(57)【要約】この発明は、空気のガスから選択された成分を含んでいるキャリヤー流体を使用して、被覆される物体（６）に向かい材料（９）の粒子を噴霧することにより、物体（６）の表面の少なくとも１つの部位の、材料（９）による、コーティングを創出する為の方法に関係している。この発明に従えば、前記キャリヤー流体（８）は、少なくとも３００ｂａｒの圧力で及び０℃以下の温度で、液体状態にある。対応している表面処理装置、特に、この発明に従っている方法を実行する為の装置。【選択図】    図１
2015507690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気のガスから選択されている成分を含んでいるキャリヤー流体（８）により、被覆される物体（６）に向かい材料（９）の粒子を噴霧することにより、物体（６）の表面の少なくとも１つの部位の、材料（９）による、コーティングを創出する為の方法であって、
前記キャリヤー流体（８）は、少なくとも３００ｂａｒの圧力で及び０℃以下の温度で、液体状態にある、ことを特徴としている、方法。
【請求項２】
前記キャリヤー流体（８）が、−１０℃以下、好ましくは−２０℃以下、の温度を有している、ことを特徴としている、請求項１に従っている方法。
【請求項３】
前記キャリヤー流体（８）が、−２００℃以上、好ましくは−１８０℃以上、また好ましくは−１６０℃以上、の温度を有している、ことを特徴としている、請求項１又は請求項２に従っている方法。
【請求項４】
前記キャリヤー流体（８）が、４０００ｂａｒ以下の圧力を有している、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項３の何れか１項に従っている方法。
【請求項５】
前記キャリヤー流体（８）が、１０００ｂａｒ以下の圧力を有している、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項４の何れか１項に従っている方法。
【請求項６】
前記キャリヤー流体（８）が、液体窒素である、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項５の何れか１項に従っている方法。
【請求項７】
前記材料（９）の粒子が、３００と２５００ｍ／ｓとの間、好ましくは３００と１７００ｍ／ｓとの間、の速度で、前記キャリヤー流体（８）により運ばれる、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項６の何れか１項に従っている方法。
【請求項８】
前記キャリヤー流体（８）が、１と２０リットル／分との間、好ましくは２と１５リットル／分との間、の流量で運ばれている、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項７の何れか１項に従っている方法。
【請求項９】
前記材料（９）の粒子が、金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料で形成されている、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項８の何れか１項に従っている方法。
【請求項１０】
前記材料（９）の粒子が、溶かされていない、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項９の何れか１項に従っている方法。
【請求項１１】
前記材料（９）の粒子が、５と１００μｍとの間の平均寸法であるともにパウダーの形状である、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項１０の何れか１項に従っている方法。
【請求項１２】
前記物体（６）が、金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料で形成されている、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項１１の何れか１項に従っている方法。
【請求項１３】
