EP1013791B1 - Anordnung für eine Plasmaspritzanlage - Google Patents

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EP1013791B1
EP1013791B1 EP99810973A EP99810973A EP1013791B1 EP 1013791 B1 EP1013791 B1 EP 1013791B1 EP 99810973 A EP99810973 A EP 99810973A EP 99810973 A EP99810973 A EP 99810973A EP 1013791 B1 EP1013791 B1 EP 1013791B1
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EP
European Patent Office
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arrangement
treatment chamber
accordance
collecting shaft
base element
Prior art date
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EP99810973A
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English (en)
French (fr)
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EP1013791A1 (de
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Silvano Keller
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Oerlikon Metco AG
Original Assignee
Sulzer Metco AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/137—Spraying in vacuum or in an inert atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for a with a treatment chamber and a plasma spraying device provided therein a plasma spraying device.
  • a plasma jet is generated by means of a plasmatron, in which the coating material to be applied to the substrate is melted.
  • This plasma jet can be at a very high velocity - up to the supersonic range into it.
  • Through the plasma jet is in the treatment chamber However, it generates a flow that adversely affects the purity of the surface of the substrate as well as the quality of the layer applied to the substrate can affect.
  • Such flow in the treatment chamber causes deposits such as Dust, powder grains, spray residues, etc. are whirled up. They sit down Deposits on the substrate surface solid and pollute them. In addition, get there the swirled deposits partly back into the coating jet from which they are carried away. In the coating jet they become Foreign particles are then heated and partially melted, allowing them together applied to the substrate with the actual coating material become. It is understood that the contamination of the substrate surface on the one hand adversely affects the adhesion of the layer to be applied and that on the other hand, the foreign particles melted in the plasma jet, the quality of adversely affect the layer applied to the substrate.
  • DE-A-3740498 shows an arrangement for a plasma spraying installation with a treatment chamber and a plasma spraying device arranged therein, the one at least partially in the interior of the treatment chamber arranged deflecting device, and a collecting shaft for Aspiration of spray dusts. It is therefore the object of the invention an arrangement in the preamble of the claim 1 type to improve such that the liability and / or the quality the layer applied to the substrate is improved.
  • the plasma sprayer intended for coating substrates (not shown) 2 is arranged in a treatment chamber 1. Below the treatment chamber 1, a collecting shaft 6 is provided. In the further are one Deflector 5, a coarse filter 10, two fine filters 14, 18, a vacuum pump 12, a circulating air blower 13 and a pneumatic cleaning device 23 shown.
  • the plasma sprayer 2 is on a multi-axis movable mechanism 3 within the substantially hollow cylindrical treatment chamber 1 arranged.
  • a deflection means provided basic element 7, which a passage opening 4 between the treatment chamber 1 and the Collecting shaft 6 leaves empty.
  • a substantially conical trained deflecting 8 arranged, with its tapered Top in the passage opening 4 of the base member 7 protrudes.
  • the collecting shaft 6 is connected to the coarse filter 10 via a first line 15.
  • a second conduit 16 leads to the suction side of the circulating air blower 13 and a third line 17 to the vacuum pump 12, wherein in both lines 16, 17 each have a fine filter 14, 18 is arranged.
  • From the print side of the circulating air blower 13 leads a line 16a back into the treatment chamber 1, wherein the conduit 16a opens in the region of the top in the treatment chamber 1.
  • gases from the Treatment chamber 1 are sucked, which first in the coarse filter 10 and after be freed of impurities in the fine filter 14.
  • the purified gases can be returned via the line 16 a back into the treatment chamber 1 become.
  • the vacuum pump 12 serves to evacuate the treatment chamber 1 and maintaining a certain negative pressure during the coating process. To open or close the connecting lines 15, 16 a, 17 If several slides 19, 20, 21 are provided.
  • a pneumatic cleaning device 23 provided to the treatment chamber 1 of loose deposits such as coating powder.
  • the cleaning device 23 has a supply line 25, which in a provided with a plurality of outflow openings blowpipe 24 opens.
  • the blow-off pipe 24 is disposed on the upper side of the movable mechanism 3.
  • As a gas for blowing away the deposits is preferably nitrogen or Argon used.
  • Fig. 2 shows in a perspective and partially transparent view, the basic Structure of the treatment chamber 1 together with the plasma sprayer 2 and arranged in the collecting shaft 6 basic element 7.
