KR101114420B1 - Method of improvement of bond strength of cold sprayed coatings - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법에 관한 것으로, 모재 상에 저온 분사 코팅으로 코팅층을 형성한 후 코팅층에 피닝을 실시하여 코팅층의 결합력을 향상시킨다. 또한, 피닝 이전에 열처리를 실시하여 피닝 효율을 향상시킨다.The present invention relates to a method for improving the bonding strength of a low temperature spray coating, and after forming a coating layer with a low temperature spray coating on a base material, pinning the coating layer to improve the bonding strength of the coating layer. In addition, heat treatment is performed prior to pinning to improve pinning efficiency.
본 발명에 의하면, 모재와 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있어 코팅층의 수명을 연장시킬 수 있고, 코팅층의 특성 향상으로 코팅 적용을 증대시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the bonding strength between the base material and the coating layer can extend the life of the coating layer, it is possible to increase the coating application by improving the characteristics of the coating layer.
저온 분사 코팅, 피닝, 열처리, 결합력 Cold spray coating, peening, heat treatment, bonding
Description
본 발명은 저온 분사 코팅 방법에 관한 것으로, 특히 저온 분사 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있는 코팅 후처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low temperature spray coating method, and more particularly to a coating post-treatment method that can improve the bonding strength of the low temperature spray coating layer.
일반적으로 저온 분사 코팅 장치는 5～50㎛ 크기 정도의 분말 입자를 질소, 헬륨, 공기 등의 고압 가스를 이용하여 입자 속도를 300～1200m/sec로 가속시키고, 입자 속도가 모재와 코팅 소재에 따른 임계 속도에 다다르면 코팅이 시작되는 코팅 공정을 실시하는 장치를 말한다.In general, the low temperature spray coating apparatus accelerates the particle speed to 300 ~ 1200m / sec by using a high-pressure gas such as nitrogen, helium, air of about 5 ~ 50㎛ sized particles, the particle speed according to the base material and the coating material A device that carries out a coating process in which coating starts when a critical speed is reached.
이러한 저온 분사 장치는 코팅 소재를 용융시키지 않고 순수한 고상 상태의 공정을 통하여 실시된다. 또한, 저온 분사 장치는 분말 입자를 가속시키기 위해 가스를 400～600℃의 범위로 예열하여 같은 압력에서 높은 가스 속도를 얻도록 한다.This low temperature spraying device is carried out through a pure solid state process without melting the coating material. In addition, the low temperature spraying device preheats the gas in the range of 400-600 ° C. to accelerate the powder particles to obtain a high gas velocity at the same pressure.
그런데, 저온 분사 공정은 코팅층과 모재, 그리고 코팅층간의 결합이 고상 상태로 이루어지기 때문에 실제 제품에 적용하는 경우 기계적 또는 열적 충격이나 사이클 환경에 노출되는 경우 박리 가능성이 높은 문제가 있다. 이에 반해, 용융하여 적층하는 육성 용접(weld-overlay)의 경우 기판 금속과 적층되는 금속이 서로 혼합하여 금속 결합을 이루므로 박리 가능성은 희박하다.However, in the low temperature spraying process, since the bonding between the coating layer, the base material, and the coating layer is made in a solid state, there is a problem of high peeling potential when exposed to mechanical or thermal shock or a cycle environment when applied to an actual product. On the other hand, in the case of weld-overlay melting and laminating, since the substrate metal and the laminated metal are mixed with each other to form a metal bond, the possibility of peeling is slim.
따라서, 저온 분사 코팅의 경우 결합력 향상을 위하여 코팅 후 열처리를 실시하지만, 열처리만으로는 결합력이 충분하지 않다.Therefore, in the case of low temperature spray coating, the coating is heat-treated to improve the bonding strength, but the heat treatment alone is not sufficient.
본 발명은 저온 분사 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있는 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법을 제공한다.The present invention provides a method of improving the bonding strength of the low temperature spray coating that can improve the bonding strength of the low temperature spray coating layer.
본 발명은 저온 분사 코팅 후 피닝 처리함으로써 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있는 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법을 제공한다.The present invention provides a method for improving the bonding strength of the low temperature spray coating that can improve the bonding strength of the coating layer by pinning after the low temperature spray coating.
