軸向進給型等離子噴鍍裝置制造方法
【專利摘要】本發明中，使熔融的噴鍍材料不會附著在等離子產生室內及電極以及等離子射流噴射孔，另外，熱效率良好地熔融從噴鍍材料噴射孔噴出的噴鍍材料，提高成品率，進而，不會因噴鍍材料的粒徑、質量等的不同，使得在等離子火焰外周部反射或在等離子火焰穿過而飛散。本發明中，陰極電極（8）和陽極噴嘴（2）配設一對，在前述陽極噴嘴前面（3）設置3個以上的多個等離子射流噴出孔（4），且在被前述噴出孔（4）包圍的中心設置噴鍍材料噴出孔（5）。將噴鍍材料從前述噴出孔（5）噴出，投入復合等離子?。?1）或復合等離子射流（32）的軸心。
【專利說明】軸向進給型等離子噴鍍裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及軸向進給型等離子噴鍍裝置。
【背景技術】
[0002](I)以往的等離子噴鍍裝置中的噴鍍材料的供給方法中，相對于形成在噴嘴的前方的等離子弧或等離子射流從直角方向投入的外部供給方法為主流，但是，該方式存在在噴鍍材料的粒徑和質量小的情況下，在到達等離子弧或等離子射流的中心前被彈開，另外，在粒徑和質量大的情況下，由于在等離子弧或等離子射流穿過，所以，使用材料的成品率差這樣的問題。
[0003]最近，要求利用亞微粒子、納米粒子的懸濁液材料、有機金屬化合物的液體材料，但是，在以往的外部供給方法中，由于成品率明顯變差，所以，存在這些材料不能作為噴鍍材料使用這樣的問題。
[0004]另外，以提高噴鍍皮膜的致密性、緊貼力為目的，等離子噴鍍裝置被要求噴鍍材料粒子的飛行速度的高速化，在以往的外部供給方法中，越是高速化，在到達等離子弧或等離子射流的中心前被彈開的噴鍍材料粒子的比例越是增加，因此，存在不能高速化這樣的問題。
[0005](2)作為解決這些問題的方式，公知的是在噴嘴內的等離子產生室內，供給噴鍍材料，使熔融的噴鍍材料與等離子射流一起從等離子射流噴出孔噴出的軸向進給型等離子噴鍍裝置(例如，參見專利文獻1、2)。
[0006]但是，在這些專利文獻1、2的情況下，由于噴鍍材料的熔融在噴嘴內的等離子產生室內進行，所以，存在熔融的噴鍍材料附著在等離子產生室內及電極前端以及等離子射流噴出孔，不能連續穩定運轉，且飛沫附著在制品上這樣的問題。
[0007]另外，由于噴鍍材料從等離子射流噴出孔以超高速噴出，所以，存在該噴出孔的磨損嚴重，噴嘴的消耗率升高這樣的問題。
[0008]再有，由于等離子產生室內因供給到等離子產生室內的等離子氣體而高壓化，所以，在向等離子產生室內供給噴鍍材料的情況下，背壓作用于噴鍍材料供給機，存在有必要進行材料供給機的耐壓設計這樣的問題。
[0009]另外，專利文獻3介紹了通過將等離子射流噴出孔分割為多個，且將該分割的噴出孔平行地配置來謀求擴大皮膜形成面積的等離子噴鍍裝置，但是，在該等離子噴鍍裝置的情況下，也存在與上述的軸向進給型等離子噴鍍裝置相同的問題。
[0010](3)專利文獻4、5、6公開了在具有2個?4個陰電極和與之成對的2個?4個陽極噴嘴的等離子噴鍍裝置中，使從各自的陽極噴嘴出來的等離子火焰(也稱為等離子射流)集中在I點的情況。
[0011]但是，在前述專利文獻4?6的等離子噴鍍裝置中，由于隨著噴鍍時間而產生的陰極噴嘴及陽極噴嘴的損傷狀況的不平衡、工作氣體量的不平衡，使得在集中在I點后的等尚子火焰的方向和被噴射的噴鍍材料的方向產生偏移，沒有充分進行熱交換，存在未被熔融的噴鍍材料向周圍飛散，成品率明顯低下這樣的問題。
[0012]另外，由于冷卻多個陰電極、陽極噴嘴，所以，冷卻通路變得復雜，因此，冷卻水的能量損失變大，另外，還存在維護作業也非?；ㄙM勞力和時間這樣的問題。
[0013]在先技術文獻
[0014]專利文獻