  • the basic element 7 forms part of a deflection device, generally designated by the reference numeral 5, which also additional, flow disturbing deflection in the form having arranged on the inside of the treatment chamber 1 baffles 27.
  • a rotatably supported Door provided, which, however, in favor of a clear presentation not is drawn.
  • the basic element 7 is mainly for catching excess coating material during the coating process. moreover Prevents the basic element 7 largely that trapped particles back can get into the treatment chamber.
  • the basic element causes 7 together with the deflector 8 and the baffles 27, that by the Coating jet of the plasma spray gun 2 caused interrupted gas flow and calms, so that it does not become an unwanted, circular orbiting Gas flow in the treatment chamber 1 comes.
  • the shell 30 of the base member 7 is on the inside with a plurality of obliquely provided below baffles 31, formed on the back of storage space become.
  • a vertically extending Sheet 29 is arranged, which with the door closed in between the inside the treatment chamber 1 and the outside of the shell 30 remaining Gap protrudes. This sheet 29 also serves to interrupt and calm the gas flow.
  • the above the base element 7 on the inner wall of Treatment chamber 1 arranged baffles 27 form on their backs also storage spaces.
  • Fig. 5 shows the base element 7 in a plan view. From this representation is in the essential oval design of the base element 7 and the course of the baffles 31 can be seen. The recess on the back of the base element 7 improves the freedom of movement of the mechanism 3 in the treatment chamber 1 (Fig. 1).
  • Fig. 6 shows the treatment chamber 1 again in a cross section, wherein schematically a spray jet 34 emerging from the plasma spray gun 2 is shown is.
  • the coating jet 34 is down against the Element 7 directed.
  • the coating jet 34 is in the base element. 7 deflected and divided by the central deflector 8 in the manner shown.
  • the storage space 32 behind the baffles 31 of the base member 7 are the in the coating jet 34 entrained coating particles in the base element 7 held back so that they no longer emerge upward from the base element 7 can.
  • the coating jet 34 is not vertically after, as shown here runs down, so prevent the arranged on the inner wall of the treatment chamber 1 Baffles also that a circular in the treatment chamber. 1 circulating gas flow can occur.
  • the vacuum pump 12 In the coating process, in the treatment chamber 1 maintained a certain negative pressure by the slide 20 in front of the vacuum pump 12 is open and by means of the vacuum pump 12 continuously through the Operation of the plasma sprayer 2 in the treatment chamber 1 passing gases be sucked off. With the extracted gases are also the excess Coating particles and other entrained in the gas flow or fluidized Particles removed from the treatment chamber 1. The bigger particles will be there taken from the coarse filter 10 and the smaller of the Feinflter 18. After this Coating operation, the pressure in the treatment chamber 1 normally raised to the outside of the treatment chamber 1 prevailing ambient pressure, leaving the door open and the coated substrate out of the treatment chamber 1 can be taken.
  • treatment chamber 1 for coating substrates can also be acted upon with a non-reactive, preferably inert gas.
  • the pneumatic cleaning device 23 is provided. Outside one Coating process 23 loose deposits by means of this cleaning device blown away in the treatment chamber 1 and into the collecting shaft. 6 to get promoted.
  • the cleaning device 23 is preferably through the circulating air blower 13 supported by the ones located in the treatment chamber Gas -Luft- continuously circulated, which entrained in the gas stream Particles in the coarse filter 10 and fine filter 14 are excreted. This revolution is maintained until a certain purity of the gases is reached is.
  • the blow-off tube 24 can also in different directions be pivoted so that the gas jet to specific areas of the treatment chamber 1 directed and the cleaning effect can be optimized.
  • the deflection arrangement 5 largely is prevented during operation of the plasma spray gun 2, in particular during the coating process, loose deposits such as dust, powder grains, Spray residues, etc. in the treatment chamber 1 and possibly stirred up from the coating jet be carried away.
  • Loose deposits are mainly in the collecting shaft 6 and / or excreted from the filters 10, 14, 16.
  • a pneumatic cleaning device 23 is provided by means of which Deposits blown away from the inside of the treatment chamber 1 and in the collection shaft 6 can be transported.
  • the described device is not only during the coating process prevents the swirling of deposits, but also, for example when a substrate is cleaned by means of the plasma sprayer or this in the Idling is operated.
  • this cleaning process which under the term "sputtering" is known, one of the plasmatron is transferred to the substrate Arc generated.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine mit einer Behandlungskammer und einem darin angeordneten Plasmaspritzgerät versehene Plasmaspritzanlage.
