JPH10113581A - アーク溶射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶材の線径の違いとは無関係に、変向ガイド
菅を共用できるようにする。 【解決手段】 変向ガイド菅１５を給電端子１６に対し
て、前後位置変更可能にねじ込み装着して、溶材Ｗの線
径が小さい場合に、変向ガイド菅１５の入口３５を溶材
送り機構２側へ近接させる。以て、溶材Ｗを入口３５の
近傍で屈曲変形させ、溶材Ｗを変向ガイド菅１５のガイ
ド穴３４に強制的に圧接して、安定した給電状態を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、一対のノズル口
から噴き出した平面状のジェットエア―でくさび形状の
ア―クチャンバ―を形成し、このア―クチャンバ―内で
溶滴を発生させて溶射を行う、いわばクロスジェット方
式のア―ク溶射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、アトマイジング用のジェッ
トエア―の供給形態に特徴を有するクロスジェット方式
のア―ク溶射装置を先に提案している（特願昭６３−３
２６７３０号、特願平１−９１５６５号）。これは、第
１図及び第２図に示すように、平面状のジェットエア―
２６を噴き出す一対のノズル口２７を備えていること、
両ノズル口２７から噴出されるジェットエア―２６の噴
出中心軸Ｒが、溶滴発生位置Ｑより前方の溶射中心軸Ｐ
上の収束部Ｓに向かって収束するよう指向されている点
に特徴を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のクロスジェット
方式のア―ク溶射装置は、従来装置に比べて次のような
特徴を備えている。ア―ク溶射装置を小形化できるこ
と、ピンチ現象を生じることなく安定したア―ク溶射が
行えること、低温溶射が可能で、例えばダンボ―ル紙等
の可燃材にでも溶射被膜を形成できること、溶射被膜に
関して、面粗さが小さく十分な膜厚みが得られ、しかも
剥離強度が大きいなど良好な膜質が得られること、稼働
時のエアー消費量が少なく比較的小容量のコンプレッサ
ーで溶射を行えることなどである。しかし上記装置で
は、例えば溶材の材質や直径が異ったり、ジェットエア
ーの供給形態が変動すると、上記特徴点を必ずしも発揮
できないことがあり、総合性能を安定的に発揮できにく
い点で改善の余地があった。この発明は、先に提案した
アーク溶射装置を発展改良して得られたものであり、そ
の目的はあらゆる使用条件下で安定的に総合性能を発揮
することのできる、クロスジェット方式のアーク溶射装
置を得ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、良好な溶射
状態を得るために関係していると思われる要素事項を列
挙し、そのひとつひとつについて使用条件を変更しなが
ら溶射試験を行い、総合性能に及ぼす影響を検証した。
その結果、ジェットエアーの供給条件、とくに一対のジ
ェットエアーの噴射中心軸で挟まれる角度が溶射性能を
大きく左右していることが判った。そこで、この発明の
アーク溶射装置は、ケース１の前方の溶射中心軸Ｐを挟
む対称位置に、平面状のジェットエアー２６を噴き出し
供給する一対のノズル口２７と、溶材Ｗを溶射中心軸Ｐ
上の溶滴発生位置Ｑに向って送り込み案内する一対のガ
イド部材１７とが互いに交差する状態で配置されている
こと、両ジェットエアー２６の噴出中心軸Ｒが、溶滴発
生位置Ｑより前方の溶射中心軸Ｐ上の収束部Ｓに向って
収束するよう指向されていること、前記一対の噴出中心
軸Ｒが挟むジェットエアー角αを１０〜３０度に設定し
たことを要件とする。

