(57)【要約】【課題】より生成工程停止の少ない、より効率的な粉末ポートブローオフシステムが提供される。【解決手段】プラズマ溶射法の粉末ポートブローオフシステム１２は、プラズマプルーム２４を放出するプラズマ溶射銃１４のノズル２１と同径上に整合されたボア２０を内部に有する面板１８を備える。複数の粉末供給ポート１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが、プラズマプルーム２４に向けて粉末粒子流を噴射するノズルの周りで周方向に配置される。複数の粉末ポートブローオフ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、粉末供給ポート全体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃにブローオフガスを方向付けるためにノズルの周りで周方向に配置される。粉末ポートブローオフ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、プラズマプルーム２４で消費されなかった粉末粒子を運び去る渦を形成するようプラズマプルーム２４全体に方向付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面板であって、
プラズマ溶射銃のプラズマプルーム放出ノズルと同軸的に整合されたプラズマ収容ボアと、
粉末粒子流をプラズマプルームに向けて噴射する少なくとも１つの粉末供給ポートと、
を含んでなる面板と、
プラズマプルームで消費されなかった粉末粒子を運び去る渦をプラズマプルームの周囲に形成するようブローオフ空気を粉末供給ポート全体に方向付けるようにプラズマプルーム放出ノズルに対して配置された少なくとも１つの粉末ポートブローオフノズルと、
を備えることを特徴とする、プラズマ溶射法のための粉末ポートブローオフシステム。
【請求項２】
前記システムが、３つの粉末ポートブローオフノズルを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項３】
前記粉末ポートブローオフノズルの全てが、ブローオフガスで均一に加圧されていることを特徴とする請求項２記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項４】
前記３つの粉末ポートブローオフノズルが、前記ノズルの周りで周方向に均等に間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項２記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの粉末ポートブローオフノズルが、前記少なくとも１つの粉末供給ポートを含む平面内に配置されることを特徴とする請求項１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項６】
前記粉末供給ポートを含む前記平面が、面板に対して略平行であることを特徴とする請求項５記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項７】
前記面板が複数の粉末供給ポートを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項８】
１つの粉末ポートブローオフノズルが、対応する粉末供給ポートがプラズマプルームに向けて方向付けられている位置の角度から約３３°周方向に離れた角度でプラズマプルームに向けて方向付けられていることを特徴とする請求項１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項９】
前記粉末ポートブローオフノズルの先端が、粉末供給ポートの先端から約０．０９インチ離れた位置で粉末供給ポートに接触していることを特徴とする請求項８記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの粉末ポートブローオフノズルが、ブローオフガスがプラズマプルームを取り囲むようプラズマプルームに向けて接線を描くように方向付けられていることを特徴とする請求項１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１１】
面板であって、
粉末コーティング推進体を放出するノズルを収容するボアと、
粉末粒子流を前記推進体中へ噴射する少なくとも１つの粉末供給ポートと、
を含んでなる面板と、
前記推進体に包まれなかった粉末粒子を取り除いて運び去るガス流を前記少なくとも１つの粉末供給ポートに向けて方向付けるように前記少なくとも１つの粉末供給ポートを含む平面内に配置された少なくとも１つの粉末ポートブローオフノズルと、
を備えることを特徴とする、プラズマ溶射法のための粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの粉末供給ポートが、面板を含む平面に対して略平行な平面内に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの粉末ポートブローオフシステムが、前記推進体で包まれなかった粉末粒子を運び去る渦を形成することを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１４】
