JPH04360767A - 表面処理方法及びその装置 - Google Patents

表面処理方法及びその装置

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JPH04360767A
JPH04360767A JP10457391A JP10457391A JPH04360767A JP H04360767 A JPH04360767 A JP H04360767A JP 10457391 A JP10457391 A JP 10457391A JP 10457391 A JP10457391 A JP 10457391A JP H04360767 A JPH04360767 A JP H04360767A
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JP
Japan
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mixing chamber
fine particles
workpiece
mixture
pressure gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP10457391A
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English (en)
Inventor
Masayuki Kuroda
正幸 黒田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、被加工物の表面をブ
ラスト(研削)加工したり、或は、被加工物の表面をデ
ポジション(堆積)加工するようにした表面処理方法及
び該方法に用いる表面処理装置に関する。
【0002】
【先行技術】本出願人は、特願平2−232593号に
おいて、被加工物の表面をブラスト加工したりデポジシ
ョン加工したりするようにした表面処理方法及びその装
置を開示した。この表面処理方法及びその装置では、軸
芯方向に流れる高圧気体に対し斜めに、即ち、回転噴射
ノズルの円筒状混合室の内壁に斜めに微粒子を噴射して
、スパイラル状の微粒子の流れとし、更にこの流れを円
筒状回転混合室からテーパ状回転混合室に導くことによ
り、微粒子と高圧気体とを混合して絞り込み、固気2相
の混合物としてノズル噴射孔より被加工物に噴射して、
被加工物の表面をブラスト加工したり、デポジション加
工するようにしたものである。この表面処理方法及びそ
の装置によれば、微粒子を軸芯方向に流れる高圧気体に
対して斜めに供給するようにしたので、上記微粒子と高
圧気体の混合物のノズルへの集束性を向上させ、被加工
物の表面処理の加工効率を高めることができるようにな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行する表面処理方法及びその装置では、ブラスト加工用
の微粒子を供給する供給管と、デポジション加工用の微
粒子を供給する供給管とを兼用しているので、ブラスト
加工とデポジション加工のいずれにも最適な微粒子の流
れにして加工効率,加工品質を更に高めることが難しい
と共に、ブラスト加工とデポジション加工との相互の切
り換え作業に時間がかかった。また、ブラスト加工の場
合にスパイラル状の流れを生じさせると混合物の高速噴
射に難が生じる。さらに、デポジション加工の場合には
微粒子に熱エネルギーを蓄積させて混合した方が加工効
率を高め且つ表面処理を良好にすることができるが、軸
芯方向に流れる高圧気体に対して斜めに微粒子を流した
スパイラル状の流れでは微粒子と混合室の内壁の摩擦抵
抗が小さく微粒子を加熱して高圧気体と混合するに至ら
ず、デポジション加工の加工精度をより一段と向上させ
ることが難しかった。そこで、この発明は、上記問題点
を解決することができる表面処理方法及びその装置を提
供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の表面処理方法
は、被加工物の表面に微粒子と高圧気体の混合物を高速
噴射して、上記被加工物の表面を上記混合物で研削して
ブラスト加工したり、或は被加工物の表面に混合物の微
粒子を堆積させてデポジション加工するようにした表面
処理方法において、ブラスト加工用の供給管、或はデポ
ジション加工用の供給管より粒径の異なる微粒子を混合
室内に供給して高圧気体と混合し、ブラスト加工時には
粒径の粗い微粒子を上記混合室内にストレート状に供給
して高圧気体と混合させた混合物を用い、或はデポジシ
