(57)【要約】【課題】使用後のマスキング材を容易に繰り返して再利用できる溶射マスキング装置を提供する。【解決手段】加熱された溶射材をシリンダブロック２００に吹き付けてシリンダブロック２００表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、シリンダブロック２００のシリンダ２１０以外の部分を覆い隠す溶射マスキング装置１００であって、シリンダブロック２００のシリンダ２１０以外の部分を覆い隠すマスキング材１１０と、マスキング材１１０に振動を与える振動発生部１３０と、振動発生部１３０を制御するコントローラ５０と、を具備し、コントローラ５０は、シリンダブロック２００に溶射材を溶射する際には、振動発生部１３０によってマスキング材１１０に振動を与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された溶射材をワークに吹き付けてワーク表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、該ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠す溶射マスキング装置であって、
前記ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠すマスキング材と、
前記マスキング材に振動を与える振動発生手段と、
前記振動発生手段を制御する制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、前記ワークに溶射材を溶射する際には、前記振動発生手段によって前記マスキング材に振動を与える、
溶射マスキング装置。
【請求項２】
加熱された溶射材をワークに吹き付けてワーク表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、該ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠す溶射マスキング方法であって、
前記ワークの被溶射部以外の部分をマスキング材で覆い隠し、
前記マスキング材に振動を与えながら前記ワークに溶射材を溶射する、
溶射マスキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された溶射材をワークに吹き付けてワーク表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、該ワークの被溶射部以外の部分をマスキング材により覆い隠す溶射マスキング装置及び溶射マスキング方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶射とは、金属等の溶射材を加熱してワークに吹き付けることにより、ワーク表面に被膜を形成する表面処理法として公知である。また、溶射時には、ワークの被溶射部以外をマスキング材で覆い隠す溶射マスキング方法も公知である（例えば、特許文献１）。マスキング材には、例えば、耐熱用金属繊維で構成される柔軟なシートが用いられる。
【０００３】
このようなマスキング材を溶射時に使用した場合には、マスキング材の表面には溶射された金属膜が形成される。表面に金属膜が形成されたマスキング材は、形成された金属膜を削り取って再利用される、或いは、使い捨てのマスキング材として廃棄される。
【０００４】
しかし、形成された金属膜を削り取って再利用する場合であっても、再利用するための作業が煩雑であり、再利用できる回数も少ないものである。そのため、使い捨てのマスキング材として廃棄する場合だけでなく、マスキング材を再利用する場合であっても廃棄するマスキング材が多くなり、環境負荷を増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、使用後のマスキング材を容易に繰り返して再利用可能とする溶射マスキング装置及び溶射マスキング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、加熱された溶射材をワークに吹き付けてワーク表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、該ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠す溶射マスキング装置であって、前記ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠すマスキング材と、前記マスキング材に振動を与える振動発生手段と、前記振動発生手段を制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記ワークに溶射材を溶射する際には、前記振動発生手段によって前記マスキング材に振動を与えるものである。
【０００９】
請求項２においては、加熱された溶射材をワークに吹き付けてワーク表面に被膜を形成させる溶射を行う際に、該ワークの被溶射部以外の部分を覆い隠す溶射マスキング方法であって、前記ワークの被溶射部以外の部分をマスキング材で覆い隠し、前記マスキング材に振動を与えながら前記ワークに溶射材を溶射するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の溶射マスキング装置及び溶射マスキング方法によれば、使用後のマスキング材を容易に繰り返して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】溶射マスキング装置の構成を示した模式図。