【０００５】

【作用】ジェットエアー角αが１０度未満であると、ノ
ズル口２７の隣接間隔を一定とするとき収束距離ｂが長
くなり、収束部Ｓ付近における空気速度およびジェット
エアー２６のパワー（貫通力）が低下する。そのため
に、溶滴の微細化を十分に行うことができず、溶射膜面
の粒子が粗くなる。飛散粒子の付着強度も小さく、被膜
の剥離強度が小さい。ジェットエアー角αが３０度を越
えると、収束距離ｂが短くなるので、収束部Ｓ付近にお
いて衝突したジェットエアー２６の一部が溶滴発生位置
Ｑ側へ戻り、ジェットエアー２６による溶滴の吸い込み
が悪くなる。つまり、溶滴の一部が霧化されずに落下
し、溶滴ロスが増加する。また、戻り空気流によってア
ーク状態が不安定化し、ピンチ現象を生じやすい。ジェ
ットエアー２６の収束距離ｂが短いと、その速度および
パワーは十分であるが、強すぎる嫌いがある。そのた
め、好適の溶滴発生位置Ｑが狭い前後範囲に限られ、そ
の位置調整を厳密に行う必要があり、溶材変更時の作業
性に欠ける。

【０００６】

【実施例】第１ないし第５図はこの発明に係るアーク溶
射装置の実施例を示す。第３図および第４図において、
アーク溶射装置は丸線状の溶材Ｗを用いてアーク溶射を
行うものであって、角箱状のケース１内を溶材Ｗが上下
平行姿勢で通過するよう溶材経路を設定し、ケース１の
内部中央に溶材送り機構２を設け、ケース１の前端外面
にアトマイジング用の圧縮空気を噴き出すノズル３を配
置している。第４図において、ケース１は一側面が開口
する金属製のケース本体４と、ケース本体４の前後端に
固定される絶縁ブロック５，６と、前記開口をヒンジ７
を介して揺動開閉する蓋８と、前側の絶縁ブロック５の
前面を覆うノズル３用のブラケット９などで構成されて
いる。蓋８はラッチ１０によって閉じ姿勢が維持されて
おり、ラッチ１０をばねに抗して引くと、容易に開くこ
とができる。また、ブラケット９は、ねじ１１を緩める
ことにより絶縁ブロック５から取外すことができ、ノズ
ル３およびガイド部材１７の交換を行うのに都合が良
い。溶材Ｗを送給案内するために、後側の絶縁ブロック
６に上下一対のガイド管１４を固定し、これらガイド管
１４に対応して前側の絶縁ブロック５に変向ガイド管１
５を装着している。変向ガイド管１５は給電端子１６を
前後に貫通するねじ穴にねじ込まれて、その前後方向の
取付位置が調整できるようにしてある。溶材Ｗはこのガ
イド管１５を介してアーク電流の供給を受ける。上記溶
材Ｗを、溶射中心軸Ｐ上の溶滴発生位置Ｑに向かって送
り込み案内するために、上下の給電端子１６の前側にガ
イド部材１７をねじ込み固定している。両ガイド部材１
７は、それぞれの突端が上下に接近する傾斜姿勢で配置
されている。 溶材送り機構２は、変向ガイド管１５と
ガイド管１４との間に配置され、上下の溶材Ｗをケース
前方に向かって同時に送り操作する。第３図および第４
図において、溶材送り機構２は、ケース本体４の上下壁
で回転自在に支持される絶縁体製の駆動ローラ１８と、
溶材Ｗを駆動ローラ１８に押付ける押えローラ１９と、
駆動ローラ１８を継手２０を介して回転駆動するモータ
２１などで構成する。押えローラ１９はばね腕２２の一
端に回転自在に支持されており、駆動ローラ１８に対応
して上下に配置されている。ばね腕２２は押えローラ１
９を圧接付勢することと、蓋８を開き付勢することに利
用されている。モータ２１はグリップ２３内に収められ
ており。第４図に示すスイッチ２４をオン操作すると起
動できる。ノズル３は縦長の矩形状に形成されており、
その中央にガイド部材１７を避ける溝２５を通設し、溝
２５の前縁左右に沿って、ジェットエアー２６を噴き出
す一対のノズル口２７をスリット状に開口したものであ
る。２８はエアホース、２９はホース用継手である。第
１図に示すように、ノズル口２７は溶射中心軸Ｐを挟む
左右対称位置に配置されて、ジェットエアー２６の噴出
中心軸Ｒが、溶滴発生位置Ｑより前方の溶射中心軸Ｐ上
の収束部Ｓに向って収束するよう指向されている。ま
た、ジェットエアー２６の上下方向中心が溶射中心軸Ｐ
と一致するよう、ノズル口２７の上下位置を規定してい
る。図中符号３０は収束部より前方に形成される集合気
流、３１はアーク光を遮閉するシールド枠である。本発
