KR101045793B1 - Coating method and device - Google Patents

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황철호
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재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원
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Abstract

개시된 코팅 방법 및 장치는 고주파 진동에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 응집시켜 상기 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하고, 고속 회전에 의해 상기 그레뉼을 파쇄시켜 상기 그레뉼을 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성한 후, 상기 코팅용 분말을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하여 모재를 코팅시킨다.The disclosed coating method and apparatus aggregates powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm by high frequency vibration to form the powder into granules having an average particle diameter of 1 to 20 μm, and breaks the granules by high speed rotation. After the granules are formed into a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, the base metal is coated by performing an atmospheric plasma spray coating process using the coating powder as a thermal spraying material.

Description

코팅 방법 및 장치{Apparatus and method of forming a coating layer}Coating method and apparatus {Apparatus and method of forming a coating layer}

본 발명은 코팅 방법 및 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체 소자의 제조 공정 등에 사용되는 부품을 코팅하는 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for coating a component used in a manufacturing process of a semiconductor device.

일반적으로, 반도체 소자의 제조에서는 건식 식각, 화학기상증착 등과 같은 플라즈마를 사용하는 공정을 빈번하게 수행한다. 그리고 언급한 플라즈마를 사용하는 공정에서는 불소계 가스, 염소계 가스 등과 같은 부식성을 갖는 가스를 주로 사용한다. 그러므로 플라즈마를 사용하는 공정에 적용되는 제조 장치, 부품 예를 들면 챔버 내벽, 챔버 내부에 설치되는 부품 등은 내플라즈마성이 우수한 소재가 요구되어 진다. 이에, 언급한 제조 장치, 부품에는 내플라즈마성이 우수한 세라믹을 표면에 코팅 적용하고 있다.In general, in the manufacture of semiconductor devices, a process using a plasma such as dry etching, chemical vapor deposition, and the like is frequently performed. In the process of using the plasma mentioned above, a gas having corrosiveness such as a fluorine-based gas or a chlorine-based gas is mainly used. Therefore, a manufacturing apparatus, a component such as a chamber inner wall, a component installed inside the chamber, and the like, which are applied to a process using plasma, requires a material having excellent plasma resistance. Therefore, the above-mentioned manufacturing apparatus and components are coated with a ceramic having excellent plasma resistance on its surface.

여기서 언급한 세라믹 코팅은 주로 대기 플라즈마 용사(APS)에 의해 달성된다. 그리고 대기 플라즈마 용사에서는 주로 수 내지 수십㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼을 용사재로 사용한다. 아울러 용사재인 수 내지 수십㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼은 분산제, 결합제 등과 같은 유기물을 첨가하는 볼-밀(ball-mill)을 수행하고, 이후 유기물을 제거하는 베이킹(baking)을 장시간 동안 수행함에 의해 수득한 다.The ceramic coating mentioned here is mainly achieved by atmospheric plasma spraying (APS). In the atmospheric plasma spraying, a granule having an average particle diameter of several to several tens of micrometers is mainly used as the thermal spraying material. In addition, the granule having an average particle diameter of several to several tens of micrometers, which is a thermal spraying material, performs a ball-mill to which organic substances such as a dispersant and a binder are added, and then performs baking for a long time to remove organic substances. Obtained by.

그러나 언급한 대기 플라즈마 용사를 수행함에 있어서는 용사재인 수 내지 수십㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼을 제조하는데 많은 시간이 소요되기 때문에 생산성이 저하되는 단점이 있다. 아울러 그레뉼이 수 내지 수십㎛의 평균 입경을 갖기 때문에 세라믹 코팅이 이루어지는 피막의 기공이 커지고, 그 결과 기공율이 높아지는 단점이 있다. 또한, 그레뉼이 수 내지 수십㎛의 평균 입경을 가짐으로써 대기 플라즈마 용사를 수행할 때 40Kwatt를 초과하는 전력을 출력 에너지로 사용하여야 하기 때문에 공정 단가가 다소 높아지는 단점이 있다.However, in performing the above-mentioned atmospheric plasma spraying, there is a disadvantage in that productivity is reduced because a large amount of time is required to prepare a granule having an average particle diameter of several to several tens of micrometers. In addition, since the granule has an average particle diameter of several to several tens of micrometers, the pores of the coating film on which the ceramic coating is made are increased, and as a result, the porosity is increased. In addition, since the granule has an average particle diameter of several to several tens of micrometers, the process cost increases slightly because power exceeding 40 Kwatts must be used as output energy when performing atmospheric plasma spraying.

본 발명의 제1 목적은 나노미터 크기의 평균 입경을 갖는 용사재를 사용하는 코팅 방법을 제공하는데 있다. It is a first object of the present invention to provide a coating method using a thermal spray material having an average particle diameter of nanometer size.

본 발명의 제2 목적은 언급한 코팅 방법의 용이한 적용이 가능한 코팅 장치를 제공하는데 있다.It is a second object of the present invention to provide a coating apparatus in which the coating method mentioned above can be easily applied.

상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 방법은 고주파 진동에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 응집시켜 상기 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼(granule)로 형성하고, 고속 회전에 의해 상기 그레뉼을 파쇄시켜 상기 그레뉼을 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성한 후, 상기 코팅용 분말을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하여 모재를 코팅시킨다.Coating method according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the first object is agglomerated powder having an average particle diameter of 30 to 5,000nm by high frequency vibration granules having an average particle diameter of 1 to 20㎛ formed into granules, and the granules are crushed by high-speed rotation to form the granules into coating powders having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, and then use the coating powders as a spraying material. A thermal spray coating process is performed to coat the base material.

언급한 실시예에 따른 코팅 방법에서, 상기 대기 플라즈마 용사 코팅 공정은 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용하여 수행할 수 있다.In the coating method according to the aforementioned embodiment, the atmospheric plasma spray coating process may be performed using 1 to 40 Kwatt of power as output energy.

언급한 실시예에 따른 코팅 방법에서, 상기 그레뉼로 형성하기 위한 분말은 세라믹 분말을 포함할 수 있고, 이들은 산화 이트륨, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 탄화 규소, 이들의 혼합물 등을 포함할 수도 있다.In the coating method according to the mentioned embodiment, the powder for forming into the granules may include ceramic powder, which may include yttrium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, mixtures thereof, and the like.

언급한 실시예에 따른 코팅 방법에서, 상기 고주파 진동은 1 내지 300Hz일 수 있고, 상기 고속 회전은 8,000 내지 20,000rpm일 수 있다.In the coating method according to the mentioned embodiment, the high frequency vibration may be 1 to 300Hz, the high speed rotation may be 8,000 to 20,000rpm.

언급한 실시예에 따른 코팅 방법에서, 상기 그레뉼로 불활성 가스를 제공할 수 있고, 그 결과 상기 그레뉼을 에어로졸(aerosol)화할 수 있다.In the coating method according to the mentioned embodiment, it is possible to provide an inert gas to the granules, resulting in aerosolization of the granules.

언급한 실시예에 따른 코팅 방법에서, 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 이송할 수 있고, 특히 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 이송할 때 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 가열할 수도 있다.In the coating method according to the mentioned embodiment, it is possible to transfer the granules and coating powder, and in particular, the granules and coating powder may be heated when transferring the granules and coating powder.

상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 장치는 고주파 진동에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 응집시켜 상기 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하는 그레뉼 형성부와, 상기 그레뉼 형성부로부터 상기 그레뉼을 제공받게 연결되고, 고속 회전에 의해 상기 그레뉼을 파쇄시켜 상기 그레뉼을 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성하는 코팅용 분말 형성부, 그리고 상기 코팅용 분말 형성부로부터 상기 코팅용 분말을 제공받게 연결되고, 상기 코팅용 분말을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하여 모재를 코팅시키는 코팅부를 포함한다.Coating apparatus according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the second object is agglomerated powder having an average particle diameter of 30 to 5,000nm by high frequency vibration granules having an average particle diameter of 1 to 20㎛ Granules forming portion formed with, and the granules are connected to receive the granules from the granules, the granules are broken by the high-speed rotation to the granules 30 to 5,000nm coating powder having an average particle diameter A coating powder forming part to be formed of a coating powder, and the coating powder forming part is connected to receive the coating powder from the coating powder forming part, and performs a atmospheric plasma spray coating process using the coating powder as a spraying material to coat the base material. Contains wealth.

