CH668525A5

CH668525A5 - Verfahren und einrichtung zur plasmastrahlreinigung.

Info

Publication number: CH668525A5
Application number: CH4903/84A
Authority: CH
Inventors: Michael Francis Collins; Francis Dickinson Lordi; Ronald William Smith
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1988-12-30
Also published as: GB2148171A; NO162749B; NL8402991A; NO843514L; NO162749C; IT1176647B; US4555612A; IT8422520A0; JPS60106983A; FR2553310B1; DE3437254A1; DE3437254C2; GB8420654D0; JPH0465156B2; FR2553310A1; GB2148171B

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Plasmastrahlreinigung gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9.

Plasmastrahleinrichtungen wurden bisher verwendet, um Überzüge auf leitfähige Substrate aufzubringen. In derartigen Plasmastrahleinrichtungen wird ein Lichtbogen über einem Inertgasstrom, beispielsweise einer Mischung aus Helium und Argon, aufrechterhalten. Der Lichtbogen ionisiert und erhitzt das Inertgas, um eine Strömung aus ionisiertem Gas oder Plasma zu erzeugen, das üblicherweise durch eine Öffnung auf ein leitfähiges Werkstück gerichtet wird. Die US-PS 3 179 783 beschreibt eine Plasmastrahleinrichtung, bei der ein Pulver, mit dem die Oberfläche eines Werkstückes zu überziehen ist, in den Plasmastrahl injiziert wird. Das Werkstück wird in bezug auf die vordere Elektrode der Plasmastrahleinrichtung auf einem positiven Potential gehalten, um dazwischen einen Übertra-gungsbogen zu bilden, der einen Aufprall des ionisierten Plasmastrahls und des mitgerissenen Pulvers mit einer hohen Geschwindigkeit auf das Substrat erzwingt. Das Substrat wird durch das aufprallende heisse Plasma, unterstützt durch den Übertragungsbogen, erhitzt. Das Pulver wird durch sein Verweilen in dem heissen Plasma erwärmt und geschmolzen, und die geschmolzenen Teilchen prallen mit einer hohen Geschwindigkeit auf das erwärmte Substrat auf, um darauf einen Überzug zu bilden.

Die US-PS 3 179 783 beschreibt auch die Applikation von Hochspannungsimpulsen auf das Werkstück, um periodisch eine energetische Funkenentladung hervorzurufen, um die Oberfläche des Substrats zu härten, das in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein weicher Stahl ist, der durch eine derartige Behandlung gehärtet wird. Ferner wird dort die Verwendung umgekehrter Polaritäten an einer von zwei Leistungseinspeisungen und auch die Verwendung von Wechselstrom oder Wechselstrom und Gleichstrom gemeinsam beschrieben, ohne dass irgendwelche Parameter oder Wirkungen davon beschrieben werden.

Die US-PS 4 162 389 beschreibt die Verwendung einer Zielkathode, um die Glattheit zu verbessern und das Eindringen einer Schweissnaht zu vermindern. Dort wird eine Reinigung in keiner Weise erwähnt.

Die US-PS 4 328 257 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren, um ein Schutzmaterial auf ein Superlegierungs-Sub-strat aufzubringen, wie es beispielsweise in Lauf- oder Leitschaufeln von Gasturbinen verwendet wird. Dem Plasmaüberzugsverfahren, bei dem die angelegten Spannungen ein anodisches Werkstück erzeugen, geht ein Reinigungsvorgang voran, bei dem die angelegten Spannungen ein kathodisches Werkstück erzeugen. Während der Reinigung wandern die Kathodenpunkte an den Enden kleiner Bögen über die Oberfläche des Werkstückes. Die Bewegung der Kathodenpunkte wird durch die elektrischen und magnetischen Felder erzeugt, die durch die Lichtbögen selbst, unterstützt durch komplexe Bewegung der

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Plasmakanone und des Werkstücks, erzeugt werden, um vorzugsweise Verunreinigungen von der Oberfläche derartiger Legierungen zu beseitigen.

