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株式会社 アイ・シイ・エス

アイ・シイ・エスのコーティング技術 (溶射)

溶射とは

溶射とは、皮膜を形成するコーティング技術の一種です。

燃焼ガスやプラズマ等を熱源として、材料を加熱し融し、これを、ガスまたは、圧縮エアーにより母材表面に吹き付けるという技術です。

燃焼ガスやプラズマ等を熱源として、コーティング材料を、加熱により溶融もしくは軟化させ、微粒子状にします。それをガスまたは、圧縮エアーにより加速し被覆対象物表面に衝突させて、扁平に潰れた粒子を凝固・堆積させます。

溶射にも様々な方式があり、使用する材料や熱源の種類等により分類されています。

溶射は工業的実用性に優れた、コストパフォーマンスの高いコーティング技術であり、溶射材料も金属、セラミックス、プラスチックなど多岐にわたり、航空機、発電設備、自動車をはじめ、あらゆる産業機械に対して、寿命の向上、性能の向上、生産・メンテナンスコストの削減等に寄与しています。

溶射の種類と特徴

HVOF (High Velocity Oxygen-Fuel Thermal Spray) : 高速フレーム溶射

HVOF溶射とは、多量・高圧の支燃性ガスと可燃性ガスを利用して高速フレーム溶射を行う最新の溶射法です。

主な特徴
  • 高密度・高硬度・高密着性が得られる
  • 低酸化で皮膜が形成できる
  • 肉厚な皮膜を形成できる
  • 滑らかな溶射皮膜で、鏡面が得られやすい
用途例
  • 航空機部品
  • 建設機械
  • スチームタービン部品
  • ボイラー
  • 化学プラント部品
  • 各種ロール など

Plasma : プラズマ

プラズマジェットを利用し、金属・合金から高融点材料である各種セラミックス、またセラミックスと金属あるいは合金を組合わせたサーメットの粉末材料を溶解して加工物に噴射する溶射法です。

主な特徴
  • 溶射材料の自由度が大きい (金属, セラミックス, 合金, サーメット, 樹脂)
  • 密着性と緻密性に優れる
  • 基材の材質選択が広い
用途例
  • 航空機部品
  • 自動車部品
  • ガスタービン部品
  • 絶縁部品
  • IT関連部品
  • 機能性部品
  • ガイドロール
  • 各種センサー など

Arc : アーク

2本の線材を溶射ガン先端のノズル部分で通電させ、2本の線材の交差部で短絡させる事によって発生するアークの熱で溶融し、溶滴化した材料を圧縮空気で微細化し噴射する溶射法です。

主な特徴
  • 線材に加工できる金属や合金であれば溶射が可能
  • 大容量の溶射能力により広範囲の溶射が効率的
  • 局部的に溶着の度合いが大きく、大きな密着力を示す
  • 低温での処理により、基材に優しい
  • コストパフォーマンスが良い
用途例
  • 半導体製造装置部品
  • 液晶製造装置部品
  • 家電部品
  • 防食部品 など

Flame : フレーム

酸素・アセチレン炎を熱源とし、金属・合金線材を溶融噴射し、加工物表面に皮膜を形成する溶射法です。

主な特徴
  • 溶射皮膜の膜厚範囲が広い (通常0.1~5mm程度)
  • 基材を低温に制御でき、熱影響を与えない
  • 耐摩耗性に優れている (皮膜を構成している各粒子が原材料よりも硬化しており、さらに酸化物・窒化物及び炭化物等の硬質材が皮膜内に介在し分散しているため)
用途例
  • 自動車部品
  • メンテナンス部品
  • 防食部品 など
溶射プロセス フレーム温度 [℃] 粒子速度 [m/sec] 溶射材料 被膜特徴 コスト 成膜速度
形態 種類 密着強度 緻密性
HVOF 〜3000 〜800 粉末
  • 金属
  • 合金
  • サーメット
 ◎ Very Good  ◎ Very Good  △ Decent  △ Decent
プラズマ 〜16000 〜450 粉末
  • 金属
  • 合金
  • 樹脂
  • セラミックス
  • サーメット
 ○ Good  ○ Good  △ Decent  ○ Good
アーク 〜5000 〜250 ワイヤー
  • 金属
  • 合金
 △ Decent  △ Decent  ◎ Very Good  ◎ Very Good
フレーム 〜3000 〜200 ワイヤー
  • 金属
  • 合金
 △ Decent  △ Decent  ○ Good  ○ Good
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