언급한 실시예에 따른 코팅 장치에서, 상기 코팅부는 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용하여 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행할 수 있다.In the coating apparatus according to the above-mentioned embodiment, the coating unit may perform the atmospheric plasma spray coating process using the power of 1 to 40Kwatt as the output energy.

언급한 실시예에 따른 코팅 장치에서, 상기 그레뉼 형성부는 1 내지 300Hz의 고주파 진동을 제공하는 고주파 진동 제공부 및 상기 그레뉼로 형성하기 위한 분말이 이동하는 경로를 제공하는 가이드 레일을 포함할 수 있고, 아울러 상기 그레뉼을 에어로졸(aerosol)화하기 위한 불활성 가스를 제공하는 불활성 가스 제공부를 더 포함할 수도 있다.In the coating apparatus according to the above-mentioned embodiment, the granule forming part may include a high frequency vibration providing part providing high frequency vibration of 1 to 300 Hz and a guide rail providing a path through which powder for forming into the granule moves. In addition, the granule may further include an inert gas providing unit for providing an inert gas for aerosolizing the granules.

언급한 실시예에 따른 코팅 장치에서, 상기 코팅용 분말 형성부는 상기 그레뉼을 파쇄하게 8,000 내지 20,000rpm의 속도로 고속 회전하는 회전체, 상기 회전체와 일정 간격을 유지하면서 둘러싸는 고정체 및 상기 회전체와 고정체 사이의 내부 공간을 포함할 수 있다.In the coating apparatus according to the above-mentioned embodiment, the coating powder forming part is a rotating body rotating at a high speed at a speed of 8,000 to 20,000rpm to break the granules, a fixed body surrounding the rotating body while maintaining a constant distance and the It may include an internal space between the rotating body and the stationary body.

언급한 실시예에 따른 코팅 장치에서, 상기 그레뉼 형성부, 코팅용 분말 형성부 및 코팅부 사이, 그리고 상기 그레뉼 형성부로 분말이 제공되는 경로에 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 가열하게 설치되는 가열부를 더 포함할 수 있다.In the coating apparatus according to the above-mentioned embodiment, the granules are formed to be heated to heat the granules and the coating powder between the granulation forming portion, the coating powder forming portion and the coating portion, and the path through which the powder is provided to the granule forming portion. The heating unit may further include.

언급한 바와 같이, 본 발명의 코팅 방법 및 장치의 경우에는 고주파 진동을 이용하여 나노미터 크기의 평균 입경을 갖는 분말을 마이크로미터 크기, 즉 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하고, 고속 회전을 이용하여 그레뉼을 나노미터 크기, 즉 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 파쇄 형성하고, 이를 대기 플라즈마 용사에서의 용사재로 사용한다.As mentioned, in the case of the coating method and apparatus of the present invention, high frequency vibration is used to form a powder having an average particle size of nanometer size into granules having a micrometer size, that is, an average particle diameter of 1 to 20 μm, Using high speed rotation, granules are crushed into coating powders with nanometer size, i.e., an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, which are used as a spray material in atmospheric plasma spraying.

그러므로 본 발명은 대기 플라즈마 용사 공정에서의 분말 공급을 위한 유기물이 첨가된 그레뉼을 형성하는 공정과 유기물의 제거을 위한 베이킹 공정 등을 생략할 수 있다. 이에, 본 발명은 대기 플라즈마 용사를 짧은 시간 내에 수행할 수 있고, 그 결과 생산성의 향상을 기대할 수 있다. 아울러 용사재로써 나노미터 크기인 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 사용하기 때문에 세라믹 코팅이 이루어지는 피막의 기공율을 충분하게 감소시킬 수 있다. 또한, 언급한 코팅용 분말이 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖기 때문에 대기 플라즈마 용사를 수행 할 때 출력 에너지를 40Kwatt 이하로 충분하게 낮출 수 있고, 이에 공정 단가를 감소시킬 수도 있다.Therefore, the present invention can omit the step of forming the granule to which the organic material is added for the powder supply in the atmospheric plasma spraying process and the baking process for removing the organic material. Thus, the present invention can perform the atmospheric plasma spraying in a short time, as a result can be expected to improve the productivity. In addition, since the coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, which is a nanometer size, is used as the thermal spraying material, the porosity of the coating film on which the ceramic coating is formed can be sufficiently reduced. In addition, since the coating powder mentioned above has an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, the output energy can be sufficiently lowered to 40 Kwatt or less when performing atmospheric plasma spraying, thereby reducing the process cost.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

코팅 장치Coating device

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 코팅 장치(100)는 플라즈마를 사용하는 공정에 적용되는 제조 장치, 예를 들면 챔버 내벽, 챔버 내부에 설치되는 부품 등과 같은 소재를 코팅하는 것으로 이해할 수 있고, 특히 건식 식각, 화학기상증착 등을 빈번하게 수행하는 반도체 소자의 제조 공정에 적용되는 제조 장치 또는 해당 부품의 소재를 코팅하는 것으로 한정할 수 있다.Referring to FIG. 1, the coating apparatus 100 of the present invention may be understood as coating a material such as a manufacturing apparatus applied to a process using a plasma, for example, an inner wall of a chamber, a component installed in the chamber, and the like. It may be limited to coating the material of the manufacturing apparatus or the component applied to the manufacturing process of the semiconductor device which performs dry etching, chemical vapor deposition and the like frequently.

이에, 도 1의 코팅 장치(100)는 그레뉼 형성부(11), 코팅용 분말 형성부(13), 코팅부(15)를 포함하고, 아울러 가열부(17a, 17b, 17c) 등을 더 포함하기도 한다. 여기서 언급한 가열부(17a, 17b, 17c)는 편의상 제1 가열부(17a), 제2 가 열부(17b), 제3 가열부(17c)로 구분할 수 있고, 제1 가열부(17a)는 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 경로에 설치되고, 제2 가열부(17b)는 그레뉼 형성부(11)와 코팅용 분말 형성부(13) 사이의 경로에 설치되고, 제3 가열부(17c)는 코팅용 분말 형성부(13)와 코팅부(15) 사이의 경로에 설치되는 것으로 이해할 수 있다.Thus, the coating apparatus 100 of FIG. 1 includes a granule forming part 11, a coating powder forming part 13, a coating part 15, and further includes heating parts 17a, 17b, 17c, and the like. It may also be included. The heating units 17a, 17b, and 17c mentioned herein may be divided into a first heating unit 17a, a second heating unit 17b, and a third heating unit 17c for convenience, and the first heating unit 17a may be It is installed in the path provided to the granule forming part 11, the second heating part 17b is installed in the path between the granule forming part 11 and the coating powder forming part 13, and the third heating part. 17c may be understood to be installed in a path between the coating powder forming part 13 and the coating part 15.

그리고 언급한 코팅 장치(100)는 그레뉼 형성부(11)를 사용하여 나노미터(㎚) 크기의 평균 입경을 갖는 분말을 마이크로미터(㎛) 크기의 평균 입경을 갖는 그레뉼(granule)로 형성하고, 코팅용 분말 형성부(13)를 사용하여 그레뉼을 나노미터(㎚) 크기의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성한 후, 코팅용 분말을 용사재로 이용하는 코팅부(15)를 사용하여 대기 플라즈마 용사 코팅에 의해 모재(21)를 코팅시킨다. 특히, 언급한 코팅용 분말은 에어로졸(aerosol) 등의 형태로 공급이 이루어질 수 있다. 아울러, 언급한 그레뉼로 형성하기 위한 분말, 즉 원료 분말이 갖는 나노미터 크기의 평균 입경은 약 30 내지 5,000㎚인 것이 바람직하고, 언급한 그레뉼 형성부(11)에 의해 수득하는 그레뉼의 평균 입경은 약 1 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 또한 코팅용 분말 형성부(13)에 의해 수득하는 코팅용 분말의 평균 입경은 약 30 내지 5,000㎚인 것이 바람직하다.The coating apparatus 100 mentioned above uses the granule forming part 11 to form a powder having an average particle size of nanometer (nm) into granules having an average particle size of a micrometer (μm). Then, the granule is formed into a coating powder having an average particle size of nanometer (nm) size using the coating powder forming part 13, and then the coating part 15 using the coating powder as a spraying material is used. The base material 21 is coated by the atmospheric plasma spray coating. In particular, the aforementioned coating powder may be supplied in the form of an aerosol or the like. In addition, it is preferable that the average particle diameter of the nanometer size of the powder for forming the granules, that is, the raw material powder, is about 30 to 5,000 nm, and the granules obtained by the granule forming unit 11 mentioned above. It is preferable that an average particle diameter is about 1-20 micrometers, and it is preferable that the average particle diameter of the coating powder obtained by the coating powder formation part 13 is about 30-5,000 nm.