Ohne die Theorie der Wirkungsweise der Einrichtung und des Verfahrens gemäss der Erfindung genau zu kennen, wird angenommen, dass eine Oberflächenreinigung mit einem kathodischen Werkstück auf der Tatsache beruht, dass die Oberflächenverunreinigungen auf Superlegierungen, wie beispielsweise International Nickellegierung IN738 und insbesondere den Oxiden derartiger Superlegierungen, dünne isolierende Schichten sind, die wesentliche dielektrische Konstanten aufweisen. Es wird ferner angenommen, dass, wenn ein elektrisches Feld ausreichender Grösse über derartige dünne Isolierschichten angelegt wird, eine dielektrische Beanspruchung in den Oberflächen-verunreinigungen hervorgerufen wird, die ausreicht, um einen Entladungsstrom durch Feldmission einzuleiten. Es wird eine grosse Anzahl von Lichtbögen beobachtet, die in Kathodenpunkten auf dem negativ geladenen Werkstück enden. Theoretisch wenigstens sollte eine Bewegung der Kathodenpunkte, die durch die elektrischen und magnetischen Felder, unterstützt durch die Relativbewegung von Plasmakanone und Werkstück, selbst induziert wird, ausreichen, um die Bewegung der Lichtbögen und ihrer zugehörigen Kathodenpunkte mit einer genügend hohen Geschwindigkeit über die Oberfläche des Werkstückes aufrechtzuerhalten, damit, obwohl die Verunreinigungsschicht beseitigt und das darunterliegende metallische Substrat des Werkstückes gereinigt wird, die Bewegung genügend schnell und genügend kontinuierlich ist, um eine Überhitzung und daraus folgende Beschädigung des Substrats zu verhindern.

Es wurde beobachtet, dass die Lichtbögen, die zur Reinigung mit der Einrichtung und dem Verfahren gemäss der US-PS 4 328 257 verwendet wurden, gelegentlich eine übermässige Zeitdauer anhaften oder an einer Stelle verweilen und dadurch ein lokalisiertes Schmelzen und eine Überhitzung des Substrats erzeugen. Dies kann zur Narbenbildung und zum Verlust an Material und auch zu Beschädigungen verursachenden hohen Temperaturen führen, insbesondere in der Nähe von dünnen Abschnitten, wie beispielsweise der Hinterkante oder Spitze einer Schaufel. Wenn eine Lichtbogenbeschädigung während des Reinigungsprozesses vermutet wird, muss das Werkstück manuell auf übermässigen Materialverlust und/oder Rissbildung untersucht werden. Wenn eine derartige Beschädigung aufgetreten ist, gibt es kaum eine andere Alternative, als die Schaufel zu verschrotten. Da Schaufeln aus Superlegierungsme-tallen teure Gegenstände sind und da der Reinigungsvorgang fast am Ende des Fertigungsgangs stattfindet, wenn eine Schaufel eine wesentliche Investition an Arbeit und Material darstellt, sind Mittel zum Vermindern oder Eliminieren der Ausschussbzw. Verschrottungsrate in dieser späten Stufe in dem Ferti-gungsprozess äusserst wünschenswert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Plasmastrahlreinigung zu schaffen, welche die Nachteile von herkömmlichen Ausführungen nicht aufweisen.

Dabei soll der Strom eines kathodischen Werkstückes zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert veränderbar sein, um die Mobilität der Kathodenpunkte auf dem Werkstück zu erhöhen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1 und 9 gelöst.

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Spannung in einer Übertragungslichtbogen-Leistungseinspeisung einer Plasmastrahl-Reinigungseinrichtung verwendet, um einen kathodischen Werkstückstrom zum Reinigen einer Oberfläche des Werkstückes zu induzieren. Die angelegte Spannung wird, zyklisch verändert zwischen wenigstens zwei negativen Werten, die zwei Werte des Werkstückstroms induzieren. Die negativere Spannung erzeugt einen grossen Werkstückstrom und beseitigt dielektrische Verunreinigungen von der Oberfläche des Werkstük-

kes. Die weniger negative Spannung hält einen Strom aufrecht, der klein genug ist, um eine verstärkte Bewegung des Plasmastrahls über die Werkstückoberfläche zu gestatten, so dass jeder Tendenz, dass die Kathodenpunkte auf dem Werkstück während der Existenz der negativeren Spannung und des höheren Stromes anhaften bzw. festkleben, entgegengewirkt wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm von einer Plasma-Reinigungseinrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 2 ein Kurvenbild des Werkstückstromes über der Zeit für die Plasma-Reinigungseinrichtung gemäss Fig. 1.