明者は、上記のアーク装置において、良好な溶射状態を
得るための要素事項を列挙し、それぞれの事項について
使用条件を変更しながら溶射試験を行った。前記要素事
項としては、第１図および第２図に示すように、左右の
ジェットエアー２６が挟むジェットエアー角α、ノズル
前端面から収束部Ｓの中心まででの収束距離ｂ、ノズル
口２７のスリット幅Ｃ、ノズル口２７の上下幅ｄ、ノズ
ル口２７の直線部長さｆを選定した。ところで、溶材突
出寸法ｇは、溶材Ｗ同士の接近を確実化してアーク状態
を安定化するために、できるだけ短いことが望ましいと
されている。その一方で、溶滴によるガイド部１７の目
詰まりを防ぐ必要上、一定寸法以上を確保することが不
可欠になっている。こうした制約のために、溶材突出寸
法ｇは９〜１３ｍｍの範囲内で設定されることが多く、
ほぼ一定と見ることができるので前記要素事項から除外
した。また、両ガイド部材１７の中心軸で挟まれる角度
θについては、角度θが３０度を越えると溶材Ｗの送り
抵抗が大きくなり、角度θが２４度未満であるとアーク
位置が前後にふらつく傾向があり、いずれの場合も安定
したアーク状態が得られず、有効な角度範囲が限られて
いるので、これも前記要素事項から除外した。 （試験Ａ）ジェットエアー角αを８〜３５度の範囲で変
更して溶射を行った。この時の溶材Ｗは直径１．１ｍｍ
の亜鉛線を使用し、１３Ｖの交流電流を供給した。ま
た、ノズル３に供給する空気圧力は６ｋｇ／ｃｍ^２とし
た。スリット幅Ｃは１ｍｍ、ノズル口２７の上下幅ｄは
１０ｍｍ、ノズル口２７の隣接間隔ｅは６ｍｍ、ノズル
口２７の直線部長さｆは５ｍｍ以上とした。 ジェットエアー角α（度）8 10 15 25 30 35 試験番号 1 2 3 4 5 6 （試験Ｂ）ジェットエアー角αを２５度に固定し、ｅの
長さを変えて収束距離ｂを大小に変化し、他は試験Ａと
同じ条件でアーク状態および膜状態を検討した。なお、
溶材突出寸法ｇは９〜１３ｍｍの範囲で適宜変更した。 収束距離ｂ（ｍｍ）13 15 18 25 30 40 試験番号 7 8 9 10 11 12 （試験Ｃ）ノズル口２７のスリット幅Ｃを０．３〜４ｍ
ｍの間で変更し、他は試験１と同じ条件で溶射を行っ
た。このとき、ジェットエアー角αは２５度に固定し
た。 スリット幅ｃ（ｍｍ） 0.3 0.6 1.2 2 3 4 試験番号 13 14 15 16 17 18 （試験Ｄ）ノズル口２７の上下幅ｄを４〜２０ｍｍの範
囲で変更し、他は試験３と同じ条件で溶射を行った。 上下幅ｄ（ｍｍ） 4 6 10 15 20 25 試験番号 19 20 21 22 23 24 （試験Ｅ）ノズル口２７の直線部長さｆを３〜３０ｍｍ
の範囲で変更し、他は試験３と同じ条件で溶射を行っ
た。 （試験結果および評価）試験Ａにより得られた結果を表
Ａに示している。なお、以下の表中に使用される符号〇
は良、△は可、×は不可を表す。 （表Ａ） 試験番号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ジェットエアー角 （α）度 8 10 15 25 30 35 空気速度 × △ △ 〇 〇 〇 パワー × △ △ 〇 〇 〇 溶滴ロス △ 〇 〇 〇 △ × 粒子粗さ × △ 〇 〇 〇 △ 剥離強度 × △ △ 〇 〇 〇 エアー戻り 〇 〇 〇 〇 △ × ピンチ現象 〇 〇 〇 〇 △ × 表Ａから明らかな通り、ジェットエアー角αが１０度未
満であると、溶滴の微細化が不十分で、膜面の粒子粗さ
および剥離強度が不足した。尚、ジェットエアー角αが
１０度未満であると、収束距離ｂが大きくなるので、溶
材突出寸法ｇを大きくしなければならない。ジェットエ
アー角αが３０度を越えると、エアー戻りにより溶滴の
吸いこみが不十分となり溶滴ロスが増大した。さらにピ
ンチ現象を生じやすく、安定したアーク状態が得られな
かった。滴発生位置Ｑの調整も面倒であった。これは、
溶滴発生位置Ｑの前後位置の僅かな違いで、溶滴とジェ
ットエアー２６の間隔が大きく変わるためであり、実作
業時にガイド部材１７の交換に手間を要する不利を免れ
