KR20080039988A - 도포 헤드 - Google Patents

Abstract

시트 형상 부재 등의 피도포 부재의 표면에 도포액을 도포하는 도포 장치에 있어서의 도포 헤드에 흠집이 발생하기 어려워진다. 도포 헤드의 선단 부분에 효과적으로 초경합금으로 이루어지는 부재를 배치하고, 또한, 도료가 침투하는 간극을 발생시키지 않도록 이들 부재를 끼워 넣은 도포 헤드를 제공한다. 도포 헤드는, 그 선단 부분에 소정 두께의 초경합금을 코팅한 것을 특징으로 할 수 있다. 이 초경합금은, 탄화 텅스텐 (WC) 을 함유하는 서멧이어도 된다. 또한, 이 코팅은 용사에 의해 행할 수 있다.

Description

도포 헤드{COATING HEAD}

본 발명은, 시트 형상 부재 또는 판상 부재 등의 피도포 부재의 표면에 도포액을 도포하는 도포 공구 및 도포 장치에 관련되는 것으로, 특히, 슬롯 형상의 도포 노즐을 구비한 도포 공구 및 도포 장치에 관한 것이다.

종래부터 피도부 물체의 표면에 감열성 막, 도전성 막, 저반사 도전막, 자외선 방지막, 전자파 방지막, 보호막 또는 자성막으로 대표되는 각종 피막을 피복하는 것이 이루어지고 있다. 예를 들어, 시트 형상 부재의 표면에 도포액을 얇고 균일하게 도포하여, 도막층을 형성하는 도포 작업을 행하는 도포 장치에 장착되는 도포 공구로서, 도포액을 통과시키는 슬롯을 갖는 도포 공구가 사용되고 있다. 이와 같은 도포 공구로서, 도포 헤드 (공구 본체) 를 구비한 도포 공구가 있다. 도 6 에 예시한다

도포 장치 (911) 는, 도포 헤드 (910) 를 갖고, 도포 헤드 (910) 는, 백 에지라고 칭해지는 제 1 부재 (911) 와 닥터 에지라고 칭해지는 제 2 부재 (912) 가 서로 장착되어 구성되어 있다. 도포 장치는, 가요성 띠 형상 지지체 (914) 를 도면 중 화살표 (나) 의 방향으로 주행시키는 도시하지 않은 수송 수단을 구비하고 있고, 제 1 부재 (911) 와 제 2 부재 (912) 는, 가요성 띠 형상 지지체 (914) 가 주행하는 방향 (나) 를 따라 순서대로 나열되어 배치되어 있다. 즉, 제 1 부재 (911) 는, 가요성 띠 형상 지지체 (914) 가 주행하는 방향 (나) 의 상류측에, 제 2 부재 (912) 는 하류측에 각각 배치되어 있다. 그리고, 이들 제 1, 제 2 부재 (911, 912) 사이에, 도포액이 제 1 부재 (911) 와 제 2 부재 (912) 의 선단을 향해 유통하는 슬롯 (913) 이 형성되고, 이 슬롯 (913) 의 선단에, 제 1, 제 2 부재 (911, 912) 의 선단에서 개구되는 유출구 (913a) 가 형성되어 있다.

슬롯 형상의 노즐을 갖는 도포 헤드 (911) 는 피도포 부재 (914) 와의 접촉, 도료에 의한 부식이나 함유될 수 있는 안료 등의 입자와의 마찰에 의해 도포 날끝인 선단 부분에 흠집이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 흠집은, 그 크기가 소정의 값 이상이 되면, 도료가 흠집에 들어가, 균일한 도막 형성을 곤란한 것으로 한다. 그 때문에, 흠집이 어느 정도 커졌을 때에, 날끝 부분을 연마하여 헤드 선단 부분의 재생을 실시할 필요가 있다. 따라서, 도포 장치의 정기 점검, 보수, 헤드 재생 중의 도포 장치의 휴지 또는 예비 헤드의 준비, 또한, 재생 후의 헤드의 정밀한 장착 등, 도포 행정의 생산성을 현저하게 저하시키는 것이다.

도 7 에 헤드 (942) 에 발생하는 흠집의 예 (950, 952) 를 모식적으로 나타낸다. 피도장 부재와의 접촉 등에 의해, 주행 방향으로부터 서서히 좁게 삼각 형상이 되는 흠집 (952) 에 있고, 그 중에는, 반대측까지 관통하여 깊은 골짜기 (954) 를 만드는 경우도 있다. 전형적인 흡집 폭은, 큰 것으로 약 0.1 에서 0.3mm 가 되는 것도 있고, 이와 같은 흠집은, 도료가 스며들어, 안정적인 도막 형성의 장해가 된다.