前記システムが、３つの粉末ポートブローオフノズルを備えることを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１５】
前記粉末ポートブローオフノズルの全てが、ブローオフガスで均一に加圧されていることを特徴とする請求項１４記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１６】
前記３つの粉末ポートブローオフノズルが、前記ボアの周りで周方向に均等に間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項１４記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１７】
前記面板が複数の粉末供給ポートを備えることを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１８】
前記複数の粉末ポートブローオフノズルが、対応する粉末供給ポートノズルが前記推進体に向けて方向付けられている位置の角度から約３３°周方向に離れた角度で前記推進体に向けて方向付けられていることを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項１９】
各粉末ポートブローオフノズルの先端が、１つの粉末供給ポートノズルの先端から約０．０９インチ離れた位置で該粉末供給ポートノズルに接触していることを特徴とする請求項１８記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項２０】
前記複数の粉末ポートブローオフノズルが、前記推進体に向けて接線を描くように方向付けられていることを特徴とする請求項１１記載の粉末ポートブローオフシステム。
【請求項２１】
面板に近接するプラズマノズルに向けて方向付けられる複数のブローオフノズルと、
プラズマノズルに向けて粉末を噴射する複数の粉末溶射ポートと、
を含んでなる、プラズマ溶射コーティング法の面板から過剰な粉末コーティング粒子を方向転換させるための粉末ポートブローオフシステムであって、
ブローオフノズルは、粉末溶射ポートからある角度離れた位置にあり、かつ、
ブローオフノズルは、該ブローオフノズルが過剰な粉末を方向転換させる渦を形成するように粉末溶射ポートを含む平面内にあるプラズマノズルの周囲に均等に配置されることを特徴とする、粉末ポートブローオフシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、溶射法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｓｐｒａｙ  ｐｒｏｃｅｓｓ）に関し、より詳細には、プラズマ溶射（ｐｌａｓｍａ  ｓｐｒａｙ）の面板（ｆａｃｅｐｌａｔｅ）用粉末ポートブローオフ（ｂｌｏｗ−ｏｆｆ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ溶射法では、基体にコーティング材料を施すのにプラズマプルーム（ｐｌａｓｍａ  ｐｌｕｍｅ）を用いる。プラズマプルームは、窒素などのガスを電気アークに通過させて非常に高温のプラズマ流を形成することで形成され、次いで基体に向けて方向付けられる。コーティング材料は、通常、プラズマ源付近で粉末の形態で、プラズマ流中に噴射される。粉末は溶融し、基体に向かって投射され、それによって、基体上に溶射材料の層が形成される。
【０００３】
粉末は、通常、プラズマプルームが放出される開口すなわちノズルの周囲で径方向に面板上に取り付けられた１つまたは複数の粉末ポートによってプラズマ流中に噴射される。その他の実施形態では、粉末ポートは、粉末ポートがプラズマプルームに対して前方または後方に傾斜するような略径方向（ｓｅｍｉ−ｒａｄｉａｌ）に配置される。溶射工程中、ノズルを含む面板上に粉末コーティング材料が必然的に堆積する。特に、多数の粉末ポートを用いるとき、粉末流が対向する粉末ポートを詰まらせることが多い。従って、粉末ポートブローオフを用いてプラズマプルーム中で消費されなかった粉末を周囲空気中に吹き出し（ｂｌｏｗ）、それによってエアフィルタで集めることができる。粉末ポートブローオフは、通常、粉末ポートの近くに配置され、空気ジェットをプラズマプルームに向けて噴射するノズルを備える。
【０００４】
それにもかかわらず、粉末は依然として面板、粉末ポート、およびブローオフに蓄積する。さらに、これまでの粉末ポートブローオフ設計においては、粉末ポートは面板に向かって内側に方向付けられていた。この結果、粉末コーティング材料は、面板から離れるよう導かれる代わりに、面板上に吹き戻されていた。面板上やその他の部品上に粉末が蓄積するので、粉末ポート、ブローオフノズル、および面板を清浄化可能にするためにコーティング工程を断続的に停止することが必要となるため、生成速度が遅くなる。また、その停止により、さらに頻繁にプラズマ銃と粉末フィーダとを停止させて、再始動させなくてはならず、高価な粉末や、ガスや電力を浪費し、また、プラズマ溶射銃の部品寿命を縮めることになる。これまでのブローオフ設計では、１０回の溶射サイクルごとの頻繁な停止が必要なこともある。