DE60106527T2

DE60106527T2 - Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung und Verfahren zur trockenen Oberflächenbehanlung mit dieser Vorrichtung

Info

Publication number: DE60106527T2
Application number: DE60106527T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Nishiuchi; Ikuo Shimamoto; Nobuhiro Misumi; Yoshimi Tochishita
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2021-07-07
Also published as: EP1172177B1; DE60106527D1; US7056197B2; US20020028631A1; EP1172177A1; CN1209487C; CN1333386A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zur trockenen Oberflächenbehandlung geeignete Vorrichtung, wie beispielsweise eine Abscheidungsvorrichtung zum gleichmäßigen Bilden eines Abscheidungsfilms oder eine Strahlbehandlungsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung, von beiden Oberflächen eines Werkstücks eines platten- oder bogenförmigen Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls oder dergleichen.
Beschreibung des technischen Hintergrunds
Ein Permanentmagnet auf der Basis eines Seltenerdmetalls, wie beispielsweise ein Permanentmagnet auf der Basis R-Fe-B, für den ein Permanentmagnet auf der Basis Nd-Fe-B repräsentativ ist, wird derzeit in einer Vielzahl von Gebieten verwendet, weil er eine hohe Magnetizität besitzt.
Jedoch enthält der Permanentmagnet auf der Basis eines Seltenerdemetalls Metallarten (insbesondere R), die durch Oxidation in der Atmosphäre leicht korrodieren. Wenn der Permanentmagnet auf der Basis eines Seltenerdmetalls ohne Unterziehung einer Oberflächenbehandlung verwendet wird, schreitet deshalb die Korrosion des Magneten von seiner Oberfläche aufgrund des Einflusses einer kleinen Menge Säure, Alkalien und/oder Wasser fort, um Rost zu erzeugen, wodurch die Verschlechterung und Zerstreuung der Magnetizität verursacht werden. Ferner gibt es die Möglichkeit, wenn der Magnet mit dem darin erzeugten Rost in eine Vorrichtung wie beispielsweise eine magnetische Schaltung eingebaut wird, dass sich der Rost verteilt, um umgebende Teile oder Komponenten zu verunreinigen.
In Anbetracht dessen ist es eine herkömmliche Praxis, einen Abscheidungsfilm aus Aluminium oder dergleichen auf der Oberfläche eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls für den Zweck des Vorsehens einer ausgezeichneten Korrosionsfestigkeit des Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls zu bilden.
Beispiele einer herkömmlicherweise bekannten Vorrichtung, die zum Bilden eines Abscheidungsfilms aus Aluminium oder dergleichen auf der Oberfläche eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls verwendet wird, enthalten eine in dem US-Patent Nr. 4,116,161 beschriebene Vorrichtung und ein in Graham Legge „Ion Vapor Deposited Coatings for Improved Corrosion Protection", Nachdruck von Industrial Heating, September 1994, Seiten 135–140. 13 ist eine schematische Vorderansicht (eine teilweise perspektivische Ansicht) des Innern einer mit einem Vakuumsystem (nicht dargestellt) verbundenen Vakuumbehandlungskammer 301 in einem Beispiel einer solchen Vorrichtung. Zwei Zylindertrommeln 305, zum Beispiel aus einem Maschennetz eines rostfreien Stahls, sind nebeneinander in einem oberen Bereich in der Kammer zur Drehung um eine horizontale Drehachse 306 angeordnet. Mehrere Schiffchen 302, welche Verdampfungsabschnitte zum Verdampfen von Aluminium als ein Abscheidungsmaterial sind, sind auf einer Schiffchenhaltebasis 304 angeordnet, die auf einem Haltetisch 303 in einem unteren Bereich in der Kammer erhöht ist.
Bei dieser Vorrichtung sind zum Beispiel mehrere plattenförmige Permanentmagnete 340 auf der Basis eines Seltenerdmetalls als Werkstücke in jede der Zylindertrommeln 305 gesetzt, und Aluminium wird von den auf eine vorbestimmte Temperatur durch eine Heizeinrichtung (nicht dargestellt) geheizten Schiffchen 302 verdampft, während die Zylindertrommeln um die Drehachse 306 drehen, wie durch einen Pfeil in der Figur dargestellt, wodurch ein Abscheidungsfilm aus Aluminium aus der Oberfläche jedes der Magnete 340 in den Zylindertrommeln 305 gebildet wird.
Die in 13 dargestellte Vorrichtung zum Bilden eines Abscheidungsfilms kann eine große Menge der Werkstücke behandeln und zeigt eine ausgezeichnete Produktivität. Weil jedoch das Abscheiden des Abscheidungsmaterials an dem Magneten wegen der Vorrichtungskonstruktion nur in einer Richtung erfolgt, erfolgt die Filmbildung hauptsächlich an der einen Oberfläche auf einer dem Verdampfungsabschnitt zugewandten Seite. Insbesondere gab es bei der Behandlung der Magnete in einer Platten- oder Bogenform Fälle, dass eine große Streuung der Filmdicke zwischen der dem Verdampfungsabschnitt zugewandten Seite und der abgewandten Seite auftritt.
Dieses Phänomen fällt für den großen Magneten mit einem Einheitsgewicht von 20 g oder mehr auf, weil der Magnet 340 aufgrund der Drehung der Zylindertrommel 305 entlang einer Innenumfangsfläche der Trommel rutscht und seine eine Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt immer zugewandt ist, wie in 14 dargestellt.
Außerdem wurden herkömmlicherweise bei der Oberflächenbehandlung von Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls, d.h. beim Entfernen einer auf der Oberfläche gebildeten Oxidationsschicht, beim Oberflächenreinigen, beim Strahlverfestigen zur Endbearbeitung des oberflächenbehandelten Films, usw. Strahlbehandlungsvorrichtungen verwendet. Es gibt verschiedene Klassifikationen für die Strahlbehandlungsvorrichtungen. Zum Beispiel hat die Schwenkvorrichtung eine Einspritzdüse, sodass mehrere Magnete in einer Trommel der Vorrichtung eingesetzt sind, sodass ein Strahlmaterial durch eine Öffnung der Trommel zu dem Magneten eingespritzt wird, während die Magnete durch Drehen der Trommel umgerührt werden (japanische Patentveröffentlichung Nr. 347941/1999. In einer solchen Vorrichtung wird jedoch das Strahlmaterial zu den Magneten nur durch die Trommelöffnung eingespritzt. Demgemäß gibt es insbesondere bei der Behandlung der Magnete in einer Platten- oder Bogenform einen Fall, dass eine große Streuung in dem Behandlungsgrad zwischen den jeweiligen Oberflächen auftritt, ähnlich wie bei der obigen Abscheidungsvorrichtung.
Aus der JP-A-07-216 536A ist eine Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1 und 6 bekannt. Zwei Paare von Monomergefäßen sind mit einer Dampfabscheidungspolymerisationskammer durch Ventile und Einlassrohre verbunden. Ein abzuscheidendes Material ist in eine Trommel in der Kammer gesetzt, und zum Beispiel ist ein 4,4'-Diaminodiphenylether in ein Paar der Monomergefäße gefüllt, und ein pyromellitisches Dianhydrid ist in ein anderes Paar der Monomergefäße gefüllt. Die Trommel wird mit einem Motor gedreht, die Kammer wird mit einem Auslassrohr auf einen speziellen Druck evakuiert, die Kammer, die Einlassrohre und das Auslassrohr werden jeweils mit einer eingebetteten Heizvorrichtung geheizt, die Ventile werden gleichzeitig geöffnet, und ein Polyimidfilm wird auf der gesamten Oberfläche des Materials gebildet. Folglich wird die Abscheidungsrate erhöht, und der gebildete Polymerfilm wird dicker.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, die für eine trockene Oberflächenbehandlung, von beiden Oberflächen eines Werkstücks eines platten- oder bogenförmigen Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls oder dergleichen geeignet ist, vorzusehen, beispielsweise eine Abscheidungsvorrichtung zum gleichmäßigen Bilden eines Abscheidungsfilms oder eine Strahlbehandlungsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung gelöst, wie sie in Anspruch 1 bzw. 6 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele und eine solche Vorrichtung benutzende Verfahren sind in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
Gemäß der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung ist die Zeit, die das Werkstück mit jeder Oberfläche dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt zugewandt ist, äquivalent gemacht, weil die Werkstücke in der Röhrentrommel umgedreht werden. Folglich ist es möglich, eine gleichmäßige Abscheidungsfilmbildung oder Oberflächenbehandlung an den abgewandten Oberflächen eines Werkstücks, insbesondere eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls in einer Platten- oder Bogenform, vorzusehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung des Verhaltens eines Werkstücks in einer Röhrentrommel einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine weitere schematische Darstellung des Verhaltens von Werkstücken in der Röhrentrommel;
3 ist eine weitere schematische Darstellung des Verhaltens von Werkstücken in der Röhrentrommel;
4 ist eine schematische Vorderansicht eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer in einem Anwendungsbeispiel als eine Abscheidungsvorrichtung;
5 ist eine schematische Vorderansicht eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer in einem weiteren Anwendungsbeispiel als eine Abscheidungsvorrichtung;
6 ist eine schematische Perspektivansicht einer Form von an einem Tragelement gehaltenen Röhrentrommeln;
7 ist eine schematische Perspektivansicht einer in der in 6 dargestellten Form benutzten Röhrentrommel;
8 ist eine schematische Vorderansicht eines Innern einer Behandlungskammer in einem Anwendungsbeispiel als eine Strahlbehandlungsvorrichtung;
9 ist eine weitere schematische Darstellung des Verhaltens eines Werkstücks in der Röhrentrommel, wobei diese Figur nicht die Erfindung betrifft;
10 ist eine schematische Vorderansicht eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer in einem weiteren Anwendungsbeispiel als eine Abscheidungsvorrichtung, wobei diese Vorrichtung nicht die Erfindung betrifft;
11 ist eine Schnittformansicht einer in den Beispielen 3 und 4 benutzten Röhrentrommel;
12 ist eine Schnittformansicht einer in Beispiel 5 benutzten Röhrentrommel;
13 ist eine schematische Vorderansicht eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer in einer Abscheidungsvorrichtung einer anderen Bauform; und
14 ist eine schematische Darstellung eines Verhaltens eines Werkstücks in der Zylindertrommel in der Abscheidungsvorrichtung der anderen Bauform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der vorliegenden Erfindung weist in einer Behandlungskammer einen Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und eine Röhrentrommel mit einer porösen Umfangsfläche zum Aufnehmen eines Werkstücks auf, um eine Oberfläche des Werkstücks unter Drehung der horizontal angeordneten Röhrentrommel um eine horizontale Drehachse zu behandeln, wobei die Röhrentrommel eine Rutschstoppvorrichtung zum Stoppen eines Rutschens des aufgenommenen Werkstücks entlang einer Innenumfangsfläche der Röhrentrommel durch eine Drehung der Röhrentrommel aufweist.