이 때문에, 도포 헤드의 선단 부분에 흠집이 들어가기 어렵게 하는 것이 요망되고 있고, 구체적으로는, 도포 헤드의 재료를 초경합금으로 하는 것이 제안되었다 (예를 들어, 특허 문헌 1).

그러나, 도포 헤드 전체를 초경합금으로 하는 것은, 비용이 들고, 또, 기계 가공성이 낮기 때문에, 현실적이지 않다. 그 때문에, 도포 헤드의 선단 부분만을 초경합금으로 하는 것이 제안되었는데 (예를 들어, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3), 선단 부분의 슬롯 폭을 균일하게 하도록 조립하는 것은 용이하지 않다. 특히, 조립 초기에는, 조립이 정밀하게 이루어지고 있었다고 해도, 도포 작업을 반복하는 동안에, 그 부재 간의 열 팽창의 차이에서 발생되는 응력 등에 의해, 경시 변화되기 쉬워진다. 더욱, 조립에 있어서는, 부재 간에 미소의 간극이 생기고 쉽고, 도료가 이 간극에 침투하여, 도포 조건을 바꿀 우려도 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-301044호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2002-224607호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2004-261678호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명에서는, 이상과 같은 것을 고려하여, 효과적으로 헤드의 선단 부분만의 경도를 향상시킨 도포 헤드를 제공한다. 이로써, 선단 부분의 마모를 억제하여, 도막을 안정적으로 형성시킬 수 있도록 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 있어서의, 도포 헤드는, 선단 부분에 효과적으로 초경합금으로 이루어지는 부재를 배치하고, 또한, 도료가 침투하는 간극을 발생시키지 않도록 이들 부재를 끼워 넣는 것으로 한다. 즉, 그 선단 부분에 소정 두께의 초경합금을 코팅한 것을 특징으로 할 수 있다. 이 초경합금은, 탄화 텅스텐 (WC) 을 함유하는 서멧이어도 된다. 또한, 이 코팅은 용사에 의해 실시할 수 있다. 따라서, 용사되는 용사 재료는, 탄화 텅스텐 (WC) 을 함유하는 서멧이어도 된다.

보다 구체적으로는, 이하와 같은 것을 제공한다.

(1) 시트 형상 부재에 도막을 형성하기 위해 도료를 공급하는 도포 헤드로서, 그 시트 형상 부재에 대한 도포 방향에 대해서 거의 직각인 방향으로 연장되는 슬롯을 갖는 슬롯식 도포 노즐과, 그 도포 노즐을 유지하는 도포 헤드 본체를 포함하고, 그 도포 노즐은, 그 슬롯을 규정하는 소정의 폭으로 대항하는 2 개의 노즐 선단 부재를 가지고, 그 노즐 선단 부재의 적어도 상기 시트 형상 부재 또는 판상 부재에 면하는 부분에 용사에 의한 초경합금 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 헤드.

(2) 상기 도포 노즐의 기재는, 스테인리스 금속으로 이루어지고, 그 위에 상기 초경합금 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 도포 헤드.

(3) 시트 형상 부재 또는 판상 부재에 도막을 형성하기 위해서 도료를 공급하는 도포 헤드의 슬롯식 도포 노즐의 초경 가공 방법으로서, 도포 헤드 선단에 초경합금을 용사한 후, 연마하여 소정 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 초경 가공 방법.

(4) 판상 워크에 도막을 형성하기 위한 슬롯식 도포 노즐이고, 노즐 선단 부분에 초경합금을 용사하여 형성한 것을 특징으로 하는 도포 헤드.

(5) 상기 도포 헤드는 본체 부분을 스테인리스, 선단 부분이 초경합금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 에 기재된 도포 헤드.

(6) 판상 워크에 도막을 형성하기 위한 슬롯식 도포 노즐의 초경 가공 방법으로서, 도포 헤드 선단에 초경합금을 용사한 후, 연마로 형상을 정돈하는 초경 가공 방법.

여기서, 용사는 치밀한 용사막을 형성할 수 있는 폭발 용사, 고온 연소 가스에 의한 용사, 플라즈마 용사 등을 포함해도 된다. 또, 필요에 따라 봉공 처리를 실시할 수도 있다

도 1a 는 선단에 초경합금을 용사한 도포 헤드를 피도포 부재와 함께 나타낸다.