前記物体（６）上に創出された前記材料（９）のコーティングが、５０と２０００μｍとの間の厚さを有している、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項１２の何れか１項に従っている方法。
【請求項１４】
前記材料（９）の粒子と前記キャリヤー流体（８）とが、前記物体（６）に向けて方向づけされているジェット（５）の形状でスプレー工具（３）により散布されている混合物を形成しており、前記スプレー工具（３）の下流端（３ｂ）は、前記物体（６）の被覆される表面から５と５０ｃｍとの間、好ましくは１０と３０ｃｍとの間、の距離で配置されている、ことを特徴としている、請求項１乃至請求項１３の何れか１項に従っている方法。
【請求項１５】
材料（９）の粒子の源とキャリヤー流体（８）の源とにより供給されている混合室（４）を備えており、前記キャリヤー流体（８）の源は、３００ｂａｒ以上の圧力と０℃以下の温度とで前記キャリヤー流体（８）を創出するとともに前記混合室（４）に供給するよう、２つの熱交換機の圧縮システムと協働する、表面処理設備、特に請求項１乃至請求項１４の何れか１項に従っている方法を実施する為の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、材料により物体の表面のコーティングを創出する為の方法に関係しており、前記方法は、キャリヤー流体、特に液体窒素、による、被覆される物体に向かう前記材料の粒子の噴霧に基づいていて、そして、前記方法を実施することが可能な設備に関係している。
【背景技術】
【０００２】
現在、物体の表面を材料でコーティングする為の種々の技術が存在している。特に、熱スプレー（thermal spray）は、良好な品質の、即ち厚く均質でそして緻密であり、処理された物体に対する良好な固着を有する、コーティングを創出することを可能にしています。
【０００３】
熱スプレーによりコーティングを創出することは、被覆される物体上にコーティングを構成する材料の微細な粒子を加速し運ぶ為にキャリヤーガス（carrier gas）の使用を基礎にしている。典型的には５から１００μｍの範囲の特徴的な寸法（characteristic size）を伴っていて、一般的には粉末の形状である、粒子が、物体に向かい噴霧され、物体上で粒子は潰されそして所望のコーティングを形成するよう堆積する。得られたコーティングは一般的には、略数十乃至数千μｍの厚さを有する。
【０００４】
熱スプレーによるコーティングの技術は一般的には、物体に対する材料の付着を助ける為に溶かされているか又は部分的に溶かされている粒子を含む。
【０００５】
トーチ（torch）又は吹付アークプラズマ（blown arc plasma）による熱スプレーの如き幾つかの方法は、噴霧された粒子の完全な溶融を導く。これらの方法においては、粒子の溶融点を超えた粒子の加熱が、物体に対するコーティングの固着を助ける為に、キャリヤーガスの速度と比較して圧倒的な役割を果たす。
【０００６】
超音波スプレーの如き他の方法は、噴霧された粒子の完全な又は略完全な溶融を依然として行っている一方で、物体上への粒子の衝撃力を増大させる為に、粒子の噴霧速度を大きく増大させていることから成る。
【０００７】
しかしながら、これらのコーティング技術は全て、噴霧される材料の酸化及び／又は金属学的変性（metallurgical transformation）とともに物体上に高い熱応力の発生を導く、噴霧された粒子の大きな加熱に基づいている。
【０００８】
これらの技術を改良する為に、いわゆる「冷間（cold）」スプレーによる被覆方法が、文献ＥＰ−Ａ−０９１１４２３及びＥＰ−Ａ−０９１１４２５中に記載されている如く、提案されている。
【０００９】
これらの場合においては、粒子は、典型的には３０℃と９００℃との間の温度へと加熱されたキャリヤーガスを使用して被覆される物体上に噴霧され、キャリヤーガスは一般的に５と５０ｂａｒとの間の圧力で、窒素又はヘリウムの如き、中性ガス（neutral gas）を含んでいる。
【００１０】