Plasmalichtbogen-Überzugseinrichtungen mit Reinigung bei umgekehrter Polarität, wie es beispielsweise in der eingangs genannten US-PS 4 328 257 beschrieben ist, sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich, beispielsweise von der Electro-Plasma, Inc., Irvine, Kalifornien. Der interne Aufbau und der normale Betrieb einer derartigen Einrichtung brauchen hier nicht detailliert beschrieben zu werden, um die vorliegende Erfindung auszuführen. Deshalb wird hier die Beschreibung auf dasjenige beschränkt, was für ein Verständnis der Erfindung notwendig ist, und die für unwesentlich erachtete Beschreibung der übrigen Elemente, die allgemein bekannt sind, ist weggelassen.

In Figur 1 ist eine Plasmastrahl-Reinigungseinrichtung 10 gemäss der Erfindung gezeigt. Obwohl es in der Figur nicht genau dargestellt ist und hier auch nicht ausführlich beschrieben wird, kann die Plasmastrahl-Reinigungseinrichtung 10 aus Teil einer Plasmaüberzugs- oder Schweisseinrichtung sein, die eine derartige Arbeit nach dem Reinigen des Werkstückes ausführen kann. Eine Plasmakammer 12 weist üblicherweise eine abdichtbare Kammer auf, deren Innendruck durch eine Kammervakuumpumpe 14 gesteuert wird. Die Plasmakammer 12 kann eine Plasmakanone 13 und ein zu reinigendes Werkstück (nicht gezeigt) enthalten. Eine Werkstück- und Plasmakanonen-Bewegungssteuerung 16 erzeugt üblicherweise eine komplexe Bewegung der Plasmakanone 13 und des Werkstückes sowohl als Translation als auch Rotation um eine oder mehrere Achsen, um eine kontinuierlich wechselnde Lage zwischen der Plasmakanone 13 und dem Werkstück darzustellen, um die schnelle Wanderung der Kathodenpunkte während des Reinigens zu fördern und eine gleichmässige Überdeckung während des Überziehens zu erzielen.

Die Plasmakanone 13 empfängt ein Inertgas, beispielsweise eine Mischung von Helium und Argon, aus einer Plasmagasquelle 18. Eine elektrische Entladung wird durch das Plasmagas, das durch die Plasmakanone 13 strömt, aufrechterhalten, wobei Gleichspannung aus einer Plasmaleistungseinspeisung 20 verwendet wird. Die elektrische Entladung ionisiert das inerte Gas, um einen Plasmastrahl zu erzeugen. Eine übliche Übertragungslichtbogen-Leistungseinspeisung 22 legt normalerweise eine positive Gleichspannung an das Werkstück in der Plasmakammer 12 während des Überziehens und eine negative Gleichspannung an das Werkstück während des Reinigens an. Um das Reinigen zu verbessern und das Anhaften der reinigenden Lichtbögen für eine übermässige Zeit wesentlich zu vermindern, ist erfindungsgemäss ein Pulsierer 24 vorgesehen, der periodisch die an das Werkstück angelegte negative Gleichspannung zwischen wenigstens zwei Werten ändert, so dass eine Änderung in dem Werkstückstrom erreicht wird.

In Figur 2 ist eine Kurve des Werkstückstroms über der Zeit für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Ein minimaler Stromwert 28 variiert die zwischen dem Werkstück und der Plasmakanone 13 angelegte Spannung, um eine Änderung im Werkstückstrom zwischen einem maximalen Stromwert 26 und einem minimalen Stromwert 28 zu erzeugen. Der maximale Stromwert 26 kann etwa der gleiche wie der Strom sein, der

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durch eine bekannte Gleichspannung-Übertragungslichtbogen-Leistungseinspeisung erzeugt wird. Der minimale Stromwert 28 ist als ein Wert gewählt, der klein genug ist, um die Bewegung der Kathodenpunkte auf dem Werkstück zu fördern und ein Anhaften zu verhindern. Wenn eine Spannungsumkehr oder Perioden mit einer Nullspannung, die die Beendigung eines Stromflusses zur Folge haben würde, zwischen Maximalstromperioden zugelassen würden, würden wahrscheinlich Probleme beim erneuten Beginn eines Stromflusses auftreten. Es wird deshalb darauf hingewiesen, dass, obwohl der minimale Stromwert 28 einen kleineren Wert als der maximale Stromwert 26 hat, der Strom durch das Plasma zu aller Zeit aufrechterhalten wird, so dass Probleme bezüglich einer Lichtbogenzündung nach einer stromlosen Periode vermieden werden.