도 1b 는 선단에 초경합금을 용사한 도포 헤드의 단면을 포함하고, 피도포 부재와 함께 나타내는 사시도이다.

도 2a 는 도포 헤드 선단부의 용사 전의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.

도 2b 는 도포 헤드 선단부의 용사 후의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.

도 2c 는 도포 헤드 선단부의 연마 후의 상태를 나타내는 개략 단면도이다.

도 3 은 도포 헤드의 상세 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 4a 는 본 발명의 실시예에 있어서 사용한 제트 코트의 총 부분의 개략을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

도 4b 는 본 발명의 실시예에 있어서 사용한 제트 코트에 사용하는 총의 개략을 모식적으로 나타내는 측면도이다.

도 5a 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 피막의 일반 특성을 리스트로 한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5b 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-10713) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5c 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-03084) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5d 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-1305) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5e 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-10718) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5f 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-1301) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5g 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-3092N) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5h 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-12006) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5i 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-11811) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 5j 는 본 발명에 바람직하게 사용되는 용사 재료 (TS-20142NB) 의 특성을 정리한 데이터 시트를 나타내는 도면이다.

도 6 은 종래의 도포 헤드를 나타내는 사시도이다.

도 7 은 도포 헤드에 발생하는 흠집을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

20 : 도포 헤드 21, 22 : 분할 헤드

21a, 22a : 선단부 23 : 심

26 : 공동(空洞)부 27 : 슬롯

42 : 용사 코팅

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 1 은, 초경합금을 용사한 선단 부재를 포함하는 도포 헤드의 단면도를, 모식적으로 나타낸 피도포 부재와 함께 나타낸다. 도 2a 로부터 2C 는, 도포 헤드의 선단 부재에 초경합금 가공이 이루어지는 모습을 단계적으로 나타낸다. 도 3 은, 도포 헤드의 상세 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1a 내지 도 3 을 참조하면서, 액정 기판 (4) 에 도포를 행하는 도포 헤드를 바람직한 예로서 들어 이하에 설명한다. 도 1a 및 1B 에 있어서, 하부에 좌 우로 연장되는 시트 형상의 액정 기판 (4) 이 배치되고, 그 위에 도포 헤드 (20) 가 배치되어 있다. 액정 기판 혹은 도포 헤드 (20) 는, 도면 중 오른쪽에서 왼쪽 (또는 왼쪽에서 오른쪽) 으로 상대 이동되고, 도막이 왼쪽에서 오른쪽 (또는 오른쪽에서 왼쪽) 이 형성되어 간다. 도 1a 에서는, 설명을 위해 도포 헤드 (20) 의 선단에서 액정 기판 (4) 의 상면까지 크게 떨어져 그려져 있지만, 실제로는 보다 짧은 거리 D (예를 들어, 50∼150㎛) 간격을 두고, 액정 기판 (4) 에 도포된다 (도 1b). 그 때문에, 액정 기판 (4) 의 상면과 도포 헤드 (20) 의 선단부의 직접 또는 간접적인 접촉이 발생하는 경우도 있을 수 있어, 도포 헤드 (20) 선단부의 마모나 흠집이 발생할 수 있는 것이다.

도포 헤드 (20) 는, 소정의 간격을 두고, 서로 대항하는 분할 헤드 (21 및 22) 로 이루어진다. 이 2 개의 분할 헤드 (21, 22) 는, 각각 가늘고 긴 직육면체 형상의 금속 (스테인리스) 제 블록으로 이루어진다. 분할 블록 (21, 22) 사이의 소정 간격은, 심 (23) 을 협지함으로써 규정할 수 있다. 분할 블록 (21, 22) 은, 거의 평행하게 대항하는 면을 가지고, 이들 면은 거의 수직으로 하방으로 연장되고, 또, 거의 수평으로 각각의 분할 블록 (21, 22) 의 폭 방향으로 연장된다. 도포 헤드 (20) 는, 각각 하방에 예각상으로 돌출하는 날끝부를 상기 대항하는 각각의 면을 유지하도록 구비한다. 즉, 도포 헤드 (20) 는, 날끝의 선단 에지가 상기 서술한 대항하는 면의 하방의 선단 에지가 되도록, 분할 블록 (21, 22) 의 두께가 서서히 얇아지고 있다.