通常、キャリヤーガスは、いわゆる「ラバル（Laval）」幾何学的配列（geometry）を伴っているノズル中で、超音速、略３５０乃至１６００ｍ／ｓ、にまで加速されていて、即ちそこでは、ガス導管が、収束する形状の上流部分と発散する形状の下流部分とを備えている。噴霧される材料の粒子は、一般的にはパウダーの形状で、ノズル中に導入され、そして物体に向かい噴霧される。物体上の粒子の衝撃は、それ等の高い運動エネルギーを介し、粒子の塑性変形を生じさせ、物体に対するそれらの付着を確実にするのに十分なエネルギーを放出する。
【００１１】
一般的に使用されているキャリヤーガスは、ヘリウム又は窒素の如き、空気ガス、そして好ましくは中性ガス、から選択された成分を含む。空気，酸素，又は酸素を含んでいる如何なる混合物は一般的には、噴霧される粒子の酸化を抑制する為に、禁止されている。
【００１２】
従来の冷間スプレー法は、典型的には数Ｎｍ３／ｈと１５０Ｎｍ３／ｈとの間、即ち、略１５０と２５００リットル／分との間、のガス消費を有する。同等のスプレー設備の為には、キャリヤーガスの時間消費は、窒素又はへリムの何れかが使用されたと比較されることが出来る。
【００１３】
しかしながら、２０１１年の末には、フランスにおけるヘリウム分子の費用は窒素分子の費用よりも略７０倍も高かった。結果として、経済的な観点から、窒素の使用がヘリウムの使用に対し好ましい。
【００１４】
冷間スプレーは、使用されるキャリヤーガスの圧力で、噴霧される材料の溶融点よりも一般的には低い温度で、キャリヤーガスによりコーティングを創出することを可能にしている。この方法に於いては、噴霧される材料の組織の変化及び酸化の問題は、物体により受けられている熱拘束（constrain）とともに、制限される。
【００１５】
しかしながら、従来の冷間スプレー方法は、幾つかの欠点を有し続けている。
【００１６】
第１に、良質なコーティングを形成する為には、粒子はいわゆる臨界速度（critical speed）を超える速度で噴霧されなければならない。即ち、もしも粒子の速度が臨界速度以下であったならば、もしも、しかしながら、上記粒子の硬さが物体の硬さよりも大きかったならば、噴霧された粒子による物体の浸食（erosion）のみにより、物体に対し固着したコーティングの層の形成は無い。この臨界速度は、噴霧される材料の性質によっている。例えば、Ｔ  Ｓｃｈｍｉｄｔ  ｅｔ  ａｌ．  による文献「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｗｉｎｄｏｗ  ｆｏｒ  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒａｙ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」，Ａｃｔａ  Ｍａｔｅｒ，２００６，５４（３），ｐａｇｅｓ  ７２９−７４２，は、銅の為には臨界速度は５００ｍ／ｓ、そしてマグシウムの為には臨界速度は８６０ｍ／ｓである、と述べている。
【００１７】
これ等の速度を達成する為には、キャリヤーガスを加熱する必要がある。これはなぜかというと、キャリヤーガスの温度がより増大すると、その速度も増大し粒子の加速がより大きくなるからである。この結果、物体上での衝撃による上記粒子の変形の為に入手可能な運動エネルギーの量が増大し、より固着しそしてより緻密であるコーティングの創出を導く。キャリヤーガスが加熱されなければならない温度もまた、噴霧される材料の特性によっている。
【００１８】
コーティング設備をより複雑にする、コーティング設備中にガスを加熱する為の手段を組み込むこととは別に、これは、材料の粒子を噴霧することが望まれる時に、大気圧での材料の粒子の溶融点が比較的低いという問題を提示する。これは例えば、溶融点が略６５０℃であるマグネシウム，溶融点が略３２７℃である鉛，溶融点が略２３０℃である錫，溶融点が略４００℃である亜鉛，又は溶融点が略７００℃であるアルミニウムの如き金属又はポリマー材料の場合である。
【００１９】
低い溶融点を有すると言われているこれらの材料の為には、臨界速度（例えば、マグネシウムの為には８６０ｍ／ｓ）以上の噴霧された粒子の速度を得ることが、噴霧される粒子の溶融点以上の温度へと加熱されたガス状の窒素の使用を要求し、これは、噴霧される材料の金属学的な特性の変化の問題及び結果としての物体上の熱応力の問題の故に避けられるべきである。
【００２０】