Die in der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung vorgesehene Rutschstoppvorrichtung dient dem Stoppen des Rutschens eines aufgenommenen Werkstücks über eine Innenumfangsfläche der Röhrentrommel durch eine Drehung der Röhrentrommel und bewirkt effizient ein Umdrehen an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt. Es ist demgemäß möglich, die Zeit, mit der das Werkstück an jeder Oberfläche dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt zugewandt ist, äquivalent zu machen. Folglich wird die Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung wegen der Möglichkeit des Vorsehens einer gleichmäßigen Bildung des abgeschiedenen Films oder einer gleichmäßigen Oberflächenbehandlung der jeweiligen Oberflächen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines platten- oder bogenförmigen Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls geeigneterweise als eine Abscheidungsvorrichtung oder eine Strahlbehandlungsvorrichtung verwendet.
Im Fall der Verwendung der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung als eine Abscheidungsvorrichtung bedeutet die Behandlungskammer eine Vakuumbehandlungskammer, während der Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt einen Verdampfungsabschnitt für ein Abscheidungsmaterial als ein Oberflächenbehandlungsmaterial in dieser Vorrichtung bedeutet. Die Abscheidungsvorrichtung kann eine Vorrichtung zur Filmbildung durch einen Vakuumverdampfungsprozess oder eine Vorrichtung zur Filmbildung durch einen Ionenmetallisierungsprozess sein. Die Abscheidungsmaterialien enthalten jene von allgemein benutzten Metallen und ihren Legierungen, z.B. Aluminium, Zink, Titan, Chrom, Magnesium, Nickel und Legierungen mit wenigstens einer Komponente dieser Metallbestandteile, und ferner Keramiken wie beispielsweise Aluminiumoxid und Titannitrid. Von diesen ist Aluminium für einen Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls als ein Werkstück geeignet, das eine hohe Adhäsionsfestigkeit erfordert, weil ein zu bildender Aluminiumfilm eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und ferner eine ausgezeichnete Adhäsionszuverlässigkeit mit einem beim Zusammenbau erforderlichen Klebstoff zeigt (ein Abschälen zwischen dem Film und dem Klebstoff ist unwahrscheinlich, bevor eine Bruchfestigkeit erreicht wird, die der Klebstoff in der Natur besitzt).
Wenn die Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung als eine Strahlbehandlungsvorrichtung benutzt wird, bedeutet der Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt eine Einspritzdüse. Für das Strahlmaterial als ein Oberflächenbehandlungsmaterial in dieser Vorrichtung wird ein Strahlmaterial auf Metallbasis, wie beispielsweise Stahlsand oder ein Strahlmaterial auf Nicht-Metallbasis, wie beispielsweise Alundum (Produktname von Norton Co.) und Glasperlen in Abhängigkeit von einem Behandlungszweck geeignet ausgewählt.
Die in der Röhrentrommel vorgesehene poröse Umfangsfläche kann beliebig sein, vorausgesetzt, dass das Oberflächenbehandlungsmaterial ein in der Röhrentrommel aufgenommenes Werkstück erreichen kann, einschließlich einer maschenförmigen Umfangsfläche als Vertreter davon. Die maschenförmige Umfangsfläche enthält zum Beispiel jene, die unter Verwendung eines rostfreien Stahlmaschennetzes gemacht sind. Das rostfreie Stahlmaschennetz kann zum Beispiel aus einer netzförmigen Platte gebildet sein, die man durch Stanzen oder Ätzen einer rostfreien Stahlplatte erhält, oder durch Maschenbildung eines geradlinigen rostfreien Stahlelements gebildet sein. Außerdem kann die poröse Umfangsfläche eine schlitzförmige Umfangsfläche sein. Die schlitzförmige Umfangsfläche enthält zum Beispiel jene, die durch Anordnen von geradlinigen Elementen aus rostfreiem Stahl in einer Streifenform mit einem Abstand gemacht sind. Ferner kann die poröse Umfangsfläche eine gittergeformte Umfangsfläche sein. Das Öffnungsverhältnis der porösen Umfangsfläche (Verhältnis der Fläche der Öffnung zu der gesamten Umfangsfläche) beträgt, obwohl abhängig von der Form und Größe eines Werkstücks, bevorzugt 50% bis 95%, und bevorzugter 60% bis 85%. Falls das Öffnungsverhältnis kleiner als 50% ist, wirkt die Umfangsfläche als Barriere zwischen dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und dem Werkstück, was in einer Gefahr einer geringeren Behandlungswirkung resultiert. Falls das Öffnungsverhältnis größer als 95% ist, besteht eine Gefahr, dass die Umfangsfläche bei der Behandlung oder Handhabung davon verformt oder beschädigt wird. Zusätzlich ist die Dicke der Umfangsfläche unter Berücksichtigung des Öffnungsverhältnisses oder der Festigkeit davon aus gewählt und beträgt bevorzugt 0,1 mm bis 10 mm. Ferner beträgt sie unter Berücksichtigung einer einfachen Handhabung bevorzugter 0,3 mm bis 5 mm.
Die Drehung der Röhrentrommel um die horizontale Drehachse kann eine Drehung um eine Drehachse oder ein Umlauf um eine Drehachse sein. Ebenso kann sie eine Drehung um eine Drehachse und gleichzeitig ein Umlauf um eine Drehachse sein.
Das Werkstück, das geeigneterweise unter Verwendung der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung behandelt werden soll, ist nicht besonders eingeschränkt, vorausgesetzt, dass es eine Abscheidungsfilmbildung oder Oberflächenbehandlung an seiner Oberfläche erfordert. Die Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung wird jedoch geeigneterweise für die Behandlung insbesondere eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls in einer Platten- oder Bogenform, und spezieller eines großen Magneten mit einem Einheitsgewicht von 20 g oder mehr angewendet.
Ein erstes Beispiel einer Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung enthält eine Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung mit einem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und einer Röhrentrommel mit einer porösen Umfangsfläche zum Aufnehmen eine Werkstücks in einer Behandlungskammer, um eine Oberfläche des Werkstücks zu behandeln, während die horizontal angeordnete Röhrentrommel um eine horizontale Drehachse dreht, wobei die Röhrentrommel wenigstens eine Ecke mit einem Innenwinkel von 30° bis 100° in einem vertikalen Abschnitt bezüglich einer Drehachse davon aufweist (z.B. ein Dreieck, ein Quadrat, eine Fächerform oder dergleichen), um die Ecke als eine Rutschstoppvorrichtung zu benutzen.
D.h. bei dieser Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung besitzt, selbst wenn das Werkstück 40 durch die Drehung der Röhrentrommel 5 an der Innenumfangsfläche der Trommel rutscht, wie in 1 dargestellt, der vertikale Abschnitt der Trommel bezüglich der Drehachse 6 wenigstens eine Ecke mit einem Innenwinkel von 30° bis 100° (gleichseitiges Dreieck in 1), wodurch die Ecke als eine Rutschstoppvorrichtung dient. Das Werkstück wird an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt wegen der weiteren Drehung der Trommel umgedreht. Weil das Umdrehen des Werkstücks bei weiterer Drehung der Trommel wiederholt wird, ist die Zeit, für welche das Werkstück an jeder Oberfläche dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt zugewandt ist, gleich gemacht, wodurch es möglich gemacht wird, eine gleichmäßige Behandlung jeder Oberfläche vorzusehen. Die Ecke bedeutet hier einen durch die angrenzenden zwei Seiten (Tangentiallinien), die eine vorbestimmte oder vertikale Schnittform bezüglich der Drehachse der Trommel vorsehen, gebildeten Winkel. Die Ecke kann unter dem Gesichtspunkt eines ruhigen Umdrehens des Werkstücks und einer Erleichterung der Herstellung der Trommel eine Spitze in verschiedenen Formen haben, wie beispielsweise rund und abgefast.