이 도포 헤드 (20) 의 하단 노즐부가 되는, 분할 블록 (21, 22) 각각의 선단 부 (21a, 22a) 는, 액정 기판 (4) 의 폭 (도포 헤드의 주행 방향과 직교하는 방향에 있어서의 액정 기판 (4) 의 길이) 을 초과하는 길이를 갖도록 거의 수평으로 형성되어 노즐부가 된다. 선단부 (21a 및 22a) 는, 상기 서술한 바와 같이 소정의 간격으로 대항하고 있다. 이들 선단부 (21a 및 22a) 로 규정되는 소정의 간격으로 이루어지는 슬롯 (27) 으로부터, 도료를 단위 시간 당 소정량 (예를 들어, 일반의 액정 기판에서는, 약 2cc/sec) 유출시킴으로써, 균일한 도막을 형성한다.

슬롯 (27) 의 소정 간격은, 분할 블록 (21, 22) 에 의해 협지되는 심 (23) 에 의해 규정할 수 있다. 심 (23) 은, 도 3 에 도시되는 바와 같이, 평면에서 볼 때 コ 자 형상으로 펀칭된 박판으로 이루어지고, 그 コ 자 오목부의 변부 (23a, 23b) 는, 2 개의 분할 헤드 (21, 22) 사이에 심 (23) 이 협지되었을 때, 이들 2 개의 분할 헤드 (21, 22) 사이에 소정 간격의 간극을 유지한다. 이 간극에 의해 슬롯 (27) 이 형성된다. 심 (23) 의 두께는, 이 슬롯 (27) 의 간극의 크기를 결정한다. 즉, 분할 헤드 (21 및 22) 가 각각의 볼트 구멍 (51, 52) 및 심 (23) 의 볼트 구멍 (53) 을 통과하는 체결 부재로서의 볼트 (60) 및 너트 (61) 에 의해 체결되었을 때, 심 (23) 의 두께가 실질적으로 슬롯 (27) 간극의 간격이 된다.

일방의 분할 헤드 (21) 의 상부에는, 그 폭 방향 (도포 헤드 (20) 의 폭 방향) 의 거의 중앙에, 도포액 (또는 도료) 을 이루는 액체 등을 주입하기 위한 액체 주입구 (24) 가 형성되고, 그 길이 방향의 양단부 근처에, 공기 배출구 (34) 가 각각 형성되어 있다. 이들의 액체 주입구 (24) 및 공기 배출구 (34) 는, 각각, 통공 (25) 에 의해, 분할 헤드 (21) 중간부 또는 내부에 형성된 공동부 (26) 에 연통되어 있다. 공동부 (26) 는, 분할 헤드 (21) 의 폭 방향으로 연장되고, 액체 주입구 (24) 로부터 주입된 액체 등은, 거의 중앙부로부터 양단부로 폭 방향으로 흐른다. 이 때, 공동부 내에 남아 있는 공기는, 통공 (25) 을 통과하여, 공기 배출구 (34) 로부터 배출된다. 이와 같이 하여, 공동부 (26) 는, 이와 같이 주입된 액체 등을 그 공동부 내로 유지할 수 있다.

공동부 (26) 는, 슬롯 (27) 에 연통되어 있고, 공동부 (26) 내의 액체는, 슬롯 (27) 에 의해 일정한 두께로 되어, 슬롯 (27) 하방의 선단 개구부 (28) 로부터 토출된다. 이 슬롯 (27) 의 선단 개구부 (28) 는, 도포 헤드 (20) 의 하단 노즐부의 노즐구를 형성한다.

상기 분할 헤드 (21, 22) 각각의 대항하는 면의 선단부 (21a, 22a) 는, 용사에 의한 코팅 (42) 이 각각 행해져 있고, 면 조도가 세밀하고, 또, 폭 방향의 변형도 적게 되어 있다. 예를 들어, 선단부 (21a, 22a) 에 부착된 용사 피막 (42a, 42b) 의 표면 조도는, JIS 에 의한 측정으로, Ra 로 예를 들어 0.1∼0.2㎛, 보다 바람직하게는 0.025∼0.05㎛ 이다. 슬롯 (27) 의 간격은, 심의 두께가 ±0.1μ, 헤드의 이음면이 2㎛ 이내가 되고, 최대라도 2.1㎛ 이하가 된다. 따라서, 이 범위로부터 면 조도나 간격이 벗어나면, 균일한 도막 형성이 곤란해져 바람직하지 않다. 흠집이 발생하면, 토출 도료의 폭 방향으로 불균일이 발생되기 쉬워지고, 도막에 줄무늬가 생기기 쉬워진다. 따라서, 균일한 도막 형성이 곤란해지는 것이다. 이와 같은 흠집은, 도료를 바르는 공정에 있어서, 피도장 대상물 인 액정 기판 (4) 의 표면 요철이나, 표면 상의 오염 등 이물질, 나아가서는, 도료 중의 고형물 등과의 접촉이나 슬라이딩에 의해 발생할 수 있다. 본 실시예에서는, 스테인리스제의 도포 헤드 날끝 부분에 더욱 초경합금을 용사에 의해 코팅하고 있고, 경도가 높아, 이와 같은 흠집이 발생하기 어렵다.