이하, 언급한 도 1의 코팅 장치(100)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the coating apparatus 100 of FIG. 1 mentioned above will be described in more detail.

도 2는 도 1의 그레뉼 형성부를 나타내는 개략적인 도면이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the granule formation of FIG. 1. FIG.

도 2를 참조하면, 그레뉼 형성부(11)는 언급한 바와 같이 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하는 것으 로써, 주로 고주파 진동을 이용하여 언급한 분말을 응집시킴에 의해 그레뉼로 형성한다. 특히, 언급한 그레뉼로 형성하기 위한 분말의 경우에는 30 내지 5,000nm의 평균 입경을 가질 수 있지만, 바람직하게는 30 내지 2,500nm의 평균 입경을 가질 수 있고, 보다 바람직하게는 30 내지 1,500nm의 평균 입경을 가질 수 있고, 더욱 바람직하게는 30 내지 800nm의 평균 입경을 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, the granule forming unit 11 forms a powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm as a granule having an average particle diameter of 1 to 20 μm as mentioned above, and mainly generates high frequency vibration. To form granules by agglomerating the mentioned powders. In particular, in the case of the powder for forming with the mentioned granules, it may have an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, but preferably may have an average particle diameter of 30 to 2500 nm, more preferably of 30 to 1500 nm. It may have an average particle diameter, and more preferably may have an average particle diameter of 30 to 800nm.

이에, 그레뉼 형성부(11)는 언급한 평균 입경 정도인 30 내지 5,000㎚의 분말이 응집되게 고주파 진동을 제공하는 고주파 진동 제공부(11a)를 포함한다. 여기서, 고주파 진동 제공부(11a)에 의해 제공되는 고주파 진동이 매우 약할 경우에는 분말의 응집이 용이하게 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않고, 매우 강할 경우에는 분말이 응집되는 속도를 적절하게 제어하지 못하기 때문에 바람직하지 않다. 그러므로 고주파 진동 제공부(11a)에 의해 제공되는 고주파 진동은 수 내지 수백Hz를 제공하게 조정되는 것이 바람직하다. 이에, 본 발명에서의 고주파 진동 제공부(11a)는 약 1 내지 300Hz의 고주파 진동을 제공하게 조정하는 것이 바람직하고, 약 20 내지 200Hz의 고주파 진동을 제공하게 조정하는 것이 보다 바람직하고, 약 50 내지 150Hz의 고주파 진동을 제공하게 조정하는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 언급한 고주파 진동 제공부(11a)의 예로서는 압전 소자에 의해 진동이 이루어지는 부재, 모터에 의해 진동에 이루어지는 부재 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명에서는 그레뉼로 형성하기 위한 분말이 후술하는 산화 이트륨(Y2O3), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 탄화 규소(SiC) 등과 같은 세라믹 분말을 포함하기 때문에 고 주파 진동 제공부(11a)에 의해 제공되는 고주파 진동은 언급한 바와 같이 약 1 내지 300Hz로 조정하는 것이 바람직하다.Therefore, the granule forming part 11 includes a high frequency vibration providing part 11a that provides high frequency vibration so that the powder having a mean particle size of 30 to 5,000 nm is aggregated. Here, when the high frequency vibration provided by the high frequency vibration providing unit 11a is very weak, it is not preferable because the aggregation of the powder is not easy, and when it is very strong, the rate at which the powder is aggregated is not properly controlled. Because it is not desirable. Therefore, the high frequency vibration provided by the high frequency vibration providing unit 11a is preferably adjusted to provide several to several hundred Hz. Thus, the high frequency vibration providing unit 11a in the present invention is preferably adjusted to provide high frequency vibration of about 1 to 300 Hz, more preferably about 20 to 200 Hz to provide high frequency vibration, and about 50 to about It is more desirable to adjust to provide a high frequency vibration of 150 Hz. Here, as an example of the high frequency vibration providing part 11a mentioned above, the member which vibrates by a piezoelectric element, the member which vibrates by a motor, etc. are mentioned. In particular, in the present invention, the powder for forming into granules includes ceramic powder such as yttrium oxide (Y 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), and the like, which will be described later. Therefore, the high frequency vibration provided by the high frequency vibration providing unit 11a is preferably adjusted to about 1 to 300 Hz as mentioned.

아울러, 고주파 진동 제공부(11a)에 의해 제공되는 고주파 진동은 그레뉼로 형성하기 위한 분말의 종류에 의해 제한될 수 있다. 즉, 세라믹 분말 이외의 다른 종류의 분말을 사용할 경우에는 고주파 진동의 범위는 언급한 범위에 한정되지 않고, 다양한 범위를 가질 수도 있는 것이다.In addition, the high frequency vibration provided by the high frequency vibration providing unit 11a may be limited by the type of powder to be formed into granules. That is, when using other types of powders than ceramic powder, the range of the high frequency vibration is not limited to the mentioned range, but may have various ranges.

그리고 그레뉼 형성부(11)는 초기 공급되는 분말, 평균 입경이 약 30 내지 5,000㎚인 원료 분말을 약 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하고, 이를 이송하기 위한 경로를 제공하는 가이드 레일(11b)을 포함한다. 만약 언급한 가이드 레일(11b)을 생략할 경우에는 그레뉼의 형성을 위하여 응집이 이루어지는 분말을 일정한 평균 입경, 즉 약 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖도록 형성하는 것이 용이하지 않다. 다시 말해, 가이드 레일(11b)을 생략할 경우에는 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 원료 분말이 그레뉼 형성부(11) 내에서 부유하면서 응집되기 때문에 원하는 평균 입경을 갖도록 제어하는 것이 용이하지 않기 때문이다. 이에, 그레뉼 형성부(11)는 언급한 가이드 레일(11b)을 구비함으로써 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼을 용이하게 형성할 수 있다.And the granule forming portion 11 is formed of a powder that is initially supplied, the raw powder having an average particle diameter of about 30 to 5,000nm into a granule having an average particle diameter of about 1 to 20㎛, and providing a path for transferring the same. And a guide rail 11b. If the guide rail 11b mentioned above is omitted, it is not easy to form the powder to be aggregated to form a granule so as to have a constant average particle diameter, that is, an average particle diameter of about 1 to 20 μm. In other words, when the guide rail 11b is omitted, it is not easy to control to have a desired average particle diameter because the raw material powder provided to the granule forming part 11 aggregates while floating in the granule forming part 11. Because it does not. Thus, the granule forming portion 11 can easily form a granule having an average particle diameter of 1 to 20㎛ by providing the guide rail 11b mentioned.

이와 같이, 언급한 그레뉼 형성부(11)는 약 1 내지 300Hz의 고주파 진동을 제공하는 고주파 진동 제공부(11a) 및 분말이 이동하는 경로를 제공하는 가이드 레일(11b)을 포함함으로써, 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 고주파 진동에 의해 응집시켜 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성한다.As such, the mentioned granule forming portion 11 includes a high frequency vibration providing portion 11a for providing a high frequency vibration of about 1 to 300 Hz and a guide rail 11b for providing a path through which the powder moves. The powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm provided to the forming portion 11 is agglomerated by high frequency vibration to form granules having an average particle diameter of 1 to 20 μm.

