TWI260249B - Nozzle for processing machine, contact chip for welding, method for manufacturing nozzle for processing machine and method for manufacturing contact chip for welding - Google Patents

Description

1260249 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於一種提升在嚴酷條件下使用之加工機 用喷嘴、熔接用接觸片等零件的長壽命化之技術。 【先前技術】 是對該壓 性的加工 該能量， 電能量反 如於工件 專利文獻 明，乃提 技術（例 專利文獻 以往’放電表面處理技術係以對金屬粉末或 粉末、或是陶瓷粉末壓縮成形而成的壓粉體，或 粉體進行加熱處理後的壓粉體作為電極，並於油 液中，於電極及工件之間產生脈衝狀放電，藉由 於工件表面上形成由電極材料或是電極材料因放 應生成的物質所組成的覆膜之技術，其可作為例 表面上形成硬質碳化物覆膜的方法（例如，參照 1、專利文獻2及專利文獻3 )。 此外，關於熔接用喷嘴、熔接用接觸片的發 出一種以延長喷嘴及接觸片的使用壽命為目的: 如’參照專利文獻4、專利文獻5、專利文獻6及 專利文獻1 曰本國際公開第99/58744號公報 專利文獻2 曰本國際公開第01/05545號公報 專利文獻3 日本國際公開第01/23640號公報 專利文獻4 315553 5 1260249 曰本特開平3-291 1 69號公報 專利文獻5 曰本特開昭61_2661 89號公報 專利文獻6 專利文獻7 曰本特開昭6 1-1 1 1 783號公報 接觸片雷嘴、溶射用喷嘴、溶接用噴嘴、㈣ -條件=用在熱或是溶融材料的喷錢物。 因而使用哥命較為短暫。因此，這此受 件的父換作業極A 一 為頻繁。亦即，一般來說每隔數天，若^ 哥力較短者則每隔數小時，必須交換零件。 。己載於上述專利文獻的 & 使用壽命而研究者… 二乃為认長足些零件^ 中，存在有難、、去、、，於圮載於上述專利文獻的技# 、以達到這些零件的使用壽命的改善效果的厂 =善=酷:件下來一”二 仍有更進一步改善的空間。 本發明乃鑑於上述問是 提供一種可大…門喊而創作者，本發明的目的在% t 改善在嚴赌條件下來使用之加工機用嘖 ‘、熔接用接觸片等零件 嘴 之加工機㈣嘴、@ 具備長使用壽4 【發明内容】 接用接觸片及這些零件的製造方法。 本發明的加工機用喷嘴的特徵為， 形成硬質陶瓷的覆膜。 蜀甘材表面上 315553 6 1260249 根據此發明，藉由在加工機用噴嘴的金屬母材表面上 形成硬質陶瓷的覆膜，可使此加工機用喷嘴的表面不容易 損傷，並具備更佳的耐熱性。藉此，於本發明的加工機用 喷嘴中，可防止因與加工中的工件退回之際的接觸所造成 的損傷、或是因熱而產生變形等導致使用壽命的降低，而 達到長使用壽命的目的。 因此，本赉明的加工機用噴嘴可於長時間連續使用， 因而可實現作業量的大量減少及成本的降低之效果。 此外，本發明的加工機用噴嘴的較理想的實施形態 為，於硬吳陶瓷的覆膜上，形成由Cr (鉻）、Ni (鎳）、以 (鐵）、W (鎢）、Mo (鉬）所組成的群中選出的一種以上 的金屬元素為主成分之覆膜。 如此的加工機用噴嘴的表面不容易損傷’並具備更佳 的耐熱性，此外，亦難以附著噴濺物。藉此，於本發明的 加工機用喷嘴中，彳防止因與加工中的工件退回之際的接 觸所造成的損傷、或是因熱而產生變形、或是因喷濺物的 附著及剝洛而造成變形或是噴口的阻塞等導致使用壽命的 降低，而達到長使用壽命的目的。 因此’本發明的加工機用噴嘴可於長時間連續使用， 因而可實現作業量的大量減少及成本的降低之效果。 此外，上述硬質陶曼的覆膜，較理想為採用將以容易 碳化的金屬粉末、或是金屬碟化物的粉末為主成分的粉末 予以i缩成形之壓粉體電極於加工液中，#由放電表面處 理來形成。