いくつかの部品では、その部品の全ての部材を完全にコーティングするのに７０回という多数の溶射サイクルが要求されることがあり、そのような停止はあまりにも多すぎることになる。従って、より生成工程停止の少ない、より効率的な粉末ポートブローオフシステムが必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、より生成工程停止の少ない、より効率的な粉末ポートブローオフシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プラズマ溶射コーティング装置用の粉末ポートブローオフシステムに関する。実施態様の粉末ポートブローオフシステムは、面板と、少なくとも１つの粉末供給（ｆｅｅｄ）ポートと、溶射銃と、少なくとも１つの粉末ポートブローオフと、を備える。実施態様において、多数の粉末供給ポートと多数の粉末ポートブローオフが存在し、かつ、溶射銃はプラズマ溶射銃である。面板は、通常、プラズマプルームを部品に向けて放出可能なノズルと、粉末粒子流をプラズマプルームに向けて噴射する粉末供給ポートと、装置を清浄に保つ粉末ポートブローオフと、を備える。ブローオフガスを粉末供給ポート全体に方向付けるために、複数の粉末ポートブローオフをプラズマノズルの周りで周方向に配置することが好ましい。粉末ポートブローオフをまた、プラズマプルーム全体に方向付けることにより、プラズマプルームで消費されなかった粉末粒子を運び去る渦を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の粉末ポートブローオフシステム１２が使用されているプラズマ粉末コーティング装置１０を示している。プラズマ粉末コーティング装置１０は、標的部品１３にコーティング（被膜）を溶射するのに使用され、面板１８に取り付けられた粉末供給ポート１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃと、プラズマ銃１４と、粉末ポートブローオフシステム１２と、を備える。粉末ポートブローオフシステム１２は、それぞれブラケット２８Ａ〜２８Ｃで面板１８に固定されたブローオフ１２Ａと、ブローオフ１２Ｂと、ブローオフ１２Ｃと、を備える。面板１８はまた、プラズマノズル収容ボア２０と、補足的な粉末ポートを収容する粉末ポート取付形状部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、を備える。実施態様において、粉末ポート取付形状部２２Ａ〜２２Ｃは、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃを取り付けるのに使用される取付形状部よりも、若干、ボア２０に近い位置に配置される。面板１８はまた、冷却ジェット取付形状部２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄを備えており、これらは部品１３を冷却し、ゆるい粉末や屑を吹き飛ばすために、空気を部品１３に向けて方向付けるノズルを収容することができる。面板１８は、通常、プラズマノズル２１がノズル収容ボア２０と同軸的に整合する（位置合わせされる）よう、取付ピンチクランプ２７を利用してプラズマノズル２１に搭載される。しかしながら、別の実施態様では、その他の取り付けおよび配置部材を用いてプラズマ銃１４を面板１８に連結することができる。
【０００８】
プラズマプルーム２４が、ｘ軸に沿って、プラズマ銃１４のノズル２１と、面板１８の収容ボア２０とを通って送られる。実施態様においては、プラズマ銃１４は、当業技術内で既知の任意の適当なプラズマ溶射トーチであってよい。別の実施態様では、プラズマ銃１４を、その他の溶射法で使用される任意の適当な粉末コーティング装置と置き換えることができる。プラズマプルーム２４は、圧縮ガスボンベや圧縮機などの加圧源から供給される窒素などの任意の適当なガスに由来し、高電圧のアークにより電子が剥ぎ取られたガスからなる物質流を含む。プラズマプルーム２４のガスが自由電子を集めて再び安定化する間に、３０，０００°Ｆより高い温度に達する。プラズマプルーム２４がｘ軸に沿って移動する間に、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃは、プラズマプルーム２４がコーティング材料を導入され、部品１３に向かって加速されるよう、粉末化されたコーティング材料をｘ軸に向けて噴射する。そのため、プラズマプルーム２４中に吹き込まれた粉末コーティング材料は加熱されまたは溶融し、部品１３に向かって噴射されることにより、部品１３に張り付いてその上にコーティングを形成する。
【０００９】