ない。試験Ｂで得られた結果を表Ｂに示す。 （表 Ｂ） 試験番号 7 8 9 10 11 12 収束距離ｂ（ｍｍ） 13 15 18 25 30 40 ア―ク状態 × △ 〇 〇 〇 〇 膜状態 △ 〇 〇 〇 〇 △ エア―パワ― 〇 〇 〇 〇 〇 △ ピンチ現象 × △ 〇 〇 〇 〇 この供試群では、収束距離ｂが４０ｍｍを越える場合に
エア―パワ―が低下する欠点が見受けられるだけで、ア
―ク状態や膜状態に及ぼす悪影響はほとんどないと言え
る。しかし、試験番号７の収束距離ｂは１３ｍｍである
ので、溶材突出寸法ｇを大きく設定したい場合に対応で
きないことが予想される。また、溶材突出寸法ｇを基準
とするときは、収束距離ｂは寸法ｇの１．５〜３倍の範
囲内にあることが好ましく、さらに好ましくは２〜２．
５倍に設定すべきである。試験Ｃで得られた結果を表Ｃ
に示す。 （表 Ｃ） 試験番号 13 14 15 16 17 18 スリット幅Ｃ（ｍｍ） 0.3 0.6 1.2 2 3 4 空気速度 × △ 〇 〇 〇 〇 ジエットエア―のパワ―× △ 〇 〇 〇 〇 膜温度 △ △ 〇 〇 〇 〇 エア―消費量 〇 〇 〇 △ △ × この供試群では、スリット幅Ｃが０．６ｍｍより小さい
と、ジエットエア―２６の空気速度およびパワ―に不足
が見られる。また、３ｍｍを越えるとエア―消費量が急
増し、大容量のコンプレッサでないと安定したア―ク状
態を維持できない。つまり、スリット幅Ｃが極端に小さ
くない限りは、ア―ク状態および膜状態とも実用上支障
がないと言える。試験Ｄで得られた結果を表Ｄに示す。 （表 Ｄ） 試験番号 19 20 21 22 23 24 スリットの上下幅ｄ（ｍｍ） 4 6 10 15 20 25 溶滴ロス △ 〇 〇 〇 〇 〇 エア―消費量 〇 〇 〇 〇 △ × 上下幅ｄを変更してもア―ク状態および膜状態にほとん
ど差は生じなかった。上下幅ｄが４mmになると溶滴ロス
が僅かに見られ、太径の線材を使用する場合に若干の不
安があることが認められた、さらに、上下幅ｂが２０ｍ
ｍ以上になるとエア―消費量に増加が見られた。また、
上記のように試験Ｅとして、直線部長さｆを３ｍｍ、１
０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍに変更して溶射試験を行っ
たが、いずれもジエットエア２６の噴出時の直線性に問
題はなく、ア―ク状態および膜状態にも何等変化はなか
った。基本的には、ジエットエア―２６の直線性を確実
に得るには、直線部長さｆが大きい程有利であるが、ノ
ズル３が大型化することを考慮すると、手持ち式のア―
ク溶射装置では、２０mm前後が最大限界であると思われ
る。以上の試験結果から明らかな通り、ア―ク状態と膜
状態を左右するのは、一対のジエットエア―２６が挟む
ジエットエア―角αであることが判った。また、最も理
想的な各部の寸法および角度は下表の通りであることが
解明された。 角度α ｂ寸法 ｃ寸法 ｄ寸法 14〜18度 25〜30ｍｍ 0.6〜 1.0ｍｍ 8〜12ｍｍ ｆ寸法 ｇ寸法 角度θ 8〜14ｍｍ 9〜13ｍｍ 25〜28度 （別実施例）第６図および第７図はノズル３を変更した
別実施例を示す。第６図に示すノズル３は、上下に直線
列を形成する一群の小孔２７ａを形成する点、および小
孔２７ａを丸穴で形成する点が前記実施例と異なる。第
７図に示すノズル３は、上下に直線列を形成する一群の
小孔２７ｂでノズル口２７を形成し、さらに各小孔２７
ｂを矩形穴で形成する点に特徴を有する。このように、
ノズル口２７は小孔群で形成することができ、小孔の穴
形状も任意形状に変更できる。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように、ジエットエア―角
αを１０〜３０度に特定した本発明のア―ク溶射装置に
よれば、例えば溶材Ｗの材質や直径が異ったり、ジエッ
トエア―の供給状態が変動したとしても、ア―ク状態お
よび膜状態を安定して良好な状態に維持することがで
き、クロスジエット方式の特徴を十分に発揮しながら、
安定的に総合性能を発揮できる。また、使用する溶材Ｗ
に応じてガイド部材１７の交換を行う場合に、溶滴発生
位置Ｑの設定を容易に行うことができ、溶材変更作業を
簡便化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ノズルの横断平面図である。