藉由如此的放電表面處理所形成的硬質陶究的 315553 7 1260249 以剝落的特徵，因此具 延長效果。因此，藉由 陶瓷的覆膜，可實現具 覆膜，由於具備優良的密接性且難 備優良的加工機用噴嘴的使用壽命 具備因放笔表面處理所形成的硬質 備極長使用哥命的加工機用喷嘴。 【實施方式】 以下，基於圖式來詳細說明本發明的加工機用喷嘴、 炼接用接觸片及其製造方法的實施形態。本發明並不限定 於以下的敘述，只要是在不脫離本發明的要旨的範圍内均 可適當地進行變更。此外，於附加的圖式中，為了方便理 解’各個零件的縮圖比例有時會有所不同。 實施形態1 第1圖係說明本發明的實施形態1之雷射加工用喷嘴 1 0之概略剖視圖。首先採用第i圖來說明雷射加工用噴嘴 10的構成。如第丨圖所示，本實施形態之雷射加工用噴嘴 10疋於以金屬母材的銅、鐵或銘為主成分之雷射加工用噴 嘴本體1的表面上，形成有硬質陶瓷的覆膜的丁1(：：(碳化 欽）的覆膜2 ’然後再於硬質陶瓷的覆膜的Tic的覆膜2 上’形成鎳鉻電鍍（Nickle Chrome Plating )層3來作為 金屬覆膜。於雷射加工用喷嘴中，通過雷射光束4及助 燃氣體6之貫通孔7係設置於雷射加工用噴嘴1 〇的大略中 、部’雷射光束4及助燃氣體6通過此貫通孔7而被供應 至機材5的方向。 以往’一般而言雷射加工用喷嘴是由以銅為主成分的 材料來製作。然而，於雷射加工中，因與加工中的工件退 8 315553 1260249 回之際的接觸所造成的損傷、或是因熱而產生變形、戋是 因噴濺物的附著及剝落而造成變形或是喷口的阻塞等導致 使用奇命的降低，而使使用壽命變短。 因此’本實施形態之雷射加工用噴嘴1 〇係具備：以 金屬母材的銅、鐵或是鋁為主成分之雷射加工用噴嘴本體 U形成於該雷射加工用噴嘴本體i的表面上之硬質陶瓷: 设膜的Tic ( ；5厌化鈦）的覆膜2 ;以及形成於該Tic (碳化 餘）的覆膜2上之鎳鉻電鍍層3所構成。 藉由上述構成，本實施形態之雷射加工用噴嘴1 〇的 表面不谷易彳貝傷，並具備更佳的耐熱性，且難以附著噴濺 物。藉此，於本發明的加工機用噴嘴中，可防止因與加工 中么的工件退回之際的接觸所造成的損冑、&是因熱而產生 艾幵乂、或疋因喷濺物的附著及剝落而造成變形或是噴口的 阻塞等導致使用壽命的降低，而達到長使用壽命的目的。 亦即本貝施幵》悲之雷射加工用喷嘴1 〇的使用壽命 極長’並且可長時間連續使用，因此，可實現交換作業量 的大量減少及成本的降低。 在此，硬質陶瓷的覆膜為維克（vicker)硬度10⑽以 上的陶瓷材料。如此的硬質陶瓷的覆膜，除了碳化鈦（Tic) 以外的材料，還可採用氮化鈦（TiN)、碳化石夕（sic)、碳 化石朋（B4C )、石厌化鉻（Cr3c2等）、碳化釩（)、碳化結 (>ZrC)、^Ut^“NbC 等）、碳化鉬（MoC 等）、碳化鎢（Wc) 等。其根據本發明的實驗結&，以碳化鈦（Tic)作為硬 貝Π瓷的h况下’可知到雷射加工用噴嘴丨〇的使用壽命延 9 315553 1260249 長的最佳效果。 此外，形成於硬質陶次从母 鉻之外貝陶瓦的覆獏上的金屬覆膜，除了鎳 (鎢） ^ (鉻）、川（鎳）、Fe (鐵）、w 4疋M〇 (鉬)等令 覆膜，亦可得到π样為主成分之金屬材料的 千數。 7的效果。這些金屬元素的熔點均為一 千數百以上，共通性w點 然後，於h、十、人η _ ψ . . 、 、’屬凡素中，Cr、Mo、W為於高溫下會 $成虱化物而可發揎們、、典以 曰 此全Μ -本也^ π，月性之材料。因此，藉由採用以這 物的附著。 王屬材枓之覆膜，可有效防止喷濺 雷射加工用啥tl皆彳η Λ人田

