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基礎から網羅的に溶射について学べる

溶射技術基礎とその応用

~溶射技術の原理・特徴、溶射法の種類、溶射皮膜の特性と評価、最近のトピックス、各種製品への適用事例~

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オープンセミナー 会場受講WEB受講

エレクトロニクス機械

講師

ソノヤラボ株式会社 代表 園家 啓嗣 先生

元 山梨大学 教授

日時
2024/10/10(木) 10:00〜17:00
会場
受講料
(消費税率10%込)1名:49,500円 同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合 1名:44,000円
テキスト
PDF資料(受講料に含む)

受講概要

受講形式

会場・WEB

受講対象

特に制限はありません。溶射に関心がある方であれば誰でも受講可能です。

予備知識

特に必要ありません。

習得知識

1)溶射法の基礎知識(原理、特徴)  

2)溶射法の実機への適用法

3)前処理/後処理

4)溶射粒子の飛行速度および温度

5)溶射皮膜の特性および評価 など

講師の言葉

 最近、各種の機械装置類やプラントは高温、摩耗、腐食など非常に苛酷な状況で使用される様になってきています。溶射法はそのような厳しい環境下にも耐えることができる表面技術として注目を浴びています。
 現在、溶射技術は耐熱性、遮熱性、耐摩耗性、耐食性を付与する手段として、火力発電、航空機、船舶、鉄鋼構造物など、さまざまな産業分野の製品に適用されています。
 本セミナーでは、各種製品の設計・製造に携わっている技術者や表面処理の仕事に従事している技術者を対象に、耐熱性、耐摩耗性、耐食性を実際に発現するための溶射技術について、基礎から応用例(筆者が今まで研究開発してきた事例等)までを幅広くわかり易く説明します。

受講者の声

未知の方法であった溶射について原理からその適用例までご紹介いただき、具体的な使用方法などを学ぶことが出来てよかった。

溶射方法(主に装置設計など)を期待したため、やや分野が違う内容であった。ただ、皮膜の評価や応用事例は直接でなくとも技術的知見の蓄積としてとして有意義な内容であった。

溶射の工程など、さらに詳しく説明があれば、溶射をあまり知らない方でも講義を理解しやすかったと思いました。実用的な例がいくつかあって、よかったです。

基礎から応用にかけて内容の濃いセミナーだったと思います。

プログラム

Ⅰ.表面処理技術

1. 表面処理の種類
 ①材料の表面層の組織を改質する処理
 ②材料表面に別の材料を被覆する改質法

 

 

Ⅱ.溶射
1.溶射の歴史、特徴
2.溶射の種類 
2.1ガス式溶射
 ① フレーム溶射
 ② 高速フレーム溶射
 ③ ウオームスプレー
 ④ 爆発溶射
2.2電気式溶射
 ① アーク溶射
 ② プラズマ溶射
 ③減圧プラズマ溶射
2.3レーザ溶射
2.4コールドスプレー

 

 

Ⅲ.溶射材料
1.線材
2.棒材   
3.粉末
4.溶射粉末の種類
 ①金属および合金粉末
 ②自溶合金
 ③セラミクス溶射粉末

 

 

Ⅳ.溶射に必要な前処理および後処理
1.前処理
 ① 基材の清浄
 ② 基材の粗面化(ブラスト処理)
2.後処理
 ① 封孔処理
 ② 熱処理
 ③ レーザ処理による皮膜表面の緻密化
 ④ 仕上げ加工
3.自溶合金溶射皮膜のフュージング処理
 ①硬さ変化
 ②気孔率の低減
 ③拡散層形成
4.溶射皮膜の除去
 ①ブラスト処理
 ②ウオータージェット
5.溶射皮膜の形成
 ①酸化膜形成
 ②凝固速度
 ③未溶融粒子

 

 

 

Ⅴ.溶射粒子の飛行速度および温度
1.溶射粒子の飛行速度
2.溶射粒子の温度
3.溶射粒子温度と速度の測定
 ①CCDカメラを利用する方法
②熱放射測定を利用する方法

 

 

 