ョン加工時には粒径の細かい微粒子を上記混合室内にス
パイラル状に供給して高圧気体と加熱混合させた混合物
を用いて、上記被加工物の表面をブラスト加工、或はデ
ポジション加工するようにしてある。
【0005】また、この発明の表面処理装置は、被加工
物の表面に微粒子と高圧気体の混合物を高速噴射して、
上記被加工物の表面を上記混合物で研削してブラスト加
工したり、或は被加工物の表面に混合物の微粒子を堆積
させてデポジション加工するようにした表面処理方法に
用いる表面処理装置において、円周面状の内壁とこの内
壁の下側に連続した逆円錐底面を有して上記微粒子と高
圧気体を混合する混合室と、この混合室内の上面側に接
続されて該混合室内に高圧気体を供給する第1の供給管
と、上記混合室の内壁に対して垂直になるように接続さ
れて該混合室内の軸芯方向にブラスト加工用の粒径の粗
い微粒子を供給する第2の供給管と、上記混合室の内壁
に対して斜めに接続されて該混合室の内壁に沿う周面方
向にデポジション加工用の粒径の細かい微粒子を供給す
る第3の供給管と、上記第2,第3の供給管にそれぞれ
取付けられて各供給管内を開閉して上記粒径の異なる微
粒子の上記混合室への供給をそれぞれ切り換える各バル
ブと、上記混合室の逆円錐底面に接続されて上記粒径の
異なるいずれか一方の微粒子を混合した混合物を上記被
加工物の表面に噴射させる噴射ノズルとを備えている。
【0006】
【作用】ブラスト加工時には粒径の粗い微粒子をブラス
ト加工用の供給管により混合室内にストレート状に供給
して、高圧気体と混合させた混合物を噴射ノズルより被
加工物の表面に高速噴射させ、また、デポジション加工
時には粒径の細かい微粒子をデポジション加工用の供給
管により混合室内にスパイラル状に供給して、高圧気体
と加熱混合させた混合物を噴射ノズルより上記被加工物
の表面に噴射させることにより、被加工物の表面をブラ
スト加工、またはデポジション加工するようにしたので
、被加工物の表面のブラスト加工およびデポジション加
工の加工効率,加工品質は共に高められ、また、ブラス
ト加工とデポジション加工の相互の切り換え作業は各バ
ルブの開閉操作により容易且つ短時間で行われる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面と共に詳述
する。図1〜図4において、1は表面処理装置であり、
被加工物60の感光性合成樹脂マスクから成る表面61
にブラスト加工用の粒径の粗い微粒子70と高圧気体7
2の混合物73を高速噴射して、上記被加工物60及び
その表面61を上記混合物73で研削(ブラスト加工)
したり、或は、デポジション加工用の粒径の細かい微粒
子71と高圧気体72の混合物74を被加工物60の表
面61のマスクされていない部分61aに噴射して該混
合物74の微粒子71を堆積(デポジション加工)する
ようにしたものである。この微粒子71の堆積部分を図
1中符号75で示し、上記ブラスト加工の研削部分を図
3中符号62で示す。また、図1,3中符号80は上記
被加工物60を載置して前後,左右及び上下に移動する
可動台である。
【0008】この表面処理装置1は、円周面状の内壁1
0aとこの内壁10aの下側に連続した逆円錐底面10
bを有して微粒子70,71と高圧気体72を混合する
略円筒状の混合室10と、この混合室10内の上面開口
部10cを閉塞する円板状の上蓋11の中央に接続され
て該混合室10内に高圧気体72を供給する第1の供給
管20と、上記混合室10の内壁10aに対して垂直に
なるように接続されて該混合室10内の軸芯方向にブラ
スト加工用の粒径の粗い微粒子70を供給する第2の供
給管30と、上記混合室10の内壁10aに対して斜め
に接続されて該混合室10の内壁10aに沿う周面方向
にデポジション加工用の粒径の細かい微粒子71を供給
する第3の供給管40と、上記第1の供給管20に取付
けられて該供給管20を開閉するバルブ22と、上記第
2,第3の供給管30,40にそれぞれ取付けられて各
供給管30,40内を開閉して上記粒径の異なる微粒子
70,71の上記混合室10への供給をそれぞれ切換え
る各バルブ32,42と、上記混合室10の逆円錐底面
10bより下方に一体成形されて上記粒径の異なるいず
れか一方の微粒子70(71)を混合した混合物73(
74)を上記被加工物60の表面61に噴射させる円筒
状の噴射ノズル50とを備えている。
【0009】上記第1の供給管20は円筒状に形成して
あり、その先端の噴射口21は上記混合室10内の中央
に突出して上記噴射ノズル50の噴射口51と同芯に位