본 발명은 피닝 처리 이전에 코팅층을 열처리함으로써 피닝 효율을 향상시켜 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있는 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법을 제공한다.The present invention provides a method for improving the bonding strength of a low temperature spray coating that can improve the bonding efficiency of the coating layer by improving the pinning efficiency by heat-treating the coating layer before the peening treatment.
본 발명의 일 양태에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법은 모재 상에 저온 분사 코팅으로 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층에 피닝을 실시하여 상기 코팅층의 결합력을 향상시키는 단계를 포함한다. 또한, 상기 피닝 이전에 상기 코팅층을 열처리하는 단계를 더 포함한다.The method of improving the bonding strength of the low temperature spray coating according to an aspect of the present invention includes forming a coating layer with a low temperature spray coating on a base material; And performing pinning on the coating layer to improve bonding strength of the coating layer. The method may further include heat treating the coating layer before the pinning.
상기 코팅층은 Al, Cu, Ni, Zn, Sn의 적어도 어느 하나의 금속 분말을 이용하여 형성할 수도 있고, 상기 코팅층은 상기 Al, Cu, Ni, Zn, Sn의 적어도 어느 하나의 금속 분말에 세라믹 분말을 첨가하여 형성할 수도 있다. 상기 세라믹 분말은 상기 금속 분말에 5 내지 50% 첨가된다.The coating layer may be formed using at least one metal powder of Al, Cu, Ni, Zn, Sn, and the coating layer is a ceramic powder on at least one metal powder of Al, Cu, Ni, Zn, Sn. It can also form by adding. The ceramic powder is added 5 to 50% to the metal powder.
상기 피닝은 로터리 피닝을 이용하며, 상기 열처리는 상기 모재 및 코팅층 소재의 융점보다 낮은 온도에서 실시한다.The peening uses rotary peening, and the heat treatment is performed at a temperature lower than the melting point of the base material and the coating layer material.
상기 코팅층 형성 후 상기 코팅층 표면을 연마하거나, 상기 피닝 처리 후 상기 코팅층 표면을 연마하는 단계를 더 포함한다.Polishing the surface of the coating layer after forming the coating layer, or polishing the surface of the coating layer after the peening treatment.
본 발명의 실시 예들은 저온 분사 코팅 공정으로 모재 상에 코팅층을 형성한 후 쇼트 피닝 공정을 실시하여 코팅층의 결합력을 향상시킨다. 즉, 피닝 처리에 의하여 금속 코팅층 표면을 다져주면서 코팅층간의 결합력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 특히 코팅의 두께가 작은 경우에는 코팅과 모재와의 결합력도 향상된다. 또한, 피닝 이전에 열처리를 실시함으로써 피닝 효과를 더욱 증대시킨다. Embodiments of the present invention to form a coating layer on the base material by a low temperature spray coating process and then to perform a short peening process to improve the bonding strength of the coating layer. That is, the pinning process can improve the bonding strength between the coating layers while compacting the surface of the metal coating layer, and especially when the coating thickness is small, the bonding strength between the coating and the base material is also improved. In addition, by performing heat treatment prior to pinning, the pinning effect is further increased.
본 발명의 실시 예들에 의하면, 모재와 코팅층의 결합력을 향상시킬 수 있어 코팅층의 수명을 연장시킬 수 있고, 코팅층의 특성 향상으로 코팅 적용을 확대시킬 수 있다. 또한, 휴대 가능한 로터리 피닝 장치를 이용함으로써 현장에서 직접 수동 작업이 가능하고, 마스킹없이 국부적인 적용이 가능하다.According to embodiments of the present invention, it is possible to improve the bonding strength of the base material and the coating layer can extend the life of the coating layer, it is possible to extend the coating application by improving the characteristics of the coating layer. In addition, by using a portable rotary pinning device, manual work in the field is possible, and local application is possible without masking.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상을 위한 공정 흐름도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 이용되는 저온 분사 코팅 장치 및 피닝 장치의 개략도이다.1 is a process flow diagram for improving the bonding strength of the low temperature spray coating according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 is a schematic diagram of a low temperature spray coating apparatus and a pinning apparatus used in an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법은 모재상에 코팅층을 형성하는 단계(S110)와, 코팅층에 피닝(peening)을 실시하여 코팅층의 결합력을 향상시키는 단계(S120)를 포함한다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 저온 분사 코팅 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1, the method of improving the bonding strength of the low-temperature spray coating according to an embodiment of the present invention to form a coating layer on the base material (S110), and by performing a peening (peening) coating layer to improve the bonding strength of the coating layer Step S120 is included. Referring to the low temperature spray coating method according to an embodiment of the present invention in more detail as follows.