아울러, 그레뉼 형성부(11)는 고주파 진동의 제어와 출력 전류의 제어를 통하여 응집이 이루어지는 그레뉼의 평균 입경과 후속되는 코팅용 분말 형성부(13)로 그레뉼을 제공하는 속도를 조정할 수 있다. 즉, 그레뉼 형성부(11)는 고주파 진동을 적절하게 제어함으로써 소망하는 평균 입경을 갖는 그레뉼을 형성할 수 있고, 아울러 출력 전류의 적절한 제어를 통하여 가이드 레일(11b)을 따라 움직이는 그레뉼의 속도를 조정함으로써 코팅용 분말 형성부(13)로 그레뉼을 소망하는 속도로 제공할 수 있다. 다시 말해, 출력 전류의 적절한 제어를 통하여 그레뉼로 전달되는 고주파 진동의 세기를 조정함에 의해 언급한 가이드 레일(11b)을 따라 움직이는 그레뉼의 속도를 조정할 수 있는 것이다.In addition, the granule forming unit 11 may adjust the average particle diameter of the granules to be aggregated and the speed of providing the granules to the powder forming unit 13 for coating through the control of the high frequency vibration and the control of the output current. have. That is, the granule formation part 11 can form the granule which has a desired average particle diameter by appropriately controlling a high frequency vibration, and also the granule which moves along the guide rail 11b through the appropriate control of an output current. By adjusting the speed, the granules can be provided to the powder forming portion 13 for coating at a desired speed. In other words, by adjusting the intensity of the high frequency vibration transmitted to the granules through proper control of the output current, the speed of the granules moving along the guide rail 11b mentioned above can be adjusted.

또한, 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 분말인 원료 분말은 세라믹 코팅을 위한 것으로써, 세라믹 분말을 포함할 수 있다. 특히, 언급한 세라믹 분말의 예로서는 산화 이트륨(Y2O3), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 탄화 규소(SiC) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나 또는 둘을 혼합하여 사용할 수도 있다. 특히, 언급한 분말은 캐리어 가스를 사용하여 그레뉼 형성부(11)로 제공된다. 여기서, 언급한 캐리어 가스는 원료 분말을 그레뉼 형성부(11)로 제공할 뿐만 아니라 원료 분말로부터 수득하는 그레뉼을 에어로졸(aerosol)화하기 위하여 사용된다. 따라서 언급한 캐리어 가스는 불활성 가스를 포함하는 것이 바람직하다. 이에, 캐리어 가스로 사용할 수 있는 불활성 가스의 예로서는 산소, 아르곤, 질소, 수소, 헬륨 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the raw material powder, which is a powder provided to the granule forming part 11, is for ceramic coating and may include ceramic powder. In particular, examples of the ceramic powder mentioned include yttrium oxide (Y 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon carbide (SiC), and the like. These may be used alone or in combination of two. In particular, the powder mentioned is provided to the granule forming part 11 using a carrier gas. Here, the aforementioned carrier gas is used not only to provide the raw powder to the granule forming portion 11 but also to aerosolize the granule obtained from the raw powder. Thus, the mentioned carrier gas preferably contains an inert gas. Thus, examples of the inert gas that can be used as the carrier gas include oxygen, argon, nitrogen, hydrogen, helium, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

언급한 캐리어 가스, 즉 불활성 가스의 경우에는 그레뉼 형성부(11)로 분말과 함께 제공될 수도 있고, 이와 달리 그레뉼 형성부(11)로 분말을 제공한 이후에 불활성 가스만을 별도로 제공할 수도 있고, 또한 그레뉼 형성부(11)로 분말과 함께 제공됨과 더불어 이후에 별도로 다시 그레뉼 형성부(11)로 제공될 수도 있다.In the case of the aforementioned carrier gas, that is, inert gas, the granule forming part 11 may be provided together with the powder, or alternatively, only the inert gas may be separately provided after the powder is provided to the granule forming part 11. In addition, the granule forming part 11 may be provided together with the powder, and then may be separately provided to the granule forming part 11 again.

이와 같이, 불활성 가스를 사용하여 원료 분말을 제공받고, 그레뉼을 에어로졸화할 수 있기 때문에 그레뉼 형성부(11)는 불활성 가스의 제공이 가능한 불활성 가스 제공부를 더 포함할 수도 있다. 특히, 불활성 가스를 그레뉼 형성부(11)로 분말과 함께 제공할 경우에는 불활성 가스 제공부는 캐리어 가스를 제공하는 부재와 동일한 것으로 이해할 수 있다.As such, since the raw powder is provided using the inert gas and the granule can be aerosolized, the granule forming unit 11 may further include an inert gas providing unit capable of providing an inert gas. In particular, when providing the inert gas to the granule forming part 11 together with the powder, it can be understood that the inert gas providing part is the same as the member for providing the carrier gas.

그리고 그레뉼 형성부(11)로 분말이 제공되는 경로에는 언급한 제1 가열부(17a)가 설치된다. 즉, 그레뉼 형성부(11)로 제공이 이루어지는 분말은 그레뉼 형성부(11) 또는 분말 자체에 흡착된 수분에 의한 영향으로 그레뉼의 크기 제어가 용이하지 않기 때문에 언급한 제1 가열부(17a)를 설치하여 그레뉼 형성부(11) 또는 분말 자체에 흡착된 수분을 제거하여 일정 크기의 그레뉼의 형성을 확보할 수 있다. 따라서 코팅 장치(100)는 제1 가열부(17a)를 설치함으로써 그레뉼 형성부(11)로 분말을 안정적이고, 용이하게 제공할 수 있다. 특히, 제1 가열부(17a)에 의해 제공되는 온도가 약 80℃ 미만일 경우에는 분말의 유동성 확보를 위한 수분 제거 등이 미미하기 때문에 바람직하지 않고, 약 200℃를 초과할 경우에는 과잉으로 확인되기 때문에 바람직하지 않다. 이에, 언급한 제1 가열부(17a)에 의해 제공되는 온도는 약 80 내지 200℃로써, 분말 자체의 수분이나 그레뉼 형성부(11) 내부의 습기 제거를 위한 정도이면 가능하다.The first heating part 17a mentioned above is installed in the path through which the powder is provided to the granule forming part 11. That is, since the powder provided to the granule forming part 11 is not easy to control the size of the granule due to the influence of moisture adsorbed to the granule forming part 11 or the powder itself, the first heating part ( It is possible to secure the formation of granules of a predetermined size by installing 17a) to remove moisture adsorbed to the granule forming portion 11 or the powder itself. Therefore, the coating apparatus 100 may provide the powder to the granule forming part 11 stably and easily by installing the first heating part 17a. In particular, when the temperature provided by the first heating unit 17a is less than about 80 ° C., the removal of moisture for securing the fluidity of the powder is not preferable, and it is not preferable. Because it is not desirable. Thus, the temperature provided by the first heating unit 17a mentioned above is about 80 to 200 ° C., and may be sufficient to remove moisture of the powder itself or moisture inside the granule forming unit 11.

아울러, 언급한 제1 가열부(17a)는 그레뉼 형성부로 분말이 제공되는 경로에 설치되는 것으로 한정하고 있지만, 이와 달리 제1 가열부(17a)는 그레뉼 형성부(11) 자체를 가열하게도 설치될 수도 있다.In addition, although the first heating unit 17a mentioned above is limited to being installed in a path through which powder is provided to the granule forming unit, the first heating unit 17a also heats the granule forming unit 11 itself. It may be installed.

또한, 제2 가열부(17b)의 경우에는 후술하는 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)의 고속 회전에 의한 파쇄 효율의 향상을 위하여 설치된다. 즉, 제2 가열부(17b)는 코팅용 분말 형성부(13)로 제공되는 그레뉼의 건조를 위하여 설치되는 것으로써, 충분하게 건조된 상태의 그레뉼이 고속 회전에 의한 파쇄 효율이 양호하기 때문이다. 이에, 언급한 제2 가열부(17b)도 제1 가열부(17a)와 마찬가지로 약 80 내지 200℃의 온도로 가열한다.In addition, in the case of the 2nd heating part 17b, it is provided for the improvement of the crushing efficiency by the high speed rotation of the rotating body 131a of the powder formation part 13 for coating mentioned later. That is, the second heating unit 17b is installed to dry the granules provided to the coating powder forming unit 13, so that the granules in a sufficiently dried state have good crushing efficiency due to high speed rotation. Because. Accordingly, the second heating unit 17b mentioned above is heated to a temperature of about 80 to 200 ° C. similarly to the first heating unit 17a.

