JPH04341552A - インダクションプラズマ溶射装置 - Google Patents
インダクションプラズマ溶射装置Info
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- JPH04341552A JPH04341552A JP3141164A JP14116491A JPH04341552A JP H04341552 A JPH04341552 A JP H04341552A JP 3141164 A JP3141164 A JP 3141164A JP 14116491 A JP14116491 A JP 14116491A JP H04341552 A JPH04341552 A JP H04341552A
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- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 title claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 51
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘導結合型プラズマ
内でセラミックスや金属等の粉末を効率よく加熱し、溶
解して噴射でき、主として溶射に使用されるインダクシ
ョンプラズマ溶射装置に関するものである。
内でセラミックスや金属等の粉末を効率よく加熱し、溶
解して噴射でき、主として溶射に使用されるインダクシ
ョンプラズマ溶射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、インダクションプラズマ溶射装置
としては、図３に示す構造のものが知られている。即ち
、透明石英で形成された外側管１、中間管２、キャリア
ガス導入管３からなる三重構造のトーチに水冷誘導コイ
ル４を設けたものである。
としては、図３に示す構造のものが知られている。即ち
、透明石英で形成された外側管１、中間管２、キャリア
ガス導入管３からなる三重構造のトーチに水冷誘導コイ
ル４を設けたものである。
【０００３】外側管１は、下端が開口し、上端が中間管
２の上部外周に結合することで閉じられ、その上端部内
に外側ガス供給路５が接線方向に開口している。中間管
２は下端が外側管１の下端よりも上方に位置し、その下
端部外径が拡大形成されていて、外側管１の内周面との
間にガスの速度を増して冷却効率を高めるため環状の約
１ｍｍの小間隙６を形成し、その上端がキャリアガス導
入管３の上部外周に結合することで閉じられ、その上端
部内に中間ガス供給路７が外側ガス供給路５と同じ周方
向に沿うように接線方向に開口している。
２の上部外周に結合することで閉じられ、その上端部内
に外側ガス供給路５が接線方向に開口している。中間管
２は下端が外側管１の下端よりも上方に位置し、その下
端部外径が拡大形成されていて、外側管１の内周面との
間にガスの速度を増して冷却効率を高めるため環状の約
１ｍｍの小間隙６を形成し、その上端がキャリアガス導
入管３の上部外周に結合することで閉じられ、その上端
部内に中間ガス供給路７が外側ガス供給路５と同じ周方
向に沿うように接線方向に開口している。
【０００４】キャリアガス導入管３はその下端部が中間
管２内の下端近くに開口しており、上端部がキャリアガ
ス供給路８となっている。図中９はプラズマ炎である。
管２内の下端近くに開口しており、上端部がキャリアガ
ス供給路８となっている。図中９はプラズマ炎である。
【０００５】この装置は、プラズマ炎９による高温から
外側管１を冷却するために、外側ガス供給路５から外側
ガスとしてアルゴンまたは窒素ガスを供給し、中間ガス
供給路７からは中間ガスとしてアルゴンを、キャリアガ
ス供給路８からキャリアガスとしてアルゴンを夫々供給
して誘導コイル４を作動させて使用する。
外側管１を冷却するために、外側ガス供給路５から外側
ガスとしてアルゴンまたは窒素ガスを供給し、中間ガス
供給路７からは中間ガスとしてアルゴンを、キャリアガ
ス供給路８からキャリアガスとしてアルゴンを夫々供給
して誘導コイル４を作動させて使用する。
【０００６】外側ガスは、外側管１内に外側ガス供給路
５から接線方向に導入されるので、螺旋状に回転しなが
ら流出する。キャリアガスを流さない状態でプラズマ炎
を発生させると、扁平したフレーム状となるが、キャリ
アガスを流し流量を増加させると、プラズマ炎の中心が
凹状になってくる。この時、セラミックスあるいは金属
などの粉体をキャリアガス供給路内に投入すると、プラ
ズマ炎によって粉体が溶融され、プラズマ炎の下部に設
けられた被溶射物に溶融された粉体がキャリアガスの力
で溶射され、被膜が形成される。
５から接線方向に導入されるので、螺旋状に回転しなが
ら流出する。キャリアガスを流さない状態でプラズマ炎
を発生させると、扁平したフレーム状となるが、キャリ
アガスを流し流量を増加させると、プラズマ炎の中心が
凹状になってくる。この時、セラミックスあるいは金属
などの粉体をキャリアガス供給路内に投入すると、プラ
ズマ炎によって粉体が溶融され、プラズマ炎の下部に設
けられた被溶射物に溶融された粉体がキャリアガスの力
で溶射され、被膜が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】いま、被溶射物に銅の
粉体を溶射する場合、プラズマ炎は最高１００００℃に
もなるが、銅の粉体が入る部分は誘導コイルの中心部分
になっているため、プラズマ炎の温度が最高３０００℃
程度になっている。しかしながら、銅は融点が約１００
０℃、沸点が約２５００℃であるので銅の一部は気体化
（ヒューム）される。このヒュームの大部分はキャリア
ガス、中間ガス、外側ガスによって被溶射物に溶射され
るが、ヒュームの一部は外側管を外れて浮遊し、被溶射
物の溶射されていないところに付着する。この溶射され
ていないところに付着したヒュームは、被溶射物によっ
て冷却され固体化するが、大気中の酸素によって酸化さ
れてしまう。この固体化したヒュームの上に新しい溶融
した銅が溶射されるため、被溶射物には完全に溶射され
ない個所が点々と生じ、溶射不良となるという問題があ
った。
粉体を溶射する場合、プラズマ炎は最高１００００℃に
もなるが、銅の粉体が入る部分は誘導コイルの中心部分
になっているため、プラズマ炎の温度が最高３０００℃
程度になっている。しかしながら、銅は融点が約１００
０℃、沸点が約２５００℃であるので銅の一部は気体化
（ヒューム）される。このヒュームの大部分はキャリア