[0015]專利文獻1:日本特開2002-231498號公報
[0016]專利文獻2:日本特開2010-043341號公報
[0017]專利文獻3:日本特開平07-034216號公報
[0018]專利文獻4:專利第4449645號公報
[0019]專利文獻5:日本特開昭60-129156號公報
[0020]專利文獻6:日本特公平04-055748號公報
[0021]本發明借鑒了上述情況，以不使熔融的噴鍍材料附著在等離子產生室內及電極以及等尚子射流噴出孔為目的。其它的目的是將從噴鍍材料噴射孔噴出的噴鍍材料熱效率良好地熔融，謀求提高成品率。另外的其它目的是消除因噴鍍材料的粒徑、質量等的不同，使得在等離子火焰外周部反射飛散或穿過并飛散的情況。

【發明內容】

[0022](I)該發明的特征在于，在具有陰極電極和陽極噴嘴以及等離子氣體供給構件及噴鍍材料供給構件的等離子焊槍中，前述陰極電極和前述陽極噴嘴配設一對，在前述陽極噴嘴上，在以其軸心為中心點的同心圓線上，隔開間隔設置3個以上等離子射流噴出孔，使等離子射流及等離子弧分支，在前述陽極噴嘴的前端面，在由前述等離子射流噴出孔包圍的中心部設置噴鍍材料噴出孔。
[0023](2)特征在于，該發明的前述等離子射流噴出孔，為了在前述噴嘴的前方，在該噴嘴的軸心上的交點與從前述各等離子射流噴出孔噴出的等離子射流或等離子弧相交而傾斜。
[0024](3)特征在于，該發明的前述各等離子射流噴出孔，為了在從該等離子射流噴出孔噴出的等離子射流達到基材為止的期間不在前述陽極噴嘴的軸心上的一點相交，而與前述軸心平行或大致平行地形成。
[0025](4)該發明的特征在于，將等離子焊槍內的等離子產生室劃分為前室和后室，并分別設置等離子氣體供給構件。特征在于，該發明的等離子氣體供給構件被構成為通過在等離子產生室內歪向切線方向設置，而在從前述等離子氣體供給構件供給的等離子氣體中產生回旋流。
[0026](5)特征在于，在該發明的前述陽極噴嘴的前方配設副等離子焊槍，使其軸心線與主焊槍的軸心線交叉。特征在于，該發明的前述副等離子焊槍被配設成，在前述主焊槍的等離子射流或等離子弧的交點或其近旁，與副等離子射流或副等離子弧相交。
[0027](6)特征在于，該發明的前述副等離子焊槍配設多個。特征在于，該發明的前述副等離子焊槍的配設個數與主焊槍的等離子射流噴出孔的數量相同。特征在于，該發明的前述等離子射流噴出孔配設3個，副等離子焊槍配設3個。特征在于，該發明的從前述各等離子射流噴出孔噴出的各等離子弧與最近的前述副等離子焊槍的副等離子弧連續，形成發夾弧，前述各發夾弧沒有相互交叉，而是獨立。
[0028](7)特征在于，該發明的前述副等離子焊槍的軸心線相對于主等離子焊槍的軸心線為垂直狀或向后方傾斜。特征在于，在該發明的前述陽極噴嘴的前端設置超高速噴嘴。特征在于，該發明的前述噴鍍材料供給構件具備多個噴鍍材料供給孔。特征在于，使該發明的前述陰極電極及陽極電極的極性為相反的極性。
[0029]發明效果
[0030]上述的本發明的效果如下。
[0031 ] (I)通過構成為不將噴鍍材料向等離子產生室內供給，而是從噴嘴的前端先向等離子射流或等離子弧的中心供給(投入)，熔融的噴鍍材料不會附著在等離子產生室內及電極以及等離子射流噴出孔。因此，能夠謀求連續穩定運轉，且飛沫不會附著在制品。以此，可以進行連續穩定運轉，且由于噴鍍材料噴出孔沒有位于等離子產生室內，所以，背壓沒有作用在噴鍍材料供給機側，以此，沒有必要進行耐壓設計，且能夠謀求提高噴嘴的耐久性。
[0032](2)通過付與等離子噴出孔傾斜角，使等離子射流或等離子弧在噴嘴的前方以一點相交，從噴鍍材料噴出孔噴出的噴鍍材料被包入該等離子射流或等離子弧，被均勻地加熱并熔融，因此，熱效率高，且可進行高成品率的噴鍍。