Die vertikale Querschnittsform der Röhrentrommel bezüglich der Drehachse ist bevorzugt polygonal mit wenigstens drei Ecken mit einem Innenwinkel von 30° bis 100°. Bevorzugter ist die Form ein Polygon mit wenigstens drei Ecken mit einem Innenwinkel von 55° bis 95°. Insbesondere ist die Trommel mit einem dreieckigen oder rechteckigen Schnitt bezüglich der einfachen Herstellung der Trommel gut geeignet. Ferner ist die Trommel mit einem gleichen Winkel an allen Ecken, z.B. die Trommel mit einer Querschnittsform eines regelmäßigen Dreiecks oder Quadrats, wegen der Fähigkeit des gleichmäßigen, stabilen Stoppens des Rutschens des Werkstücks an der Ecke und des Umdrehens davon an diesem Punkt als Hebeldrehpunkt besonders bevorzugt. Falls die Länge des Werkstücks gleich oder größer als ein Drittel der Länge einer Seite des die Querschnittsform bildenden Polygons ist, kann das Werkstück an der Ecke als Hebeldrehpunkt mit einem Innenwinkel von 30° bis 100° wirksam umgedreht werden.
Zusätzlich kann die Röhrentrommel mit einer vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse wenigstens einer Ecke eines Innenwinkels von 30° bis 100° ein Aufnahmeteil mit verschiedenen Außenumfangsabschnitten durch eine Kombination von ihnen in einer Anzahl, wobei ihre Seitenflächen gegeneinander stoßen, bilden. Beim Bilden eines solchen Aufnahmeteils ist es bevorzugt, den Außenumfangsabschnitt so zu berücksichtigen, dass eine homogene Behandlung an den in allen Röhrentrommeln aufgenommenen Werkstücken erfolgen kann (z.B. Berücksichtigung einer Links-Rechts-Symmetrie).
Ein zweites Beispiel einer Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung enthält eine Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung mit einem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und einer Röhrentrommel mit einer porösen Umfangsfläche zum Aufnehmen von Werkstücken in einer Behandlungskammer, sodass die Werkstücke unter Drehung der horizontal angeordneten Röhrentrommel um eine horizontale Drehachse oberflächenbehandelt werden können, wobei die vertikale Querschnittsform der Röhrentrommel bezüglich der Drehachse teilweise in einer konvexen Form gekrümmt ist und Rutschstoppvorrichtungen an den abgewandten Enden davon aufweist. Eine solche Vorrichtung enthält konkret eine Vorrichtung mit einer Röhrentrommel mit einer vertikalen Querschnittsform in einer elliptischen Form oder einer Form einer konvexen Linse bezüglich der Drehachse, um Rutschstoppvorrichtungen an den abgewandten Enden davon zu besitzen. Durch Verwenden einer Röhrentrommel mit einer Querschnittsform mit einem konvex gekrümmten Abschnitt, wie beispielsweise einer elliptischen Form oder einer konvexen Linsenform, kann der Kontaktbereich zwischen der Innenumfangsfläche der Röhrentrommel und dem Werkstück verringert werden. Dies dient demgemäß dazu, zu unterdrücken, dass an dem Werkstück Spuren der porösen Umfangsfläche (Spuren des Maschennetzes oder dergleichen) verbleiben. Außerdem kann das Werkstück wegen eines breiten Innenraums der Röhrentrommel ruhig umgedreht werden.
Die obige Röhrentrommel im ersten oder zweiten Beispiel der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung ist bevorzugt aus mehreren getrennten Aufnahmeabschnitten aufgebaut, die durch zwei- oder mehrfache Teilung des Innern durch vertikal zu der Drehachse der Röhrentrommel vorgesehene Trennelemente gebildet sind. Durch Aufnehmen der Werkstücke in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer so gebildeten Eins-zu-eins-Basis, um die Werkstücke in einem voneinander beabstandeten Zustand zu behandeln, können die Werkstücke an den Rutschstoppvorrichtungen als Hebeldrehpunkte ruhig umgedreht werden, ohne eine Streuung der Behandlung durch ein Überlappen zwischen den Werkstücken oder einen Bruch oder Risse wegen eines Zusammenstoßes zwischen ihnen zu verursachen. Die Form des Trennelements ist nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, dass das in dem getrennten Aufnahmeabschnitt aufgenommene Werkstück positiv darin gehalten werden kann, d.h. das Trennelement kann in einer Form mit einer einzelnen großen Öffnung gemacht sein. Im Fall jedoch der Verwendung eines solchen Trennelements gibt es eine Möglichkeit, dass das Werkstück an seiner Ecke in der Öffnung gefangen und an einer ruhigen Bewegung gehindert wird, was in einem Fehlschlagen einer gleichmäßigen Oberflächenbehandlung resultiert. Wenn dagegen das Trennelement in einer Plattenform gemacht ist, bildet das Trennelement eine Barriere zwischen dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und dem Werkstück, was in einer Möglichkeit resultiert, dass eine Oberflächenbehandlung für ein Ende eines plattenförmigen Werkstücks unzureichend ist. Demgemäß liegt das Trennelement bevorzugt in einer Form vor, welche die obige Möglichkeit nicht verursacht. Gut geeignet ist eine poröse Form, die aus linearen Elementen eines rostfreien Stahls (Z.B, solche in einer Maschennetzform, einer Schlitzform oder einer Spiralform mit einem Spalt, wie in 7 dargestellt), gebildet ist. Zusätzlich kann das Trennelement unter der Annahme, dass verschiedene Formen von Werkstücken in einer Röhrentrommel zu behandeln sind, entfernbar gemacht sein. Jeder getrennte Aufnahmeabschnitt muss nicht ein Werkstück aufnehmen, aber die getrennten Aufnahmeabschnitte können Werkstücke auf einer Basis einer gleichen Anzahl aufnehmen.
Die obige Röhrentrommel im ersten oder zweiten Beispiel der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung der Erfindung ist bevorzugt aus mehreren getrennten Kammern aufgebaut, die durch zwei- oder mehrfaches Teilen des Innern bezüglich der vertikalen Querschnittsform zu einer Drehachse der Röhrentrommel gebildet sind. Die Form der gebildeten getrennten Kammer ist bevorzugt in einer Form, dass wenigstens eine Ecke mit einem Innenwinkel von 30° bis 100° in einer vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse vorliegt, um eine Rutschstoppvorrichtung an der Ecke zu haben (z.B. regelmäßiges Dreieck). Durch Aufnehmen der Werkstücke in den gebildeten getrennten Kammern auf einer Ein-Stück- oder Klein-Mengen-Basis können die Werkstücke an den Rutschstoppvorrichtungen als Hebeldrehpunkte ruhig umgedreht werden, während das Auftreten einer Streuung der Behandlung wegen des Überlappens zwischen den Werkstücken oder ein Brechen oder Risse wegen eines Zusammenstoßes zwischen ihnen effizient unterdrückt werden. Die Trennungen zwischen den getrennten Kammern sind bevorzugt in einer Maschennetzform oder einer Schlitzform, um eine effiziente Behandlung an der der Trennung zugewandten Oberfläche eines Werkstücks zu ermöglichen. Außerdem teilen die Trennungen zwischen den getrennten Kammern die Röhrentrommel bevorzugt gleich, um die in allen getrennten Kammern aufgenommenen Werkstücke gleichmäßig zu behandeln.
2 zeigt das Verhalten des Werkstücks in einem Beispiel der Behandlung des Werkstücks durch Verwendung der mit getrennten Kammern darin gebildeten Röhrentrommel. Die Verwendung der Zylindertrommel 25, wie in 2 gezeigt, erlaubt ein effiziente Umdrehen, ohne ein Brechen oder Risse in dem Werkstück 60 zu verursachen. Weil ferner der Kontaktbereich mit dem Werkstück an einer Innenumfangsfläche der Zylindertrommel verringert ist, ist es möglich, zu unterdrücken, dass Spuren der porösen Umfangsfläche (Spuren eines Maschennetzes oder dergleichen) auf dem Werkstück verbleiben.
3 zeigt das Verhalten des Werkstücks in einem weiteren Beispiel der Behandlung des Werkstücks unter Verwendung der Röhrentrommel, die mit getrennten Kammern darin ausgebildet ist. Die Verwendung der Röhrentrommel 35 mit einer vertikalen Querschnittsform in der Form einer konvexen Linse bezüglich der Drehachse, wie in 3 dargestellt, erlaubt ein effizientes Umdrehen, ohne ein Brechen oder Risse in dem Werkstück 70 zu verursachen. Weil ferner der Kontaktbereich mit dem Werkstück in einem konvex gekrümmten Abschnitt der vertikalen Querschnittsform der Röhrentrommel bezüglich der Drehachse reduziert ist, ist es möglich, zu unterdrücken, dass Spuren der porösen Umfangsfläche (Spuren eines Maschennetzes oder dergleichen) an dem Werkstück verbleiben.
Die folgende Vorrichtung ist als eine konkrete Vorrichtung zum Bilden eines Aluminiumabscheidungsfilms auf einer flachen oder bogenförmigen Oberfläche eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls unter Verwendung des obigen ersten oder zweiten Beispiels der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung als eine Abscheidungsvorrichtung aufgenommen.