每h㉟* 10的攻外層表面的金屬覆膜（於本 只知形態中為鎳鉻電鲈彳M r L 1)的形成方法，可採用電鍍或是蒸 錄寺種種方法。而雖麸此 ,θ …、此至屬覆膜的形成方法有所不同， 但疋關於雷射加工用噴喈 、鳥10的使用壽命的延長並無太大 差異。 另一方面’雷射加工 贺^本體1與金屬覆膜之間的 中:層之硬質陶竟的覆膜’、經由本發明的 =所述的放電表面處理的方法，最具使用壽命延長的效 所謂的放電表面處理， 乃於日本國際公開第99/58744 唬冊、及日本國際公開第〇 咏 i545唬冊、及日本國際公開 弟0 1 /23 640號冊所揭示的方 十a人p 的方去，乃在將以容易碳化的金屬 寺刀末、或疋金屬碳化物的粉太 , 拐末為主成分的粉末予以壓縮成 形之壓粉體，或是對該壓粉體 菔進灯加-處理後的壓粉體與 315553 10 1260249 工件之間’於加工液中施加電麼並產生脈衝狀放電，而於 工件的表面上，形成使電極材料碳化所形成的金屬碳化物 的覆膜。 由此放電表面處理而形成的硬質碳化物的覆膜，具有 優良的密接性及難以剝落之特徵。這是因為於覆膜表面上 硬質碳化物較多，而呈右p,左$人y 傾斜性之故。八有部母材的比例愈高之 第圖，員不於由鋼材所構成的工件上形成丁⑷覆膜時 ^ 面知片。於第2圖中’ Μ線為TiC覆膜形成前的機 母材）表面的位置。此外，S_S線為TiC覆膜形成後 的機材表面的位置。L Γ考腺么 置llL设膜係形成於S-S線及Β-Β線之 *的區或C方；第2圖_，B-B線右側的區域D為Tic覆 膜形成後的機材（母材）表面的位置。 此外’沿著第2圖中之線L_L重疊顯示，關於^_κ ^ ’進行組成分析後的鐵及鈦的包含比例之特性 、本勺。丨面妝片。特性曲線的強度是以顯示於第2圖的照 片左側之縱軸（a.u.)表示。於第2圖巾，特性曲、線i( F4 〇 )乃顯示鐵的包含比例，此值愈高則鐵的含有量愈多。 此1卜，特性曲線1 (Ti-Ka )乃顯示鈦的包含比例，此值 愈南則鈦的含有量愈多。 從第2圖可得知，愈接近機材表面，欽元素愈多，且 母材的鐵元素（Fe)會漸漸增多。此外，於機材的最外面 ，面附近Ti-K α的強度下降的情形乃因試驗片的邊緣鬆 政之故，於貫施之際，於最表面上Ti會增多。 315553 11 1260249 接著’基於評估試驗的結果更具體地說明本發明。以 下乃針對，藉由上述放電表面處理，於銅所構成的雷射加 工用噴嘴本體上形成Tic覆膜之後，再於該Tic覆膜上施 加鎳鉻電鍍之銅製的雷射加工用噴嘴，進行使用壽命的評 估試驗的情況來說明。 評估試驗乃採用以下所示的4種樣本來進行。 <雷射加工用喷嘴> (樣本1 ) 鋼製的雷射加工用喷嘴（習知物品） (樣本2 ) 於銅製的雷射加工用噴嘴的矣而μ Α ⑺貝角日J衣曲上轭加鎳鉻電 (樣本3 ) 藉由放電表面處理，於銅製的雷射加工用噴嘴的表面 上形成TiC覆膜者 、、义 (樣本4 ) 藉由放電表面處理，於銅製的雷射加工用噴嘴的表面 上形成TiC覆膜之後’再於上方施加錄鉻電梦者 ΰ平估内各及使用舞命（以樣本1的係士 尺用哥命為1時的 比較）如第1表所示。 315553 12 1260249 第 1表 評估内容 使用壽命 樣本1 銅製的雷射加工用喷嘴（習 知物品） 較軟，容易損傷，喷錢物 容易附著 1 樣本2 於銅製的雷射加工用喷嘴的 表面上施加錄鉻電鍍者 雖然表面較硬，但是與樣 本1相同 1.5 樣本3 藉由放電表面處理，於銅製 的雷射加工用喷嘴的表面上 形成TiC覆膜者 雖然表面較硬，但是於附 著喷濺物的長時間使用 下，覆膜會剝落 2 樣本4 藉由放電表面處理，於銅製 的雷射加工用喷嘴的表面上 形成Tie覆膜之後，再於上 方施加鎳鉻電鍍者 雖然表面硬度比樣本3 低，但是不易損傷，喷濺 物亦不易附著 50 如第1表所示，於樣本2(於銅製的雷射加工用喷嘴的 表面上施加鎳鉻電鍍者），及樣本3(藉由放電表面處理，於 銅製的雷射加工用喷嘴的表面上形成TiC覆膜者）中，或多 或少可獲得使用壽命延長之效果。而於樣本2及樣本3的 比較中，樣本3可獲得較佳的使用壽命延長之效果。亦即， 藉由放電表面處理，於銅製的雷射加工用喷嘴的表面上形 成TiC覆膜，可獲得較佳的使用壽命延長之效果。 另一方面，樣本4(藉由放電表面處理，於銅製的雷 射加工用喷嘴的表面上形成TiC覆膜之後，再於上方施加 鎳鉻電鍍者）可得到比上述結果更佳的效果。樣本4的使 用壽命極長的原因可考慮如下。 雖然銅為熱導性佳的材質，但熔點較高。相對的，TiC 的熱導性較差，但熔點極高。若是熱導性較差的話會使局 部的溫度容易上升，而使喷濺物容易附著而成為覆膜損傷 的原因。然而，藉由放電表面處理所形成的覆膜，為具備 13 315553 1260249 上迷傾斜性的覆膜， ' •…"、曰儿Y风馬與熱爸 性佳的銅的成分融合之覆膜。因此，因熱所造成 猎由熔點極高的Tic成分來防止，❿雷射加工用噴:^ 的傳導，則可藉由熱導性佳的銅的成分 、秀 為理想的覆膜。 ”廣政’而4