Für das Plasma-Beschichten von Substraten werden zumeist Plasmaspritzanlagen eingesetzt, welche mit in einer Behandlungskammer versehen sind, in der eine auf den jeweiligen Beschichtungsprozess abgestimmte Atmosphäre erzeugt werden kann. Dabei wird mittels eines Plasmatrons ein Plasmastrahl erzeugt, in welchem das auf das Substrat aufzutragende Beschichtungsmaterial aufgeschmolzen wird. Dieser Plasmastrahl kann eine sehr hohe Geschwindigkeit -bis in den Überschallbereich hinein- aufweisen. Durch den Plasmastrahl wird in der Behandlungskammer jedoch eine Strömung erzeugt, die sich nachteilig auf die Reinheit der Oberfläche des Substrats sowie auf die Qualität der auf das Substrat aufgetragenen Schicht auswirken kann.
Eine derartige Strömung in der Behandlungskammer bewirkt, dass Ablagerungen wie Staub, Pulverkörner, Spritzreste etc. aufgewirbelt werden. Dabei setzen sich diese Ablagerungen auf der Substratoberfläche fest und verschmutzen diese. Zudem gelangen die aufgewirbelten Ablagerungen teilweise wieder in den Beschichtungsstrahl von welchem sie mitgerissen werden. Im Beschichtungsstrahl werden diese Fremdpartikel dann erwärmt und teilweise auch aufgeschmolzen, so dass sie zusammen mit dem eigentlichen Beschichtungsmaterial auf das Substrat aufgetragen werden. Es versteht sich, dass sich die Verschmutzung der Substratoberfläche einerseits nachteilig auf die Haftung der aufzutragenden Schicht auswirkt und dass andererseits die im Plasmastrahl aufgeschmolzenen Fremdpartikel die Qualität der auf das Substrat aufgetragenen Schicht negativ beeinflussen.
DE-A-3740498 zeigt eine Anordnung für eine Plasmaspritzanlage mit einer Behandlungskammer und einem darin angeordneten Plasmaspritzgerät, die eine zumindest teilweise im Innenraum der Behandlungskammer angeordnete Ablenkeinrichtung aufweist, sowie einen Sammelschacht zum Absaugen von Spritzstäuben. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart zu verbessern, dass die Haftung und/oder die Qualität der auf das Substrat aufgetragenen Schicht verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Anordnung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 definiert.
Im Anspruch 13 wird zudem eine Plasmaspritzanlage beansprucht, welche mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildeten Anordnung versehen ist.
Anhand von Zeichnungen wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt:
Fig. 1
eine schematische Darstellung einer Plasmaspritzanlage mitsamt einer erfindungsgemässen Anordnung;
Fig. 2
eine Behandlungskammer in einer transparenten, perspektivischen Ansicht;
Fig. 3
die Behandlungskammer in einem Querschnitt;
Fig. 4
die Behandlungskammer in einem Längsschnitt;
Fig. 5
eine Draufsicht auf ein wesentliches Element der Anordnung, und
Fig. 6
die Behandlungskammer im Querschnitt mit einem schematisch angedeuteten Beschichtungsstrahl.
Anhand der Figur 1 soll der Aufbau einer Plasmaspritzanlage mitsamt der erfindungsgemässen Anordnung näher erläutert werden. Da das grundsätzliche Prinzip von Plasmaspritzanlagen, welche mit einer Behandlungskammer und einem darin angeordneten Plasmaspritzgerät versehen sind, bekannt ist, wird nur auf die im Zusammenhang mit der Erfindung wesentlichen Merkmale eingegangen.
Das zum Beschichten von Substraten (nicht eingezeichnet) vorgesehene Plasmaspritzgerät 2 ist in einer Behandlungskammer 1 angeordnet. Unterhalb der Behandlungskammer 1 ist ein Sammelschacht 6 vorgesehen. Im weiteren sind eine Ablenkeinrichtung 5, ein Grobfilter 10, zwei Feinfilter 14, 18, eine Vakuumpumpe 12, ein Umluftgebläse 13 sowie eine pneumatische Reinigungsvorrichtung 23 dargestellt.
Das Plasmaspritzgerät 2 ist an einem in mehreren Achsen beweglichen Mechanismus 3 innerhalb der im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Behandlungskammer 1 angeordnet. Im Übergangsbereich von der Behandlungskammer 1 zum Sammelschacht 6 ist ein mit Ablenkmitteln versehenes Grundelement 7 angeordnet, welches eine Durchlassöffnung 4 zwischen der Behandlungskammer 1 und dem Sammelschacht 6 freilässt. Im Sammelschacht 6 selber ist ein im wesentlichen kegelförmig ausgebildetes Ablenkelement 8 angeordnet, das mit seiner spitz zulaufenden Oberseite in die Durchlassöffnung 4 des Grundelements 7 ragt.