도 2a 내지 2C 에 분할 헤드 (21) 에 대한 용사 순서를 설명한다. 먼저, 도포 헤드의 분할 블록의 기재 형상을 기계 가공 등에 의해 형성한다. 이 때, 도포 헤드 칼끝에 용사하는 부분을 미리 홈 (44, 46) 을 형성하여 두께가 얇게 형성하는 것이 보다 바람직하다 (도 2a). 선단부의 외측 (42C) 또는 내측 (42b) 에 단차가 생기기 어려워지기 때문이다.

상기 홈 (44, 46) 등의 부분에 초경합금을 용사하면, 도 2b 와 같이 칼끝 부분이 약간 둥그스름해진 형상 (48) 이 될 수 있다. 약간 두껍게 용사하는 것은, 얇으면 이후의 연마 공정에서는 제거할 수 없는 흠집이 발생할 우려가 있기 때문이다. 이 때 옵션으로서 봉공 (封孔) 처리를 할 수 있다. 열린 구멍이 흠집의 기점이 될 수도 있고, 또, 불필요한 도료의 침투를 방지하기 위해 일반적으로 유효하다고 생각할 수 있다.

다음으로, 선단 부분을 연마하고, 요구되는 형상으로 마무리한다 (도 2c). 또한 봉공 처리를 실시하여 다시 표면의 정밀 연마를 하는 것도 가능하지만, 필수의 요건은 아니다. 최종적으로 얻어지는 용사 피막의 두께는 약 0.4mm 이었다. 이 두께는, 0.2mm 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3mm 이상이다. 또, 이 두께는, 1mm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.8mm 이하이다. 두께가 너무 얇으면 내마모성이 충분하지 않고, 너무 두꺼우면 피막의 박리 우려가 있으며, 또, 용사로 부여되는 최적의 막 두께를 크게 초과하게 되기 때문이다. 분할 헤드 (22) 도 동일한 순서로 제작하고, 이들을 심 (23) 을 개재하여 볼트 등으로 체결하여 도포 헤드를 형성한다.

이와 같이 제작함으로써, 상이한 재질의 접합 부분에 도포액이 들어가지도 않고, 흠집이 발생하기 어려운 도포 헤드가 완성된다.

도 4a 는, 본 발명의 실시예에 있어서, 바람직하게 사용될 수 있는 HVOF (High Velocity Oxy-Fuel) 용사법에 사용되는 총 부분 (100) 의 단면을 나타내고 있다. 라발 노즐 (Laval Nozzle) 로부터, 오른쪽의 기판 (112) 을 향해 음속의 5 배나 되는 고속의 용사 재료를 함유하는 가스가 분사되어, 코팅 피막 (114) 을 형성한다. 이 고속의 가스 중에 마름모꼴형상인 것 (110) 이 몇 개 나열되어 있지만, 쇼크 다이아몬드 (Shock Diamonds ; 110) 로 불리는 것이다. 이와 같은 고속의 가스는, 화살표 (106) 로 나타나는 바와 같이 산소 및 연소 가스 (예를 들어 프로필렌) 가 총 부분 (100) 에 보내져, 고압의 산소 및 프로필렌의 연소 가스가 초고속염을 발생시킴으로써 얻어진다. 중앙의 화살표 (104) 가 나타내는 바와 같이 용사 재료 (분말) 가 공급되고, 프레임 중앙에서 가열, 용해 가속된다. 연소 온도는, 예를 들어, 2700℃ 가 되는 경우도 있고, 그 프레임 속도는 1500m/sec 에 이른다. 화살표 (108) 로 나타내는 바와 같이 압축 공기가 보내져, 이 고온으로부터 노즐 (102) 등을 지키는 기능을 한다. 상기 서술하는 바와 같이, 음속을 초과하므로, 쇼크 다이아몬드 (110) 를 볼 수 있고, 그 운동 에너 지에 의해, 기재에 편평한 용사 피막을 형성할 수 있다. 따라서, 초치밀성을 가져 촘촘한 용사 표면이 되고, 고밀도 강도이므로 높은 결합력을 얻을 수 있으며, 저잔류 응력이 되므로 기재의 상변화가 적다는 특징이 있다.