従って、キャリヤーガスとしてヘリウムを使用することが不可欠である。ヘリウムは軽いガスであり、同じ速度の為には窒素よりも低い温度で加速されることが出来る。
【００２１】
しかしながら、ヘリウムの使用は、それが高価であるという欠点を有するので、理想的な解決ではない。さらに、ヘリウムは不足になる資源である。
【００２２】
さらに、冷間スプレー、そして特に窒素による、においてでさえ、キャリヤーガスの温度は比較的高く、即ち２００℃と９００℃との間、に維持されている。前に説明された如く、これ等の温度は、質の良いコーティングを達成する為に十分な噴霧される粒子の速度を得る為には必須である。
【００２３】
しかしながら、これ等の温度は、幾つかの適用、特に被覆される物体が壊れやすい、例えばセラミックの如く熱衝撃に対し敏感である、又は、巻き込まれた温度で変形をこうむりやすい、または、創出されるコーティングが厚い、典型的には５００μｍ以上、である時、不適合になる。物体によりこうむられる応力は、これらの場合においてより大きくなる。
【００２４】
最期に、従来の冷間スプレー方法は、被覆される物体の表面に関して略０．５乃至２．５ｃｍの距離で作業する必要がある。この距離は、処理された物体の表面とそこから粒子が噴霧されるスプレー工具の端との離れている距離に対応している。この距離を超えると、噴霧された粒子は、処理される物体上に質の良いコーティングを構成する為の十分な速度をもはや有さない。
【００２５】
これは従って、物体が、例えば高度な荒れ，不均一さ，又は物体の深さにおいて意図的に形成された孔の結果としての不規則な表面を有する場合、これ等の領域の底は従って粒子が物体に対し付着し固着するのに十分なスプレー速度を有する距離を越えて配置されている可能性があり、重大な制限を構成する。
【００２６】
解決されるべき問題は、改良されていて、即ち前述した欠点がもはや存在せず、又は非常に制限されていて、質の良いコーティングを形成するために十分に高い速度で材料の粒子が噴霧されることを可能にする、材料の噴霧により物体のコーティングを創出する為の方法を結果として提供していて、質の良いコーティングは、即ち厚く，物体に固着した，均一で緻密であって、即ち、処理される物体に関するスプレー工具の位置づけの許容値を改良する一方で、小孔が無く、又は小孔の減少された水準を伴って、加熱されているキャリヤーガスの使用を頼みにすることがない。
【発明の概要】
【００２７】
この発明の解は従って、空気のガスから選択されている成分を含んでいるキャリヤー流体により、物体に向かい材料（material）の粒子を噴霧することにより、前記材料による前記物体の表面の少なくとも１つの部位のコーティングを創出する為の方法であって、
前記キャリヤー流体が、少なくとも３００ｂａｒの圧力で及び０℃以下の温度で、液体状態にある、ことを特徴としている。
【００２８】
これは、この発明の発明者等が、高圧、即ち少なくとも３００ｂａｒ、で及び０℃以下の温度で、液体状態にあるキャリヤー流体の使用が、物体に対するその付着を可能にするのに十分な高速で材料の粒子を噴霧することを可能に出来、そしてそこから固着したコーティングの急速な作成を可能に出来る、ことを示したことによる。
【００２９】
この発明の主要な利点は、略２００℃乃至９００℃の温度の成分を含んでいるキャリヤー流体の代わりに、０℃以下の温度の液体状態にある成分、特に液体窒素、を含んでいるキャリヤー流体の使用にある。
【００３０】
第１に、これは、従来技術の冷間スプレー（cold spraying）方法において生じている噴霧された粒子の酸化の現象を、より均一に効果的に減少させる、即ち均一に無くす。
【００３１】
第２に、物体を高い機械的な応力にさらす危険性が減少され、これは特に、非常に厚いコーティング、典型的には５００と２０００μｍとの間、を創出する為に有利である。従来技術においては、これ等のコーティングを創出することは、物体の温度を下げる可能性がある個々の層間の待ち時間に従う間に複数の薄い層を連続して付着させる必要があったのに対し、この発明の方法は物体の温度上昇を最小にし、そのために、個々の層間の待ち時間を減少させる。その結果は、方法の効率における上昇である。
【００３２】
さらに、考えられる実施形態に従えば、この発明は、以下の特徴の１つ又はそれ以上を備えることが出来：
