캐리지(12) 상에 적어도 일 방향으로 이동될 수 있도록 장착되고,
    추출 후드(30)는, 이동 베이스 캐리지(12) 상에서, 금속 입자들을 퇴적시키도록 설계된 환형 홀딩 유닛(50)을 구비하고,
    추출 후드(30)는 커버 후드(32) 및 커버 후드(32)의 하측에 배치되는 바닥 플레이트(36)를 구비하고,
    바닥 플레이트(36)는 커버 후드(32)에 해제 가능하게(releasably) 체결되고,
    환형 홀딩 유닛(50)은 바닥 플레이트(36) 상에서 해제 가능하게(releasably) 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    홀딩 유닛(50)은 교체 가능하도록 추출 후드(30) 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    바닥 플레이트(36)는 적어도 하나의 퀵 해제 장치(40)에 의해 커버 후드(32)에 해제 가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    바닥 플레이트(36)는 중앙 개구(38)를 구비하며, 중앙 개구(38)에 환형 플랜지(42)가 구비되며, 환형 플랜지(42)는 반경방향으로 내부로 하강하는 원뿔형 표면(44)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    원뿔형 표면(44)은 접착 방지 특성을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    제거가능한 커버 플레이트(34)가 커버 후드(32)의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    추출 후드(30)는 베이스 캐리지(12) 상에서 적어도 일 방향으로 움직일 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 따른 피삭재의 금속 코팅 장치(10)를 위한 홀딩 유닛으로,
    주연벽(54) 및 주연벽의 일단에 배치되며 반경 방향 내측으로 연장되는 적어도 하나의 환형 엣지 요소(56, 58)를 가지는 드럼-형상 베이스 바디(52)가 구비되고,
    홀딩 유닛(50)은 장치(10)의 추출 후드(30)의 바닥 플레이트(36) 상에서 해제 가능하게(releasably) 배치되도록 설계된 것을 특징으로 하는 홀딩 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    베이스 바디(52)는 판금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 홀딩 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    베이스 바디(52)는 서브-세그먼트들로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀딩 유닛.
  11. 피삭재의 금속 코팅 방법으로, 금속 플라즈마 젯이 코팅 랜스(20)에 의해 생성되고, 코팅 랜스(20)를 통해 피삭재 상에 금속 코팅 입자들이 형성되며,
    제1항에 따른 장치(10)가 이용되고, 추출 후드(30) 및 코팅 랜스(20)가 이동 베이스 캐리지(12) 상에 배치되고, 추출 후드(30)는, 이동 베이스 캐리지(12) 상에, 환형 홀딩 유닛950)을 구비하며, 코팅 랜스(20)의 적어도 축방향 부분이 추출 후드(30)에 의해 환형으로 둘러싸이며, 추출 후드(30)를 통해 공기 유동이 생성되고, 이에 의해 금속 입자들을 함유한 주위 공기가 제거되고,
    코팅 랜스(20)가 금속 플라즈마 젯을 지속하며 환형 홀딩 유닛(50) 내로 이동되고,
    금속 입자들은 이동 베이스 캐리지(12) 상의 추출 후드(30) 내의 홀딩 유닛(50) 상에 퇴적되고, 추출 후드(30)는 커버 후드(32) 및 커버 후드(32)의 하측에 배치되는 바닥 플레이트(36)를 구비하고, 환형 홀딩 유닛(50)은 바닥 플레이트(36) 상에서 해제 가능하게(releasably) 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    공기 유동은 환기 덕트(48)를 통해 추출 후드(30)와 연결된 유동 장치에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    코팅 랜스(20)는 피삭재로부터 나와 홀딩 유닛(50)을 가지는 추출 후드(30)내로 이동되고, 금속 플라즈마 젯은 홀딩 유닛(50)을 향하며, 금속 입자들이 홀딩 유닛(50)의 주연벽에 퇴적되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    홀딩 유닛(50)은 소정의 시간 간격 및/또는 소정의 퇴적량에 도달되었을 때 교체되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 삭제
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