S110 : 모재 상에 저온 분사 코팅 장치, 예를들어 도 2의 장치를 이용하여 코팅층을 형성한다. 여기서, 모재는 금속 또는 금속 합금 등을 이용할 수 있고, 코팅층은 저온 분사 코팅 공정이 기본적으로 금속의 급격한 소성 변형에 의하여 실시되는 공정이므로 Al, Cu, Ni, Zn, Sn 등 인성이 우수한 금속 분말을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, SiC, Al2O3 등의 세라믹은 단독으로는 코팅이 불가능하지만, 내마모성 증대를 위하여 금속/세라믹 코팅을 실시하기도 하고, 휴대용 저온 분사 공정의 경우는 결합력 향상을 위하여 금속 분말에 세라믹 입자를 5～50%의 부피비로 혼합하여 이용할 수도 있다. 그러나, 50% 이상 첨가되는 경우에는 금속과 세라믹 계면에 기공이 증대하기 때문에 오히려 코팅 적층 효율이 급격히 하락하게 된다. 여기서, 금속 분말의 크기는 5～50㎛가 바람직한데, 분말의 크기가 1㎛ 이하인 경우에는 저온 분사 코팅 장치에서 분말의 송급이 불량하게 되어 불량하게 코팅될 수 있고, 분말의 크기가 50㎛ 이상인 경우에는 분말의 비행 속도가 코팅이 되는 임계 속도에 도달하지 못하므로 코팅이 거의 불가능하게 된다. 한편, 세라믹 분말은 1～100㎛인 것이 바람직한데, 분말의 크기가 1㎛ 이하인 경우에는 분말의 송급이 원활하지 못할 뿐만 아니라 세라믹 첨가 효과가 미미하며, 분말의 크기가 100㎛ 이상인 경우에는 세라믹 주위에 기공이 많이 발생하여 적층 효율이 감소하게 된다.S110: A coating layer is formed on a base material using a low temperature spray coating device, for example, the device of FIG. Here, the base material may use a metal or a metal alloy, and the coating layer is a process in which the low temperature spray coating process is basically performed by the rapid plastic deformation of the metal, so that the metal powder having excellent toughness such as Al, Cu, Ni, Zn, Sn, etc. may be used. It is preferable to use. In addition, ceramics such as SiC and Al 2 O 3 may not be coated alone, but metal / ceramic coating may be applied to increase wear resistance, and in the case of a portable low temperature spraying process, ceramic particles may be added to the metal powder to improve bonding strength. It can also be mixed and used in 5-50% by volume. However, when 50% or more is added, pores increase at the metal and ceramic interface, and thus the coating lamination efficiency decreases drastically. Here, the size of the metal powder is preferably 5 ~ 50㎛, when the size of the powder is 1㎛ or less, the low-temperature spray coating apparatus is poor in the supply of the powder may be poorly coated, the size of the powder is 50㎛ or more In this case the coating is almost impossible because the flight speed of the powder does not reach the critical speed at which it is coated. On the other hand, the ceramic powder is preferably 1 ~ 100㎛, when the size of the powder is 1㎛ or less, not only the supply of the powder is not smooth, but the effect of ceramic addition is insignificant, when the size of the powder is 100㎛ or more around the ceramic A lot of pores occur in the lamination efficiency is reduced.