・前記キャリヤー流体が、−１０℃以下、好ましくは−２０℃以下、の温度を有していること；
・前記キャリヤー流体が、−２００℃以上、好ましくは−１８０℃以上、また好ましくは−１６０℃以上、の温度を有していること；
・前記キャリヤー流体が、４０００ｂａｒ以下の圧力を有していること；
・前記キャリヤー流体が、１０００ｂａｒ以下の圧力を有していること；
・前記キャリヤー流体が、液体窒素であること、即ち、前記キャリヤー流体に含まれている成分が窒素であること；
・前記材料の粒子が、３００と２５００ｍ／ｓとの間、好ましくは３００と１７００ｍ／ｓとの間、の速度で、前記キャリヤー流体により運ばれること；
・前記キャリヤー流体が、１と２０リットル／分との間、好ましくは２と１５リットル／分との間、の流量で運ばれていること；
・前記材料の粒子が、金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料で形成されていること；
・前記材料の粒子が、非溶融（non-molten）であること；
・前記材料の粒子が、５と１００μｍとの間の平均寸法であるともにパウダー（powder）の形状であること；
・前記物体が、金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料から形成されていること；
・前記物体上に創出された前記材料のコーティングが、５０と２０００μｍとの間の厚さを有していること；
・前記材料の粒子と前記キャリヤー流体とが、前記物体に向けて方向づけされているジェットの形状でスプレー工具により散布されている混合物を形成しており、前記スプレー工具の下流端は、前記物体の被覆される表面から５と５０ｃｍとの間、好ましくは１０と３０ｃｍとの間、の距離で配置されていること、
である。
【００３３】
さらにこの発明は、材料の粒子の源とキャリヤー流体の源とにより供給されている混合室を備えており、前記キャリヤー流体の源は、３００ｂａｒ以上の圧力と０℃以下の温度とで前記キャリヤー流体を創出するとともに前記混合室に供給するよう、圧縮システム及び２つの熱交換機と協働する、表面処理設備、特にこの発明に従っている方法を実施する為の設備、に関係している。
【００３４】
この発明は、添付の図１を参照した以下の詳細な記載により、より良く理解されことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、この発明のコーティング方法を実施することが可能な装置を創出する為の方法を概略的に示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
この発明の方法は、被覆される物体６の表面に向かい材料９の粒子を噴霧し、そして、材料９により、物体６の表面の少なくとも一部位にコーティングを創出する為に、空気ガスから選択された成分を含んでいるキャリヤー流体８の使用を基礎にしている。
【００３７】
図１において見られることが出来るように、スプレー工具３には、工具３の上流端３ａに対して流体的に連結されている流体供給パイプ２により、矢印８により示されている、キャリヤー流体８の流れが供給されている。この発明に従えば、キャリヤー流体８は、少なくとも３００ｂａｒで、そして、０℃以下の温度で、液体状態の成分から形成されている。
【００３８】
キャリヤー流体８の圧力は、ｂａｒ絶対単位により表現されていることに注目すべきである。この発明の文脈においては、用語ｂａｒは従ってｂａｒ絶対単位を意味している。
【００３９】
前記成分は空気ガス、即ち、空気中に自然に存在しているガスであり、そして特に、窒素又はヘリウムであることが出来る。キャリヤー流体８は好ましくは、ヘリウムよりも不活発であり安価である利点を有している液体窒素であることが好ましい。言い換えると、キャリヤー流体８中に含まれている成分は、この場合窒素である。
【００４０】
好ましくは、キャリヤー流体８は酸素を含まず、その結果として、噴霧される材料９の酸化の危険性を最小限にしている。
【００４１】