그리고 제3 가열부(17c)의 경우에는 고속 회전에 의해 파쇄된 코팅용 분말을 가열하는 것으로써, 이는 코팅용 분말의 코팅성 향상을 위한 예비 가열로 이해할 수 있다. 즉, 제3 가열부(17c)는 언급한 바와 같이 코팅용 분말을 예비 가열함에 의해 대기 플라즈마 용사 코팅 공정에서의 용사 효율을 향상시키기 위하여 설치하는 것이다. 따라서 제3 가열부(17c)를 사용한 코팅용 분말의 가열은 약 100 내지 600℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다.And in the case of the third heating unit (17c) by heating the coating powder crushed by the high-speed rotation, this can be understood as preheating for improving the coating property of the coating powder. That is, the third heating unit 17c is provided to improve the spraying efficiency in the atmospheric plasma spray coating process by preheating the coating powder as mentioned above. Therefore, it is preferable that heating of the coating powder using the 3rd heating part 17c is performed at the temperature of about 100-600 degreeC.

도 3은 도 1의 코팅용 분말 형성부를 나타내는 개략적인 도면이다.3 is a schematic diagram illustrating a powder forming part for coating of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 코팅용 분말 형성부(13)는 그레뉼 형성부(11)로부터 그레뉼을 제공받게 연결된다. 그리고 코팅용 분말 형성부(13)는 그레뉼 형성부(11)로부 터 제공되는 약 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼을 약 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성하는 것으로써, 주로 고속 회전에 의해 언급한 그레뉼을 파쇄시킴으로써 코팅용 분말로 형성한다. 즉, 코팅용 분말 형성부(13)는 주로 회전자의 고속 회전에 의한 전단력과 충돌 등에 의해 그레뉼을 파쇄시킴으로써 코팅용 분말을 형성하는 것이다.Referring to FIG. 3, the coating powder forming part 13 is connected to receive granules from the granule forming part 11. And the coating powder forming part 13 to form a granule having an average particle diameter of about 1 to 20㎛ provided from the granule forming portion 11 as a coating powder having an average particle diameter of about 30 to 5,000nm As a result, the granules mentioned above are mainly broken by high speed rotation to form a coating powder. That is, the coating powder forming part 13 mainly forms powder for coating by crushing the granules by shear force and collision due to high speed rotation of the rotor.

이에, 코팅용 분말 형성부(13)는 약 8,000 내지 20,000rpm의 속도로 회전하는 회전체(131a), 회전체(131a)와 일정 간격을 유지하면서 둘러싸는 고정체(131b), 그리고 언급한 회전체(131a)와 고정체(131b) 사이의 일정 간격인 내부 공간(131c)을 포함한다. 따라서 언급한 코팅용 분말 형성부(13)는 내부 공간(131c)으로 그레뉼을 제공받고, 회전체(131a)를 이용한 고속 회전에 의한 전단력과 충돌 등에 의해 그레뉼을 파쇄시킴으로써 약 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 형성할 수 있다. 여기서 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)의 예로서는 고속 회전이 가능한 모터 등과 같은 부재 등을 들 수 있다.Thus, the coating powder forming part 13 is a rotating body 131a rotating at a speed of about 8,000 to 20,000rpm, the fixed body 131b surrounding the rotating body 131a while maintaining a predetermined distance, and the aforementioned times The internal space 131c which is a predetermined interval between the whole 131a and the fixed body 131b is included. Therefore, the aforementioned coating powder forming part 13 is provided with the granules in the inner space 131c, and breaks the granules by shear force and collision due to high-speed rotation using the rotating body 131a, and thus, about 30 to 5,000 nm. It is possible to form a coating powder having an average particle diameter of. Here, as an example of the rotating body 131a of the powder forming part 13 for coating, members, such as a motor which can rotate at high speed, etc. are mentioned.

아울러, 코팅용 분말 형성부(13)의 내부 공간(131c)은 다양한 모양을 갖도록 구비할 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시예의 경우에는 후속되는 코팅부(15)로 코팅용 분말의 용이한 제공을 위하여 언급한 내부 공간(131c)을 콘 형상, 즉 동심원 형상으로 구비할 수 있다. 다시 말해, 코팅용 분말 형성부(13)의 내부 공간(131c)은 상부 공간의 폭이 하부 공간의 폭보다 큰 동심원 형상으로 구비할 수 있다.In addition, the inner space 131c of the coating powder forming part 13 may be provided to have various shapes. Particularly, in the case of one embodiment of the present invention, the inner space 131c mentioned for easy provision of the coating powder to the subsequent coating part 15 may be provided in a cone shape, that is, concentric shape. In other words, the inner space 131c of the coating powder forming part 13 may have a concentric shape in which the width of the upper space is larger than the width of the lower space.

여기서, 언급한 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)의 고속 회전은 약 8,000 내지 20,000인 것이 바람직하고, 약 10,000 내지 20,000인 것이 보다 바람직 하다. 이는, 언급한 회전체의 회전수인 rpm이 저속일 경우에는 그레뉼의 파쇄가 용이하게 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않고, 고속일 경우에는 코팅용 분말의 수득에 따른 공정 제어가 용이하지 않기 때문에 바람직하지 않다. 다시 말해, 회전부(13a)의 회전수인 rpm을 적절하게 조절하지 못할 경우에는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말의 형성이 용이하기 때문이다.Here, the high speed rotation of the rotating body 131a of the powder forming part 13 for coating is preferably about 8,000 to 20,000, more preferably about 10,000 to 20,000. This is not preferable because the granules are not easily broken when the rpm, the rotational speed of the rotating body mentioned above, is low, and it is not preferable because the process control due to obtaining powder for coating is not easy at high speed. Not. In other words, it is because the formation of the coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm is easy when the rpm, which is the rotation speed of the rotating part 13a, cannot be properly adjusted.

이와 같이, 언급한 코팅용 분말 형성부(13)는 약 8,000 내지 20,000rpm의 속도로 회전체(131a)를 고속 회전시켜 전단력과 충돌 등에 의해 그레뉼을 파쇄시킴으로써 그레뉼 형성부(11)로부터 코팅용 분말 형성부(13)로 제공되는 약 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼을 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성할 수 있다.As such, the coating powder forming part 13 mentioned above is coated from the granule forming part 11 by crushing the granules by shearing force and impact by rotating the rotating body 131a at a high speed of about 8,000 to 20,000 rpm. The granule having an average particle diameter of about 1 to 20 μm provided to the powder forming portion 13 may be formed of a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm.

이하, 언급한 도 3의 코팅용 분말 형성부(13)를 사용하여 코팅용 분말을 형성하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of forming the coating powder using the coating powder forming part 13 of FIG. 3 will be described.

도 4는 도 3의 코팅용 분말 형성부를 사용하여 코팅용 분말을 형성하는 상태를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a state of forming a coating powder using the coating powder forming part of FIG.