[0033](3)由于將噴鍍材料投入等離子射流或等離子弧的軸心高溫區域，所以，不存在因噴鍍材料的粒徑、質量的不同，使得在等離子火焰外周部反射飛散或在等離子火焰穿過并飛散的情況，因此，減少了噴鍍材料的制造工程中的形成顆粒、分級的必要，能夠使用廉價的噴鍍材料。另外，并不限于粉體，也能夠任意使用液體狀的噴鍍材料。
[0034](4)因為各等離子射流噴出孔為了在到從該等離子射流噴出孔噴出的等離子射流達到基材為止的期間，不會在前述陽極噴嘴的軸心上的一點相交，而與前述軸心平行或大致平行地被形成，所以，從該等離子射流噴出孔噴出的等離子射流成為圓筒狀，且朝向基材行進。因此，從噴鍍材料噴出孔噴射的噴鍍材料在剛剛噴射后，不會直接與等離子射流接觸，能夠在由分支的等離子射流包入的空間，一面被抑制與大氣的接觸，一面去向基材。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是表示本發明的實施例1的剖視圖。
[0036]圖2是表示本發明的實施例2的剖視圖。
[0037]圖3是表示本發明的實施例3的剖視圖。
[0038]圖4是表示本發明的實施例4的剖視圖。
[0039]圖5是表不本發明的實施例5的剖視圖。
[0040]圖6是表示前述實施例5的復合焊槍的側視圖。
[0041]圖7是前述實施例5的作為主焊槍的等離子氣體供給構件的噴射孔的放大剖視圖。
[0042]圖8是前述實施例5的陽極噴嘴的等離子射流噴出孔的放大縱剖視圖。
[0043]圖9是表示本發明的實施例6的剖視圖。
[0044]圖10是前述實施例6的側視圖。
[0045]圖11是表示本發明的實施例7的縱剖視圖。
[0046]圖12是前述實施例7的復合焊槍的側視圖。[0047]圖13是表示本發明的實施例8的縱剖視圖。
[0048]圖14是表示本發明的實施例9的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0049]實施例1
[0050]本發明的實施例1是涉及被稱為一級式單焊槍的噴鍍裝置。圖1中，符號I是作為有關本發明的軸向進給型等離子噴鍍裝置的焊槍，具備一對陰極電極和陽極噴嘴，即、I個陰極電極8和I個陽極噴嘴(陽極電極)2。前述陰極電極8被形成在該焊槍I的后端部，前述陽極噴嘴2被形成在其前端部。
[0051]而且，在該陽極噴嘴2的前端面3，在同心圓線上隔開間隔在3個部位設置等離子射流噴出孔4，且分別付與該等離子射流噴出孔4傾斜角，以便在通過前述同心圓的中心的軸心的一點(交點)P，與從前述等離子射流噴出孔4噴出的等離子射流12相交。
[0052]5是被設置在配置了前述等離子射流噴出孔4的同心圓的中心的噴鍍材料噴出孔，從與噴鍍材料供給機(未圖示出)連結的噴鍍材料供給孔6向該噴鍍材料噴出孔5供給噴鍍材料。
[0053] 7是在前述陽極噴嘴2內，形成在前述等離子射流噴出孔4的后方的等離子產生室，在該等離子產生室7內的中心設置陰極電極8，若將開關13閉合，則從電源10向陽極噴嘴2和陰極電極8之間施加高電流?低電壓，據此，在陰極電極8的前方形成等離子弧11，該等離子弧11被分割(分支)并侵入前述多個等離子射流噴出孔4，由前述噴出孔4噴出，形成在該噴出孔4的先前的交點P相交的等離子射流12。
[0054]9是向前述等離子產生室7內供給等離子氣體(例如，惰性氣體)的等離子氣體供給構件，在本實施例1中，設法通過在等離子產生室7內使噴射孔9a向切線方向傾斜，在等離子產生室7內產生回旋流，形成穩定的等離子弧11。符號15是絕緣墊片，33是熔融的噴鍍材料的噴射方向。