Zum Beispiel ist eine Vorrichtung aufgenommen, dass in der obigen in 13 dargestellten Abscheidungsvorrichtung eine in 1 dargestellte Röhrentrommel mit einer regelmäßigen dreieckigen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse anstelle der in 13 dargestellten Zylindertrommel vorgesehen ist. Durch Drehen der Röhrentrommel 5 um die Drehachse 6 wird der Magnet 40 in einer Ecke der Röhrentrommel aufgefangen und hier mit einem Hebeldrehpunkt wegen der weiteren Drehung der Trommel umgedreht. Weil das Umdrehen des Magneten durch weitere Drehung der Trommel wiederholt wird, ist die Zeit, für welche der Magnet an jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, gleich gemacht, wodurch ein gleichmäßiger Abscheidungsfilm auf jeder Oberfläche gebildet wird.
Die in 4 dargestellte Abscheidungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit einem weiteren Aufbau. 4 ist eine schematische Vorderansicht (eine teilweise perspektivische Ansicht) eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer 51 derselben. Diese Vorrichtung hat zwei Tragelemente 57 nebeneinander, zur Drehung um eine horizontale Drehachse 56, in einem oberen Bereich der mit einem nicht dargestellten Evakuierungssystem verbundenen Vakuumbehandlungskammer 51. Das Tragelement hat umfänglich außerhalb der Drehachse des Tragelements sechs Röhrentrommeln 55, die durch ein Maschennetz aus rostfreiem Stahl mit einer regelmäßigen dreieckigen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse ausgebildet und ringförmig zum Umlauf um jeweilige Tragwellen 58 gehalten sind. Ferner sind in dem unteren Bereich der Kammer mehrere Schiffchen 52, welche Verdampfungsabschnitte zum Verdampfen von Aluminium als ein Abscheidungsmaterial sind, auf einer Schiffchentragbasis 54 angeordnet, die auf einem Tragtisch 53 aufgebaut ist.
An einer unteren Innenseite des Tragtisches 53 ist ein Aluminiumdraht 59 als ein Abscheidungsmaterial durch Wickeln auf einer Vorratsspule 60 gehalten. Der Aluminiumdraht 59 hat eine Spitze, die oberhalb des Schiffchens 52 durch ein wärmebeständiges Schutzrohr 61, das zu einer Innenfläche des Schiffchens 52 gerichtet ist, geführt ist. Das Schutzrohr 61 besitzt ein Kerbfenster 62 in einem Teil davon. Ein entsprechend dem Kerbfenster 62 vorgesehenes Transportrad 63 steht mit dem Aluminiumdraht 59 in direktem Kontakt, sodass das Aluminium durch Transportieren des Aluminiumdrahts 59 ununterbrochen in das Schiffchen 52 zugeführt werden kann.
Durch Drehen des Tragelements 57 um die Drehachse 56 (siehe den Pfeil in 4) drehen sich die an den Tragwellen 58 umfänglich außerhalb der Drehachse 56 des Tragelements 57 gehaltenen Röhrentrommeln 55 entsprechend um die Drehachse 56. Als Ergebnis wird der Magnet 90, selbst wenn er durch die Drehung der Röhrentrommel 55 über eine Innenumfangsfläche der Trommel rutscht, in einer Ecke der Röhrentrommel aufgefangen. Wegen der weiteren Drehung der Trommel wird der Magnet an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt umgedreht. Weil das Umdrehen des Magneten durch die weitere Drehung der Trommel wiederholt wird, ist die Zeit, für welche der Magnet an jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, gleich gemacht. Weiter werden gemäß der Vorrichtung die Magnetoberflächen, die vor einer Umdrehung und nach einer Umdrehung dem Verdampfungsabschnitt zugewandt sind, in einer Position der Trommel gewechselt, die dem Verdampfungsabschnitt am nächsten ist, oder in der wirksamsten Abscheidungsposition. Demgemäß ist es möglich, einen gleichmäßigen Abscheidungsfilm auf jeder Oberfläche zu bilden.
Ferner verändert in dieser Vorrichtung die Drehung des Tragelements 57 um die Drehachse 56 den Abstand zwischen der individuellen Röhrentrommel und dem unterhalb des Tragelements platzierten Verdampfungsabschnitt, wodurch die folgende Wirkung gezeigt wird.
D.h. die tiefer in dem Tragelement 57 positionierte Röhrentrommel ist nahe dem Verdampfungsabschnitt. Folglich wird ein Aluminiumabscheidungsfilm effizient auf einer Oberfläche des in dieser Röhrentrommel aufgenommenen Magneten 90 gebildet. Andererseits wird der in der Röhrentrommel entfernt von dem Verdampfungsabschnitt aufgenommene Magnet von einem geheizten Zustand befreit und auf ein Maß entsprechend einem Abstand von dem Verdampfungsabschnitt gekühlt. Folglich wird in dieser Dauer unterdrückt, dass der auf der Oberfläche des Magneten gebildete Aluminiumabscheidungsfilm weich wird, wodurch eine Beschädigung des Films aufgrund eines Rutschens des Magneten über die Innenumfangsfläche der Röhrentrommel unterdrückt wird. Auf diese Weise kann die Verwendung der Abscheidungsvorrichtung gleichzeitig die effiziente Bildung eines Aluminiumabscheidungsfilms und die Unterdrückung der Beschädigung des Aluminiumabscheidungsfilms erzielen, wodurch noch gleichmäßigere Abscheidungsfilme auf den jeweiligen Oberflächen des Magneten gebildet werden.
Die in 4 dargestellte Abscheidungsvorrichtung zeigt die obigen Wirkungen und ist bezüglich des Vorsehens des nachfolgenden Vorteils zweckmäßig.
D.h. bei einer gleichzeitigen Behandlung mehrerer Magnete reduziert die geteilte Aufnahme von ihnen in den Röhrentrommeln der Vorrichtung die Häufigkeit des Zusammenstoßens zwischen den Magneten in der Trommel, wodurch es möglich wird, das Auftreten eines Brechens oder von Rissen in den Magneten zu unterdrücken. Ebenso gab es herkömmlicherweise Fälle der Verwendung von Dummies (z.B. Keramikkugeln mit einem Durchmesser von 10 mm), die zusammen mit den Magneten in der Trommel aufgenommen waren, um die Häufigkeit der Zusammenstöße zwischen den Magneten zu reduzieren. Diese Notwendigkeit wird jedoch durch die Verwendung dieser Vorrichtung beseitigt, wodurch es möglich ist, die Magnetfilmbildungsleistung zu verbessern. Ferner ist es möglich, Arbeit und Zeit zum Aufnehmen des Magneten in einem Magnetschutzhalter (z.B. ein gerades Element ist mit Abständen gewickelt, um in ein federförmiges zylindrisches Element mit geraden Spiralflächen an beiden Enden gebildet zu werden, um den Magneten in dem Zylinderkörper aufzunehmen) wegzulassen. Außerdem besteht kein Bedarf des Beladens und des Entladens des Magneten während der Prozesse, wenn die Röhrentrommel in einer Größe zur einfachen Handhabung und lösbar an der Abscheidungsvorrichtung befestigt gemacht ist, sodass die Trommel stetig in dem Abscheidungsfilmbildungsprozess und den vorangehenden und den nachfolgenden Prozessen davon benutzt werden kann (z.B. enthält der vorangehende Prozess einen Strahlbehandlungsprozess, und der nachfolgende Prozess enthält einen Hammerprozess und einen anschließenden Prozess zur Bildung eines chemischen Umwandlungsfilms). Dies macht es demgemäß möglich, zu unterdrücken, dass beim Transportieren des Magneten ein Brechen oder Risse verursacht werden, und ferner Arbeit und Zeit einzusparen.
Zusätzlich ist bei der Abscheidungsvorrichtung von 4 eine Konstruktion bekannt, dass die die Röhrentrommeln 55 haltenden Tragelemente 57 in dem oberen Bereich der Vakuumbehandlungskammer 51 angeordnet sind, während das Schiffchen 52 als ein Verdampfungsabschnitt in dem unteren Bereich der Kammer ist, d.h. eine Konstruktion zum Abscheiden in eine Richtung zu den Werkstücken. Die Beziehung zwischen dem Tragelement und dem Verdampfungsabschnitt ist jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Es ist bevorzugt, die Positionsbeziehung oder die Anzahl in Abhängigkeit von einer Werkstückbehandlungsmenge und einem Filmbildungszustand geeignet zu bestimmen.
Obwohl die in 4 dargestellte Abscheidungsvorrichtung sechs Röhrentrommeln 55 in einem Tragelement 57 gehalten hat, ist die Anzahl der in dem Tragelement gehaltenen Röhrentrommeln nicht darauf beschränkt, d.h. eine Anzahl von eins ist ausreichend.
Außerdem können die Röhrentrommeln 55 so gehalten werden, dass sie durch die Drehung des Tragelements 57 um die Drehachse 56 des Tragelements 57 umlaufen und durch einen bekannten Mechanismus selbst gedreht werden.