본 발명에 이용되는 저온 분사 코팅 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 콘트롤부(110)와, 가스 히터(120)와, 분말 송급 장치(130)와, 분말 예열 장치(140)와, 혼합 챔버(150)와, 콘트롤부(160)와, 분사 노즐(170)을 포함하며, 이를 이용한 코팅 방법을 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 2, the low temperature spray coating apparatus used in the present invention is mixed with a
가스 콘트롤부(110)는 외부로부터 주입되는 가스중에서 주가스(11)는 가스 히터(120)로 이동되도록 하고, 일부의 가스(13)는 분말 송급 장치(130)로 이동되도록 한다. 가스는 질소, 공기, 헬륨 및 이들의 혼합 가스 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 가스 히터(120)는 가스 콘트롤부(110)를 통하여 공급되는 주가스(11)를 예를들어 100～600℃로 가열하여 혼합 챔버(130)로 전송한다. 또한, 분말 송급 장치(130)는 코팅 분말의 송급량을 조절하는데, 예를들어 코팅층의 두께 등에 따라 예를들어 0.5～5㎏/hr의 양으로 코팅 분말을 송급하며, 가스 콘트롤부(110)로부터 공급된 가스(13)를 이용하여 코팅 분말을 분말 예열 장치(140)로 전송한다. 분말 예열 장치(140)는 코팅 분말을 이송하면서 저항선 등의 가열 장치를 구비하여 저항선의 발열을 통하여 이송되는 코팅 분말을 간접 가열한다. 코팅 분말을 예열시키면 적층율과 코팅 두께가 상승하고, 코팅 조직이 더욱 치밀해진다. 이렇게 이송되면서 예열된 코팅 분말은 혼합 챔버(130)로 전송된다. 혼합 챔버(150)는 예열된 코팅 분말과 주가스(11)를 혼합한다. 혼합 챔버(150)를 통하여 혼합된 코팅 분말과 주가스(11)는 분사 노즐(170)을 통하여 모재(171)에 분사되어 코팅이 실시된다. 한편, 분말 예열 장치(140)와 가스 히터(120)는 콘트롤부(160)를 통하여 온도가 조절되며, 콘트롤부(160)는 컴퓨터로 구비될 수 있다. 한편, 코팅 소재에 따라서는 분말 예열 장치(140)를 이용하지 않을 수 있다.The
S120 : 이어서, 코팅층의 결합력을 향상시키기 위해 코팅층을 피닝한다. 피닝 공정은 숏 피닝(shot peenig) 공정을 이용할 수 있다. 숏 피닝 공정은 코팅층의 표면에 숏 볼(shot ball)이라는 강구를 고속으로 투사하여 코팅층의 표면을 햄머링(hammering)하는 공정이다. 즉, 숏 볼이 코팅층에 고속 충돌하면서 숏 볼의 운동 에너지가 순간적으로 코팅층의 표면에 소성 변형을 주고 표면에서 이탈한다. 그러면 숏 볼과 충돌한 코팅층은 요철이 발생하며 표면에 얇은 소성 변형층을 형성하여 탄소 성층의 경계를 형성하게 된다. 이 층은 늘어난 표면층을 늘어나기 전의 상태로 유지하려는 힘이 작용하게 되어 표면은 잔류 압축 응력, 내부는 인장 응력을 갖고 평형을 이루게 된다. 특히, 본 발명은 국부적인 면적의 보수 코팅을 위하여 이동이 용이한 휴대용 로터리 피닝을 실시한다. 로터리 피닝 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 회전축(210)과, 회전축(210) 일단에 마련된 판(220)과, 판(220) 상에 부착된 스틸 볼(230)을 포함할 수 있다. 즉, 회전축(210) 말단의 판(220)에 스틸 볼(230) 또는 초경 볼을 부착하고, 회전축(210)이 회전하면서 피사체, 즉 코팅층의 표면을 스틸 볼(230) 또는 초경 볼로 때려서 피사체 표면에 잔류 압축 응력을 준 다. 이러한 장치는 쇼트 피닝을 응용한 휴대용 기구로서 국부적인 피닝 처리에 매우 유용하다. 이렇게 피닝 처리에 의하여 금속 코팅층 표면을 다져주면서 코팅층간의 결합력 향상 뿐만 아니라 특히 코팅의 두께가 작은 경우에는 코팅과 모재와의 결합력도 향상된다.S120: Then, the coating layer is pinned to improve the bonding strength of the coating layer. The pinning process may use a shot peenig process. The shot peening process is a process of hammering the surface of a coating layer by projecting a steel ball, such as a shot ball, on the surface of a coating layer at high speed. That is, while the shot balls collide with the coating layer at high speed, the kinetic energy of the shot balls instantaneously plastically deforms on the surface of the coating layer and leaves the surface. Then, the coating layer collided with the shot ball generates irregularities and forms a thin plastic deformation layer on the surface to form a boundary of the carbon layer. This layer acts to maintain the stretched surface layer before it is stretched, so that the surface is balanced with residual compressive stress and internal tensile stress. In particular, the present invention implements a portable rotary pinning that is easy to move for local area repair coatings. As shown in FIG. 3, the rotary pinning apparatus may include a rotating shaft 210, a plate 220 provided at one end of the rotating shaft 210, and a steel ball 230 attached