[0055]另外，在本實施例1中，形成3個同一形狀的等離子射流噴出孔4，但是，該數量在3個以上，8個左右以下實用，沒有特別限定。另外，前述噴出孔4的傾斜角通過設計，根據使交點P在噴嘴前端面3的前方的哪個位置來決定。再有，前述噴出孔4等間隔地被配置在同心圓線上，但是，該間隔可以根據需要適宜變更。
[0056]實施例2
[0057]本實施例2如圖2所示，是將形成在陽極噴嘴2內的等離子產生室I內除中心部外劃分為前室7a和后室7b這二室，在各自的室7a、7b內設置等離子氣體供給構件的噴出孔9a、9b，且將陰極電極8設置在前室7a側的例。
[0058]在本實施例2中，具有通過將等離子產生室7分為前室7a和后室7b來形成，能夠提高等離子弧11的輸出，且向后室7b供給的等離子氣體能夠使用廉價的壓縮空氣、氮氣等特征。在本實施例2中，陽極噴嘴2由前室7a側的噴嘴部2a和后室7側的噴嘴部2b構成。
[0059]另外，在圖2中，與圖1相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用的部件，為了避免重復，這里，省略說明。
[0060]實施例3
[0061]本實施例3如圖3所示，是配置副等離子焊槍(也有單稱副焊槍的情況)51，使副等離子射流62在實施例1中說明的焊槍I的前方，相對于主等離子射流12a的交點P從直角方向合流的復合焊槍的例，該副焊槍51的噴嘴64被設定為陰極(陰極電極)，副焊槍電極56被設定為陽極(陽極電極)，且通過設置該副焊槍51，能夠由來自主等離子焊槍(也有單稱主焊槍的情況)Ia側的主等離子弧Ila和副等離子弧61，在交點P及其前方(近旁)形成復合等離子弧31。
[0062]另外，除副焊槍51相對于交點P在直角方向以外，也可以使副焊槍51略微歪向后方。另外，雖然最好設定成從副焊槍51噴出的副等離子弧61在交點P與主等離子弧Ila合流，但是，些許向前后方向偏移也沒有問題。
[0063]在上述的副焊槍51的情況下，沒有噴鍍材料供給構件，再有，副等離子射流噴出孔54在中心(軸心)僅是I個。
[0064]在該復合焊槍中，通過由副焊槍51形成的副等離子弧61與形成在主焊槍Ia的陽極噴嘴2的前方的主等離子弧Ila連續來形成復合等離子弧31，能夠向該復合等離子弧31的軸心直接供給噴鍍材料，因此，該材料長時間停留在前述等離子弧31的中心，熔融率提聞。
[0065]圖3中，符號13b、13c是開關，32是復合等離子射流，50是副電源，53是開關，57是等離子產生室，59是等離子氣體供給構件，65是絕緣墊片。
[0066]在表不本實施例3的圖3中，與圖1相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用的部件，為了避免重復，這里，省略說明。
[0067]實施例4
[0068]本實施例4是在通過實施例2說明的二級式單焊槍中組合通過實施例3說明的副焊槍51的復合焊槍的例，為的是通過實施例2、3說明的作用效果的相輔相成。
[0069]圖4中，與圖1?圖3的符號相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用的部件，為了避免重復，這里，省略說明。
[0070]運轉例
[0071]上面說明的實施例1?4的運轉例表示如下。
[0072](I)實施例1的運轉例
[0073]圖1單級、單焊槍的情況下
[0074]噴鍍皮膜:陶瓷噴鍍皮膜
[0075]電流、電壓、輸出:800AX90V=72kw
[0076]氣體種類、氣體量:気(25L/min)、氫(60L/min)
[0077](2 )實施例2的運轉例
[0078]圖22級、單焊槍的情況下
[0079]噴鍍皮膜:陶瓷噴鍍皮膜
[0080]電流、電壓、輸出:480AX150V=72kw