キャリヤー流体８の源（示されていない）はパイプ２の上流に配置されていてそれと流体的に連結されている。０℃以下の温度と高い圧力、即ち高圧極低温流体、で液体状態のキャリヤー流体を得る原理は、知られているとともに、文献ＵＳ−Ａ−７，３１０，９５５及びＵＳ−Ａ−７，３１６，３６３中に記載されている。
【００４２】
典型的には、高圧で極低温流体、例えば液体窒素、を創出する為の設備は、液体状態でキャリヤー流体を貯蔵する為の貯蔵タンクを備えていて、貯蔵タンクは低圧で、即ち略３乃至６ｂａｒでそして略−１８０℃の温度で、液状のキャリヤー流体を供給する為の管路を介し、圧縮機及び上流の熱交換機で液体窒素を超高圧にすることが可能な圧縮装置に供給する。
【００４３】
圧縮装置は従って、貯蔵タンクから来る液体窒素を圧縮する。
【００４４】
第１の圧力で液体窒素は次に運搬管路を介して下流の熱交換器まで運ばれ、そこで液体窒素は典型的な液体窒素を得る為に大気圧の液体窒素で冷却される。
【００４５】
その結果は、典型的には３００ｂａｒ以上、一般的には１０００ｂａｒと４０００ｂａｒとの間の、であり、そして、０℃以下、典型的には−１０℃と−２００℃との間、の、スプレー工具３へと送られる液体窒素である。
【００４６】
キャリヤー流体８の流れは、スプレー工具３中の点線７により示されている通路に従う。１と２０リットル／分との間、好ましくは２と１５リットル／分との間、の量で運搬される。
【００４７】
キャリヤー流体８は、０℃以下、好ましくは−１０℃以下、また好ましくは−２０℃以下、の温度でスプレー工具３中に運ばれる。好ましくは、キャリヤー流体８は、−２００℃以上、好ましくは−１８０℃以上、また好ましくは−１６０℃以上の温度を有する。
【００４８】
キャリヤー流体８の圧力は少なくとも３００ｂａｒであり、そして好ましくは４０００ｂａｒ以下に維持される。幾つかの場合には、１０００ｂａｒ以下のキャリヤー流体８の圧力でこの発明の方法を実施することも可能である。
【００４９】
スプレー工具３にはまた、噴霧される材料９の粒子の流れが供給される。この流れは導管１により運ばれる。材料９の粒子は、略５乃至１００μｍの特徴的な寸法を有している。好ましくは、材料９はパウダーの形状で供給される。
【００５０】
より詳細には、スプレー工具３は、キャリヤー流体８の流れと材料９の粒子の流れが供給された混合室４を備える。
【００５１】
特定の実施形態に従えば、混合室４は、ベンチュリ―効果（venturi effect）により、混合室４に向かい材料９の粒子を吸引する為に使用される陰圧を作り出すことが出来るよう設計されている。
【００５２】
一般的な用語において、この発明の文脈においては、混合室４はキャリヤー流体８の流れと材料９の粒子の流れとを混合することが出来るよう設計されていて、その結果として材料９の粒子はキャリヤー流体８の流れにより運ばれ、そして、キャリヤー流体８の速度の近傍の速度で、加速される。
【００５３】
材料９の粒子とキャリヤー流体８との混合は次に、スプレー工具３の下流端３ｂに位置されている出口オリフィスにより、被覆される物体６に向けて方向付けされているジェット５の形状で排出される。キャリヤー流体８の圧力及び温度に従い、スプレー工具３の下流端３ｂは、物体６の被覆される表面から５と５０ｃｍとの間、好ましくは１０と３０ｃｍとの間、の距離に位置づけされる。この発明の方法は従って、コーティングが不規則な表面上、又は孔又は空洞を有している表面上、に創出されなければならない時に有利である、大きな作業距離により特徴付けされている。
【００５４】
この発明に従えば、キャリヤー流体はマッハ（Mach）１とマッハ７との間、即ち３００と２５００ｍ／ｓとの間、好ましくはマッハ１とマッハ５との間、即ち略３００と１７００ｍ／ｓとの間、の速度で、スプレー工具３において排出されていて、速度マッハ１は空気中の音の速度３４０ｍ／ｓに対応しており、マッハ２は２の係数で掛け算された音の速度に対応しており、などである。材料９の粒子は従って３００と２５００ｍ／ｓとの間、好ましくは３００と１７００ｍ／ｓとの間、の速度でキャリヤー流体８により運ばれる。
【００５５】