Die in 5 dargestellte Abscheidungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit einem anderen Aufbau. 5 ist eine schematische Vorderansicht (eine teilweise perspektivische Ansicht) eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer 101 derselben. Diese Vorrichtung hat zwei Tragelemente 107 nebeneinander zur Drehung um eine horizontale Drehachse 106 in einem oberen Bereich der Vakuumbehandlungskammer 101, die mit einem nicht dargestellten Evakuierungssystem verbunden ist. Umfänglich außerhalb der Drehachse des Tragelements sind sechs Röhrentrommeln 105, die durch ein Maschennetz aus rostfreiem Stahl mit einer vertikalen Querschnittsform einer Raute bezüglich der Drehachse gebildet sind in Anbetracht einer guten Handhabung davon lösbar befestigt. Die rhombische Röhrentrommel 105 hat ein Inneres, das links und rechts symmetrisch durch eine durch ein Maschennetz aus rostfreiem Stahl gebildete Trennung in zwei Teile geteilt ist, um getrennte Kammern zu bilden, die eine vertikal Querschnittsform eines regelmäßigen Dreiecks bezüglich der Drehachse besitzen. Um eine gleichmäßige Abscheidungsbehandlung an den in der linken und der rechten getrennten Kammer aufgenommenen Magneten 140 vorzusehen, sind die linke und die rechte getrennte Kammer durch eine Trennung in einer Positionsbeziehung mit einer Drehachse 106 auf einer Verlängerung dazwischen getrennt (siehe die strichpunktierte Linie in 5). Zusätzlich ist der Aufbau in dem unteren Bereich des Kammerinnern ähnlich jenem der in 4 dargestellten Abscheidungsvorrichtung. Durch Drehen des Tragelements 107 um die Drehachse 106 (siehe den Pfeil in 5) ist es möglich, einen ähnlichen Effekt wie jenen der in 4 dargestellten Abscheidungsvorrichtung zu erzielen.
6 ist eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Form einer an dem Tragelement gehaltenen Röhrentrommel. Umfänglich außerhalb der horizontalen Drehachse 126 des Tragelements 127 sind drehbar um die Drehachse 126 sechs Röhrentrommeln 125, die aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl mit einer vertikalen Querschnittsform einer konvexen Linse bezüglich der Drehachse gebildet sind, ringförmig zur Umdrehung durch jeweilige Tragwellen 128 gehalten.
7 ist eine schematische Perspektivansicht der Röhrentrommel 125 mit einer vertikalen Querschnittsform einer konvexen Linse bezüglich der Drehachse, die in der in 6 dargestellten Ausführungsform verwendet werden kann. Die Röhrentrommel 125, die entlang einer Längsrichtung zu öffnen und zu schließen ist, ist aus einem Deckel 125a und einem Käfig 125b, die zum Öffnen und Schließen durch nicht dargestellte Gelenke konstruiert sind, so aufgebaut, dass sie eine Tragwelle 128 zum Halten der Trommel in dem Tragelement 127 aufweist. Weil die Verwendung einer solchen Röhrentrommel 125 das Einsetzen und Entfernen von Werkstücken vereinfacht, ist es möglich, ein Brechen oder Risse an den Werkstücken bei ihrem Einsetzen und Entfernern zu unterdrücken. Zusätzlich besteht bei einer fortlaufenden Verwendung einer solchen Röhrentrommel 125 eine Gefahr, dass wegen einer Verformung des die Trommel bildenden Maschennetzes durch den Einfluss einer Wärmehysterese bei der Abscheidungsbehandlung ein Spalt zwischen dem Deckel 125a und dem Käfig 125b auftritt, was in einem Herausfallen der Werkstücke durch den Spalt resultiert. Es ist demgemäß bevorzugt, eine Werkstückherausfallverhinderungsplatte 129 an dem Käfig 125b in einer Längsrichtung einer Öffnung davon anzubringen (die Werkstückherausfallverhinderungsplatte 129 kann an dem Deckel 125a in einer Längsrichtung der Öffnung davon befestigt werden). Während einer Abscheidungsbehandlung sind der Deckel 125a und der Käfig 125b befestigt und mit einer nicht dargestellten Klammer verwendet. Das Innere der Röhrentrommel 125 ist links und rechts symmetrisch in zwei Teile geteilt, um getrennte Kammern zu bilden. Die Trennung 130 zwischen den getrennten Kammern wird durch ein Maschennetz aus rostfreiem Stahl gebildet. Die getrennte Kammer ist durch ein spiralförmiges Trennelement 131, das senkrecht zu der Drehachse vorgesehen und durch ein lineares Element aus einem rostfreiem Stahl mit einem Spalt darin gebildet ist, in zwei Teile geteilt. Falls Werkstücke in den gebildeten getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen sind, um eine Abscheidungsbehandlung an den Werkstücken in einem beabstandeten Zustand auszuführen, können die Werkstücke an den Rutschstoppvorrichtungen als Hebeldrehpunkte ruhig umgedreht werden, ohne eine Streuung der Abscheidung durch ein Überlappen zwischen den Werkstücken oder ein Brechen oder Risse durch einen Zusammenstoß zwischen ihnen zu verursachen. Zusätzlich können der Deckel 125a und der Käfig 125b aus Gründen der Sicherung eines einfachen Einsetzens und Entfernens von Werkstücken und eines einfachen Anbringens und Lösens der Trennung 130 oder des spiralförmigen Trennelements 131 anstelle mit einer Verbindung durch die Gelenke vollständig separat ohne eine durch eine Klammerbefestigung zu verwendende Verbindung konstruiert sein, falls erforderlich.
Die konkrete Vorrichtung mit der ersten oder der zweiten Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung als eine Strahlbehandlungsvorrichtung, um die Oberfläche eines platten- oder bogenförmigen Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls zu bearbeiten, enthält zum Beispiel eine Vorrichtung, die in 8 dargestellt ist.
8 ist eine schematische Vorderansicht (eine Teilperspektivansicht) eines Innern einer Behandlungskammer 151 einer Strahlbearbeitungsvorrichtung. In dem unteren Bereich der Behandlungskammer ist ein Tragelement 157 zur Drehung auf Rollen 152, 153 um eine Drehachse 156 gehalten. Umfänglich außerhalb der Drehachse des Tragelements sind sechs Röhrentrommeln 155, die aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl mit einer vertikalen Querschnittsform einer Raute bezüglich der Drehachse ausgebildet sind, in Anbetracht einer guten Handhabung davon lösbar angebracht. Die rhombische Röhrentrommel 155 hat ein Inneres, das links und rechts durch eine aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl gebildete Trennung symmetrisch in zwei Teile geteilt ist, wodurch getrennte Kammern mit einer vertikalen Querschnittsform von regelmäßigen Dreiecken bezüglich der Drehachse gebildet sind. Um eine gleichmäßige Behandlung der in der linken und der rechten getrennten Kammer aufgenommenen Magnete 190 auszuführen, sind die linke und die rechte getrennte Kammer durch eine Trennung in einer Positionsbeziehung mit einer Drehachse 156 auf einer Verlängerung dazwischen getrennt (siehe die strichpunktierte Linie in 8). In dem oberen Bereich der Behandlungskammer sind zwei Einspritzdüsen 154 in einem geeigneten Einspritzwinkel angeordnet, um ein Strahlmaterial zu den Magneten 190 in der Trommel einzuspritzen.
Wenn das Tragelement 157 durch Drehen der Rollen 152, 153 durch die Drehung des nicht dargestellten Motors um die Drehachse 156 gedreht wird, drehen die rhombischen Röhrentrommeln 155 entsprechend um die Drehachse 156. Als Ergebnis wird, selbst wenn der Magnet 190 wegen der Drehung der Röhrentrommel 155 an der Innenumfangsfläche der Trommel rutscht, der Magnet in einer Ecke der Röhrentrommel aufgefangen. Der Magnet wird an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt wegen einer weiteren Drehung der Trommel umgedreht. Weil das Umdrehen des Magneten durch weitere Drehung der Trommel wiederholt wird, ist die Zeit, für welche der Magnet an jeder Oberfläche der Einspritzdüse zugewandt ist, gleich gemacht. Weiterhin wird gemäß dieser Vorrichtung, wenn die Trommel in einer Position am nächsten zu der Einspritzdüse und daher maximal in der Arbeitsleistung ist, die der Einspritzdüse zugewandte Oberfläche des Magneten in einer Zeitdauer zwischen vor einer Umdrehung und nach einer Umdrehung gewechselt, wodurch eine gleichmäßige Oberflächenbehandlung auf den beiden Oberflächen vorgesehen wird (siehe den Pfeil).
Zusätzlich sind die Anzahl und die Anordnungsweise der Einspritzdüsen nicht auf die Ausführungsform der in 8 gezeigten Strahlbehandlungsvorrichtung beschränkt.
Ein drittes Beispiel einer Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung, das sich nicht auf die Erfindung bezieht, enthält eine Vorrichtung mit einem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und einer Röhrentrommel mit einer porösen Umfangsfläche, um ein Werkstück aufzunehmen, in einer Behandlungskammer, wobei das Werkstück unter Drehung der horizontal angeordneten Röhrentrommel um eine horizontale Drehachse oberflächenbehandelt werden kann und ein Vorsprung an einer Innenumfangsfläche der Röhrentrommel vorgesehen ist, um den Vorsprung als eine Rutschstoppvorrichtung zu benutzen.
D.h. gemäß dieser Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung dient der Vorsprung 220 an einer Innenumfangsfläche der Trommel als eine Rutschstoppvorrichtung, selbst wenn das Werkstück 240 durch eine Drehung der Röhrentrommel 205 an einer Innenumfangsfläche der Trommel rutscht, wie in 9 dargestellt. Durch eine weitere Drehung der Trommel wird das Werkstück an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt umgedreht. Weil das Umdrehen des Werkstücks durch die weitere Drehung der Trommel wiederholt wird, ist die Zeit, für die das Werkstück an jeder Oberfläche dem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt zugewandt ist, gleich gemacht, wodurch es möglich gemacht ist, eine gleichmäßige Behandlung auf den beiden Oberflächen vorzusehen.
