溶射｜吹きつけて金属皮膜を作る表面処理

溶射

溶射とは、アセチレン炎や交流アーク熱で金属、合金、金属の酸化物、セラミックス等を溶融状態にして、加工品の表面に吹きつけて金属皮膜を作る表面処理である。耐腐食・耐熱・耐摩耗といった溶射金属の特性を付加する。溶射は吹きつけのため、むらが出やすく均一になりにくい。

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溶射金属はその目的が、防錆・防食であれば、亜鉛、アルミニウム、耐熱・耐高温酸化性であればニッケルやクロム合金、耐食性ではセラミックス・タンタル、耐コロージョン性や耐摩耗性を付加するためにCo,Ni,Cr,Al,Yなどを含んだ自溶合金を溶射する。

溶射には電気エネルギーを使った大気プラズマ溶接、減圧プラズマ溶射、アーク溶射、燃焼エネルギーを使った高速フレーム溶射、溶線式フレーム溶射、粉末式フレーム溶射がある。

大気プラズマ溶射とは、10,000℃をこえる高温のプラズマジェットを利用した溶射方法である。溶射材料の選択自由度が高く、基材と溶射皮膜との密着性が高い。

減圧プラズマ溶射とは、減圧下で雰囲気調整したチャンバ内でのプラズマを利用した溶射方法である。溶融粒子の速度が早く、緻密で高い結合力をもつ皮膜を得ることができる。材料特性の状態もよい。そのため、チタンなどの活性金属の皮膜が可能である。

2本のワイヤー溶射材料に電圧を印加させてアーク放電を発生させ、その熱で溶解された粒子を加工対象物に吹きつける溶射法である。厚い膜ができ、溶射のデメリットである膜厚の調整もしやすい。また現場での溶射も加工で、大物の溶射に向いている。

高速で材料を噴射するため、緻密で高密着力の皮膜を形成することができる。特にサーメット材料溶射(セラミックス系金属の溶射)の耐摩耗性皮膜に使われる。

溶線式フレーム溶射とは、基本的な溶射で加工性・コスト性もよい。厚い膜も成形でき、寸法復元などの補修も可能である。

粉末式フレーム溶射とは、フュージング再溶射により無気孔に近い緻密な皮膜が形成できる。基材との治金的結合による高い密着力とすぐれた耐食性を特徴としている。

溶射前処理とは、溶射に適した表面性状を作る正面処理である。母材表面にローレットやブラスト処理を行い素地を荒らして、剥離しにくい状態にする。

部品に破損部分がでたとき、同じ金属を肉盛りして破損部品の補修に利用することができる。