【図２】ノズルの縦断側面図である。

【図３】ア―ク溶射装置の縦断側面図である。

【図４】ア―ク溶射装置の横断平面図である。

【図５】ア―ク溶射装置の正面図である。

【図６】ノズルの別実施例を示す正面図である。

【図７】ノズルの別実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１………ケ―ス、１７………ガイド部材、２６………ジ
エットエア―、２７………ノズル口、Ｐ………溶射中心
軸、Ｑ………溶滴発生装置、Ｒ………噴出中心軸、Ｓ…
……収束部、Ｗ………溶材、α………ジエットエア―
角、ｂ………収束距離、ｇ………溶材突出寸法。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年６月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 アーク溶射装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一対の溶射線材
を強制的に送り出しながら溶射を行うアーク溶射装置に
関し、溶材の送給形態を改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のアーク溶射装置における基本的
な装置形態として、一対の線材を送りローラで強制的に
送り操作すること、送り出された一対の溶材を変向ガイ
ド管で溶滴発生位置に向って変向案内すること、変向時
に溶材を変向ガイド管の内面に接触させ、ガイド管を介
して溶材にアーク電流を供給することが広く採用されて
いる。例えば、特開昭６１−１６７４７２号公報のアー
ク溶射装置はその一つである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来装置
では、例えば使用する溶材の直径寸法が小さくなった
り、溶材の軟かさが増加するような場合に、アークが不
安定な状態に陥り、溶射が中断してしまうなどのトラブ
ルを生じやすかった。アークが不安定化する原因として
は、溶材と変向ガイド管の接触不良と、溶滴発生位置に
おける溶材先端のふらつきとが挙げられ、いずれも、ガ
イド穴径が溶材径よりも必要以上に大きいことによる
「踊り現象」で説明できる。