Die steuerbaren Parameter, die die Qualität der ausgeführten Reinigung und die Vermeidung von Beschädigungen am Werkstück aufgrund eines anhaftenden Lichtbogens massgeblich bestimmen, sind die folgenden:

1. Maximaler Stromwert,

2. Minimaler Stromwert,

3. Tastverhältnis von maximalem zu minimalem Stromwert,

4. Frequenz der Pulsation zwischen maximalen und minimalen Stromwerten,

5. Druck innerhalb der Plasmakammer,

6. Abstand der Plasmakanone vom Werkstück,

7. Bewegung der Plasmakanone und des Werkstücks während des Reinigens.

Im normalen Betrieb ist selbst beim ungepulsten Gleichstrombetrieb ein Lichtbogenschmelzen ein relativ wenig auftretendes Ereignis, obwohl es ein signifikantes Problem mit wesentlichen ökonomischen Konsequenzen darstellt, wenn es tatsächlich auftritt. Für Versuchszwecke ist es zweckmässig, ein Werkstück mit einem dielektrischen Überzug eines Typs zu überziehen, der die normalen Oberflächenverunreinigungen simuliert, aber der eine grosse Anzahl von Lichtbogenpunkten und auch ein umfangreiches Lichtbogenschmelzen bei ungepul-ster Gleichstromreinigung garantiert. Ein Überzug aus Magnesiumoxid (MgO) ist für diesen Zweck geeignet und ist zusätzlich nützlich, da es ein Material ist, das auf eine Oberfläche des Werkstücks als Teil eines Rissinspektionsverfahrens aufgebracht werden kann und nicht vollständig beseitigt werden muss, bevor das Plasmalichtbogen-Reinigungsverfahren durchgeführt wird. Mit einem derartigen Überzug und einem ungepulsten Werkstück-Gleichstrom von etwa 140 Ampere wurden etwa 5 bis etwa 50 Lichtbogenschmelzstellen pro 6,5 cm2 erzeugt. Es wurden etwa 15 bis etwa 20 Kathodenpunkte auf dem Werkstück beobachtet. Zusätzlich betrug die Wanderungsgeschwindigkeit der Kathodenpunkte auf dem Werkstück etwa 3800 cm pro Sekunde auf relativ sauberen Zielflächen, wogegen sich ihre Wanderungsgeschwindigkeit auf etwa 1900 bis 2540 cm pro Sekunde auf den überzogenen Flächen verlangsamte.

Bei Verwendung von gepulstem Gleichstrom (Fig. 2) mit einem maximalen Stromwert 26 von 140 Ampere und einem minimalen Strom wert 28 von etwa 25% des maximalen Stromwerts 26, und einem Tastverhältnis (Verhältnis des maximalen Stromwertes 26 zum minimalen Stromwert 28) von 50% ver-grösserte sich die Anzahl der Kathodenpunkte auf dem Werkstück um etwa 25%, und die Wanderungsgeschwindigkeit der Lichtbogenpunkte nahm zu auf zwischen etwa 5000 und 10 000 cm pro Sekunde, unabhängig vom Oberflächenzustand des Werkstücks. Die Reinigung wurde also verbessert, obwohl die Eingangsleistung vermindert wurde. Es hat den Anschein, dass der verminderte Strom während des minimalen Stromwerts 28 eine Lösung von irgendeiner einsetzenden Anhaftungstendenz gestattet und zur Mobilität der Kathodenfusspunkte beiträgt. Da die Tendenz für eine Lichtbogenbildung beim Fehlen einer dielektrischen Schicht vermindert ist, um sie durch Feldemission einzuleiten, verbessert die Vergrösserung der Anzahl und der Mobilität der Kathodenpunkte das Reinigungsvermögen, während ein Anhaften und eine daraus folgende Werkstückbeschädigung praktisch vermieden wird. Eine Werkstückbeschädigung wird weiterhin dadurch vermindert, dass die durchschnittliche Eingangsleistung in das Werkzeug gesenkt wird. Es wurde gefunden, dass die Senkung der durchschnittlichen Leistung für eine Turbinenschaufel die mittlere Temperatur, die während des Reinigens in den kritischen dünnen Abschnitten in den Spitzen-und Hinterkantenbereichen erreicht werden, um etwa 17°C sinkt.