도 4를 참조하면, 그레뉼 형성부(11)로부터 코팅용 분말 형성부(13)의 내부 공간(131c)으로 그레뉼(41)이 제공된다. 그리고 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)가 약 8,000 내지 20,000rpm의 속도로 고속 회전한다. 이와 같이, 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)가 고속으로 회전함에 의해 회전체(131a)와 고정체(131b)의 사이인 내부 공간(131c)에는 점성에 의한 전단 응력을 발생한다. 이에, 언급한 전단 응력에 의해 약 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼(41)의 파쇄가 이루어짐으로써 약 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말(43)로 형성된다. 특히, 본 발명에서는 코팅용 분말 형성부(13)의 내부 공간(131c)으로 그레뉼이 언급한 바와 같이 에어로졸화되어 제공되기 때문에 균일한 크기를 갖는 코팅용 분말의 형성이 가능하고, 더불어 후속되는 코팅부(15)로 균일한 제공이 가능하다. 즉, 코팅용 분말 형성부(13)의 내부 공간(131c)으로 제공되는 에어로졸화된 그레뉼(41)은 코팅용 분말 형성부(13)의 회전체(131a)의 고속 회전에 의해 코팅용 분말(43)과 불활성 가스로 파쇄됨과 동시에 코팅용 분말(43)과 불활성 가스가 혼합되기 때문에 언급한 바와 같이 균일한 나노미터의 크기를 코팅용 분말(43)의 형성이 가능하고, 후속되는 코팅부(15)로 균일한 제공이 가능한 것이다.Referring to FIG. 4, a granule 41 is provided from the granule forming portion 11 to the inner space 131c of the powder forming portion 13 for coating. And the rotating body (131a) of the coating powder forming part 13 is rotated at a high speed of about 8,000 to 20,000rpm. As described above, the rotating body 131a of the powder forming part 13 for coating is rotated at high speed to generate shear stress due to viscosity in the internal space 131c between the rotating body 131a and the fixed body 131b. do. Thus, the granules 41 having an average particle diameter of about 1 to 20 탆 are broken by the aforementioned shear stress, thereby forming a coating powder 43 having an average particle diameter of about 30 to 5,000 nm. In particular, in the present invention, since the granule is provided as an aerosol as mentioned in the inner space 131c of the coating powder forming part 13, it is possible to form a coating powder having a uniform size, and Uniform coating is possible with the coating part 15. That is, the aerosolized granule 41 provided in the inner space 131c of the coating powder forming part 13 is coated powder by the high speed rotation of the rotating body 131a of the coating powder forming part 13. Since the coating powder 43 and the inert gas are mixed with the 43 and the inert gas at the same time, the coating powder 43 can be formed with a uniform nanometer size as mentioned, and the subsequent coating part It is possible to provide uniform in (15).

다시, 도 1을 참조하면, 코팅부(15)는 언급한 바와 같이 코팅용 분말 형성부(13)로부터 제공되는 코팅용 분말을 용사재로 이용하여 모재(21)를 코팅시키는 것으로써, 특히 본 발명의 일 실시예에서의 코팅부(15)는 대기 플라즈마 용사 코팅에 의해 모재(21)를 코팅시키는 구성을 갖는다.Referring again to FIG. 1, the coating part 15 coats the base material 21 by using the coating powder provided from the coating powder forming part 13 as a spraying material, as mentioned above. Coating portion 15 in one embodiment of the invention has a configuration to coat the base material 21 by the atmospheric plasma spray coating.

이에, 언급한 코팅부(15)는 코팅용 분말 형성부(13)로부터 제공되는 코팅용 분말을 순간적으로 용융시켜 분사 밀착시킴으로써 모재(21)를 코팅시킨다. 이때, 언급한 코팅부(15)는 코팅용 분말 형성부(13)에 의해 형성한 약 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사용하기 때문에 출력 에너지를 충분하게 낮출 수 있다. 즉, 종래와 같이 20 내지 80㎛의 평균 입경을 갖는 용사재를 사용할 경우에는 40Kwatt를 초과하는 출력 에너지를 코팅부(15)가 필요로 하지만, 본 발명에서와 같이 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사 용할 경우에는 다소 낮은 온도에서도 용이하게 용사재를 용융시킬 수 있기 때문에 40Kwatt 이하의 출력 에너지를 코팅부(15)가 필요로 한다. 이에, 언급한 코팅부(15)는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사용하고, 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅을 수행하여 모재(21)를 코팅시킨다. 이때, 언급한 코팅부(15)의 출력 에너지가 1Kwatt 미만일 경우에는 코팅이 용이하게 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않고, 아울러 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사용하기 때문에 코팅부(15)의 출력 에너지가 40Kwatt를 초과할 필요가 없다. 다시 말해, 코팅부(15)에서의 출력 에너지는 약 1 내지 40Kwatt인 것이 바람직하고, 약 5 내지 35Kwatt인 것이 보다 바람직하고, 약 10 내지 30Kwatt인 것이 더욱 바람직하다.Thus, the coating part 15 mentioned above coats the base material 21 by instantaneously melting and spraying the coating powder provided from the coating powder forming part 13. At this time, the coating part 15 mentioned above uses a coating powder having an average particle diameter of about 30 to 5,000 nm formed by the powder forming part 13 for coating as a thermal spraying material can sufficiently lower the output energy. . That is, when using the thermal spraying material having an average particle diameter of 20 to 80㎛ as in the prior art, the coating portion 15 requires an output energy of more than 40 Kwatt, but the average particle diameter of 30 to 5,000 nm as in the present invention In the case of using the coating powder having a thermal spraying material, since the thermal spraying material can be easily melted even at a somewhat low temperature, the coating part 15 requires an output energy of 40 Kwatt or less. Thus, the coating unit 15 is a coating material having an average particle diameter of 30 to 5,000nm as a thermal spraying material, and the base material 21 by performing a thermal plasma spray coating using the power of 1 to 40Kwatt as the output energy ) Is coated. At this time, when the output energy of the coating unit 15 mentioned below is less than 1Kwatt, it is not preferable because the coating is not easily performed, and since the coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm is used as the thermal spraying material, the coating is performed. The output energy of the section 15 need not exceed 40 Kwatts. In other words, the output energy in the coating 15 is preferably about 1 to 40 Kwatts, more preferably about 5 to 35 Kwatts, still more preferably about 10 to 30 Kwatts.

이는, 평균 입경이 약 30 내지5,000㎚를 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사용하고, 언급한 용사재를 코팅부(15)로 균일하게 공급하는 것이 가능하기 때문으로, 대기 플라즈마 코팅 공정을 수행할 때 종래의 40Kwatt 보다 낮은 출력 에너지에서도 코팅용 분말의 균일한 용융 분사가 가능하며, 불용융 분말의 양을 최대한 억제할 수 있기 때문이다.This is because the coating powder having an average particle diameter of about 30 to 5,000 nm can be used as the spraying material, and the spraying material mentioned above can be uniformly supplied to the coating unit 15, thereby performing the atmospheric plasma coating process. This is because uniform melt spraying of the coating powder is possible even at a lower output energy than the conventional 40 Kwatt, and the amount of insoluble powder can be suppressed to the maximum.

아울러 제3 가열부(17c)는 언급한 바와 같이 코팅용 분말을 예비 가열함으로써 코팅에 따른 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또한 출력 에너지를 추가적으로 감소할 수 있는 효과도 제공한다.In addition, as mentioned above, the third heating unit 17c may improve the efficiency according to the coating by preheating the coating powder, and also provide an effect of further reducing the output energy.

또한, 미설명 부호 19는 코팅부(15)를 사용하여 플라즈마 용사 코팅을 수행할 때 모재(21)가 놓여지는 스테이지로써, x축, y축 그리고 z축 구동이 가능함으로 써 코팅이 이루어지는 공정 조건을 만족시킨다.In addition, reference numeral 19 denotes a stage on which the base material 21 is placed when plasma spray coating is performed using the coating part 15, and the process conditions are performed by coating the x-axis, the y-axis, and the z-axis. Satisfies

이와 같이, 언급한 본 발명이 코팅 장치(100)는 그레뉼 형성부(11)와 코팅용 분말 형성부(13)를 사용하여 용사재로써 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 형성하기 때문에 종래의 용사재의 형성에서와 같이 유기물 등의 제거를 위하여 수행하는 별도 공정 등을 생략할 수 있다. 이에, 본 발명의 코팅 장치(100)를 사용할 경우에는 짧은 시간 내에 코팅을 수행할 수 있고, 그 결과 생산성의 향상을 기대할 수 있다. 아울러 본 발명의 코팅 장치(100)는 용사재로써 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 사용하기 때문에 모재(21)에 코팅되는 피막의 기공율을 충분하게 감소시킬 수 있다. 또한, 용사재인 코팅용 분말이 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖기 때문에 대기 플라즈마 용사를 수행할 때 출력 에너지를 40Kwatt 이하로 충분하게 낮출 수 있고, 이에 공정 단가를 감소시킬 수도 있다.As described above, the coating apparatus 100 of the present invention uses the granule forming portion 11 and the powder forming portion 13 for coating to form a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm as a thermal spraying material. Therefore, a separate process performed for removing organic matters and the like, as in the conventional formation of the thermal spraying material, can be omitted. Thus, in the case of using the coating apparatus 100 of the present invention can be performed in a short time, as a result can be expected to improve the productivity. In addition, since the coating apparatus 100 of the present invention uses a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm as the thermal spraying material, it is possible to sufficiently reduce the porosity of the coating film coated on the base material 21. In addition, since the coating powder, which is a thermal spraying material, has an average particle diameter of 30 to 5,000 nm, the output energy may be sufficiently lowered to 40 Kwatt or less when performing atmospheric plasma spraying, thereby reducing the process cost.