【０００４】「踊り現象」は、溶材に作用する送り抵抗
のむら、あるいは溶材自身の硬さや形状のむらなどによ
って、溶材の屈曲部が溶材送り方向あるいは、送り方向
と交差する側へ遊動することによって生じ、ガイド穴径
が大きい場合に顕著に表われる。 こうした「踊り現
象」を避けるために、変向ガイド管のガイド穴直径は溶
材径に対応して設定されている。そのため、従来装置で
は、使用溶材の種類に応じて多種類のガイド管を用意し
ておかねばならず、その管理や運用が繁雑となること、
使用溶材が異るごとに溶射装置を分解し変向ガイド管を
換装する必要があり、この段取り換えが面倒で手間を要
するなどの不利を免れなかった。そこで、こうした段取
り換えを避けるために、溶材の太さに応じた専用機を製
作せざるを得ないというのが実情であった。

【０００５】また、接触不良を解消する手段として、変
向ガイド管全体を緩やかに湾曲形成することが行われて
いるが、これでは変向ガイド管の製作コストが高く付く
こと、ガイド管の取付位置精度が低い場合に、溶材先端
を一点で交差させることが困難となり、アークが不安化
するなどの欠点があった。

【０００６】この発明は上記の問題点を解消するもので
あって、変向ガイド管を改良することによって集電用ガ
イド管の共用化を実現し、アーク溶射装置の運用および
使用溶材の変更に伴う段取り換えを簡素化し、溶射作業
の生産性を向上することを目的とする。この発明の他の
目的は、直線状の変向ガイド管で給電および溶滴発生位
置への案内を確実に行えるようにし、その製作コストを
低減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、溶材Ｗを
変向案内し給電を行う変向ガイド菅１５と、溶材Ｗを溶
滴発生位置Ｑに向って送り案内するガイド部材１７とで
溶材送給を行うこととし、変向ガイド菅１５の取付位置
を前後に変更して使用溶材の違いに対応できるようにし
た。

【０００８】即ち、この発明においては、第１図に示す
ように、ケース１内に収容されて、一対の溶材Ｗをケー
ス前方に向って送り操作する溶材送り機構２を備えてい
ること、溶材送り機構２から送り出された溶材Ｗを変向
案内し、溶材Ｗにアーク電流を供給する変向ガイド菅１
５を備えていること、変向ガイド菅１５から送り出され
た溶材Ｗを、ケース１の前方外面の溶滴発生位置Ｑへと
送り案内するガイド部材１７を備えていること、変向ガ
イド菅１５がこれの給電端子１６に対して、管中心軸Ｇ
に沿って前後位置変更可能にねじ込み装着してあること
を要件とする。変向ガイド菅１５とガイド部材１７とは
直線状に形成する。

【０００９】

【作用】変向ガイド菅１５は、ねじを介して給電端子３
４に装着されており、ねじ込み量を変えることで装着位
置を前後に変更できる。このとき、変向ガイド菅１５の
入口３５の位置も変わり、溶材送り機構２によって規定
される送り中心軸Ｆに対して上下に移動する。通常、入
口３５の中心が前記送り中心軸Ｆに一致する状態でガイ
ド管の取り付けを行うが、この発明では、線径に応じて
入口３５の位置を変更する。

【００１０】即ち、ガイド穴３４の直径が溶材径に適合
する場合には、入口３５の中心を送り中心線Ｆとほぼ一
致させておき、溶材径が小さくなるのに伴って、入口３
５の中心を上下の送り中心線Ｆより上または下方に位置
させるのである。入口３５の位置が送り中心線Ｆからず
れるのに応じて溶材Ｗの屈曲度合が増加し、ガイド穴３
４に対してより強く押し付けられる。従って、ガイド穴
３４の直径寸法を最大の溶材径に適合させておけば、変
向ガイド菅１５の前後位置を変更することで、「踊り現
象」を生じることなく小径の溶材Ｗを変向案内し確実に
給電を行うことができる。なお、ガイド部材１７は、溶
材Ｗのふらつきを避ける必要上、溶材径に応じて換装す
ることになるが、これは、ケース外面に装着されるので
容易に換装できる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、溶
材送り機構２から送り出された溶材Ｗを、変向ガイド菅
１５とガイド部材１７で変向案内し、変向ガイド菅１５
の給電端子１６に対する取付位置を前後に変更すること
で、その入口３５付近における溶材Ｗの屈曲度合を変更
し、溶材径がガイド穴３４の径より小さい場合でも、溶
材Ｗをガイド穴３４に対して確実に接触できるようにし
た。つまり、ガイド穴３４を湾曲形成したのと同様のガ
イド効果を直線状の変向ガイド菅１５で達成できた。従
って、この発明のアーク溶射装置によれば、主として集
電を行う変向ガイド菅１５はそのまま共用して、換装の
容易なガイド部材１７を交換するだけで、線径や硬さの
異る多種類の溶材Ｗを溶射することが可能となり、アー
ク溶射装置の運用および使用溶材の変更に伴う段取り換
えを簡素化し、溶射作業の生産性を向上できることとな
った。また、それぞれ直線状に形成された変向ガイド菅
１５とガイド部材１７で溶材供給を行うので、湾曲形成
されたガイド管を使用する場合に比らべて、その製作コ
ストを低減でき、溶材Ｗの送給も確実に行うことができ
る。