[0081]氣體種類、氣體量:気(25L/min)、氫(60L/min)
[0082](3 )實施例3的運轉例
[0083]圖3單級、具有副焊槍的復合焊槍的情況下
[0084]噴鍍皮膜:陶瓷噴鍍皮膜
[0085]電流、電壓、輸出:360AX200V=72kw[0086]氣體種類、氣體量:氬(80L/min)
[0087](4)實施例4的運轉例
[0088]圖42級、具有副焊槍的復合焊槍的情況下
[0089]噴鍍皮膜:陶瓷噴鍍皮膜
[0090]電流、電壓、輸出:240AX300V=72kw
[0091]氣體種類、氣體量:氬(25L/min)、壓縮空氣(75L/min)
[0092]實施例5
[0093]本實施例5如圖5?圖8所示，是將前述實施例4中的I個副焊槍51增加到3個進行配設的復合焊槍的例，為的是等離子弧及等離子射流的直行性、穩定化。在圖5?圖8中，與圖4的符號相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用，為了避免重復，這里，省略詳細的說明。另外，在圖5中，10A、10B、10C分別表示晶體管電源，S1, S2, S3分別表示開關。
[0094]在本實施例5中，在陽極噴嘴2b上，在周方向隔開等間隔設置3個等離子射流噴出孔4，但該噴出孔4的數量及配設間隔能夠根據需要適宜選擇。
[0095]前述各噴出孔4如圖8所示，相對于陽極噴嘴2的軸心2C傾斜角度0，但該傾斜角度e根據需要適宜選擇。例如，作為該傾斜角度e，采用4°或6°。因為前述噴出孔4由倒圓錐臺狀的入口 4a和與該入口 4a連續的直管狀的出口 4b構成，所以，主等離子弧Ila及主等離子射流12a能夠容易地進入該噴出孔4。在噴鍍材料噴出孔5配設I個噴鍍材料供給孔6，但該供給孔6的數量能夠根據需要設置多個。例如，可以點對稱地配設一對前述供給孔6，從各供給孔6供給相互不同的噴鍍材料，進行混合。
[0096]主焊槍Ia的噴射孔9a如圖7所示，在切線方向穿孔多個。為此，供給到該噴射孔9a的等離子氣體G—面被等離子產生室7a內壁引導，一面在箭頭A9方向流動，成為回旋流，且從其它的噴射孔％供給到等離子產生室7b的等離子氣體也根據同樣的規則而成為回旋流。前述回旋流被分支進入各等離子射流噴出孔4，一面在該噴射孔4內回旋，一面前進，此后，朝向交點P被噴射。
[0097]設置與主焊槍Ia的等離子射流噴出孔4相同數量，即3個副焊槍51。各副焊槍51在周方向隔開等間隔配設，并且，被配設成主焊槍Ia的軸心線和前述各副焊槍51的軸心線交叉。各副焊槍51的副等離子弧61通過將開關53a、53b、53c封閉(接通)而產生，但因為這些各副等離子弧61分別與最近的主焊槍Ia的等離子弧Ila連續，形成發夾狀的弧，即、所謂發夾弧，所以，形成從主焊槍Ia的陰極電極8的前端至副焊槍51的副焊槍電極56的陽極點的導電路。另外，前述各開關53a、53b、53c在形成前述發夾弧后，被打開(斷開)。
[0098]從噴鍍材料供給孔6供給的噴鍍材料從噴鍍材料噴出孔5朝向前述交點P被噴射，一面被加熱為高溫并熔融，一面被主等離子射流12a包著，并行進，且被熔融了的噴鍍材料的粒子，即、熔融粒子與基材(被涂裝物)80碰撞，形成噴鍍皮膜70。此時，因為前述3條發夾弧在交點P交叉，成為一體，所以，復合等離子弧31及復合等離子射流32與副焊槍為I個的情況下(前述實施例4)相比，能夠更加穩定。
[0099]實施例6