Der als eine Rutschstoppvorrichtung dienende Vorsprung ist bevorzugt an der Innenumfangsfläche der Röhrentrommel in einem Winkel von 30° bis 100° (θin 9) zu der Tangentiallinie an der Vorderseite der Drehung in der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse der Röhrentrommel vorgesehen.
Die Röhrentrommel mit dem Vorsprung an der Innenumfangsfläche ist in ihrer Form nicht besonders eingeschränkt, aber kann eine Zylindertrommel sein, wie in 9 dargestellt. Oder sonst kann sie eine Röhrentrommel in einer Form mit wenigstens einer Ecke mit einem Innenwinkel von 30° bis 100° wie in einer vertikalen Querschnittsform zu der Drehachse eines Dreiecks, Quadrats oder einer Fächerform, um die Ecke als eine Rutschstoppvorrichtung zu haben, oder eine Röhrentrommel in einer Form mit einer vertikalen Querschnittsform zu der Drehachse teilweise gekrümmt in einer konvexen Form wie in einer elliptischen Form oder konvexen Linsenform, um beide Enden als Rutschstoppvorrichtungen zu haben, sein.
Die Form des an der Innenumfangsfläche der Röhrentrommel vorgesehenen Vorsprungs ist in Anbetracht einer Gewichtsreduzierung bevorzugt eine einer Kamm-, Platten- und Stabform. Die Anzahl der Vorsprünge, obwohl abhängig von einer Größe der Trommel oder des Werkstücks, einer Drehgeschwindigkeit und dergleichen, ist bevorzugt ein bis sieben für ein effizientes Umdrehen des Werkstücks, und bevorzugter drei oder fünf. Um das Werkstück effizient umzudrehen, ist der Vorsprung bevorzugter an der Innenumfangsfläche der Röhrentrommel in einem Winkel von 55 ° bis 95 ° (θin 9) zu der Tangentiallinie an der Vorderseite der Drehung der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse der Röhrentrommel vorgesehen. Außerdem kann in dem Fall, dass das Werkstück eine Länge des Zwei- oder Mehrfachen einer Vorsprungslänge des Vorsprungs hat, dass mehrere Vorsprünge vorgesehen sind oder dass das Werkstücke eine Längenbeziehung eines Drittel oder mehr eines Linienabstandes zwischen den benachbarten Vorsprüngen hat, das Werkstück effizient an dem Vorsprung als ein Hebeldrehpunkt umgedreht werden.
Die Röhrentrommel des dritten Beispiels der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung ist ähnlich jener des ersten oder zweiten Beispiels der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung dahingehend, dass mehrere getrennte Aufnahme abschnitte bevorzugt durch Teilen des Innern in zwei oder mehr Teile durch vertikal zu der Drehachse der Röhrentrommel vorgesehene Trennelemente vorgesehen sind.
Die Röhrentrommel des dritten Beispiels der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung ist auch dahingehend ähnlich jener des ersten oder zweiten Beispiels der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung, dass mehrere getrennte Kammern bevorzugt durch zwei- oder mehrfaches Teilen des Innern in der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse der Röhrentrommel vorgesehen sind. In diesem Fall ist es erwünscht, dass wenigstens ein Vorsprung im Innern jeder getrennten Kammer existiert. Ferner bildet das Vorhandensein der Trennung zwischen getrennten Kammern Ecken in den getrennten Kammern, wodurch die Ecken als Rutschstoppvorrichtung dienen. In diesem Fall ist es erwünscht, dass die Gesamtzahl der Vorsprünge und Rutschstoppvorrichtungen drei oder fünf beträgt.
Die folgende Vorrichtung ist als eine konkrete Vorrichtung mit dem dritten Beispiel der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung als eine Abscheidungsvorrichtung aufgenommen, um einen Aluminiumabscheidungsfilm auf einer Oberfläche eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls in einer Platten- oder Bogenform zu bilden.
Zum Beispiel ist eine Vorrichtung aufgenommen, dass in der obigen in 13 dargestellten Abscheidungsvorrichtung anstelle der in 13 dargestellten Zylindertrommel eine in 9 dargestellte Zylindertrommel mit einem Vorsprung an einer Innenumfangsfläche vorgesehen ist. Durch Drehen der Zylindertrommel 205 um die Drehachse 206 wird der Magnet durch den Vorsprung 220 aufgefangen und dann an diesem Punkt als ein Hebeldrehpunkt durch die weitere Trommeldrehung umgedreht. Weil das Umdrehen des Magneten durch weitere Trommeldrehung wiederholt wird, ist die Zeit, für die der Magnet an jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, gleich gemacht, wodurch ein gleichmäßiger Abscheidungsfilm auf jeder Oberfläche gebildet wird.
Die in 10 dargestellte Abscheidungsvorrichtung ist eine Vorrichtung mit einer weiteren Konstruktion. 10 ist eine schematische Vorderansicht (eine teilweise perspektivische Ansicht) eines Innern einer Vakuumbehandlungskammer 251 davon. Diese Vorrichtung hat zwei Tragelemente 257 nebeneinander zur Drehung um eine horizontale Drehachse 256 in einem oberen Bereich der Vakuumbehandlungskammer 251, die mit einem nicht dargestellten Evakuierungssystem verbunden ist. Umfänglich außerhalb der Drehachse des Tragelements sind sechs Zylindertrommeln 255 aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl ringförmig zur Drehung durch jeweilige Tragwellen 258 gehalten. Jede Zylindertrommel 255 hat drei Vorsprünge 70, die an einer Innenumfangsfläche der Zylindertrommel in einem Winkel von 60° (θin 9) zu der Tangentiallinie an der Vorderseite der Drehung vorgesehen sind. Zusätzlich ist die Konstruktion in dem unteren Bereich der Kammer ähnlich jener der in 4 dargestellten Abscheidungsvorrichtung. Es ist möglich, einen Effekt ähnlich jenem der in 4 dargestellten Abscheidungsvorrichtung durch Drehen des Tragelements 257 um die Drehachse 256 (siehe den Pfeil in 10) zu erhalten.
Die konkrete Vorrichtung mit der obigen Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung als eine Strahlbehandlungsvorrichtung zum Bearbeiten der Oberfläche eines Permanentmagneten auf der Basis eines Seltenerdmetalls in einer Platten- oder Bogenform enthält zum Beispiel eine Vorrichtung mit einer Zylindertrommel mit Vorsprüngen an der Innenumfangsfläche der Vorrichtung von 10 anstelle der Röhrentrommel mit einer rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse in der Vorrichtung von 8.
BEISPIELE
Die nachfolgenden experimentellen Beispiele 1 und 2 (Vergleichsbeispiele 1 und 21 wurden anhand von Teststücken eines gesinterten Magneten jeweils mit einer Zusammensetzung von Nd₁₄Fe₇₉B₆Co₁ und Maßen von 45 mm × 30 mm × 5 mm mit einem Einheitsgewicht von 50,6 g ausgeführt, die man durch Pulverisieren eines bekannten Schmelzenblöckchens und dann Unterziehen des resultierenden Pulvers eines Pressens, eines Sinterns, einer Wärmebehandlung und einer Oberflächenbearbeitung in einer Weise wie zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 4,770,723 oder dem US-Patent Nr. 4,792,368 beschrieben erhält. Auch wurden die nachfolgenden experimentellen Beispiele 3 bis 5 mit den Teststücken eines gesinterten Magneten ausgeführt, jeweils mit einer Zusammensetzung von Nd₁₄Fe₇₉B₆Co₁ und Maßen von 45 mm × 35 mm × 6 mm mit einem Einheitsgewicht von 70,9 g, die in dem Verfahren ähnlich dem obigen erhalten wurden.
Beispiel 1
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung der in 5 dargestellten Abscheidungsvorrichtung ausgeführt. Hier ist die Röhrentrommel mit einer rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse aus einem rostfreien Stahl (Dicke von 0,6 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 70% auf Maße von 50 mm auf einer Seite × 600 mm in der Länge gebildet. Die getrennte Kammer mit einer vertikalen Querschnittsform eines regelmäßigen Dreiecks bezüglich der Drehachse ist durch die Maschennetz-Trennelemente (unter Verwendung von geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht), die senkrecht zu der Drehachse vorgesehen sind, zehnfach geteilt.
Ein Stahlstrahlen wurde an den Magnetteststücken durchgeführt, um die Oxidationsschicht auf der Oberfläche jedes Teststücks, die sich in der vorangegangenen Oberflächenbehandlung gebildet hat, zu entfernen. Die von der Oxidationsschicht befreiten Magnetteststücke wurden in die getrennten Aufnahmeabschnitte in einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 240 Magnetteststücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen). Nach einem Vakuum-Evakuieren der Vakuumbehandlungskammer auf 1 × 10^–3 Pa oder darunter wurden ein Sputtern an den Oberflächen der Magnetteststücke unter einem Zustand eines Ar-Gasdrucks von 1 Pa und einer Vorspannung von –500 V für 20 Minuten durchgeführt, um die Oberflächen der Magnetteststücke zu reinigen, während die Tragelemente mit 1,5 U/min gedreht wurden. Anschließend wurde ein als Abscheidungsmaterial verwendeter Aluminiumdraht erhitzt und zur Ionisierung unter einem Zustand eines Ar-Gasdrucks von 1 Pa und einer Vorspannung von –100 V verdampft, wodurch ein Aluminiumabscheidungsfilm auf der Oberfläche des Magnetteststücks durch den Ionenplattierungsprozess für 12 Minuten gebildet wurde.