【００１２】

【実施例】図１ないし図４はこの発明に係るアーク溶射
装置の実施例を示す。図２および図３において、アーク
溶射装置は丸線状の溶材Ｗを用いてアーク溶射を行うも
のであって、角箱状のケース１内を溶材Ｗが上下平行姿
勢で通過するよう溶材経路を設定し、ケース１の内部中
央に溶材送り機構２を設け、ケース１の前端外面にアト
マイジング用の圧縮空気を噴き出すノズル３を配置して
いる。

【００１３】図３において、ケース１は一側面が開口す
る金属製のケース本体４と、ケース本体４の前後端に固
定される絶縁ブロック５，６と、前記開口をヒンジ７を
介して揺動開閉する蓋８と、前側の絶縁ブロック５の前
面を覆うノズル３用のブラケット９などで構成されてい
る。蓋８はラッチ１０によって閉じ姿勢が維持されてお
り、ラッチ１０をばねに抗して引くと、容易に開くこと
ができる。また、ブラケット９は、ねじ１１を緩めるこ
とにより絶縁ブロック５から取外すことができ、ノズル
３およびガイド部材１７の交換を行うのに都合が良い。

【００１４】溶材Ｗを送給案内するために、後側の絶縁
ブロック６に上下一対のガイド管１４を固定し、これら
ガイド管１４に対応して前側の絶縁ブロック５に変向ガ
イド管１５を装着している。変向ガイド管１５は給電端
子１６を前後に貫通するねじ穴１６ａにねじ込まれて、
その前後方向の取付位置が調整できるようにしてある。
溶材Ｗはこのガイド管１５を介してアーク電流の供給を
受ける。

【００１５】上記溶材Ｗを、溶射中心軸Ｐ上の溶滴発生
位置Ｑに向かって送り込み案内するために、上下の給電
端子１６の前側にガイド部材１７をねじ込み固定してい
る。両ガイド部材１７は、それぞれの突端が上下に接近
する傾斜姿勢で配置されている。

【００１６】溶材送り機構２は、変向ガイド管１５とガ
イド管１４との間に配置され、上下の溶材Ｗをケース前
方に向かって同時に送り操作する。図２および図３にお
いて、溶材送り機槽２は、ケース本体４の上下壁で回転
自在に支持される絶縁体製の駆動ローラ１８と、溶材Ｗ
を駆動ローラ１８に押付ける押えローラ１９と、駆動ロ
ーラ１８を継手２０を介して回転駆動するモータ２１な
どで構成する。押えローラ１９はばね腕２２の一端に回
転自在に支持されており、駆動ローラ１８に対応して上
下に配置されている。ばね腕２２は押えローラ１９を圧
接付勢することと、蓋８を開き付勢することに利用され
ている。モータ２１はグリップ２３内に収められてお
り。図３に示すスイッチ２４をオン操作すると起動でき
る。

【００１７】ノズル３は縦長の矩形状に形成されてお
り、その中央にガイド部材１７を避ける溝２５を通設
し、溝２５の前縁左右に沿って、ジェットエアー２６を
噴き出す一対のノズル口２７をスリット状に開口したも
のである。２８はエアホース、２９はホース用継手であ
る。