[0100]本實施例6如圖9、圖10所示，是使前述實施例2(圖2)中的各等離子射流噴出孔4平行或傾斜成平穩的傾斜角度(大致平行)的單焊槍的例，為的是從各噴出孔4A噴出的等離子射流12A在到達基材80為止的期間，不會在焊槍I的陽極噴嘴2a、2b的軸心線2C上的一點相交的情況。另外，前述陽極噴嘴2a、2b的軸心(軸心線)2C位于主焊槍Ia的軸心(軸心線)上。圖9、圖10中，與圖2的符號相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用，為了避免重復，這里，省略詳細的說明。
[0101]等離子射流噴出孔4A如圖10所示，在將噴鍍材料噴出孔5包圍的圓周上隔開間隔配設6個。前述噴出孔4A的間隔及配設個數能夠根據需要適宜選擇，例如，也可以等間隔設置4個。
[0102]前述各噴出孔4A與前述陽極噴嘴2a、2b的軸心2C平行地被配設，但并不必須平行，也可以大致平行地配設。即、也可以付與平緩的傾斜角度，以便使從各噴出孔4A噴出的等離子射流12A在到達基材80為止的期間，不會在前述陽極噴嘴2a、2b的軸心2C上的一點相交。該平穩的傾斜角度例如選擇+2°?-2°，以便相對于前述陽極噴嘴2a、2b的軸心2C大致平行。
[0103]在本實施例中，從噴鍍材料噴出孔5噴出的噴鍍材料被等離子射流12A熔融，成為熔融粒子，與基材80碰撞，形成噴鍍皮膜70。此時，因為噴鍍材料噴出孔5被設置在配設了等離子射流噴出孔4的圓的中心(軸心)，等離子射流噴出孔4A在前述同一圓周上隔開間隔被配設，所以，從各噴出孔4A噴出的等離子射流12A作為整體，一面成為縱截面圓筒狀，一面朝向基材80行進。
[0104]另外，從前述噴鍍材料噴出孔5噴射的噴鍍材料在前述圓筒狀的等離子射流內朝向基材80直行。為此，前述噴鍍材料在剛剛噴射后，不會直接與等離子射流接觸，能夠在由被分支的等離子射流12A包入的空間抑制與大氣的接觸。據此，即使是低融點、由于是微粒子，而僅需要小的熔融熱的噴鍍材料及若存在高的熔融熱，則因氧化、變態，使得機能劣化或升華而不能形成噴鍍皮膜的噴鍍材料，也可以形成所希望的噴鍍皮膜。
[0105]實施例7
[0106]本實施例7如圖11、圖12所示，是使前述實施例5 (圖5?圖8)中的各等離子射流噴出孔像前述實施例6 (圖9、圖10)那樣平行或傾斜(大致平行)平穩的傾斜角度的復合焊槍的例，為的是從各噴出孔4A噴出的等離子弧Ila及等離子射流12a在到達基材80為止的期間不會在焊槍Ia的陽極噴嘴2a、2b的軸心2C上的一點相交的情況。圖11、圖12中，與圖5?圖10的符號相同的符號針對相同的結構和發揮相同的作用，為了避免重復，這里，省略詳細的說明。
[0107]如圖12所示，主焊槍Ia的等離子射流噴出孔4A在圓周方向隔開等間隔配設3個，但這些噴出孔4A根據與前述實施例6相同的規則形成。另外，副焊槍51與主焊槍Ia的前述噴出孔4A的數量相應地配設3個。
[0108]在本實施例中，因為各副焊槍51的副等離子弧61與從等離子射流噴出孔4A噴出的最近的主等離子弧Ila連續，分別形成發夾弧，所以，形成從主焊槍Ia的陰極電極8的前端至各副焊槍51的副焊槍電極56的陽極點的導電路。
[0109]這樣，前述各發夾弧被個別獨立地形成，被形成為從各等離子射流噴出孔4A噴出的各主等離子弧Ila不相互交叉。另外，被形成為從前述噴出孔4A噴出的各等離子射流12a在到與基材80碰撞為止也不相互交叉。
[0110]在本實施例中，從噴鍍材料供給孔6供給的噴鍍材料沒有直接進入主等離子射流12a及主等離子弧11a，另外，能夠在由前述主等離子射流12a及前述主等離子弧Ila包入的空間，抑制與大氣的接觸。通過做成這樣，能夠得到與前述實施例6相同的效果。
[0111]實施例8
[0112]本實施例8如圖13所示，是將前述實施例4 (圖4)中的副焊槍51向后方傾斜地配設的復合焊槍的例，為的是等離子弧及等離子射流的直行性、穩定化。圖13中，與圖4的符號相同的符號針對相同的構造和發揮相同作用，為了避免重復，這里省略詳細的說明。