to the plate 220. That is, the steel ball 230 or the cemented carbide ball is attached to the plate 220 at the end of the rotating shaft 210, while the rotating shaft 210 is rotated to hit the subject, that is, the surface of the coating layer with the steel ball 230 or cemented carbide ball to the surface of the subject To give residual compressive stress. Such a device is a portable instrument using shot peening, which is very useful for local peening treatment. Thus, the pinning process improves the bonding strength between the coating layers while compacting the surface of the metal coating layer, and in particular, in the case where the thickness of the coating is small, the bonding strength between the coating and the base material is also improved.
한편, 피닝 이전에 코팅층을 열처리하면 피닝 효율을 더 향상시킬 수 있는데, 도 4를 이용하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, if the heat treatment of the coating layer prior to pinning can further improve the pinning efficiency, using the Figure 4 describes a method for improving the bonding strength of the low-temperature spray coating according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상을 위한 공정 흐름도로서, 코팅층을 형성한 후 열처리하는 단계를 더 포함한다.4 is a process flow chart for improving the bonding strength of the low-temperature spray coating according to another embodiment of the present invention, further comprising the step of heat treatment after forming the coating layer.
즉, 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상 방법은 모재상에 저온 분사 코팅 공정으로 코팅층을 형성하는 단계(S110)와, 코팅층을 열처리하는 단계(S115)와, 코팅층에 쇼트 피닝을 실시하여 코팅층의 결합력을 향상시키는 단계(S120)를 포함한다. 피닝 이전에 코팅층을 열처리하게 되면 코팅층의 소성 가공된 것이 풀리면서 좀더 연한 조직이 되어 피닝 효과를 증대시키게 된다. 이러한 열처리는 모재 및 코팅층 소재의 융점보다 낮은 온도에서 실시해야 하는데, 모재 및 코팅층 소재 융점의 80% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이러한 열처리 공정은 예를들어 코팅층의 두께, 재질, 면적 등에 따라 온도, 시간 등이 달라질 수 있는데, 예를들어 300～700℃의 온도에서 1시간 내지 10시간 동안 열처리 공정을 실시할 수 있다. 또한, 피닝 이전에 코팅층을 연마하거 나, 피닝 이후에 코팅층을 연마할 수 있다.That is, referring to Figure 4, the method of improving the bonding strength of the low temperature spray coating according to another embodiment of the present invention (S110) and forming a coating layer on the base material by a low temperature spray coating process, the step of heat-treating the coating layer (S115) And performing a short peening on the coating layer to improve the bonding strength of the coating layer (S120). When the coating layer is heat-treated prior to pinning, plastic processing of the coating layer is released and softer tissue is increased to increase the pinning effect. This heat treatment should be carried out at a temperature lower than the melting point of the base material and the coating layer material, preferably 80% or less of the melting point of the base material and coating material. In addition, such a heat treatment process may vary in temperature, time, etc., for example, depending on the thickness, material, area, etc. of the coating layer, for example, the heat treatment process may be performed for 1 hour to 10 hours at a temperature of 300 ~ 700 ℃. . In addition, the coating layer may be polished before pinning or the coating layer may be polished after pinning.