코팅 방법Coating method

도 5는 도 1의 코팅 장치를 사용하는 코팅 방법을 나타내는 공정도이다.5 is a process chart showing a coating method using the coating apparatus of FIG.

도 5를 참조하면, 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 마련한다.(S51) 이때, 분말은 언급한 바와 같이 산화 이트륨, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 탄화 규소 등을 포함한다. 이어서, 언급한 분말을 그레뉼 형성부(11)로 제공한다. 아울러 그레뉼 형성부(11)의 내부 또는 분말 자체의 수분을 제거하여 일정 크기의 그레뉼의 형성을 확보하도록 언급한 제1 가열부(17a)를 사용하여 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 분말을 가열하거나, 그레뉼 형성부(11) 내부를 가열한 다.(S59a)Referring to FIG. 5, a powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm is prepared. (S51) At this time, the powder includes yttrium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon carbide, and the like. Then, the powder mentioned is provided to the granule forming part 11. In addition, the granule forming part 11 is provided to the granule forming part 11 by using the first heating part 17a mentioned to remove moisture in the powder or the powder itself. The powder is heated or the inside of the granule forming part 11 is heated. (S59a)

그리고 그레뉼 형성부(11)로 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말이 제공됨에 따라 그레뉼 형성부(11)의 고주파 진동 제공부(11a)에 의해 언급한 분말로 고주파 진동을 제공하여 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말을 응집시켜 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성한다.(S53) 이때, 그레뉼 형성부(11)로 제공되는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 분말은 그레뉼 형성부(11)의 가이드 레일(11b)을 따라 이동하면서 응집이 이루어지고, 그 결과 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성된다.As the powder having the average particle diameter of 30 to 5,000 nm is provided to the granule forming part 11, the high frequency vibration is provided by the powder mentioned by the high frequency vibration providing part 11a of the granule forming part 11. The powder having an average particle diameter of about 5,000 nm is aggregated to form a granule having an average particle diameter of 1 to 20 μm. (S53) In this case, an average particle diameter of 30 to 5,000 nm provided to the granule forming part 11 is obtained. The powder having agglomeration is formed while moving along the guide rail 11b of the granule forming portion 11, and as a result, it is formed into a granule having an average particle diameter of 1 to 20 mu m.

계속해서, 그레뉼 형성부(11)를 사용하여 형성한 그레뉼은 언급한 바와 같이 그레뉼 형성부(11)로 공급되는 불활성 가스에 의해 에어로졸화되어 코팅용 분말 형성부(13)로 제공된다. 이때, 언급한 바와 마찬가지로 제2 가열부(17b)를 사용하여 그레뉼이 제공되는 경로에서 가열을 수행한다.(S59b) 이 또한, 언급한 그레뉼에 함유된 수분을 제거하여 파쇄를 용이하게 하기 위함이다.Subsequently, the granules formed using the granule forming portion 11 are aerosolized by an inert gas supplied to the granule forming portion 11 to be provided to the powder forming portion 13 for coating as mentioned. . At this time, as mentioned, the heating is performed in the path where the granules are provided using the second heating unit 17b. (S59b) This also removes the moisture contained in the mentioned granules to facilitate the crushing. For sake.

이와 같이, 코팅용 분말 형성부(13)로 제공되는 그레뉼은 회전체(131a)의 고속 회전에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말로 형성된다.(S55)As such, the granule provided to the coating powder forming part 13 is formed of a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm by high speed rotation of the rotating body 131a.

그리고 코팅용 분말 형성부(13)를 사용하여 형성한 코팅용 분말을 코팅부(15)로 제공한다. 이때, 언급한 바와 마찬가지로 제3 가열부(17c)를 사용하여 코팅용 분말이 제공되는 경로에서 가열을 수행한다.(S59c) 이는, 언급한 바와 같이 코팅용 분말을 예비 가열함으로써 코팅 효율을 향상시키고, 출력 에너지의 추가적 감소를 유도하기 위함이다..Then, the coating powder formed by using the coating powder forming part 13 is provided to the coating part 15. At this time, as mentioned above, heating is performed in a path in which the coating powder is provided using the third heating unit 17c. (S59c) As described above, the coating efficiency is improved by preheating the coating powder. To induce further reduction in output energy.

이어서 코팅부(15)는 코팅용 분말 형성부(13)로부터 제공되는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사제로 사용하여 모재(21)를 코팅시킨다.(S57) 이때, 코팅부(15)는 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 사용하기 때문에 약 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용한 코팅을 용이하게 수행할 수 있다. 즉, 코팅부(15)는 다소 낮은 출력 에너지를 사용함에도 불구하고 대기 플라즈마 용사 코팅을 수행할 수 있는 것이다.Subsequently, the coating part 15 coats the base material 21 using a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm provided from the coating powder forming part 13 as a thermal spraying agent (S57). 15 uses a coating powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm as the thermal spraying material, so that coating using power of about 1 to 40 Kwatts as an output energy can be easily performed. That is, the coating unit 15 is capable of performing the atmospheric plasma spray coating despite the use of a somewhat lower output energy.

코팅 평가Coating evaluation

Figure 112008063658178-pat00001
Figure 112008063658178-pat00001

실제로, 표 1에서와 같이 산화 이트륨 분말을 사용하여 제1 시료로써 종래의 방법으로 약 35㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼를 용사재로 마련하고, 제2 시료로써 본 발명의 방법으로 약 100㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 마련하고, 제3 시료로써 본 발명의 방법으로 약 300㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 마련하고, 제4 시료로써 본 발명의 방법으로 약 400㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 마련하고, 그리고 제5 시료로써 본 발명의 방법으로 약 800㎚의 평균 입경을 갖는 코팅용 분말을 용사재로 마련하였다.In fact, using a yttrium oxide powder as shown in Table 1, a granule having a mean particle size of about 35 μm was prepared as a first sample by a conventional method, and as a second sample, a granule having a mean particle size of about 100 nm was used. A coating powder having an average particle diameter is prepared as a thermal spray material, and a coating powder having an average particle diameter of about 300 nm is provided as a thermal spray material by a method of the present invention as a third sample, and a method of the present invention is provided as a fourth sample. A coating powder having an average particle diameter of about 400 nm was provided as a thermal spray material, and a coating powder having an average particle diameter of about 800 nm was provided as a thermal spray material as a fifth sample by the method of the present invention.

그리고 제1 시료 내지 제5 시료 각각을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅을 수행하여 모재에 약 200㎛의 두께를 갖는 코팅을 형성하였다. 여기서 언급한 대기 플라즈마 용사 코팅은 본 발명의 코팅부를 사용하는 코팅과 동일하다.In addition, an atmospheric plasma spray coating using each of the first to fifth samples as a thermal spraying material was performed to form a coating having a thickness of about 200 μm on the base material. The atmospheric plasma spray coating mentioned herein is the same as the coating using the coating of the present invention.

그 결과, 제1 시료의 경우에는 기공율이 약 5.5%이고, 부착성이 약 35MPa이고, 누설 전류가 측정 불가인 것으로 확인되었다. 그리고 제2 시료 내지 제5 시료는 기공율이 약 1.5% 이하이고, 부착성이 약 64 내지 66Mpa이고, 누설 전류가 거의 발생되지 않는 것으로 확인되었다. 아울러 제2 시료 내지 제5 시료의 체적 저항 또한 양호한 것으로 확인되었다.As a result, in the case of the first sample, it was confirmed that the porosity was about 5.5%, the adhesion was about 35 MPa, and the leakage current was not measurable. The second to fifth samples were found to have porosity of about 1.5% or less, adhesion of about 64 to 66 Mpa, and little leakage current. In addition, it was confirmed that the volume resistance of the second to fifth samples was also good.

이와 같이, 본 발명의 코팅 장치 및 방법을 이용할 경우에는 양호한 기공율과 부착성 아울러 우수한 전기적 특성을 갖는 코팅이 가능함을 알 수 있다.As such, when using the coating apparatus and method of the present invention, it can be seen that coating having excellent porosity and adhesion as well as excellent electrical properties is possible.