Beste Ergebnisse wurden in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Druck in der Plasmakammer 12 von etwa 40 bis etwa 53 X102 Pa erhalten.

Wenn das Tastverhältnis der gepulsten Gleichstromkurve über etwa 85% hinaus erhöht wurde, scheint für die Kathodenfusspunkte nicht genügend Zeit zu sein, sich während des minimalen Stromwerts 28 zu lösen vor dem Einsetzen des nächsten Maximalstromwerts 26. Dieser Zustand erzeugt ein Anhaften und eine daraus folgende Beschädigung, die im wesentlichen gleich derjenigen ist, die erfahrungsgemäss bei einer zuvor beschriebenen ungepulsten Gleichstromreinigung auftritt. Wenn das Tastverhältnis unter etwa 15% gesenkt wurde, entsteht eine kleinere Anzahl von stärker betonten Lichtbögen und eine schlechtere Reinigung. Bei kleinen Tastverhältnissen scheint nicht genügend Zeit bei dem maximalen Stromwert 26 zu bestehen, um das Werkstück richtig zu reinigen. Somit scheint ein brauchbarer Betriebsbereich ein Tastverhältnis von etwa 15 bis etwa 85% aufzuweisen, wobei das optimale Tastverhältnis in der Gegend von 50% liegt.

Ein Bereich von Pulswiederholungsfrequenzen für die gepulste Gleichstromkurve gemäss Figur 2 von etwa 5 bis etwa 60 Pulsen pro Sekunde erzeugt eine vernünftige Mobilität der Kathodenfusspunkte. Eine Pulswiederholungsfrequenz von etwa 10 Pulsen pro Sekunde sorgte für die beste Reinigung bei einer bestimmten Testapplikation.

Bei Anwendung für andere Werkstücks und/oder Plasmastrahl-Reinigungsvorgängen können Änderungen notwendig sein im Kammerdruck, Werkstückstrom, Maximalstromwert 26, dem Verhältnis des maximalen Stromwerts 26 zum minimalen Stromwert 28, dem Tastverhältnis, der Pulswiederholungsfrequenz, dem Abstand von Kanone zum Ziel oder in anderen Betriebsbedingungen gegenüber denjenigen, die vorstehend beschrieben wurden. Derartige geänderte Parameter kann aber der Fachmann ohne erfinderisches Zutun und ohne aufwendige Experimente aufgrund der hier gegebenen Lehren finden.

Die Rechtskurve gemäss Figur 2 stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar, und es können auch andere Kurvenformen geeignet sein. In einigen Anwendungsfällen können beispielsweise auch trapezförmige, sinusförmige, sägezahnförmige oder andere geeignete Kurven, die einen Werkstückstromfluss aufrechterhalten, während der Werkstückstrom ausreichend verändert wird, um die Kathodenpunktmobilität zu vergrössern und die Anhaftung zu vermindern, für eine verbesserte Reinigung bei veminderter Werkstückbeschädigung sorgen.