실시 예 및 비교 예Examples and Comparative Examples
10㎜ 두께의 순수 구리 또는 CuNiBe 합금 모재에 저온 분사 코팅으로 1㎜ 정도의 코팅층을 형성하였다. 코팅층은 순수 구리에 20%의 알루미나가 함유된 소재를 사용하여 형성하였다. 또한, 저온 분사 코팅 조건은 [표 1]에 나타낸 바와 같이 질소 또는 헬륨 가스를 이용하고, 주가스를 300℃로 가열하였으며, 0.5㎏/hr의 분말 송급 속도와 7㎏/㎠의 메인 가스 압력으로 실시하였고, 기판과 노즐 사이의 간격은 10㎜로 하였다.A coating layer of about 1 mm was formed by cold spray coating on 10 mm thick pure copper or CuNiBe alloy base material. The coating layer was formed using a material containing 20% of alumina in pure copper. In addition, the low temperature spray coating conditions using nitrogen or helium gas, as shown in Table 1, the main gas was heated to 300 ℃, at a powder feed rate of 0.5 kg / hr and the main gas pressure of 7 kg / ㎠ It carried out and the space | interval between a board | substrate and a nozzle was 10 mm.
또한, 로터리 피닝 조건은 [표 2]에 나타낸 바와 같이 4500rpm의 회전 속도로 5분간 실시하였으며, 피닝 커버러지는 100%로 하였다. 이때, 회전을 위한 동력은 질소 가스를 사용하였다. In addition, rotary peening conditions were performed for 5 minutes at a rotation speed of 4500 rpm as shown in [Table 2], and the peening coverage was 100%. At this time, the power for rotation was using nitrogen gas.
가스use
gas
(350℃ 4시간)Heat treatment before peening
(350 ℃ 4 hours)
[표 3]에서는 피닝을 하지 않는 저온 분사 코팅(비교 예)와 피닝을 하는 저온 분사 코팅(실시 예)의 결합력 측정 결과를 보이고 있다. 비교 예 1 및 2와 실시 예 1 및 2를 보면, 피닝을 하지 않은 경우에 비해 피닝을 하는 경우가 코팅 결합력이 크게 증가함을 알 수 있다. 특히, 피닝 전 열처리를 실시하는 실시 예 3 및 4를 보면, 피닝 전 열처리를 실시함으로써 피닝 처리만 하는 경우(실시 예 1 및 2)에 비해 더 향상된 결합력을 나타냄을 알 수 있다.Table 3 shows the results of measuring the bonding force between the low-temperature spray coating (comparative example) without pinning and the low-temperature spray coating (example) with pinning. Looking at Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2, it can be seen that the coating bonding force is significantly increased in the case of pinning, compared with the case of no pinning. In particular, in Examples 3 and 4, which are subjected to pre-pinning heat treatment, it can be seen that by performing the pre-pinning heat treatment, the bonding force is improved compared to the case of only the peening treatment (Examples 1 and 2).
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상을 위한 공정 흐름도.1 is a process flow diagram for improving the bonding strength of the low temperature spray coating according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 적용되는 저온 분사 코팅 장치의 개략도.2 is a schematic view of a low temperature spray coating apparatus applied to the present invention.
도 3은 본 발명에 적용되는 로터리 피닝 장치의 개략도3 is a schematic view of a rotary pinning apparatus applied to the present invention;
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저온 분사 코팅의 결합력 향상을 위한 공정 흐름도.Figure 4 is a process flow diagram for improving the bonding strength of the cold spray coating according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 가스 콘트롤부 120 : 가스 히터110: gas control unit 120: gas heater
130 : 분말 송급 장치 140 : 분말 예열 장치130: powder feeding device 140: powder preheating device
150 : 혼합 챔버 160 : 콘트롤부150: mixing chamber 160: control unit
170 : 분사 노즐170 spray nozzle
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US20080131612A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Honeywell International, Inc. | Method for making an environment-resistant and thermal barrier coating system on a component |
| US20090098286A1 (en) | 2007-06-11 | 2009-04-16 | Honeywell International, Inc. | Method for forming bond coats for thermal barrier coatings on turbine engine components |
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