【図２】溶射マスキング装置の作用を示した模式図。
【図３】溶射マスキング方法の流れを示したフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、溶射マスキング装置１００の構成について説明する。
なお、図１では、溶射マスキング装置１００の構成を斜視にて模式的に表している。また、図１に示す破線は電気信号線を表している。また、以下では、図１に示す長手方向、短手方向及び上下方向に従って説明するものとする。
【００１３】
溶射マスキング装置１００は、本発明の溶射装置に係る実施形態である。溶射マスキング装置１００は、加熱により溶融状態又は溶融に近い状態となったアルミニウム等の溶射材をシリンダブロック２００に吹き付けて、シリンダ２１０表面に溶射被膜を形成させる溶射を行う際に、シリンダブロック２００のシリンダ２１０以外の部分を覆い隠す装置である。
【００１４】
シリンダブロック２００のシリンダ２１０部分は溶射被膜が形成される部分であり、シリンダ２１０以外の溶射マスキング装置１００にて覆い隠される部分は溶射被膜が形成されない部分である。また、溶射マスキング装置１００は、溶射装置５００の一構成装置である。
【００１５】
溶射装置５００は、溶射材を加熱して溶融状態または溶融に近い状態としたうえでワークに吹き付け、ワーク表面に溶射被膜を形成させる装置である。溶射装置５００は、溶射ガン５１０と、溶射マスキング装置１００と、コントローラ５０と、を具備している。
【００１６】
本実施形態における溶射装置５００による溶射被膜の形成対象となるワークは、エンジン（４気筒）の構成部品の一つであるシリンダブロック２００とされている。また、本実施形態の被溶射部は、シリンダブロック２００に形成されているシリンダ２１０とされている。シリンダ２１０は、円筒形状に形成され、シリンダブロック２００の長手方向に沿って４箇所設けられている。
【００１７】
溶射ガン５１０は、加熱されて溶融状態または溶融に近い状態となった溶射材をシリンダブロック２００に対して吹き付けるものである。本実施形態の溶射ガン５１０においては、溶射材を加熱するための熱源としてプラズマが用いられ、溶射材として金属のアルミニウムが用いられている。溶射ガン５１０は、コントローラ５０と接続されている。
【００１８】
溶射ガン５１０では、溶射材がプラズマによって加熱されることにより液滴化又は微粒子状とされ、液滴化又は微粒子状になった溶射材が高速ガス流によってシリンダ２１０の内部表面（内周面）に吹き付けられる。液滴化又は微粒子状にされた溶射材は、シリンダ２１０の内部表面で凝固し、それぞれの粒子が密着することによって溶射材にて構成される溶射被膜を形成する。
【００１９】
溶射マスキング装置１００は、シリンダブロック２００におけるシリンダ２１０以外の部分を覆い隠す装置である。溶射マスキング装置１００は、マスキング材１１０と、支持部１２０と、振動発生手段としての振動発生部１３０と、を具備している。
【００２０】
マスキング材１１０は、シリンダブロック２００におけるシリンダ２１０以外の部分を覆い隠す部材である。本実施形態のマスキング材１１０は、例えば耐熱用金属繊維で構成される柔軟なシート状部材である。マスキング材１１０においては、マスキング材１１０をシリンダ２１０が開口するシリンダブロック２００の上面に配置したときに、シリンダ２１０に相当する位置に開口部１１０ａが形成されている。
【００２１】
より具体的には、マスキング材１１０は、シリンダブロック２００の上面に配置することにより、シリンダブロック２００の上面におけるシリンダ２１０以外の部分を覆い隠すように構成されている。マスキング材１１０の長手方向の両端側は、それぞれ支持部１２０に支持されている。
【００２２】
支持部１２０は、マスキング材１１０の長手方向の両端側をそれぞれ支持するものである。支持部１２０は、マスキング材１１０の長手方向の両端部において、マスキング材１１０の短手方向に沿って配置されている。
【００２３】
振動発生部１３０は、振動を発生させる装置である。振動発生部１３０は、一の支持部１２０に接続されており、一の支持部１２０と連動するように構成されている。これにより、振動発生部１３０にて発生した振動を一の支持部１２０を介してマスキング材１１０に伝達することが可能となっている。また、振動発生部１３０は、コントローラ５０と接続されている。
【００２４】
振動発生部１３０は、長手方向の微小な振幅の並進運動を周期的に繰り返す振動（以下、縦振動）を発生させるものとする。また、振動発生部１３０は、長手方向を軸とする微小な角度の捩り運動を周期的に繰り返す捩り振動（以下、捩り振動）を発生させるものとする。
【００２５】
コントローラ５０は、加熱により溶融状態または溶融に近い状態となった溶射材を、溶射ガン５１０によってシリンダブロック２００に向けて吹き付ける吹き付け制御を行う機能を有している。また、コントローラ５０は、振動発生部１３０によってマスキング材１１０に振動を与える機能を有している。
