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表面処理分野
溶射とは
溶射とは 特徴 溶射法の分類 各溶射法の特徴 溶射皮膜の機能 溶射材料と膜厚

 種々のエネルギー源によって、溶融あるいはそれに近い状態に加熱した溶射材料の、粉末あるいは線材、棒材の溶融粒子を加速して、基材面に高速で衝突、積層させ皮膜を形成する表面改質法の一つです。

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■広範囲な素材に施工でき、用途に応じ多種材料を選定できます。
■対象物の寸法に殆ど制限がなく、現地施工もできます。
■素材に対し、熱影響による歪みが発生し難い。
■皮膜内の気孔の存在により、耐熱衝撃性、含浸性が付与されます。
■溶接の様に、無気孔皮膜の作製も可能です。
■素材の再利用が可能で、補修費の低減に効果があります。

 溶射法は、溶射材料を溶融させるエネルギーの種類によって、あるいは溶射材料の形態(粉末、溶線、溶棒)によって下記のように分類されます。

溶射法の分類
各種溶射法 特 徴 溶射材料 基材温度
の上昇
(通常施工時)
気孔率 皮膜厚
フレーム溶射 酸素・アセチレンを熱源。
可搬性に富み、現地溶射が可能。
各種鉄金属、非鉄金属。
粉末・ロッド式によりセラミックスも溶射可能。
100度程度 5~10% ・金属 数mmまで
・セラミックス
   400µ以下
アーク溶射 電気を熱源にして、圧縮空気を用い、吹き付ける。 各種鉄金属、非鉄金属。 100度程度 5~10% ・金属 数mmまで
大気プラズマ
溶射
アルゴン、窒素、水素ガスをプラズマ状態にし、
得られる高温フレームにより高融点セラミックスを溶融させる。
各種セラミックス、
粉末金属、
サーメット
200度程度 5%程度 ・100~1000µm
高速フレーム
溶射
(HVOF)
酸素、プロピレンを熱源。
圧縮空気により材料を供給。
得られた超高速のフレームにより
高い密着力と低い気孔率皮膜を形成させる。
各種金属、
各種サーメット、
セラミックス
400度以下 1%以下 ・max400µ程度
自溶性合金
溶射
(SFA)
予め溶射した皮膜を
1000度以下の加熱処理(フュージング)より、
無気孔皮膜を得る。
ニッケル基自溶性合金
コバルト基自溶性合金
フュージング
温度まで上昇
(1000~1100度)
0% ・500~1500µm
各溶射・・・関係図

各溶射法の粒子速度と
作動ガス温度の関係図

耐摩耗 凝着摩耗 自溶合金、タングステンカーバイド 各種ロール、ローラー、軸受、プランジャー
研削摩耗 自溶合金、タングステンカーバイド 水中ポンプ、インペラー
腐食摩耗 クロミア、アルミナ、自溶合金、Ni-Cr 化学用ポンプスリーブ、メカニカルシーリング
防食 一般防食 亜鉛、アルミ、亜鉛-マグネシウム 水管橋、タンク、海洋構造物
高温耐食 ジルコニア、MCrAlY、クロムカーバイド、Ni-Cr 熱交換器部品、ボイラーチューブ、焼却設備
化学腐食 クロミア、アルミナ、ハステロイ、自溶合金 化学薬品タンク、化学薬品攪拌機部品
耐・断熱 耐熱 ジルコニア マッドガンノズル、保温カバー
その他 景観 アルミナ、クロミア、ジルコニア マンホール、外装材
電気絶縁 アルミナ 軸受、ボルト
耐溶融金属 アルミナ、アルミナシリカ ポットロール、塗型

 溶射による表面処理膜厚は、メッキや溶接肉盛の中間に位置し、0.1mm~数mmの成膜が可能です。また、溶射材料や溶射法によってもその膜厚は異なります。

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