然而，由放電表面處理而形成的硬質陶―充的覆膜 面粗糙度約4 1 〇 " m，而使得覆膜的厚度不均 X 然僅以硬質陶莞的覆膜亦可得到上述使雜 :射r是僅具備硬質陶㈣膜的話，並不見得=到 缉射加工用噴嘴的使用壽命運 〇 个句f彌補此不 疋’係糟由熔點相對較离的為# &人P _ 阿的鎳鉻荨金屬覆膜覆蓋由放雷矣 ^理而形成的硬質陶£的覆膜表面，此乃本發明的要^ 方；上述ό平估試驗中.，乃錄 歩你炎+ ό 乃知用銅製的雷射加工用喷嘴 f作為S射加工用噴嘴的本體的情況來說明， 婉 工用嗔嘴；即使於採用鐵叫製的雷射加 二”或“用…）製的雷射加 雷射加工用喷嘴的本體 η木作為 ㈣1兄’亦可獲得相同之效果。 口此，根據本發明，相較 可得到不容易損傷，且難、」+的运射加工用喷嘴， 射加工用喷嘴。 、以附者贺濺物之高使用壽命的雷 上述實驗乃藉由雷射進行板金 使在如鑽孔加工般之埶隹 、連績加工，而即 …、木中於f嘴而I、、土 樣本3的形態之喷嘴 、/去進入的加工中， ^亦可達到使用壽命的延長效果。這是 315553 14 1260249 因為’於鑽孔加工^，相較埶 .,^ # 、…、所W成的損害，加工中所 產生的毛&與噴嘴產生摩擦所造成的損害還要更大之故。 而對於此損害’僅以覆膜的硬度即可充分承受。 實施形態2 方;熔接中，亦與實施形態i中說明之雷射加工相同， 存在有炼接用噴嘴㈣接用接觸片會因熱或噴㈣^著 而造成之壽命變短的問題。 因此’與上述實施形態丨相肖，藉由㈣接用喷嘴或 '用接觸片的表面上形成硬質陶瓷的覆膜，@可延長使 =壽命。再者，藉由在硬質㈣的覆膜上形成預定的金屬 復膜，更可有效地延長使用壽命。藉&，可提供一種可以 長時間連續使m實現交換作業量的大量減少及成本 的降低之溶接用喷嘴及溶接用接觸片。 ^以下，針對實施形態2之熔接用噴嘴或熔接用接觸片 來力^說明。帛3圖係說明本發明的實施形態2之炼接用 喷高1 1及溶接用接觸片2 1之概略剖視圖。 首先採用第3圖來說明本實施形態之溶接用噴嘴11 及熔接用接觸# 2 1。如第3圖所示，本實施形態之熔接用 喷背U係於以金屬母材的銅、鐵或是鋁為主成分之熔接用 贺嘴本體12的表面上，藉由放電表面處理而形成硬質陶瓷 的设膜的TlC (碳化鈦）的覆膜13，然後再於硬質陶瓷的 设膜的TlC的覆膜1 3上，形成鎳鉻電鍍層1 4來作為金屬 此外’如第3圖所示，本實施形態之熔接用接觸片2 i 15 315553 1260249 係於以金屬母材的_、鐵或是銘為主成分之炼接用接觸片 本體22的表面上，藉由放電表面處理而形成硬質陶瓷的费 膜的Tic (碳化鈇）白勺覆膜23，然後再於硬質陶曼的覆= 的TiC的覆膜23上，形成鎳鉻電鍍層24來作為金屬覆犋。 然後，於熔接用接觸片2 1中，設置於長度方向貫通 中心部之貫通孔，並將熔接棒25配置於貫通孔。此外，於 熔接之際，於熔接用噴嘴u及熔接用接觸片2丨之間供鹿 遮敝氣體3 1。 ' 藉由上述構成，本實施形態之熔接用喷嘴丨丨及熔接 用接觸片21於熔接之際，具備更佳的耐熱性，此外，亦難 以附著喷濺物。因此，於熔接用喷嘴丨丨及熔接用接觸片 2 1中，可防止於熔接之際因熱而產生變形、或是因噴濺物 的附著及剝落而造成變形等所導致之使用壽命的降低，而 達到長使用壽命的目的。 亦即，本實施形態之熔接用喷嘴u及熔接用接觸片 21的使用壽命極長，並且可長時間連續使用，因此，可實 現交換作業量的大量減少及成本的降低。 在此，硬質陶瓷的覆膜與上述實施形態丨相同，可採 用碳化鈦（Tic)、氮化鈦（TiN)、碳化矽（Sic)、碳化硼 (B4c)、碳化鉻（Cr3C2等）、碳化鈒（vc)、碳化銼（ZrC)、 石反化鈮（NbC等）、碳化鉬（M〇c等）、碳化鎢（wc )等。 