ガス、中間ガス、外側ガスによって被溶射物に溶射され
るが、ヒュームの一部は外側管を外れて浮遊し、被溶射
物の溶射されていないところに付着する。この溶射され
ていないところに付着したヒュームは、被溶射物によっ
て冷却され固体化するが、大気中の酸素によって酸化さ
れてしまう。この固体化したヒュームの上に新しい溶融
した銅が溶射されるため、被溶射物には完全に溶射され
ない個所が点々と生じ、溶射不良となるという問題があ
った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な従来の装置における問題点を解消するためになされた
もので、三重構造のトーチにおける外側管のさらに外側
にアルゴンガスを流出させるヒューム防止用ガス供給管
を設けたインダクションプラズマ溶射装置を提供するこ
とを目的とするものである。
な従来の装置における問題点を解消するためになされた
もので、三重構造のトーチにおける外側管のさらに外側
にアルゴンガスを流出させるヒューム防止用ガス供給管
を設けたインダクションプラズマ溶射装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００９】
【作用】この発明におけるインダクションプラズマ溶射
装置は、外側管のさらに外側に設けたヒューム防止用ガ
ス供給管からアルゴンガスを螺旋状に流出させることに
より、溶射中に発生するヒュームも酸化されることなく
完全に溶射することができる。
装置は、外側管のさらに外側に設けたヒューム防止用ガ
ス供給管からアルゴンガスを螺旋状に流出させることに
より、溶射中に発生するヒュームも酸化されることなく
完全に溶射することができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１について説
明する。図１において、１０は石英製トーチであり、外
側管１、中間管２、キャリアガス導入管３とヒューム防
止用ガス供給管１１とからなっている。４は水冷誘導コ
イルである。また５は外側ガス供給路、７は中間ガス供
給路、８はキャリアガス供給路、９はプラズマ炎である
。この発明は外側管１の外側にさらにヒューム防止用ガ
ス供給管１１を設けたことが要旨であり、このヒューム
防止用ガス供給管１１は上端が外側管１の上部外周に結
合して閉じられている。そしてその上端部内にヒューム
防止用ガス供給路１２が接線方向に開口している。下部
は水冷誘導コイル４と外側管１の間を通って外側管１よ
り下方で外方向に弧状に開口し、その下端は被溶射物（
図示せず）近くまで延びている。
明する。図１において、１０は石英製トーチであり、外
側管１、中間管２、キャリアガス導入管３とヒューム防
止用ガス供給管１１とからなっている。４は水冷誘導コ
イルである。また５は外側ガス供給路、７は中間ガス供
給路、８はキャリアガス供給路、９はプラズマ炎である
。この発明は外側管１の外側にさらにヒューム防止用ガ
ス供給管１１を設けたことが要旨であり、このヒューム
防止用ガス供給管１１は上端が外側管１の上部外周に結
合して閉じられている。そしてその上端部内にヒューム
防止用ガス供給路１２が接線方向に開口している。下部
は水冷誘導コイル４と外側管１の間を通って外側管１よ
り下方で外方向に弧状に開口し、その下端は被溶射物（
図示せず）近くまで延びている。
【００１１】このような構造としたことにより、この発
明のインダクションプラズマ溶射装置では、ヒューム防
止用ガス供給路１２からアルゴンガスを供給すると、ヒ
ューム防止用ガス供給管１１と外側管１との間を該ガス
が螺旋状に回転しながら流出するので、溶射中に発生し
たヒュームはこのアルゴンガスによって被溶射物の溶射
されている個所近傍に付着することとなり、酸化される
ことなく完全に溶射することができるのである。
明のインダクションプラズマ溶射装置では、ヒューム防
止用ガス供給路１２からアルゴンガスを供給すると、ヒ
ューム防止用ガス供給管１１と外側管１との間を該ガス
が螺旋状に回転しながら流出するので、溶射中に発生し
たヒュームはこのアルゴンガスによって被溶射物の溶射
されている個所近傍に付着することとなり、酸化される
ことなく完全に溶射することができるのである。
【００１２】図２は、この発明の他の実施例を示す装置
の概略縦断側面図であって、ヒューム防止用ガス供給管
１１の内径を大きくして、水冷誘導コイル４を外側管１
とヒューム防止用ガス供給管１１との間に設けるように
したものである。これは図１に示す構造の装置では外側
管１の外側に設けたヒューム防止用ガス供給管１１の外
周に水冷誘導コイル４を配置するので、該コイルの径が
大きくなることからインダクションプラズマを発生させ
るのに大電力を必要とするという問題があり、この問題
をなくすために水冷誘導コイル４をヒューム防止用ガス
供給管１１の内部に設けたものである。
の概略縦断側面図であって、ヒューム防止用ガス供給管
１１の内径を大きくして、水冷誘導コイル４を外側管１
とヒューム防止用ガス供給管１１との間に設けるように
したものである。これは図１に示す構造の装置では外側
管１の外側に設けたヒューム防止用ガス供給管１１の外
周に水冷誘導コイル４を配置するので、該コイルの径が
大きくなることからインダクションプラズマを発生させ
るのに大電力を必要とするという問題があり、この問題
をなくすために水冷誘導コイル４をヒューム防止用ガス
供給管１１の内部に設けたものである。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば外側管
の外側にヒューム防止用ガス供給管を設け、溶射時に該
供給管と外側管との間にアルゴンガスを螺旋状に回転し
ながら流出するようにしたので、溶射中に発生したヒュ
ームが酸化することなく被溶射物の溶射個所近傍に溶射
することができるのである。
の外側にヒューム防止用ガス供給管を設け、溶射時に該
供給管と外側管との間にアルゴンガスを螺旋状に回転し
ながら流出するようにしたので、溶射中に発生したヒュ
ームが酸化することなく被溶射物の溶射個所近傍に溶射
することができるのである。
【図１】この発明の一実施例を示すインダクションプラ
ズマ溶射装置の概略縦断側面図である。
ズマ溶射装置の概略縦断側面図である。
【図２】この発明の他の実施例を示すインダクションプ
ラズマ溶射装置の概略縦断側面図である。
ラズマ溶射装置の概略縦断側面図である。
【図３】従来のインダクションプラズマ溶射装置の縦断
側面図である。
側面図である。
１ 外側管
２ 中間管
３ キャリアガス導入管
４ 水冷誘導コイル
５ 外側ガス供給路
６ 小間隙
７ 中間ガス供給路