これ等のスプレー速度は、典型的には５０と２０００μｍとの間の厚さを伴った、物体６上における材料９のコーティングの創出を導く。このようにすると、スプレー工具３は、いわゆる清掃速度（sweeping speed）で被覆される物体の表面に沿って移動され、この速度は創出されるコーティングの厚さ又は噴霧される粒子の速度に従い変化する。コーティングは物体６の表面の全て又は一部上に創出され、材料９の１つ又はそれ以上の層の形成により堆積されている。幾つかの層の形成によるコーティングの状況においては、複数の層は直ちに次々に堆積されるか、またはいわゆる待ち時間が経過した後に堆積される。
【００５６】
好ましくは、材料９の粒子は固体状態、即ちそれらは溶融されていない、でキャリヤー流体８により運ばれる。キャリヤー流体８により単位時間当たりに噴霧される材料９の粒子の量は、典型的には１と５ｋｇ／ｈとの間である。
【００５７】
種々の性質の材料９、典型的には金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料、が従って、それ自身が金属，ポリマー，セラミック，又は複合材料により形成されている種々の型の物体６に被覆出来る。
【００５８】
［実施例］
材料により物体の表面の少なくとも一部をコーティングする為の、この発明に従っているコーティング方法の効果を実証する為に、銅コーティングが幾つかの種類の物体：１０ｍｍの厚さを伴っているＡＧ５アルミニウム合金の薄板，２ｍｍの厚さを伴っている３０４型のステンレス鋼の薄板，そして２ｍｍの厚さを伴っている自動車工業において使用されているＤＸ５４型の鉄鋼薄板、上にこの発明に従って創出された。噴霧された材料は、略５０μｍの平均粒寸法を伴っている純粋な銅パウダーであった。
【００５９】
使用されたキャリヤー流体は、０．３ｍｍの直径を伴っている出口オリフィスで射出工具により排出された、略３２００ｂａｒの圧力そして略−１５５℃の温度での液体窒素であった。これは、略３リットル／分のスプレー工具を介した流量及び略７１０ｍ／ｓの速度を伴っている液体キャリヤー流体の流れを導く。スプレー工具の清掃速度（sweeping speed）、即ち被覆される物体の表面上方のそれの移動の速度、は、略１ｍ／分であった。
【００６０】
指摘されるまでもなく、この速度は、従来技術に従っている冷間スプレー方法で達成されることが出来るものと比較されることが出来、そしてこれは流体が加熱されていない。さらに、液体窒素の３リットル／分の流量は、略３２００ｂａｒの圧力で、ガス状の窒素の１４４Ｎｍ３／ｈに対応して、従来技術に従っている冷間スプレー方法で使用されるガス状の窒素の流量と同等である。
【００６１】
これらの試験の間、射出工具の出口オリフィスと被覆される物体の表面との間の距離は略２０ｃｍであった。スプレー工具からの排出における粒子の速度は、マッハ２とマッハ３との間であると推測された。
【００６２】
これらの試験は、略１５０μｍの厚さを伴って、処理される物体に対しての固着の良好な品質を有している、銅コーティングの形成を導いた。
【００６３】
試験はまた、−４８℃の液体窒素で、全ての他の条件は同じで、行われ、そしてまた試験された物体上における銅コーティング創出を導いた。−４８℃の温度は、物体の冷却を制限する、そして従って空気中に含まれている水の物体上での濃縮を制限、又は除去でさえ、する幾つかの適用の為に利益を有する。
【００６４】
これらの試験は従ってこの発明の効果を明確に示し、加熱されたキャリヤーガスの使用を頼みとすることなく、被覆される物体に対し固着した前記材料から成るコーティングを形成するのに十分高い速度で材料の粒子を噴霧することを可能にしている。
【００６５】
さらに、この発明の解はまた、表面処理設備、特に、所定の材料により、被覆される物体の表面の少なくとも一部位をコーティングする方法を実施する為の設備、に関係している。この設備は、噴霧される材料の粒子の源及びキャリヤー流体の源により供給される混合室を備えており、前記キャリヤー流体の源は、３００ｂａｒ以上の圧力及び０℃以下の温度のキャリヤー流体を創出し前記混合室に供給する為に、圧縮システム及び２つの熱交換器と協働する、という事実により本質的に特徴づけされている。
【図１】
2015507690.tif 000003
【国際調査報告】
2015507690.tif 000004
2015507690.tif 000005
2015507690.tif 000006
2015507690.tif 000007