此外，形成於硬質陶瓷的覆膜的金屬覆膜，亦與上述 實施形態1相同，除了鎳鉻之外，可採用以Cr (鉻）、川 (錄）、Fe (鐵）、W (鶴）或Mo (鉬）等金屬元素為主成 315553 16 1260249 :之金屬材料的覆膜者。然後，於上述金屬 探用以Cr、W ^ φ 0、w為主成分的金屬材料之覆膜，可有六欠 防止噴濺物的附著。 > “ ’根據評估試驗的結果，更具體的說明本發 、、 +乃針對藉由上述放電表面處理，於由銅所構成的 溶接用噴嘴本體上形成TiC t膜之後，再於該TiC覆膜上 施加鎳鉻電鍍之銅製的雷射加工用喷嘴，進行使用壽命的 評估試驗的情況加以說明。 …此外，針對藉由上述放電表面處理，於由銅所構成的 熔接用接觸片本體上形成Tic覆膜之後，再於該Tic覆膜

上施加鎳鉻電鍍之銅製的雷射加工用喷嘴，進行使用壽命 的評估試驗的情況加以說明。 可〇P 砰估試驗乃分別採用以下所示的4種樣本來進行。 <溶接噴嘴> (樣本5 ) 鋼製的熔接喷嘴（習知物品） (樣本6 ) 於銅製的熔接喷嘴的表面上施加鎳鉻電鍍者 (樣本7 ) 稭由放電表面處理，於銅製的熔接噴嘴的表面上 TiC覆膜者 '氣 (樣本8 ) …、v —叹只角叼衣面j：

Tic覆膜之後，再於Tic覆膜之上方施加鎳鉻電鍍者 315553 17 1260249 關於以上的樣本，評估内容及使用壽命（以樣本5的 使用壽命為1時的比較）如第2表所示。 <熔接用接觸片> (樣本9 ) 銅製的熔接用接觸片（習知物品） (樣本1 〇 ) 於銅製的熔接用接觸片的表面上施加鎳鉻電鍍者 (樣本11 ) 藉由放電表面處理，於銅製的熔接用接觸片的表面上 形成TiC覆膜者 (樣本1 2 ) 藉由放電表面處理，於銅製的熔接用接觸片的表面上 形成TiC覆膜之後，再於Tic覆膜之上方施加鎳鉻電鍍者 關於以上的樣本，評估内容及使用壽命（以樣本9的 使用壽命為1時的比較）如第3表所示。 第2表 評估内容 使用壽命 樣本5 銅製的熔接喷嘴（習知物 品） 較軟，容易損傷，喷濺 物容易附著 1 樣本6 於銅製的炼接喷嘴的表面 上施加錄鉻電鍍者 雖然表面較硬，但是與 樣本5相同 1.5 樣本7 藉由放電表面處理，於銅製 的熔接喷嘴的表面上形成 TiC覆膜者 雖然表面較硬，但是於 附著喷濺物的長時間使 用下，覆膜會剝落 2 樣本8 藉由放電表面處理，於銅製 的熔接喷嘴的表面上形成 Tie覆膜之後，再於Tic覆 膜之上方施加鎳鉻電鍍者 雖然表面硬度不如樣本 7,但是不易損傷，喷濺 物亦不易附著 5 18 315553 1260249

評估内容 使用壽命 樣本9 銅製的熔接用接觸片（習知物 品） 較軟，容易損傷，喷濺 物容易附著 1 樣本10 於銅製的熔接用接觸片的表 面上施加鎳鉻電鍍者 雖然表面較硬，但是與 樣本9相同 1.5 樣本11 藉由放電表面處理，於銅製的 熔接用接觸片的表面上形成 Tie覆膜者 雖然表面較硬，但是於 附著喷濺物的長時間使 用下，覆膜會剝落 2 樣本12 藉由放電表面處理，於銅製的 熔接用接觸片的表面上形成 Tie覆膜之後，再於Tie覆膜 之上方施加鎳鉻電鍍者 雖然表面硬度不如樣本 11，但是不易損傷，噴 濺物亦不易附著 4 如第2表所示，於樣本6 (於銅製的熔接喷嘴的表面 上施加鎳鉻電鍍者），及樣本7 (藉由放電表面處理，於銅 製的熔接喷嘴上形成TiC覆膜者）中，或多或少可獲得使 用壽命延長之效果。而於樣本6及樣本7的比較中，樣本 7可獲得較佳的使用壽命延長效果。亦即，藉由放電表面 處理，於銅製的熔接噴嘴上形成TiC覆膜，可獲得較佳的 使用壽命延長效果。 另一方面，樣本8(藉由放電表面處理，於銅製的熔 接喷嘴上形成TiC覆膜之後，再於TiC覆膜之上方施加鎳 鉻電鍍者）可得到雖然不如雷射喷嘴般優良，但可獲得比 上述結果更佳的效果。 此外，如第3表所示，於樣本1 0 (於銅製的熔接用接 觸片的表面上施加鎳鉻電鍍者），及樣本11 (藉由放電表 面處理，於銅製的熔接用接觸片上形成TiC覆膜者）中， 19 315553 1260249 或多或少可獲得使用备人 于使用可〒延長效果。而於樣本1〇及樣本 1 1的比，中’樣本1 1可獲得較佳的使用壽命延長效果。 亦即’错由放電表面虚理 矿囟慝理，於銅製的熔接用接觸片上形成