【００１８】図４に示すように、ノズル口２７は溶射中
心軸Ｐを挟む左右対称位置に配置されて、ジェットエア
ー２６の噴出中心軸Ｒが、溶滴発生位置Ｑより前方の溶
射中心軸Ｐ上の収束部Ｓに向って収束するよう指向され
ている。また、ジェットエアー２６の上下方向中心が溶
射中心軸Ｐと一致するよう、ノズル口２７の上下位置を
規定している。図中符号３０は収束部より前方に形成さ
れる集合気流、３１はアーク光を遮閉するシールド枠で
ある。

【００１９】図１において変向ガイド菅１５は、一端に
断面六角形の操作頭部３３が設けてあるねじ軸からな
り、その軸中心に沿ってガイド穴３４を縦通し、ガイド
穴３４の操作頭部３５側の端部に、外拡がりテーパー状
の入口３５をを設けてなる。符号３６はロックナット３
７は締付座である。

【００２０】上記のように構成した変向ガイド菅１５
は、ガイド穴３４の直径が溶材Ｗの線径に適合する場合
には、入り口３５の中心を駆動ローラ１８の送り中心線
Ｆにほぼ一致させるが、溶材Ｗの線径が小さくなるのに
伴って、入口３５の中心を送り中心線Ｆから上下にずら
す。詳しくは、上方の変向ガイド菅１５では、その給電
端子１６に対するねじ込み量を減らして、入口３５の中
心を送り中心線Ｆより上方に位置させる。下方の変向ガ
イド菅１５では、逆に入口３５の中心を送り中心線Ｆよ
り下方に位置させる。

【００２１】上記のように、入口３５の中心を駆動ロー
ラ１８の送り中心線Ｆから上下にずらすと、溶材Ｗは入
口３５の近傍で緩やかに屈曲した後ガイド穴３４内へ案
内され、屈曲部分がガイド穴３４と接触して某電を行
う。このときの溶材Ｗの屈曲度合は、溶材Ｗがガイド穴
３４から受ける送り反力と、屈曲した溶材Ｗの変形応力
とによって定まり、溶材Ｗはこれら二つの作用力が平衡
するまで屈曲する。傾向としては、溶材Ｗの線径が小さ
く、軟らかくなるほど、屈曲度合が大きくなる。また、
屈曲した溶材Ｗは、ガイド穴３４に強く押し付けられ
て、給電端子１６との接触度合を増す。従って、溶材Ｗ
の線径が小さい場合であっても、変向ガイド菅１５を共
用して確実にアーク電流を供給し、安定した状態でアー
ク溶射を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】変向ガイド菅の詳細構造を示す断面図である。

【図２】アーク溶射装置要部の縦断側面図である。

【図３】アーク溶射装置要部の横断平面図である。

【図４】ノズルの横断平面図である。

【符号の説明】 ２……溶材送り機構、１５……変向ガイド菅、１６……
給電端子、１７……ガイド部材

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケ―ス１の前方の溶射中心軸Ｐを挟む対
   称位置に、平面状のジエットエア―２６を噴き出し供給
   する一対のノズル口２７と、溶材Ｗを溶射中心軸Ｐ上の
   溶滴発生装置Ｑに向って送り込み案内する一対のガイド
   部材１７とが互いに交差する状態で配置されており、 両ジエットエア―２６の噴出中心軸Ｒが、溶滴発生位置
   Ｑより前方の溶射中心軸Ｐ上の収束部Ｓに向って収束す
   るよう指向されており、 前記一対の噴出中心軸Ｒが挟むジエットエア―角αを１
   ０〜３０度に設定したことを特徴とするア―ク溶射装
   置。
2. 【請求項２】 ノズル口２７が開口するノズル前端面か
   ら収束部Ｓまでの収束距離ｂを、ノズル前端面から溶滴
   発生中心までの溶材突出寸法ｇの１．５〜３倍に設定し
   た請求項１に記載のア―ク溶射装置。