[发明专利]等离子体喷镀装置

说明书

技术领域

本发明涉及使等离子体电弧转移至导电性的金属丝上以产生等离子体火焰并一边使金属丝成为熔滴一边进行喷射的等离子体喷镀装置。

背景技术

图6是示意性地示出了现有的等离子体喷镀装置的剖面图。如图6所示，现有的等离子体喷镀装置90具备：形成第一气体通路91a的第一气体喷嘴91；配置于第一气体喷嘴91的外侧，形成第二气体通路92a的第二气体喷嘴92；配置于第一气体喷嘴91的喷嘴口91b和第二气体喷嘴92的喷嘴口92a的大致中心轴上的阴极93；电源装置94；以及在第二气体喷嘴92的喷嘴口92a的附近供给喷镀用的导电性的金属丝W的金属丝导向孔95。

金属丝W从金属丝导向孔95朝向喷嘴口92a的中心轴向斜前方进行供给。然后，从第一气体通路91a喷出的第一气体借助于经第二气体喷嘴92与电源装置94的阳极侧间接连接的金属丝W和与电源装置94的阴极侧连接的阴极93之间所生成的电弧被等离子体化，成为等离子体火焰F，使金属丝W成为熔滴D进行喷射。该熔滴D借助于从第二气体通路92a向第二气体喷嘴92的前方喷射的第二气体被进一步微细化并进一步被加速，被喷射至被处理物T上，形成喷镀覆膜S。

这样，在借助于等离子体火焰F和第二气流一边使金属丝W成为熔滴一边进行喷射的方式的等离子体喷镀装置中，为了使等离子体火焰F稳定地生成，喷射均匀的熔滴D，必须使金属丝W的前端始终位于等离子体火焰F的内部。

可是，在现有的等离子体喷镀装置中，供给金属丝W的金属丝导向孔95呈圆形剖面形状，为了避免因金属丝W所固有的畸变缺陷引起的挂住及堵塞等，应具有比金属丝W的外径大的口径。因此，一边矫正金属丝W的扭曲一边进行送给是有困难的，具有因金属丝W的畸变缺陷而反复出现时而偏离等离子体火焰F的中心、时而恢复与该中心一致，无法向等离子体火焰F的中心稳定地进行金属丝供给的问题。

因此，例如，如专利文献1中所述，在与等离子体电弧焰炬一体化了的支撑板上设置夹入金属丝材料以矫正其第一弯曲的矫正导向构件和从该矫正导向构件一边对金属丝导向一边对金属丝进行超出了其弹性极限的第二弯曲的第二弯曲导向构件，进行金属丝的供给，通过在去除掉该金属丝所固有的畸变缺陷之后进行金属丝的供给，从而使金属丝的前端始终位于等离子体气流的中心，进行了使稳定的等离子体火焰产生的改良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-308970号公报。

可是，如专利文献1中所述，在将对金属丝进行超出了弹性极限的第二弯曲的第二弯曲导向构件与等离子体电弧焰炬一体化了的情况下，由于利用第二弯曲导向构件对金属丝进行超出了弹性极限的第二弯曲，所以送出金属丝的力变得过大。因此，具有金属丝供给机构变为大型、从而焰炬整体也变为大型的趋势。

发明内容

因此，在本发明中，其目的在于，提供一种小型等离子体喷镀装置，其在第二气体喷嘴的喷嘴口附近供给金属丝的情况下，与金属丝所固有的畸变缺陷无关，并不设置对金属丝进行超过了其弹性极限的第二弯曲的第二弯曲导向构件，即可使金属丝运送稳定。

本发明的等离子体喷镀装置具备：阴极；在该阴极的外周形成第一气体通路以覆盖阴极的前端部的第一气体喷嘴；配置于该第一气体喷嘴的外侧形成第二气体通路的第二气体喷嘴；以及向该第二气体喷嘴的喷嘴口附近供给喷镀用的金属丝的金属丝通路，在利用在由金属丝通路供给的金属丝的前端与阴极之间生成的电弧，使得从第一气体喷嘴喷射的第一气体等离子体化，形成由第一气体喷嘴喷射的等离子体火焰，使金属丝的前端成为熔滴，利用从等离子体火焰和第二气体喷嘴喷射的第二气体将该熔滴喷射至被处理物上，金属丝通路具有在等离子体火焰的伸展方向上长的大致呈长方形的剖面形状，对金属丝施予不超出弹性极限的范围的弯曲。

按照本发明的等离子体喷镀装置，通过对金属丝施予不超过弹性极限的范围的弯曲，在等离子体火焰的伸展方向上可逃过金属丝的畸变缺陷，可防止向相对于等离子体火焰的伸展方向呈直角的方向的错位。再有，金属丝的前端部分即使相对于等离子体火焰的伸展方向有一些错位发生，也由于位于等离子体火焰的轴线上，故等离子体火焰不会变得不稳定。因此，按照本发明的等离子体喷镀装置，稳定地向等离子体火焰的中心部供给金属丝成为可能。