図示する実施態様においては、３つの粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃが用いられているが、任意の数の粉末ポートを用いることができる。粉末化されたコーティング材料は、任意の適当な材料または複数の材料の組み合わせとすることができるとはいえ、実施態様では、粉末化コーティング材料は、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、あるいはプラスチック材料からなるものであってよく、ホウ素系粉末などその他の特性強化材料を導入することもできる。粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃはまた、プラズマ溶射コーティング装置１０の別の態様で、セラミック粉末、金属合金粉末、あるいは炭化物粉末を溶射するのにも使用できる。任意の適当な粉末粒径（ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）を用いることができるとはいえ、実施態様では約３〜１５０μｍ（約０．０００１１８から約０．００５９１インチ）の範囲の粒径を有する粉末が使用可能である。各粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃは粉末フィーダに接続され、この粉末フィーダは、通常、プラズマプルーム２４中に粉末コーティング材料を噴射する、圧縮空気または不活性ガスのライン（明瞭化のため図では省略されている）である。粉末コーティング材料は、溶融または可塑化されるようプラズマプルーム２４に十分進入するような速度で噴射される。
【００１０】
プラズマ銃１４は、コーティング装置１０の設定中に特定されるところに均一なコーティングが付与されるように部品１３に対して配置される。特定された銃から基体（部品）までの距離は、各コーティング法、並びに粉末供給速度およびプラズマ出力（ｐｌａｓｍａ  ｐｏｗｅｒ）などその他のパラメータに関して選択される。プラズマ銃１４と部品１３の座標を移動させることによって、コーティングを部品１３に均一に付与することができる。通常、プラズマ銃１４は、ｙ軸上でｘ軸に対して垂直に横切り、一方、部品１３はｚ軸に沿って移動する。いくつかのコーティング法においては、多数の部品を多段回転ラック内につるすことにより、多数の部品を同時にコーティングすることができる。部品１３は、プラズマ溶射コーティングに適した任意の部品からなるものであってよく、通常は金属部品である。例えば、高圧圧縮機シールなどの航空エンジン部品が、プラズマ溶射コーティングを用いて典型的にコーティングされる。粉末で形成されたコーティングは、部品１３の上に外側表面を形成し、このコーティングは望ましい物理的または機械的特性を達成する。例えば、アブレイダブル（ａｂｒａｄａｂｌｅ）コーティングは、嵌合面でずれるときに、その部品またはその嵌合面を損傷するのではなく、徐々にこすり取られる摩耗可能な層を形成するのに使用される。
【００１１】
粉末ポートブローオフシステム１２は、粉末ポート１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに蓄積する過剰なコーティング粉末を吹き飛ばすのに圧縮空気流を使用することができる。溶射プロセスの工程中、全ての粉末コーティング材料を、プラズマプルーム２４で消費できないことや、部品１３上のコーティング部分とすることができないことは避けられない。粉末のいく分かは、コーティング装置１０のノズル２１や、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃや、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃなどの別の部品上に噴射される可能性があり、それらに蓄積して、結果的にコーティングプロセスを妨げることになる。従って、面板１８とその部品を清浄にするためにプロセスを中止する必要があり、その結果、生成時間を遅らせ、さらには材料を浪費することになる。そのため、粉末ポートブローオフ１２Ａ〜１２Ｃを、過剰な粉末蓄積物を吹き飛ばして、面板１８とその部品に粉末が蓄積する速度を低減するのに利用できる。
【００１２】
ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃと面板１８への粉末の蓄積を防止するか、または強制的に取り除き、それにより、粉末をエアフィルタで収集することができるように、圧縮空気流やその他のガス流を、旋回する（ｓｗｉｒｌ）渦作用で面板１８に向けて方向付けるよう面板１８の周りに配置される。粉末ポートブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、通常、ブローオフガス流が粉末の噴射を妨げてしまう可能性があるので、プラズマプルーム２４が部品１３から離れるよう方向付けられるときに、コーティング工程中に断続的に作動される。そのようなものとして、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、プラズマプルーム２４が部品１３のコーティングに活発に従事している間は普通作動しておらず、代わりに、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、通常、プラズマプルーム２４が部品の間、すなわち通過の間にあるときにのみ作動される。ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、必要に応じてプログラム可能論理制御装置やそのたの制御タイプを備えた装置１０内で作動可能である。高温プラズマや加熱された粒子が粉末ポートやその他の銃１４の部品や面板１８に接触するのを避けるため、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、プラズマプルーム２４に対して接線を描くよう、空気を方向付けるよう、ノズル２１の周りに配置されることが好ましい。