TiC覆膜’可獲得較佳的㈣壽命延長效果。 另—方面，樣本12(藉由放電表面處理，於銅製的溶 接用接觸片上形成TiC覆膜之後，再於沉覆膜之上方施 加鎳鉻電鍍者）可得到比上述結果更佳的效果。 樣本8及樣本12的使用壽命極長的原因可考慮如 下。

雖然銅為熱導性佳的材質，但溶點較高。相對地，TiC 的熱導性車父差，但炫點搞古 ^ e -ll 蝽砧極问。右疋熱導性較差的話會使局 部的溫度容易上升，而使噴濺物容易附著而成為覆膜損傷 的原因。然而’藉由放電表面處理所形成的覆膜，為 上述傾斜性的覆膜，且較硬的Tic覆膜會立即成為與妓導 則圭的銅的，分融合之覆膜。因此’因熱所造成的炫融可 错由熔極同的Tlc成分來防止’而熔接噴嘴或是熔 接觸片的熱的傳導’則可藉由熱導性佳的的銅的成分J 擴散’而成為理想的覆膜。 然而’由放電表面處理而形成的硬質陶瓷的覆膜 面粗糙度約為…m’而使得覆膜的厚度產生不均。因此、 雖然僅以硬質陶曼的覆膜亦可得到上述使用壽命延 果’但是僅具備硬質陶变的覆膜的話，並不見得可以、, 溶接噴嘴或是料用接觸片的使用壽命延長的效果。為^ 方、稭由放毛表面處理而形成的硬質陶:是的覆 315553 20 1260249 :二：施加炫點相對較高的鎳鉻等金屬覆膜 明的要旨之一。 如 因此疋在熔接用接觸片巾’因為熔接的熱直接傳達， 此、j：谷接用接觸片會 u 運j數百C的高溫。一旦熔接用接觸 溫的話’則錦鉻電錄的覆膜中的Cr(鉻)會氧化， 著物難以㈣更可達到附 nf於J合接用接觸片的效果。 溶接用:乃以採用銅製的溶接噴嘴本體及 本體的情況來說明，狹而丄— ^ ^ 使於採用鐵（Fe)製㈣接噴^驗的確認結果可得知，即 式3 接贺嘴本體及熔接用接觸片本體， 來作為料噴嘴本^ =冑本體及溶制接觸片本體， 得相同效果。、a _用接觸片本體的情況，亦可獲 接觸^此可Ϊ據本發明’相較於以往的溶接喷嘴、炫接用 :片：传到高使用壽命的炫接喷嘴及炫接 =大I供—種可長時間連續使用，且可實現交換作掌 里的大置減少及忐太认晚^ 卜呆 實施形態3 的〜低之溶接噴嘴及炫接用接觸片。 表面1=種從喷嘴將炼融的材料喷出而附著於機材 1加=溶接中’亦與上述實施形態1所說明的 “加工相同’亦存在有炫射用嗔嘴 附著而造成使用壽命變短的問題。 Μ物的 。上述只施形態J相同’藉由在溶射用嘴嘴的 315553 21 1260249 表面上形成硬質陶瓷的覆膜，而可延長使用壽命。 藉由在硬質陶瓷的覆膜上形成預定的金屬覆膜，t 地延長使用壽命。因此，可提供一種可以長時間連奢 且可實現交換作業量的大量減少及成本的降低之落 嘴。 以下，針對實施形態3之熔射用噴嘴加以說罔 圖係說明本發明的實施形態3之熔射用噴嘴5丨之概 圖。 首先，採用第4圖來說明本實施形態/之熔射涠 51。如第4圖所示，本實施形態之熔射用噴嘴51僚 屬母材的銅、鐵或是鋁為主成分之熔射用噴嘴本體 面上，藉由放電表面處理而形成硬質陶瓷的覆膜的 化鈦）的覆膜53,然後再於硬質陶瓷的覆膜的Tic 53上，形成鎳鉻電鍍層54來作為金屬覆膜。 藉由上述構成，本實施形態之熔射用噴嘴5 i 之際，具備更佳的耐熱性，企匕外，亦難以附著喷_ 此，▲於此熔射用噴嘴51中，可防止於熔接之際因熱 之變形、或是因喷濺物的附著及剝落而造成變形寧 之使用壽命的降低，而相長使用壽命的目的。 ,亦即，本實施形態之熔射用噴嘴51的使用壽命 並且可長連績使用’目此，可實現交換作業躉 減少及成本的降低。 "於本實施形態中，硬質陶瓷的覆膜及形成於該 瓷的覆膜的金屬覆膜’可採用與上述實施形態"巨 22 1260249 料。 豕β估试驗的結果，更 以下乃钻蚪益丄 更具體况明本發明。 用喷喈太鱗 表面處理，於由銅所構成的熔射 銲終帝蚀 设之佼，再於該Tic覆膜上施加 “讀之銅製的炫射用喷 的情況來說明。 