Es wurde gefunden, dass die Bahn, der die Kathodenpunkte bei Verwendung des gepulsten Gleichstroms gemäss der Erfindung folgen, empfindlicher ist gegenüber der Geometrie des Werkstückes als die Bahn der die Kathodenpunkte bei Verwendung einer ungepulsten Gleichspannung folgen. Das bedeutet, dass der Plasmastrahl einer wesentlich unterschiedlichen Bahn über einem konkaven Abschnitt des Werkstückes folgt als er es über einem konvexen Abschnitt tut. Für gewisse Werk-

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Stückgeometrien kann es vorteilhaft sein, die Bahn der Kathodenpunkte über gewissen Abschnitten des Werkstückes enger zu steuern, indem ein ungepulster Gleichstrom verwendet wird, während über dem Rest der Bahn die Reinigung verbessert und die Möglichkeit einer Beschädigung vermindert wird durch Ver- 5

wendung eines gepulsten Gleichstroms. Um eine derartige Steuerung zu erreichen, kann der Pulsierer 24 selektiv ein- und ausgeschaltet werden, so dass, wenn er ausgeschaltet ist, ungepulster Gleichstrom geliefert wird, und wenn er eingeschaltet ist, gepulster Gleichstrom Anwendung findet.

1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Plasmastrahlreinigung eines Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Plasmastrahl erzeugt und auf das Werkstück aufprallen lässt und eine negative Spannung am Werkstück erzeugt, um einen Kathodenstrom im Werkstück aufrechtzuerhalten, und dass der Kathodenstrom in einer Wiederholfrequenz zwischen einem ersten Stromwert, der zur Ausübung der Plasmastrahlreinigung des Werkstückes wirksam ist, und einem zweiten, niederen Stromwert in der gleichen Richtung wie der erste Stromwert, ohne einen Zwischen-stromwert von Null zyklisch variiert wird, der zur Erhöhung der Bewegung des Plasmastrahls über eine Oberfläche des Werkstückes wirksam ist, wobei eine verbesserte Reinigung mit reduzierter Wahrscheinlichkeit eines Oberflächenschadens am Werkstück erreicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation die Aufrechterhaltung eines Betriebsartverhältnisses vom ersten zum zweiten Stromwert im Bereich von 15 bis 85% erlaubt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsverhältnis bei etwa 50% aufrechterhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation bei einer Wiederholfrequenz von 5 bis 60 Hz durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation bei etwa 10 Hz durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation bei einer Wiederholfrequenz mit einem Wert durchgeführt wird, der zur Erhöhung der Plasmastrahlbewegung über eine Oberfläche des Werkstückes wirksam ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wellenform des ersten und zweiten Stromwerts eine pulsierende Gleichstromwellenform ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation die Anwendung des ersten Strom-wertes zur Reinigung von ausgewählten Bereichen des Werkstückes einschliesst, wobei die positioneile Steuerbarkeit des Plasmastrahls in den ausgewählten Bereichen verbessert wird.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmastrahls (13) zum Aufprallen auf ein Werkstück und eine Vorrichtung (22) zum Anlegen einer negativen Spannung am Werkstück aufweist, die zur Aufrechterhaltung eines Kathodenstromes zwischen dem Werkstück und der Erzeugungsvorrichtung (13) dient, und dass sie eine Vorrichtung (24) zur zyklischen Variation des Kathodenstromes mit einer Wiederholfrequenz zwischen einem ersten Stromwert (26), der zur Plasmastrahlreinigung des Werkstückes wirksam ist, und einem zweiten, niederen Stromwert (28) in der gleichen Richtung wie der erste Stromwert, ohne einen Zwischenstrom-wert von Null aufweist, der zur Erhöhung der Bewegung des Plasmastrahls über eine Oberfläche des Werkstücks wirksam ist, wobei eine verbesserte Reinigung mit reduzierter Wahrscheinlichkeit eines Oberflächenschadens am Werkstück erreichbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsartverhältnis vom ersten zum zweiten Stromwert im Bereich von 15 bis 85% liegt.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsartverhältnis bei etwa 50% liegt.
12. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zyklische Variation für eine Wiederholfrequenz im Bereich von 5 bis 60 Hz vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholfrequenz bei etwa 10 Hz liegt.
14. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholfrequenz zur Erhöhung der Bewegung des

Plasmastrahls über eine Oberfläche des Werkstückes wirksam ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform des ersten und zweiten Stromwertes eine pulsierende Gleichstromwellenform ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur zyklischen Variation ein Mittel zur Zufuhr des ersten Stromwertes zur Anwendung des ersten Stromwertes zur Reinigung von ausgewählten Bereichen des Werkstückes einschliesst, wobei die positionelle Steuerbarkeit des Plasmastrahls in den ausgewählten Bereichen verbessert ist.