Nach dem Abkühlen der Magnetteststücke wurden zehn willkürlich ausgewählte Magnetteststücke hinsichtlich einer Filmdicke des auf den beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm gebildeten Aluminiumabscheidungsfilms vermessen, welches Ergebnis in Tabelle 1 gezeigt ist. Außerdem wurde die Messung der Aluminiumabscheidungsfilmdicke unter Verwendung eines Fluoreszenz-Röntgenstrahlen-Dickenmessgeräts (SFT-7000 von Seiko Instruments and Electronics, Ltd.) durchgeführt.
Vergleichsbeispiel 1
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer in der in Beispiel 1 benutzten Abscheidungsvorrichtung montierten Zylindertrommel anstelle der Röhrentrommel mit der rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse ausgeführt. Die Zylindertrommel ist hier aus rostfreiem Stahl (Dicke von 0,6 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 70% mit Maßen von 1 10 mm im Durchmesser × 600 mm in der Länge ausgebildet. Das Innere ist durch die Maschennetz-Trennelemente (unter Verwendung von geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht), die senkrecht zu der Drehachse vorgesehen sind, zehnfach geteilt.
Ein Stahlstrahlen wurde an den Magnetteststücken durchgeführt, um die Oxidationsschicht auf der Oberfläche jedes Teststücks, die sich bei der vorhergehenden Oberflächenbehandlung gebildet hat, zu entfernen. Die von der Oxidationsschicht befreiten Magnetteststücke wurden in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 120 Magnetteststücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen). Ein Aluminiumabscheidungsfilm wurde auf der Oberfläche jedes Magnetteststücks unter der gleichen Bedingung wie bei Beispiel 1 gebildet. Nach dem Abkühlen der Magnetteststücke wurden zehn willkürlich ausgewählte Magnetteststücke hinsichtlich einer Filmdicke des auf den beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm gebildeten Aluminiumabscheidungsfilms vermessen, ein Ergebnis davon ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, war in Beispiel 1 die Zeit, für die das Magnetteststück mit jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, beim Bilden eines Abscheidungsfilms unter Umdrehen des Magnetteststücks in dem getrennten Aufnahmeabschnitt gleich gemacht, wodurch es möglich gemacht ist, einen gleichmäßigen Aluminiumabscheidungsfilm auf jeder Oberfläche zu bilden. Im Vergleichsbeispiel 1 dagegen trat eine große Streuung in der Dicke zwischen den auf den jeweiligen Oberfläche gebildeten Aluminiumabscheidungsfilmen auf.
Beispiel 2
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung der in 8 dargestellten Strahlbehandlungsvorrichtung ausgeführt. Hierbei ist die Röhrentrommel mit einer rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse aus einem rostfreien Stahl (Dicke von 0,7 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 70% in Maßen von 50 mm auf einer Seite × 600 mm in der Länge ausgebildet. Die getrennte Kammer mit einer vertikalen Querschnittsform eines regelmäßigen Dreiecks bezüglich der Drehachse ist durch die Maschennetz-Trennelemente (die durch die Verwendung von geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht sind), die senkrecht zu der Drehachse vorgesehen sind, zehnfach geteilt.
Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Abscheidungsvorrichtung wurden die mit den Aluminiumabscheidungsfilmen auf den Oberflächen durch das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren gebildeten Magnetteststücke in den getrennten Aufnahmeabschnitten (insgesamt wurden 120 Magnetteststücke in der gesamten Vorrichtung aufgenommen) auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen. Bei einer Drehung des Tragelements mit 2,5 U/min wurde GB-AG (Produktname, von Sinto Brator Co., Glasperlenmaterial nach JIS-Teilchengröße Nr. 180) als ein Strahlmaterial zu dem Magnetteststück mit einem Einspritzdruck von 0,2 MPa für 10 Minuten eingespritzt und daher erfolgte ein Kugelstrahlen zur Endbearbeitung. Anschließend wurde eine Oberflächenbeobachtung mit einem Elektronenmikroskop (×800) an den beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm der zehn willkürlich ausgewählten Magnetteststücke ausgeführt, um einen dem Kugelstrahlen unterzogenen Bereich für jede Oberfläche zu berechnen. Als Ergebnis war die Zeit, für die das Magnetteststück mit jeder Oberfläche der Einspritzdüse zugewandt ist, beim Durchführen eines Kugelstrahlens an dem Magnetteststück unter Umdrehen des Magnetteststücks in dem getrennten Aufnahmeabschnitt gleichgemacht. Es wurde festgestellt, dass jedes der Magnetteststücke ein Kugelstrahlen in einem Bereich von 99% oder mehr an beiden Oberflächen und Enden davon erfuhr.
Vergleichsbeispiel 2
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer Zylindertrommel gemacht, die anstelle der Röhrentrommel mit der rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse in der in Beispiel 2 verwendeten Strahlbehandlungsvorrichtung montiert ist. Die Zylindertrommel ist hier aus rostfreiem Stahl (Dicke von 0,7 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 70% mit Maßen von 1 10 mm im Durchmesser × 600 mm in der Länge ausgebildet. Das Innere ist durch die Maschennetz-Trennelemente (durch die Verwendung von geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht), die senkrecht zu der Drehachse vorgesehen sind, in zehn Teile geteilt.
Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Abscheidungsvorrichtung wurden die mit den Aluminiumabscheidungsfilmen auf der Oberfläche durch das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren gebildeten Magnetteststücke in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 60 Magnettest stücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen), um ein Endbeabeitungskugelstrahlen unter der gleichen Bedingung wie in Beispiel 2 auszuführen. Anschließend wurde eine Oberflächenbeobachtung mit einem Elektronenmikroskop (×800) an den beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm der zehn willkürlich ausgewählten Magnetteststücke ausgeführt, um einen dem Kugelstrahlen unterzogenen Bereich für jede Oberfläche zu berechnen. Als Ergebnis erfolgte das Kugelstrahlen zu 99% oder mehr an einer Oberfläche jedes der Magnetteststücke. An der anderen Oberfläche erfolgte jedoch das Kugelstrahlen von 99% oder mehr bei zwei von den zehn, und ein Kugelstrahlen von 90% bis 99% erfolgte bei sechs von den zehn, ein Kugelstrahlen von 80% bis 90% erfolgt bei zwei von den zehn. So wurde eine große Streuung in dem Maß des Kugelstrahlens zwischen den abgewandten Oberflächen verursacht. Ebenso gab es einen großen Unterschied in dem Maß des Kugelstrahlens an dem Endabschnitt zwischen den Magnetteststücken.
Beispiel 3
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung der Abscheidungsvorrichtung mit der Röhrentrommel in der konvexen Linsenform von 11 in der in Beispiel 1 benutzten Abscheidungsvorrichtung anstelle der Röhrentrommel mit der rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse durchgeführt. Hierbei ist die Röhrentrommel von 11 mit der konvexen Linsenform in der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse aus rostfreiem Stahl (Dicke von 0,7 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 71 % mit Maßen von 600 mm in der Länge ausgebildet. Das Innere ist durch eine Trennung aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl links und rechts symmetrisch in zwei Teile geteilt, wodurch getrennte Kammern gebildet sind. Die getrennte Kammer ist durch die spiralförmigen Trennelemente (mit geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht) mit einem senkrecht zu der Drehachse vorgesehenen Spalt zehnfach geteilt.
Ein Stahlstrahlen erfolgte an den Magnetteststücken, um die Oxidationsschicht an der Oberfläche jedes Teststücks zu entfernen, die sich bei der vorhergehenden Oberflächenbehandlung gebildet hat. Die von der Oxidationsschicht befreiten Magnetteststücke wurden in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 240 Magnetteststücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen). Ein Aluminiumabscheidungsfilm wurde auf der Oberfläche jedes Magnetteststücks unter der gleichen Bedingung wie bei Beispiel 1 aus gebildet, außer für eine Abscheidungszeit von 13 Minuten. Nach dem Abkühlen der Magnetteststücke wurden zehn willkürlich ausgewählte Magnetteststücke hinsichtlich einer Filmdicke des auf beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm gebildeten Aluminiumabscheidungsfilms vermessen, ein Ergebnis davon ist in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 ersichtlicht, war die Zeit, für die das Magnetteststück mit jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, beim Bilden eines Abscheidungsfilms unter Umdrehen des Magnetteststücks in dem getrennten Aufnahmeabschnitt gleich gemacht, wodurch es möglich gemacht ist, einen gleichmäßigen Aluminiumabscheidungsfilm auf jeder Oberfläche zu bilden. Keine Maschenspuren konnten visuell auf der Aluminiumabscheidungsfilmoberfläche irgendeines Magnetteststücks bestätigt werden.
Beispiel 4
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung der Strahlbehandlungsvorrichtung mit der Röhrentrommel in der konvexen Linsenform von 11 in der in Beispiel 2 verwendeten Strahlbehandlungsvorrichtung anstelle der Röhrentrommel mit der rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse durchgeführt.