따라서 본 발명의 코팅 장치 및 방법은 생산성의 향상과 공정 단가의 절감에도 불구하고 우수한 물리적 특성 및 전기적 특성을 갖는 코팅막의 용이한 형성을 제공한다.Thus, the coating apparatus and method of the present invention provide easy formation of a coating film having excellent physical and electrical properties despite the improvement of productivity and the reduction of the process cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 그레뉼 형성부를 나타내는 개략적인 도면이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the granule formation of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1의 코팅용 분말 형성부를 나타내는 개략적인 도면이다.3 is a schematic diagram illustrating a powder forming part for coating of FIG. 1.

도 4는 도 3의 코팅용 분말 형성부를 사용하여 코팅용 분말을 형성하는 상태를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a state of forming a coating powder using the coating powder forming part of FIG.

도 5는 도 1의 코팅 장치를 사용하는 코팅 방법을 나타내는 공정도이다.5 is a process chart showing a coating method using the coating apparatus of FIG.

Claims (13)

고주파 진동에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 산화 이트륨 원료 분말을 응집시켜 상기 원료 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼(granule)로 형성하는 단계;Aggregating the yttrium oxide raw material powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm by high frequency vibration to form the raw material powder into granules having an average particle diameter of 1 to 20 μm; 고속 회전에 의해 상기 그레뉼을 파쇄시켜 상기 그레뉼을 100 내지 800㎚의 평균 입경을 갖는 산화 이트륨 코팅용 분말로 형성하는 단계; 및Crushing the granules by high speed rotation to form the granules as a powder for yttrium oxide coating having an average particle diameter of 100 to 800 nm ; And 상기 코팅용 분말을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하여 모재를 코팅시키는 단계를 포함하는 코팅 방법.Coating method comprising the step of performing an atmospheric plasma spray coating process using the coating powder as a spray material to coat the base material. 제1 항에 있어서, 상기 대기 플라즈마 용사 코팅 공정은 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.The coating method according to claim 1, wherein the atmospheric plasma spray coating process is performed using 1 to 40 Kwatt of power as output energy. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 고주파 진동은 1 내지 300Hz이고, 상기 고속 회전은 8,000 내지 20,000rpm인 것을 특징으로 하는 코팅 방법.The method of claim 1, wherein the high frequency vibration is 1 to 300Hz, the high speed rotation is 8,000 to 20,000rpm. 제1 항에 있어서, 상기 그레뉼을 형성하는 단계는 상기 그레뉼로 불활성 가스를 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 불활성 가스의 제공에 의해 상기 그레뉼을 에어로졸(aerosol)화하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.The method of claim 1 wherein forming the granules further comprises providing an inert gas to the granules, wherein the granules are aerosolized by providing the inert gas. Coating method. 제1 항에 있어서, 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 이송하는 단계를 더 포함하고, 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 이송할 때 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 가열하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.The method of claim 1, further comprising transferring the granules and the coating powder, wherein the granules and the coating powder are heated when the granules and the coating powder are transferred. 고주파 진동에 의해 30 내지 5,000㎚의 평균 입경을 갖는 산화 이트륨 원료 분말을 응집시켜 상기 원료 분말을 1 내지 20㎛의 평균 입경을 갖는 그레뉼로 형성하는 그레뉼 형성부;A granule forming part which aggregates the yttrium oxide raw material powder having an average particle diameter of 30 to 5,000 nm by high frequency vibration to form the raw material powder into granules having an average particle diameter of 1 to 20 μm; 상기 그레뉼 형성부로부터 상기 그레뉼을 제공받게 연결되고, 고속 회전에 의해 상기 그레뉼을 파쇄시켜 상기 그레뉼을 100 내지 800㎚의 평균 입경을 갖는 산화 이트륨 코팅용 분말로 형성하는 코팅용 분말 형성부; 및Forming powder for coating is connected to receive the granules from the granules forming portion, and crushing the granules by high-speed rotation to form the granules as a powder for yttrium oxide coating having an average particle diameter of 100 to 800 nm part; And 상기 코팅용 분말 형성부로부터 상기 코팅용 분말을 제공받게 연결되고, 상기 코팅용 분말을 용사재로 사용하는 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하여 모재를 코팅시키는 코팅부를 포함하는 코팅 장치.And a coating unit connected to receive the coating powder from the coating powder forming unit and performing an atmospheric plasma spray coating process using the coating powder as a spraying material to coat the base material. 제8 항에 있어서, 상기 코팅부는 1 내지 40Kwatt의 전력을 출력 에너지로 사용하여 대기 플라즈마 용사 코팅 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.The coating apparatus according to claim 8, wherein the coating unit performs an atmospheric plasma spray coating process using power of 1 to 40 Kwatts as output energy. 제8 항에 있어서, 상기 그레뉼 형성부는 1 내지 300Hz의 고주파 진동을 제공하는 고주파 진동 제공부 및 상기 그레뉼로 형성하기 위한 분말이 이동하는 경로를 제공하는 가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.The coating according to claim 8, wherein the granule forming part includes a high frequency vibration providing part for providing a high frequency vibration of 1 to 300 Hz and a guide rail for providing a path through which the powder for forming into the granule moves. Device. 제10 항에 있어서, 상기 그레뉼 형성부는 상기 그레뉼을 에어로졸(aerosol)화하기 위한 불활성 가스를 제공하는 불활성 가스 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.11. The coating apparatus of claim 10, wherein the granule forming portion further comprises an inert gas providing portion for providing an inert gas for aerosolizing the granules. 제8 항에 있어서, 상기 코팅용 분말 형성부는 상기 그레뉼을 파쇄하게 8,000 내지 20,000rpm의 속도로 고속 회전하는 회전체, 상기 회전체와 일정 간격을 유지하면서 둘러싸는 고정체 및 상기 회전체와 고정체 사이의 내부 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.The method of claim 8, wherein the coating powder forming portion is rotating at high speed at a speed of 8,000 to 20,000rpm to crush the granules, the fixed body surrounding the rotating body while maintaining a predetermined distance from the rotating body and the high Coating device comprising an interior space between the stagnation. 제8 항에 있어서, 상기 그레뉼 형성부, 코팅용 분말 형성부 및 코팅부 사이, 그리고 상기 그레뉼 형성부로 분말이 제공되는 경로에 상기 그레뉼과 코팅용 분말을 가열하게 설치되는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.The heating apparatus of claim 8, further comprising a heating unit installed to heat the granules and the coating powder between the granule forming unit, the coating powder forming unit and the coating unit, and a path through which the powder is provided to the granule forming unit. Coating device, characterized in that.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125189A (en) * 2021-03-04 2022-09-14 인하대학교 산학협력단 Non-adhesive protective coating method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005281761A (en) 2004-03-29 2005-10-13 Toyota Motor Corp Powder for thermal spraying, and production method of powder for thermal spraying
JP2006200005A (en) 2005-01-20 2006-08-03 Fujimi Inc Powder for thermal spraying
US20060216430A1 (en) 2005-03-09 2006-09-28 Degussa Ag Plasma-sprayed layers of aluminium oxide

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3672833B2 (en) * 2000-06-29 2005-07-20 信越化学工業株式会社 Thermal spray powder and thermal spray coating
FR2877015B1 (en) * 2004-10-21 2007-10-26 Commissariat Energie Atomique NANOSTRUCTURE COATING AND COATING PROCESS.
JP4630799B2 (en) * 2005-11-02 2011-02-09 株式会社フジミインコーポレーテッド Thermal spray powder and method of forming thermal spray coating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005281761A (en) 2004-03-29 2005-10-13 Toyota Motor Corp Powder for thermal spraying, and production method of powder for thermal spraying
JP2006200005A (en) 2005-01-20 2006-08-03 Fujimi Inc Powder for thermal spraying
US20060216430A1 (en) 2005-03-09 2006-09-28 Degussa Ag Plasma-sprayed layers of aluminium oxide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125189A (en) * 2021-03-04 2022-09-14 인하대학교 산학협력단 Non-adhesive protective coating method
KR102638851B1 (en) * 2021-03-04 2024-02-22 인하대학교 산학협력단 Non-adhesive protective coating method

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