置している。また、上記第2,第3の供給管30,40
は四角筒状に形成してあり、図2,4に示すように、こ
れら供給管30,40は水平方向に直角にクロスするよ
うに配置してある。この第2の供給管30の先端の矩形
の噴射口31は上記混合室10の内壁10aに対して垂
直になるように開口している。また、上記第3の供給管
40の先端の矩形の噴射口41は上記混合室10の内壁
10aの接線方向に斜めに開口している。
【0010】また、上記ブラスト加工用の粒径の粗い微
粒子70としては、1〜15μmのAl2O3,SiC
等を用い、その時の高圧気体72はバルブ22の開口度
により3〜10kg/cm2に調整した圧縮空気,ドラ
イ窒素等の高圧ガスを用いるようになっている。さらに
、上記デポジション加工用の粒径の細かい微粒子71と
しては、0.01〜1μmのAl2O3,SiC等を用
い、その時の高圧気体72はバルブ22の開口度により
2〜3kg/cm2に調整した圧縮空気,ドライ窒素等
の高圧ガスを用いるようになっている。
【0011】以上の実施例によれば、表面処理装置1を
用いてブラスト加工する場合には、図3の矢印で示すよ
うに、第1の供給管20のバルブ22を開いてその噴射
口21より高圧気体72を混合室10に流す。次に、図
4に示すように、第3の供給管40のバルブ42を閉じ
た状態で第2の供給管30のバルブ32を開いてその噴
射口31より粒径の粗い微粒子70を上記混合室10に
流す。この微粒子70は上記噴射口31が混合室10内
の半径方向に開口しているため高圧気体72は混合室1
0の軸芯に向かってストレート状に最短距離で流れる。 このため、上記微粒子70は混合室10内で圧力損失の
少ない渦の発生しない状態で高圧気体72と混合される
。この微粒子70と高圧気体72の混合物73は噴射ノ
ズル50よりストレート状に流れ、噴射ノズル50の噴
射口51より高速噴流となって被加工物60の被加工面
である表面61に噴射され、この表面61を研削する。 このように、上記混合室10内に供給される微粒子70
は圧力損失が少ないので、該微粒子70と高圧気体72
とは混合室10内に瞬時に混同されて混合物73が生成
され、噴射ノズル50にストレートに流される。また、
上記微粒子70の混合室10内での圧力損失が少なく、
該混合室10内の圧力抵抗による微粒子70の熱発生が
少ないため、混合物73による被加工物60の表面61
の切削加工等の加工効率を上げることができると共に、
加工形状を良好にできて加工精度をより一層高めること
ができる。
【0012】また、上記表面処理装置1を用いてデポジ
ション加工する場合には、図1の矢印で示すように、第
1の供給管20のバルブ22を開いてその噴射口21よ
り高圧気体72を混合室10に流す。次に、図2に示す
ように、第2の供給管30のバルブ32を閉じた状態で
第3の供給管40のバルブ42を開いてその噴射口41
より粒径の細かい微粒子71を上記混合室10に流す。 この微粒子71は上記噴射口41が混合室10の内壁1
0aの接線方向に斜めに開口しているため該内壁10a
に沿ってスパイラル状に流れ、この流れは段々に高圧気
体72の軸芯に向かって進む。このため、上記微粒子7
1は混合室10内で圧力損失が大きく、この圧力損失に
より摩擦熱が発生して微粒子71は加熱される。第1の
供給管20の噴射口21が混合室10内に突出している
ことも上記微粒子71の圧力損失を大きくする要因の一
つになっている。これにより、上記微粒子71は加熱さ
れて高圧気体72と加熱混合されて混合物74になる。 そして、この加熱された混合物74が噴射ノズル50の
噴射口51より被加工物60の表面61のマスクされて
いない部分61aに噴射されることにより、密着性及び
緻密性の良好な高品質の皮膜75を短時間で容易に形成
することができ、加工効率及び加工品質をより一段と高
めることができる。
【0013】このように、第2,第3の供給管30,4
0の各バルブ32,42を開閉操作するだけで、ブラス
ト加工とデポジション加工との相互の切り換え作業を容
易且つ短時間で行うことができる。
【0014】尚、前記実施例によれば、第2,第3の供
給管を四角筒状に形成したものを用いたが、各供給管を
円筒状としてもよい。また、混合室と噴射ノズルとを一
体成形したが、混合室と噴射ノズルとを別々に形成して
混合室に噴射ノズルを螺着等により取付けるようにして
もよい。
【0015】
【発明の効果】以上のように、この発明の表面処理方法
及びその装置によれば、ブラスト加工時には粒径の粗い
微粒子をブラスト加工用の供給管により混合室内にスト
レート状に供給して、高圧気体と混合させた混合物を噴