【００１３】
図２は、粉末ポートブローオフ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃと、ポート固定具２２Ａ〜２２Ｃとの配置を図示する面板１８の正面図である。ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、ブローオフガスをプラズマプルーム２４（すなわちｘ軸）に対して概ね接線を描くように方向付けるよう収容ボア２０の周囲に配置される。ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれのノズルは、ブローオフ空気の塊が、プラズマプルーム２４（すなわちｘ軸）の中心から反れて溶射済み粉末コーティングと交差するよう、それぞれの粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃの先端を横切るように方向付けることが好ましい。図示する面板１８は、３つの粉末ポート１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとともに、粉末ポート取付形状部２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに補足的な３つの粉末ポートのためのスペースを有する。この実施態様において、各粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃは、ｘ軸に向けて方向付けられたノズルをそれぞれ有し、プラズマプルーム２４の周囲に径方向において、それぞれから、および、取付具（形状部）２２Ａ〜２２Ｃから均等に間隔を置いて配置されている。
【００１４】
例えば、図示する態様では、ｙ軸とｚ軸で形成された領域（ｃｏｍｐａｓｓ）において、粉末ポート１６Ｃはおおよそ２７０°の位置に、面板１８に配置されるか、あるいは別の方法で取り付けられる。粉末ポート１６Ａと１６Ｂは、それぞれから均等に間隔を置いて配置されており、それぞれおおよそ３０°と１５０°の位置にある。従って、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃは、約１２０°の間隔で離れている。さらに、粉末ポート取付形状部２２Ａはおおよそ９０°の位置に配置されるとともに、粉末ポート取付形状部２２Ｂと２２Ｃはそれぞれから均等に間隔を置いて配置されており、それぞれおおよそ２１０°と３３０°の位置にある。このように、粉末ポート取付形状部２２Ａ〜２２Ｃはまた、互いに約１２０°間隔を空けて離れており、かつ、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃから約６０°離れている。粉末ポートは、プラズマプルーム２４、すなわちｘ軸に向くようそれらの取付形状部において整合されている。
【００１５】
各ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃのうちの１つから約３３°の位置に配置される。３３°の離間（オフセット）は、粉末ポートの見通し線（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）とブローオフの見通し線とが交差する間の角度である。（例示目的で、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ約６３°、１８３°、３０３°位置にある。しかしながら、以下で図３を説明するように、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、プラズマプルーム２４に対してブローオフガスが接線を描くように方向付けるよう配置されるため、領域（ｃｏｍｐａｓｓ）の６３°、１８３°、３０３°の軸に正しく沿うように整合していない。）この配置はまた、各ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃを、粉末ポート取付形状部２２Ａ〜２２Ｃの１つに対してほぼ垂直に配置している。例えば、ブローオフ１２Ａは、粉末ポート１６Ａから約３３°にあり、かつ粉末ポート取付形状部２２Ｃに取り付けられるであろう粉末ポートの見通し線にほぼ垂直になる。この配置により、各粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃと各粉末ポート取付形状部２２Ａ〜２２Ｃとは、過剰な粉末が運び去られるのに適量のブローオフガスを受けることが確実なものとなる。
【００１６】
各ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃのブローオフ圧力は、それぞれのコーティングプロセスと溶射ブース（ｂｏｏｔｈ）配管構成で変わり、実施態様では、約３５ｐｓｉ（約２４１．３ｋＰａ）〜約６０ｐｓｉ（約４１３．７ｋＰａ）の範囲であってよい。ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃは、ブローオフ空気の渦流を形成し、その中にプラズマプルーム２４に導入されていないコーティング粉末が吸引されるように、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃに対して配向してプラズマプルーム２４の周囲に配置される。図３に示すように、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃの先端は粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃの先端に接している。