８ キャリアガス供給路
９ プラズマ炎
１０ トーチ
１１ ヒューム防止用ガス供給管
１２ ヒューム防止用ガス供給路
Claims (2)
- 【請求項１】 一端から外側ガスを接線方向に導入し
、他端の開口から放出する外側管、該外側管内に同軸的
に設けられ、一端から中間ガスを接線方向に導入し、他
端の開口から放出する中間管およびその中間管内に同軸
的に設けられ、一端から供給されるキャリアガスを他端
の開口から放出するキャリアガス導入管とからなる三重
構造のトーチと、そのトーチの開口部外周に設けた誘導
コイルとから構成され、この誘導コイルから高周波を印
加してプラズマを発生させて溶射するインダクションプ
ラズマ溶射装置において、外側ガスを通す外側管の外側
にヒューム防止用ガス供給管を設けたことを特徴とする
インダクションプラズマ溶射装置。 - 【請求項２】 ヒューム防止用ガス供給管はその下部
が外方向に弧状に開口していることを特徴とする請求項
１記載のインダクションプラズマ溶射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141164A JPH0713287B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | インダクションプラズマ溶射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141164A JPH0713287B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | インダクションプラズマ溶射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341552A true JPH04341552A (ja) | 1992-11-27 |
| JPH0713287B2 JPH0713287B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=15285627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141164A Expired - Lifetime JPH0713287B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | インダクションプラズマ溶射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713287B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008027657A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Tokyo Institute Of Technology | プラズマ源、処理装置及び処理方法 |
| JP2017188476A (ja) * | 2010-05-05 | 2017-10-12 | ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド | 耐酸化性誘導装置 |
| US20180006223A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-01-04 | Universities Space Research Association | Method to print organic electronics without changing its properties |
| US10995406B2 (en) * | 2016-04-01 | 2021-05-04 | Universities Space Research Association | In situ tailoring of material properties in 3D printed electronics |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3141164A patent/JPH0713287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008027657A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Tokyo Institute Of Technology | プラズマ源、処理装置及び処理方法 |
| JP2017188476A (ja) * | 2010-05-05 | 2017-10-12 | ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド | 耐酸化性誘導装置 |
| US10995406B2 (en) * | 2016-04-01 | 2021-05-04 | Universities Space Research Association | In situ tailoring of material properties in 3D printed electronics |
| US20210254217A1 (en) * | 2016-04-01 | 2021-08-19 | Universities Space Research Association | In situ tailoring of material properties in 3d printed electronics |
| US11773491B2 (en) * | 2016-04-01 | 2023-10-03 | Universities Space Research Association | In situ tailoring of material properties in 3D printed electronics |
| US20180006223A1 (en) * | 2016-05-31 | 2018-01-04 | Universities Space Research Association | Method to print organic electronics without changing its properties |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713287B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960109 |