射ノズルより被加工物の表面に高速噴射させ、また、デ
ポジション加工時には粒径の細かい微粒子をデポジショ
ン加工用の供給管により混合室内にスパイラル状に供給
して、高圧気体と加熱混合させた混合物を噴射ノズルよ
り上記被加工物の表面に噴射させることにより、被加工
物の表面をブラスト加工、またはデポジション加工する
ようにしたので、被加工物の表面のブラスト加工及びデ
ポジション加工の加工効率,加工品質を共に高めること
ができるとともに、ブラスト加工とデポジション加工と
の相互の切り換え作業を各バルブの開閉操作により容易
且つ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す表面処理装置の断面
図。
【図2】図1のX−X線に沿う断面図。
【図3】図2のY−Y線に沿う断面図。
【図4】上記表面処理装置の底面図。
【符号の説明】
1…表面処理装置、10…混合室、10a…内壁、10
b…逆円錐底面、20…第1の供給管、30…第2の供
給管(ブラスト加工用の供給管)、40…第3の供給管
(デポジション加工用の供給管)、60…被加工物、6
1…表面、70…粗い微粒子、71…細かい微粒子、7
2…高圧気体、73,74…混合物。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  被加工物の表面に微粒子と高圧気体の
    混合物を高速噴射して、上記被加工物の表面を上記混合
    物で研削してブラスト加工したり、或は被加工物の表面
    に混合物の微粒子を堆積させてデポジション加工するよ
    うにした表面処理方法において、ブラスト加工用の供給
    管、或はデポジション加工用の供給管より粒径の異なる
    微粒子を混合室内に供給して高圧気体と混合し、ブラス
    ト加工時には粒径の粗い微粒子を上記混合室内にストレ
    ート状に供給して高圧気体と混合させた混合物を用い、
    或はデポジション加工時には粒径の細かい微粒子を上記
    混合室内にスパイラル状に供給して高圧気体と加熱混合
    させた混合物を用いて、上記被加工物の表面をブラスト
    加工、或はデポジション加工するようにしたことを特徴
    とする表面処理方法。
  2. 【請求項2】  被加工物の表面に微粒子と高圧気体の
    混合物を高速噴射して、上記被加工物の表面を上記混合
    物で研削してブラスト加工したり、或は被加工物の表面
    に混合物の微粒子を堆積させてデポジション加工するよ
    うにした表面処理方法に用いる表面処理装置において、
    円周面状の内壁とこの内壁の下側に連続した逆円錐底面
    を有して上記微粒子と高圧気体を混合する混合室と、こ
    の混合室内の上面側に接続されて該混合室内に高圧気体
    を供給する第1の供給管と、上記混合室の内壁に対して
    垂直になるように接続されて該混合室内の軸芯方向にブ
    ラスト加工用の粒径の粗い微粒子を供給する第2の供給
    管と、上記混合室の内壁に対して斜めに接続されて該混
    合室の内壁に沿う周面方向にデポジション加工用の粒径
    の細かい微粒子を供給する第3の供給管と、上記第2,
    第3の供給管にそれぞれ取付けられて各供給管内を開閉
    して上記粒径の異なる微粒子の上記混合室への供給をそ
    れぞれ切り換える各バルブと、上記混合室の逆円錐底面
    に接続されて上記粒径の異なるいずれか一方の微粒子を
    混合した混合物を上記被加工物の表面に噴射させる噴射
    ノズルとを備えたことを特徴とする表面処理装置。
JP10457391A 1991-05-10 1991-05-10 表面処理方法及びその装置 Pending JPH04360767A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581771A (zh) * 2012-02-23 2012-07-18 上海超日(洛阳)太阳能有限公司 一种硅棒表面处理方法
JP2013050378A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Palmeso Co Ltd 被験体評価に用いられるスラリ噴射装置
JP2015223767A (ja) * 2014-05-28 2015-12-14 日本特殊陶業株式会社 成形体の製造方法、スパークプラグの製造方法、センサの製造方法

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