[0113]在該實施例中，副焊槍51相對于交點P，歪向后方，即、副焊槍電極56從主焊槍Ia離開的方向，其傾斜角度，即、各主焊槍Ia的軸心線和副焊槍51的軸心線的交叉角度被形成為45°。該傾斜角度能夠根據需要適宜選擇，例如，在35°~55°的范圍內選擇采用。
[0114]另外，該實施例當然也可以應用在前述第三實施例(圖3)等。
[0115]實施例9
[0116] 本實施例9如圖14所示，是在前述實施例2中的單焊槍的陽極噴嘴2的前端面3連結了超聞速噴嘴90的單焊槍的例，為的是使等尚子射流為超聞速的情況。圖14中，與圖2的符號相同的符號針對相同的構造和發揮相同的作用，為了避免重復，這里省略詳細的說明。
[0117]本實施例的超高速噴嘴90由從節流部91朝向入口側放射狀地擴開的上游側漏斗部93和從該節流部91朝向出口側放射狀地擴開的下游側漏斗部95構成。前述上游側漏斗部93和下游側漏斗部95的軸方向的長度大致相同，但就其開口端的大小而言，是后者95被形成得大。圖14中，W表示向冷卻部供給的冷卻媒質，12S表示超音速等離子射流。
[0118]在本實施例中，因為從等離子射流噴出孔4噴出的等離子射流12進入上游側漏斗部93，在被節流部91節流后，向下游側漏斗部95被排出，急速地擴開，所以，能夠使等離子射流12S為超音速。因此，能夠使熔融的噴鍍材料的熔融粒子的飛行速度為超音速，例如，音速的3~5倍，所以，能夠形成更致密、緊貼力高的高性能的噴鍍皮膜。
[0119]另外，該超高速噴嘴并非僅能夠利用在本實施例，當然也可利用在前述實施例1
坐寸o
[0120]其它的實施例
[0121]本發明的實施例并不被上述限定，例如，也可以是下述那樣。
[0122](I)也可以使上述實施例中的單焊槍、復合焊槍的陰極電極及陽極電極的極性相反，g卩、使單焊槍中的陰極電極8 ?陽極噴嘴2、復合焊槍中的主焊槍的陰極電極8 ?陽極噴嘴2、副焊槍的副焊槍電極56 ?噴嘴64的極性相反。
[0123](2)在上述實施例的陽極噴嘴2的前端面3，替代在單數(I個)的同心圓線上隔開間隔在3個部位設置等離子射流噴出孔4，而在隔開間隔形成的多個(2個以上)的同心圓線上，在周方向隔開間隔形成多個等離子射流噴出孔4。這樣一來，因為等離子火焰接近環狀，所以，能夠防止大氣的進入。另外，前述各噴出孔4被配設成為鋸齒狀，但其排列的方法能夠根據需要適宜選擇。
[0124]產業上利用的可能性
[0125]該發明作為表面改質處理技術等被廣泛利用在產業中，例如，利用在液晶?半導體制造裝置零件、靜電卡盤、印刷用薄膜輥、航空器用渦輪葉片、燒制夾具、太陽能電池用發電元件、燃料電池用電解質等。[0126]符號說明
[0127]1:焊槍；la:主焊槍；2:陽極噴嘴；4:等離子射流噴出孔；5:噴鍍材料噴出孔；7:等離子產生室；8:陰極電極；9:等離子氣體供給構件；11:等離子?。?2:等離子射流；31:復合等離子??；32:復合等離子射流；51:副焊槍；56:副焊槍電極；64:噴嘴。
【權利要求】
1.一種軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，在具有陰極電極和陽極噴嘴以及等離子氣體供給構件及噴鍍材料供給構件的等離子焊槍中， 前述陰極電極和前述陽極噴嘴配設一對， 在前述陽極噴嘴上，在以其軸心為中心點的同心圓線上，隔開間隔設置3個以上等離子射流噴出孔，使等離子射流及等離子弧分支， 在前述陽極噴嘴的前端面，在由前述等離子射流噴出孔包圍的中心部設置噴鍍材料噴出孔。