仃使用可7的汗估§式驗 坪估試驗乃分別按用 _ 〆卜ά 木用以下所不的4種樣本來進行。 〈丈谷射用噴嘴> (樣本1 3 ) 鋼製的熔射用喷嘴（習知物品） (樣本1 4 ) 於銅製的溶射用噴嘴的表面上施加鎳鉻電鑛者 (樣本15) 藉由放電表面處理，於銅製的熔射用喷嘴的表面上形 成Tic覆膜者 乂 (樣本1 6 ) 藉由放電表面處理，於鋼製的熔射用喷嘴的表面上形 成Tic覆膜之後，再於Tic覆膜之上方施加鎳鉻電鍍者> 關於以上的樣本，評估内容及使用壽命（以樣本B 的使用壽命為1時的比較）如第4表所示。 315553 23 1260249 第4表 評估内容 使用哥命 樣本Π 銅製的熔射用喷嘴（習知物 品） 較軟，容易損傷，喷濺 物容易附著 1 樣本14 於銅製的熔射用喷嘴的表面 上施加錄鉻電鍍者 雖然表面較硬，但是與 樣本13相同 1.5 樣本15 藉由放電表面處理，於銅製的 熔射用喷嘴的表面上形成 Tie覆膜者 雖然表面較硬，但是於 附著喷濺物的長時間使 用下，覆膜會剝落 2 樣本16 藉由放電表面處理，於銅製的 熔射用喷嘴的表面上形成 Tie覆膜之後，再於Tie覆膜 之上方施加鎳鉻電鍍者 雖然表面硬度不如樣本 15，但是不易損傷，喷 濺物亦不易附著 4 如第4表所示，於樣本1 4 (於銅製的炼射用喷嘴的表 面上施加鎳鉻電鍍者），及樣本15 (藉由放電表面處理， 於銅製的熔射用喷嘴上形成TiC覆膜者）中，可或多或少 可獲得使用壽命延長效果。而於樣本1 4及樣本1 5的比較 中，樣本1 5可獲得較佳的使用壽命延長效果。亦即，藉由 放電表面處理，於銅製的熔射用喷嘴上形成TiC覆膜，可 獲得較佳的使用壽命延長效果。 另一方面，樣本1 6 (藉由放電表面處理，於銅製的熔 射用喷嘴上形成TiC覆膜之後，再於TiC覆膜之上方施加 鎳鉻電鍍者）可得到但較上述結果還要優良的效果。 樣本1 6的使用奇命極長的原因可考慮如下。 雖然銅為熱導性佳的材質，但熔點較高。相對地，T i C 的熱導性較差，但炫點極高。若是熱導性較差的話會使局 部的溫度容易上升，而使喷濺物容易附著而成為覆膜損傷 24 315553 1260249 白勺原因 〇 妙、而 ’、。Λ、、、向，籍由放電表面處理所形成的覆膜，為具備 上：傾斜性的覆膜，且較硬的Tlc覆膜會立即成為與熱導 '生佳的銅的成分融合之覆膜。因&，因熱所造成的熔融可 :由熔點極高,"ic成分來防止，而熔射用喷嘴的熱的傳 導則可藉由熱導性佳的的銅的成分立即擴散，而成 想的覆膜。 ^而放龟表面處理而形成的硬質陶瓷的覆膜，矣 粗缝度約為1 η 1 ¢7 、1馮1〇以《1，而使得覆膜的厚度產生不均。因此， 、僅Μ硬貝陶瓷的覆膜亦可得到上述使用壽命延長的 ^但是僅具備硬質陶究的覆膜的話，並不見得可以達到 ^用喷嘴的使用壽命延長的效果…彌補此不足達： 猎由放電表面處理而形成的硬質 點相對較⑽… 再施加炫 于車又:的鎳鉻等金屬覆膜，此乃本發明的要旨之一。 /、疋在蛤射用喷嘴中，因為熔融材料的熱 t因此溶射用喷嘴會達到數百。C的高溫。一旦炫射用專喷 %達至“溫的話’則鎳鉻電鍍的覆膜令的Cr(鉻)合氧化、 =::(氧化鉻)並產生潤滑性，因此更可達到附 者物難U附者於熔射用喷嘴的效果。 -來=述評估試驗當中，乃以採用銅製的溶射用噴嘴本 ::: 用喷嘴的本體的情況加以說明，然而，由實 嘴本體，… 卩使於抓用鐵（Μ製的熔射用喷 為本體或疋採用紹（A1)製的炼射 射用喰嶝士 Μ ⑺用1為本體來作為熔 于用賀€本租的情況，亦可獲得相同效果。 因此’根據本發明’相較於以往的熔射用喷嘴，可得 315553 25 1260249 到長使用壽命的:j：容射用喷嘴片 間連續使用，且可實現交換作 低之熔射用喷嘴。 …口此，可提供一種可長時 業里的大量減少及成本的降 (產業上之可利用性） ΑΛ ⑺1 ,適用於在私條