Ⅵ.溶射皮膜の特性および評価
1.密着性
 ①基材硬さの影響
 ②基材表面粗さの影響
 ③予熱の影響
 ④溶射条件の影響
 ⑤プラズマ溶射と高速フレーム溶射の比較
 ⑥引張型ピンテストによる評価
 ⑦樹脂のはく離性
2.マイクロビッカース硬さ
3.気孔率
 ①浮力法 
 ②画像処理による方法
 ③銅めっきした後EPMA線分析する方法
4.耐熱性(熱サイクル特性)
 ①SS400基材へのアルミナ・プラズマ溶射
 ②SUS304基材へのアルミナ・プラズマ溶射
 ③溶射皮膜の高温酸化特性
5.遮熱性
 ①ジルコニア溶射皮膜
 ②アルミナ溶射皮膜
 ③SUS316皮膜
6.被切削性(アブレイダビリテイ)
 ①Al/Si-ポリエステル溶射皮膜
 ②ホワイトメタル溶射皮膜
7.耐食性
 ①各種防食法の推定耐久年数
 ②重防食溶射法
 ③溶射と塗装のライフサイクルコスト(LCC)試算
 ④塩水噴霧試験
8.耐摩耗性
 ①切削摩耗
 (a)ピン・オン・デイスク試験
 (b)ブロック・オン・デイスク試験
 ②ブラストエロージョン
 (a)SS400基材
 (b)Cr3C2-25%NiCr溶射皮膜
 (c)WC-10%Co溶射皮膜
 (d)自溶合金溶射皮膜
 (e)ブラストエロージョンのメカニズム
 (f)アルミナイズ処理材とHVOF溶射材の比較
9.破壊靭性
 ①アルミナ溶射皮膜のTDCB試験
 ②破壊靭性(G1c)と溶射距離の関係
 ③粒子間結合率と溶射距離の関係
 ④粒子間結合率と破壊靭性の相関性
10.溶射皮膜の変質
 ①カーバイト粒子の脱炭
 ②カーバイト粒子の跳ね返り
 ③カーバイト粒子径と摩耗減量の関係
11.電気的性質
 ①金属皮膜の導電皮膜
 ②セラミックス溶射皮膜の絶縁皮膜
12.残留応力
 ①酸化クロム溶射皮膜の応力測定
 ②高速フレーム溶射とプラズマ溶射により生じる残留応力測定
13.熱放射性
 ①軟鋼
 ②かんらん岩 (オリビン)溶射皮膜
 ③アルミナ溶射皮膜

 

 

Ⅶ.溶射技術の応用
1.航空機のジェットエンジン
 ①遮熱溶射皮膜
 (a)熱サイクル特性
 (b)長寿命化の研究
 ②溶射適用部位
 ③新しい遮熱溶射(TBC)技術
2.内燃機関ピストン
 ①ピストン頭部への遮熱溶射適用
 ②ジルコニア溶射皮膜
 ③アルミナ溶射皮膜
3.半導体製造装置
4.火力発電ボイラ
 ①伝熱管のブラストエロージョン
 ②ボイラ用通風機
5.プラスチックシート製造ロール
 ①硬質クロムめっき
 ②HVOF溶射
 ③各種皮膜の硬さ
 ④各種皮膜のブラストエロージョン特性
 ⑤各種皮膜の密着強度
 ⑥塩水噴霧試験結果
 ⑦カレンダーシートの離脱性
6.舶用デイーゼルエンジン
 ①溶射皮膜開発の経緯
 ②タービンハウジングの構造
 ③エロージョンの発生
 ④開発目標
 ⑤摩耗特性評価
 ⑥タービンハウジングの摩耗寿命
 ⑦実機への適用時の課題と解決法
 ⑧熱衝撃特性の確認
7.圧縮機
 ①大気圧縮機
 (a)密着強度
 (b)3点曲げ試験
 (c)塩水噴霧試験
 ②酸素圧縮機
 (a)軸シールラビリンス部とシュラウド部の発火防止
 (b)銀溶射の密着性評価
 (c)被削性評価
 (d)軸シールラビリンス部とシュラウド部へ銀溶射適用
8.鉄鋼構造物
 ①JIS溶射
 ②MS工法
 ③JIS溶射とMS工法の性能評価
9.自動車摺動部品
 ①摺動部への溶射適用例

10.産業用摩擦材(クラッチ、ブレーキ)
 ①粉末冶金法
 ②溶射法
 ③摩擦係数、耐摩耗性、攻撃性の評価
 ④実機模擬試験
11.環境を考慮した溶射法
 ①ボイラ溶射のライフサイクルアセスメント(LCA)
 (a)加圧流動層複合発電システム
 (b)溶射のライフサイクル
 (c)各種皮膜の消費エネルギーの比較
 (d)各種皮膜のヒューム発生量
 (e)各種皮膜のコスト比較
 (f)耐摩耗性を考慮した必要肉厚当りの特性比較
 ②固体酸化物形燃料電池(SOFC)
 (a)サスペンションプラズマ溶射
 (b)デポジット形態に及ぼすサスペンション濃度の影響
 (c)デポジット形態に及ぼす溶射距離の影響
 ③スプレーフォーミング
 (a)スプレーフォーミングによるTi薄板の直接形成
 (b)形成したTi薄板の引張強度
12.コールドスプレーの適用検討例
 ①ボイラー部材(伝熱管)への適用可能性
 ②WC-Co溶射皮膜のブラストエロージョン摩耗特性評価

 

質疑・応答

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