이와 같은 용사 시스템에는, 제트 코트 (JET KOTE) 용사 시스템이 포함된다. 이 제트 코트는, 1980년대 초 Browing Engineering Co. (미국) 에 있어서, Union Carbide Co. (미국) 의 d-gun 에 대항하여 개발된 새로운 고에너지 가스 용사법이다. 특히, 마하 5 전후의 극초음속 제트 연소 가스류에 의해, 매우 정확하게 고밀도의 분말 용사가 가능하다. 또한, 탄화물계 서멧 및 초합금 재료의 용사에 특히 적합하고, 이 분야의 재료에 대해서는 종래의 플라즈마 용사법에 비해, 더욱 우수한 고밀도, 고밀착력의 피막을 형성시키는 것이 가능하다.

도 4b 에 그 제트 코트의 총의 개략을 측면에서 본 것으로 나타낸다. 총 본체 (103) 로부터 오른쪽으로 연장되는 포신 (101) 의 선단으로부터, 고속의 연소 가스류 (111) 에 분말의 용사 재료가 옮겨져, 기판 (112) 에 피막 (114) 이 형성된다. 이 고속의 연소 가스류는, 연소 가스 공급구 및 산소 공급구로부터 공급되는 연소 가스 및 산소가 연소실 (105) 에서 연소되어 발생하게 된다. 이와 같이, 그 고속 가스류에 의한 고밀도, 고밀착력이 특징이기 때문에, 기판 (112) 의 표면과 가스류의 각도가 중요하고, 가능한 한 직각인 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예와 같이, 3 개의 직교하는 면에 용사 피막을 만들기 위해서는, 각각의 면에 적절한 방향에서 상기 서술한 총에 의한 용사를 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 워크 혹은 총을 각각 적합한 위치에 고정시키고, 필요에 따라 어느 하나를 기판 표면에 평행한 방향으로 슬라이드하는 것이 바람직하다.

도 5a 는, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 용사용 재료를 정리한 데이터 시트를 나타낸다. 이들 재료 이외에 바람직하게 사용되는 것이 있다. 크게 나누면, 탄화물 서멧과 금속·합금의 2 개로 분류된다. 탄화물 서멧은, 사용 한계 온도가 비교적 낮기는 하지만, 경도가 비교적 높아, 본 발명의 실시예에 사용함으로써 바람직한 것을 알 수 있다. 즉, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 마모되어 긁힌 흠집이 발생하는, 이른바 어브레시브 마모이므로, 경도의 높이가 크게 공헌한다고 생각할 수 있다. 더욱, 기공률이 0.5% 이하로 비교적 낮고, 도료의 침입이 발생하기 어렵다. 또, 도료가 부식성인 것이면, 내식성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

각각의 성분의 보다 상세한 특성을 정리한 데이터 시트를 도 5b 내지 5J 에 나타낸다. 이들 중에서, 또는, 이들 이외의 것에서 바람직한 재료로부터, 혹은, 그들의 조합을 사용하여, 상기 서술한 바와 같은 용사를 행하고, 헤드 선단의 초경 가공을 행하면, 마모를 크게 감소시키는 것이 가능하고, 도막의 균일 생성에 절대적인 효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 시트 형상 부재에 도막을 형성하기 위해 도료를 공급하는 도포 헤드로서,

   그 시트 형상 부재에 대한 도포 방향에 대해 거의 직각인 방향으로 연장되는 슬롯을 갖는 슬롯식 도포 노즐과, 그 도포 노즐을 유지하는 도포 헤드 본체를 포함하고,

   그 도포 노즐은, 그 슬롯을 규정하는 소정의 폭으로 대항하는 2 개의 노즐 선단 부재를 가지고,

   그 노즐 선단 부재의 적어도 상기 시트 형상 부재 또는 판상 부재에 면하는 부분에 용사에 의한 초경합금 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도포 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도포 노즐의 기재는, 스테인리스 금속으로 이루어지고, 그 위에 상기 초경합금 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도포 헤드.
3. 시트 형상 부재 또는 판상 부재에 도막을 형성하기 위해 도료를 공급하는 도포 헤드의 슬롯식 도포 노즐의 초경 가공 방법으로서, 도포 헤드 선단에 초경합금을 용사한 후, 연마하여 소정 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 초경 가공 방법.

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