【００１７】
図３は、図２の領域Ａの拡大図であり、粉末ポートブローオフ１２Ｃと粉末ポート１６Ｃの各先端の構成を示している。ブローオフ１２Ｃは、ブローオフ１２Ｃのノズル３２Ｃの先端３０Ｃが収容ボア２０の外周の近くになるようにプラズマプルーム２４の周りに配置される。（ブローオフ１２Ａ，１２Ｂの各先端と各ノズルは、同様にして収容ボア２０の周りに配置されるが、図においてそれらに参照符合は付けていない。）点Ｂに示すように、先端３０Ｃは粉末ポート１６Ｃのノズル３４Ｃに接触しており、ノズル３４Ｃの先端３６Ｃから距離ｄの位置にある。一実施態様では、距離ｄは０．００９インチ（約０．０２２９ｃｍ）であるが、適切な距離ｄであればいずれも使用可能である。またこれにより、ブローオフガスがプラズマプルーム２４に対して接線を描くよう方向付けられるように、先端３０Ｃは、プラズマノズル２０の中心から若干離れる（オフセットする）ことになる。このオフセットは、ブローオフ空気が装置１０により作動するとき、先端３０Ｃがプラズマプルーム２４によって決して溶融せずまたそうでないとしても損傷を受けないように十分なものとすべきである。
【００１８】
図４は、図２の面板１８の４−４における断面図であり、粉末ポートブローオフ１２Ａ〜１２Ｃの面内の配置を示している。粉末ポート１６Ｃは面板１８の面に対して平面Ｐ内に配向されており、粉末ポート１６Ａと１６Ｂもまた整合されている。平面Ｐは面板１８を含む平面に対して略平行すなわちプラズマプルーム２４に対して垂直である。ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃもまた、ブローオフ空気をｘ軸に対して垂直に方向付けるよう、平面Ｐ内に配置される。そのため、各ブローオフは同一平面で異なる方向に空気を押し進ませるため、ノズル２１とｘ軸の周りで旋回する作用を生じさせる。プラズマプルーム２４は、膨張するイオン化ガスの力によって、平面Ｐに対して垂直なｘ軸に沿って移動する。プラズマプルーム２４は、ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃの圧縮空気と組み合わさって渦（ｖｏｒｔｅｘ）Ｖを形成する。したがって、渦Ｖは消費されなかった粉末粒子を面板１８とノズル２１から運び去る。渦Ｖを適切に形成するために、各ブローオフ１２Ａ〜１２Ｃのブローオフ空気のレベルや量をほぼ同じレベルに維持してもよい。そのため、必要に応じて、各ブローオフガスラインにおける圧力を均一にする分布ブロックでブローオフガスを制御することができる。ガスラインにおける圧力は、強力過ぎる渦を形成しないことが好ましい。さもなければ、プラズマプルーム２４から渦が粉末材料を吸引してしまう可能性がある。従って、溶射ブース配管構成や他の可変部に依存して、渦Ｖが過剰な粉末は吹き飛ばすが、粉末ポート１６Ａ〜１６Ｃからは粉末を吸引しない程度に十分な力の渦Ｖを形成するように装置１０内の圧力を確認することが好ましい。渦の作用はコーティング装置１０の部品から蓄積した粉末を解放し、それにより、面板１８を手動で清浄する必要が減るため、生成時間と費用を節約することができる。コーティング装置１０の試験により、約３５〜７０溶射サイクル毎にだけ停止が必要であることが示されたが、これは従来の設計を超える著しい改善である。
【００１９】
本発明を好ましい実施態様を参照して説明してきたが、当業者は、本発明の趣旨ならびに範囲から逸脱することなく、形態および細部において変更可能であることは認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の粉末ポートブローオフシステムが使用されているプラズマ粉末面板を示す図である。
【図２】粉末ポートブローオフの配置を示す図１の面板の正面図である。
【図３】粉末ポートブローオフの配置を示す図２の領域Ａの拡大図である。
【図４】粉末ポートブローオフの平面の形状を示す図２の４−４における断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…プラズマ粉末コーティング装置
１２…粉末ポートブローオフシステム
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…ブローオフ
１３…（コーティングされる）部品
１４…プラズマ銃
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…粉末供給ポート
１８…面板
２１…プラズマノズル
２４…プラズマプルーム
【図１】
2007254892.tif 000003
【図３】
2007254892.tif 000004
【図４】
2007254892.tif 000005
【図２】
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