Hierbei ist die Röhrentrommel von 11 mit der konvexen Linsenform in der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse aus rostfreiem Stahl (Dicke von 0,7 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 71 % mit Maßen von 600 mm in der Länge gebildet. Das Innere ist durch eine Trennung aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl links und rechts symmetrisch in zwei Teile geteilt, wodurch getrennte Kammern gebildet sind. Die getrennte Kammer ist durch die spiralförmigen Trennelemente (aus geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht) mit einem senkrecht zu der Drehachse vorgesehenen Spalt in zehn Teile geteilt.
Unter Verwendung der in Beispiel 3 beschriebenen Abscheidungsvorrichtung wurden die mit den Aluminiumabscheidungsfilmen auf den Oberflächen durch das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren gebildeten Magnetteststücke in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 120 Magnetteststücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen), um ein Endbearbeitungs-Kugelstrahlen unter der gleichen Bedingung wie bei Beispiel 2 auszuführen. Anschließend wurde eine Oberflächenbeobachtung mit einem Elektronenmikroskop (×800) an den beiden Oberflächen von 45 mm × 30 mm der zehn willkürlich ausgewählten Magnetteststücke durchgeführt, um einen dem Kugelstrahlen unterzogenen Bereich für jede Oberfläche zu berechnen. Als Ergebnis war die Zeit, für die das Magnetteststück mit jeder Oberfläche der Einspritzdüse zugewandt ist, beim Durchführen eines Stahlkugelstrahlens an dem Magnetteststück unter Umdrehen des Magnetteststücks in dem getrennten Aufnahmeabschnitt gleich gemacht. Es wurde festgestellt, dass jedes der Magnetteststücke ein Kugelstrahlen in einem Bereich von 99% oder mehr in beiden Oberflächen und Enden davon erfuhr.
Beispiel 5
Das folgende Experiment wurde unter Verwendung der Abscheidungsvorrichtung mit der Zylindertrommel in der Form von 12 in der in Beispiel 1 benutzten Abscheidungsvorrichtung anstelle der Röhrentrommel mit der rhombischen vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse durchgeführt. Hierbei ist die Zylindertrommel von 12 mit der Form in der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse aus rostfreiem Stahl (Dicke von 0,7 mm) mit einem Öffnungsverhältnis einer Masche von 71 % mit Maßen von 600 mm in der Länge ausgebildet. Das Innere ist durch eine Trennung aus einem Maschennetz aus rostfreiem Stahl links und rechts symmetrisch in zwei Teile geteilt, wodurch getrennte Kammern gebildet sind.
Die getrennte Kammer hat auf der Innenumfangsfläche der Trommel einen stabförmigen Vorsprung aus rostfreiem Stahl mit 5 mm². Auch ist die getrennte Kammer durch die spiralförmigen Trennelemente (aus geraden Elementen aus rostfreiem Stahl gemacht) mit einem senkrecht zu der Drehachse vorgesehenen Spalt in zehn Teile geteilt.
Ein Stahlstrahlen wurde an den Magnetteststücken ausgeführt, um die Oxidationsschicht auf der Oberfläche jedes Teststücks zu entfernen, die sich bei der vorhergehenden Oberflächenbehandlung gebildet hat. Die von der Oxidationsschicht befreiten Magnetteststücke wurden in den getrennten Aufnahmeabschnitten auf einer Eins-zu-eins-Basis aufgenommen (insgesamt 240 Magnetteststücke wurden in der gesamten Vorrichtung aufgenommen). Ein Aluminiumabscheidungsfilm wurde auf der Oberfläche jedes Magnetteststücks unter der gleichen Bedingung wie bei Beispiel 1 gebildet, außer für eine Abscheidungszeit von 13 Minuten. Nach dem Abkühlen der Magnetteststücke wurden zehn willkürlich ausgewählte Magnetteststücke hinsichtlich einer Filmdicke des auf den beiden Oberflächen von 45 mm × 35 mm gebildeten Aluminiumabscheidungsfilms vermessen, ein Ergebnis davon ist in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, war die Zeit, für die das Magnetteststück mit jeder Oberfläche dem Verdampfungsabschnitt zugewandt ist, beim Bilden eines Abscheidungsfilms unter Umdrehen des Magnetteststücks in dem getrennten Aufnahmeabschnitt gleich gemacht, wodurch es möglich gemacht ist, einen gleichmäßigen Aluminiumabscheidungsfilm auf jeder Oberfläche zu bilden. Keine Maschenspuren konnten visuell auf der Aluminiumabscheidungsfilmoberfläche irgendeines Magnetteststücks bestätigt werden.

Claims

Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung, mit in einer Behandlungskammer (51, 101, 151, 251) einem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und einer Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) mit einer porösen Umfangsfläche zum Aufnehmen eines Werkstücks (90, 140, 190, 290), um eine Oberfläche des Werkstücks (90, 140, 190, 290) zu behandeln, während die um eine horizontale Drehachse (56, 106, 156, 256) horizontal angeordnete Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) gedreht wird, wobei die Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) eine Rutschstoppvorrichtung zum Stoppen eines Rutschens des aufgenommenen Werkstücks entlang einer Innenumfangsfläche der Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) aufgrund einer Drehung der Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) aufweist, wobei mehrere Röhrentrommeln (55, 105, 155, 255) ringförmig auf einem Umlauf außerhalb der Drehachse (56, 106, 156, 256) eines Tragelements (57, 107, 157, 257), das um die Drehachse (56, 106, 156, 256) in einer horizontalen Richtung drehbar ist, gehalten sind, und wobei die Röhrentrommel bezüglich der Drehachse in einer vertikalen Querschnittsform mit wenigstens einer Ecke, die als die Rutschstoppvorrichtung vorgesehen ist, vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ecke in einem Innenwinkel von 30° bis 100° vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Röhrentrommel in einer vertikalen Querschnittsform eines Polygons bezüglich der Drehachse vorliegt und wenigstens drei Ecken mit Innenwinkeln von 30° bis 100° aufweist, wobei die Ecken als die Rutschstoppvorrichtungen vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Röhrentrommel in einer vertikalen Querschnittsform eines regelmäßigen Dreiecks (5) bezüglich der Drehachse (6) vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Röhrentrommel in einer vertikalen Querschnittsform eines Quadrats bezüglich der Drehachse vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Röhrentrommel in einer vertikalen Querschnittsform einer Raute (105) bezüglich der Drehachse (106) vorliegt.
Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung, mit in einer Behandlungskammer (51, 101, 151, 251) einem Oberflächenbehandlungsmaterial-Zuführabschnitt und einer Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) mit einer porösen Umfangsfläche zum Aufnehmen eines Werkstücks (90, 140, 190, 290), um eine Oberfläche des Werkstücks (90, 140, 190, 290) zu behandeln, während die um eine horizontale Drehachse (56, 106, 156, 256) horizontal angeordnete Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) gedreht wird, wobei die Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) eine Rutschstoppvorrichtung zum Stoppen eines Rutschens des aufgenommenen Werkstücks entlang einer Innenumfangsfläche der Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) aufgrund einer Drehung der Röhrentrommel (55, 105, 155, 255) aufweist, wobei mehrere Röhrentrommeln (55, 105, 155, 255) ringförmig auf einem Umlauf außerhalb der Drehachse (56, 106, 156, 256) eines Tragelements (57, 107, 157, 257), das um die Drehachse (56, 106, 156, 256) in einer horizontalen Richtung drehbar ist, gehalten sind, und wobei die Röhrentrommel in einer vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse mit wenigstens einer Ecke, die als die Rutschstoppvorrichtung vorgesehen ist, vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrentrommel (125) in einer vertikalen Querschnittsform einer konvex geformten Linse bezüglich der Drehachse vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die Röhrentrommel (125) einen Innenraum mit mehreren getrennten Aufnahmeabschnitten, die durch zwei- oder mehrfache Teilung durch vertikal zu der Drehachse der Röhrentrommel (125) vorgesehene Trennelemente (131) ausgebildet sind, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher das Trennelement (131) in einer porösen Form vorliegt, die durch ein lineares Element gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die Röhrentrommel einen Innenraum mit mehreren getrennten Kammern aufweist, die durch zwei- oder mehrfaches Teilen der vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse der Röhrentrommel gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die getrennte Kammer in einer vertikalen Querschnittsform bezüglich der Drehachse mit wenigstens einer Ecke mit einem Innenwinkel von 30° bis 100°, die als die Rutschstoppvorrichtung vorgesehen ist, vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9, bei welcher die Werkstücke in den getrennten Aufnahmeabschnitten und/oder getrennten Kammern auf einer Eins-zu-Eins-Basis aufgenommen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die poröse Umfangsfläche eine maschenförmige Umfangsfläche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die poröse Umfangsfläche eine schlitzförmige Umfangsfläche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung eine Abscheidungsvorrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, bei welcher die Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung eine Strahlbehandlungsvorrichtung ist.
Verfahren zur trockenen Oberflächenbehandlung zum Behandeln eines Werkstücks unter Verwendung der Vorrichtung zur trockenen Oberflächenbehandlung nach Anspruch 1 oder 6.
Verfahren zur trockenen Oberflächenbehandlung nach Anspruch 16, bei welchem das Werkstück ein Permanentmagnet auf der Basis eines Seltenerdmetalls in einer Platten- oder Bogenform ist.
Verfahren zur trockenen Oberflächenbehandlung nach Anspruch 16, bei welchem das Werkstück behandelt wird, während es an der Rutschstoppvorrichtung als ein Hebeldrehpunkt umgedreht wird.