2.如權利要求1所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述等離子射流噴出孔，為了在前述噴嘴的前方，在該噴嘴的軸心上的交點與從前述各等離子射流噴出孔噴出的等離子射流或等離子弧相交而傾斜。
3.如權利要求1所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述各等離子射流噴出孔，為了在從該等離子射流噴出孔噴出的等離子射流達到基材為止的期間不在前述陽極噴嘴的軸心上的一點相交，而與前述軸心平行或大致平行地形成。
4.如權利要求1、2或3所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，將等離子焊槍內的等離子產生室劃分為前室和后室，并分別設置等離子氣體供給構件。
5.如權利要求1、2或3所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，等離子氣體供給構件被構成為，通過在等離子產生室內歪向切線方向設置，而在從前述等離子氣體供給構件供給的等離子氣體中產生回旋流。
6.如權利要求1、2或3所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，在前述陽極噴嘴的前方配設副等離子焊槍，使其軸心線與主焊槍的軸心線交叉。
7.如權利要求6所述的`軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述副等離子焊槍被配設成，在前述主焊槍的等離子射流或等離子弧的交點或其近旁，與副等離子射流或副等離子弧相交。
8.如權利要求6所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述副等離子焊槍配設多個。
9.如權利要求8所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述副等離子焊槍的配設個數與主等離子焊槍的等離子射流噴出孔的數量相同。
10.如權利要求9所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述等離子射流噴出孔配設3個，副等離子焊槍配設3個。
11.如權利要求8、9或10所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，從前述各等離子射流噴出孔噴出的各等離子弧與最近的前述副等離子焊槍的副等離子弧連續，形成發夾弧，前述各發夾弧沒有相互交叉，而是獨立。
12.如權利要求8、9或10所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述副等離子焊槍的軸心線相對于主等離子焊槍的軸心線為垂直狀或向后方傾斜。
13.如權利要求1、2、3、6、7、8、9或10所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，在前述陽極噴嘴的前端設置超高速噴嘴。
14.如權利要求1、2、3、6、7、8、9或10所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，其特征在于，前述噴鍍材料供給構件具備多個噴鍍材料供給孔。
15.如權利要求1、2、3、6、7、8、9或10所述的軸向進給型等離子噴鍍裝置，使前述陰極.電極及陽極電極的極性為相反的極性。
【文檔編號】H05H1/42GK103492084SQ201280019605
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月7日 優先權日:2011年7月12日
【發明者】豐田建藏 申請人:伸和工業株式會社