【００２６】
図２を用いて、溶射マスキング装置１００の作用について説明する。
なお、図２では、溶射マスキング装置１００の作用を斜視にて模式的に表している。また、図２（Ａ）では、マスキング材１１０に縦振動を印加した際の溶射マスキング装置１００の作用を表している。一方、図２（Ｂ）では、マスキング材１１０に捩り振動を印加した際の溶射マスキング装置１００の作用を表している。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、振動発生部１３０によって縦振動を発生させた場合、振動発生部１３０にて発生した縦振動が一の支持部１２０を介してマスキング材１１０に伝達され、マスキング材１１０が長手方向の微小な振幅の並進運動（縦振動）をすることになる。
【００２８】
図２（Ｂ）に示すように、振動発生部１３０によって捩り振動を発生させた場合、振動発生部１３０にて発生した捩り振動が一の支持部１２０を介してマスキング材１１０に伝達され、マスキング材１１０が短手方向の中心を軸とする微小な角度の捩り運動を周期的に繰り返す捩り振動（捩り振動）をすることになる。
【００２９】
図３を用いて、溶射マスキング工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図３では、溶射マスキング工程Ｓ１００の流れをフローチャートにて表している。
【００３０】
溶射マスキング工程Ｓ１００は、本発明の溶射マスキング方法に係る実施形態である。溶射マスキング工程Ｓ１００は、加熱により溶融状態又は溶融に近い状態となったアルミニウム等の溶射材をシリンダブロック２００に吹き付けて、シリンダ２１０表面に溶射被膜を形成させる溶射を行う際に、シリンダブロック２００のシリンダ２１０以外の部分を覆い隠す方法である。
【００３１】
ステップＳ１１０において、作業者は、シリンダブロック２００の上面におけるシリンダ２１０以外の部分をマスキング材１１０で覆うように、マスキング材１１０をシリンダブロック２００の上方に配置する。
【００３２】
ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、振動発生部１３０によって、マスキング材１１０を振動させる。本実施形態では、コントローラ５０は、振動発生部１３０によって、マスキング材１１０に上述した捩り振動を与えるものとする。
【００３３】
ステップＳ１３０において、溶射ガン５１０によって、加熱した溶射材をシリンダブロック２００に向けて吹き付ける。なお、マスキング材１１０で覆われたシリンダ２１０以外の部分に吹き付けられた溶射材は、マスキング材１１０の表面に吹き付けられる。
【００３４】
このとき、マスキング材１１０には振動発生部１３０によって捩り振動が与えられ、マスキング材１１０が捩り振動をしているため、マスキング材１１０の表面に吹き付けられた溶射材は、マスキング材１１０の表面において被膜を形成すること、すなわち溶射材が被膜として凝固することが阻害される。
【００３５】
より具体的には、マスキング材１１０が捩り振動をしているため、マスキング材１１０の表面に吹き付けられた溶射材は、マスキング材１１０の表面において被膜を形成することなく微細破壊されて、小さな溶射材片となる。
【００３６】
ステップＳ１４０において、作業者は、エアガン（図示略）によって、マスキング材１１０表面に飛散されている微細破壊された溶射材片を吹き飛ばして除去する。
【００３７】
ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、振動発生部１３０を停止して、マスキング材１１０の振動を停止させる。
【００３８】
溶射マスキング装置１００及び溶射マスキング工程Ｓ１００の効果について説明する。
溶射マスキング装置１００及び溶射マスキング工程Ｓ１２０によれば、使用したマスキング材１１０を容易に繰り返し再利用できる。
【００３９】
すなわち、溶射の際に、マスキング材１１０に捩り振動を与えることによって、マスキング材１１０の表面に吹き付けられた溶射材を微細破壊し、マスキング材１１０の表面の溶射材片を吹き飛ばして除去することができる。
【００４０】
このようにして、使用したマスキング材１１０の表面において溶射材の被膜が形成されることを簡単な作業にて防止することができ、使用したマスキング材１１０を何度も利用することが可能となる。
【００４１】
なお、本実施形態の溶射マスキング工程Ｓ１００では、振動発生部１３０によってマスキング材１１０に捩り振動を与える構成としたが、これに限定されない。振動発生部１３０によってマスキング材１１０に縦振動を与える構成としても、同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４２】
１００    溶射マスキング装置
１１０    マスキング材
１２０    支持部
１３０    振動発生部（振動発生手段）
２００    シリンダブロック
２１０    シリンダ
５００    溶射装置
５１０    溶射ガン
【図１】
2015151583.tif 000003
【図２】
2015151583.tif 000004
【図３】
2015151583.tif 000005