件下使用之加工相關產業，尤复 用於在厫W 5 , ^ 適用於曝露在埶或是熔 岫材料等喷濺物的條件下使用之加工相關 …、 【圖式簡單說明】 Μ 第1圖係說明雷射加工用喷嘴之概略剖視圖； 第2圖係顯示於鋼材上形纟TiC|膜的情況之剖面相 第3圖係說明熔接用喷嘴及熔接用接觸片之概略剖視 圖；以及 第4圖係說明炼射用喷嘴之概略剖視圖。 (元件符號說明） 雷射加工用噴嘴本體 3 I4 ' 24、54鎳鉻電鍍層 5 工件 7 貫通孔 Η 炼接用噴嘴 21熔接用接觸片 31遮蔽氣體 52 熔射用噴嘴本體 2、13、23、53 覆膜 4 雷射光束 6 助燃氣體 10 雷射加工用喷嘴 12 炼接用喷嘴本體 22 炼接用接觸片本體 51 溶射用喷嘴 26 315553

Claims (1)

1260249 拾、申請專利範圍： i•-種加I機用喷嘴，其特徵為：於金屬母材表面上形成 硬質陶瓷的覆膜。 2. 如申請專利範圍帛i項之加卫機用喷嘴，其中，於上述 硬質陶竟的覆膜上’形成由Cr、Nl、Fe、w、m〇所组 成的群中選出的一種以上的金屬元素為主成 膜。 3. 如申請專利範圍第i項或第2項之加工機用喷嘴，丈 上述硬質料的覆膜㈣用將以容易碳化的金屬粉 :、或是金屬碳化物的粉末為主成分的粉末予以壓縮成 Γ壓粉體電極於加工液中，藉由放電表面處理來形 成。 4·:申請專利範圍第i項或第2項之加工機用噴嘴，其 上述金屬母材係以銅、鐵或是鋁為主成分。 5. -種炫接用接觸片’其特徵為：於金屬 硬質陶瓷的覆膜。 上七成 6. 如申請專利範圍第5項之溶接用接觸片，1 硬質陶兗的覆膜上，形成由％ ;上迷 r群中選出的，上的金屬元素為二:組 7·如申請專利範圍第5項式穿 ^ ,+ 負或弟6項之熔接用接觸片，复 述硬質陶竟的覆膜乃採用將屬 末、或是金屬碳化物的粉末為主成分的粉末予=粉 形之壓粉體電極於加工 ^ 禾予乂 d但成 工液中，藉由放電表面處理來形 315553 27 1260249 成。 δ_如申請專利範圍第5項或第6項之炫接用接觸片，其 中’上述金屬母材係以銅、鐵或是鋁為主成分。 9 · 種加工機用嘴嘴之制！古、土 ,, 迈 其特徵為：包含於金屬 材表面上形成硬質陶瓷的覆膜之製程。 1 〇:申:f :利範圍第9項之加工機用噴嘴之製造方法，其 m於上述硬質陶竟的覆膜上，形成由cr、N1、 二：:之°:組成的群中選出的，… 為主成刀之覆膜之製程。 η·如申請專利範圍第10項 苴中，係拉士主 貞之加工機用贺嘴之製造方法， Μ。所組成的群中選出成上述由Cr，，、W、 之覆膜。〇、出的-種以上的金屬元素為主成分 i2.如申請專利範圍第9項至第u 喷嘴之製造方法，其中，Μ ^中任—項之加工機用 f程中，#V成上述硬質陶瓷的覆膜的 I耘中，係採用將以容易碳化 化物的粉末為主成分的粉末予以题：：末、或疋金屬碳 二、、、佰成形之壓粉體電 極於加工液中，藉由放電 的覆膜。 处來形成上述硬質陶瓷 13·如申請專利範圍第9項 喷嘴之製造方法，其中:用1Γ 一項之加工機用 八的人p U ’、用乂銅、鐵或是銘為主成 刀9 i屬材料來作為上述金屬母材。 14· -種熔接用接觸片之製造方法，其 -¾ i J. φ -g- y /、寻政為·包含於金屬 母材表面上形成硬質陶莞的覆膜之製程。 315553 28 1260249 15. 如申4專利祀圍_ 14項之溶接用接觸片之製造方法， 其中包含：於上述硬質陶瓷的覆膜上，形成由Cr、Ni、 Fe、W、Mo所組成的群中選出的一種以上的金屬元素 為主成分之覆膜之製程。 16. 如申 '專利乾圍帛15項之熔接用接觸片之製造方法， 其中，係藉由表面處理，來形成上述由CPNi、Fe、W、 Mo所組成的群中撰+ f Τ &出的一種以上的金屬元素為主成分 之覆膜。 刀 17. 如申請專利範圍第μ 5筮 觸片之製造方法，^、 項中任一項之炫接用接 製程中，係採用將:二於形成上述硬繼的覆膜的 f谷易碳化的金屬粉末、或是金屬碳 化物的粉太兔+丄、、 两κ 搞於 、 刀的粉末予以壓縮成形之壓粉體電 的覆膜。 電表面處理來形成上述硬質陶瓷 1 8 ·如申請襄糾^ 觸片之製造^、、弟14項至第16項令任一項之熔接用接 分的金屬材料2其中’係採用以銅、鐵或是鋁為主成 '、來作為上述金屬母材。 315553 29