Der Sammelschacht 6 ist über eine erste Leitung 15 mit dem Grobfilter 10 verbunden. Vom Ausgang 11 des Grobfilters 10 führt eine zweite Leitung 16 zu der Saugseite des Umluftgebläses 13 und eine dritte Leitung 17 zur Vakuumpumpe 12, wobei in beiden Leitungen 16, 17 je ein Feinfilter 14, 18 angeordnet ist. Von der Druckseite des Umluftgebläses 13 führt eine Leitung 16a zurück in die Behandlungskammer 1, wobei die Leitung 16a im Bereich der Oberseite in die Behandlungskammer 1 mündet. Mittels des Umluftgebläses 13 können über die Sammelkammer 6 Gase aus der Behandlungskammer 1 abgesaugt werden, welche zuerst im Grobfilter 10 und danach im Feinfilter 14 von Verunreinigungen befreit werden. Die gereinigten Gase können über die Leitung 16a wieder zurück in die Behandlungskammer 1 geleitet werden. Die Vakuumpumpe 12 dient dem Evakuieren der Behandlungskammer 1 sowie dem Aufrechterhalten eines bestimmten Unterdrucks während des Beschichtungsvorgangs. Zum Öffnen bzw. Schliessen der Verbindungsleitungen 15, 16a, 17 sind mehrere Schieber 19, 20, 21 vorgesehen.
Um die Behandlungskammer 1 von losen Ablagerungen wie Beschichtungspulver, Staub, Spritzresten und dergleichen befreien zu können, ist eine pneumatische Reinigungsvorrichtung 23 vorgesehen. Mittels dieser Reinigungsvorrichtung 23 können im Bedarfsfall lose Ablagerungen weggeblasen und in den Sammelschacht 6 befördert werden. Die Reinigungsvorrichtung 23 weist eine Zuführleitung 25 auf, welche in ein mit einer Vielzahl von Ausströmöffnungen versehenes Abblasrohr 24 mündet. Das Abblasrohr 24 ist auf der Oberseite des bewegbaren Mechanismus 3 angeordnet. Als Gas zum Wegblasen der Ablagerungen wird vorzugsweise Stickstoff oder Argon verwendet.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen und teilweise transparenten Ansicht, den grundsätzlichen Aufbau der Behandlungskammer 1 zusammen mit dem Plasmaspritzgerät 2 und dem im Sammelschacht 6 angeordneten Grundelement 7. Das Grundelement 7 bildet einen Teil einer generell mit dem Bezugszeichen 5 versehenen Ablenkeinrichtung, welche zudem zusätzliche, strömungsstörende Ablenkmittel in der Form von an der Innenseite der Behandlungskammer 1 angeordneten Leitblechen 27 aufweist. Zum Verschliessen der Behandlungskammer 1 ist eine drehbar abgestützte Türe vorgesehen, welche jedoch zugunsten einer übersichtlichen Darstellung nicht eingezeichnet ist. Das Grundelement 7 dient hauptsächlich dem Auffangen von überschüssigem Beschichtungsmaterial während des Beschichtungsvorgangs. Zudem verhindert das Grundelement 7 weitgehend, dass aufgefangene Partikel zurück in die Behandlungskammer gelangen können. Ausserdem bewirkt das Grundelement 7 zusammen mit dem Ablenkelement 8 und den Leitblechen 27, dass die durch den Beschichtungsstrahl des Plasmaspritzgeräts 2 verursachte Gasströmung unterbrochen und beruhigt wird, so dass es nicht zu einer ungewollten, kreisförmig umlaufenden Gasströmung in der Behandlungskammer 1 kommt.
Aus den Figuren 3 und 4, welche die Behandlungskammer 1 in einem Quer- und in einem Längsschnitt zeigen, ist ersichtlich, dass das Grundelement 7 derart in den Sammelschacht 6 eingesetzt ist, dass seine Oberseite aus dem Sammelschacht 6 hervorsteht und in den eigentlichen Innenraum der Behandlungskammer 1 hineinragt. Das Grundelement 7 weist eine im wesentlichen oval ausgebildete, sich nach unten gegen den Sammelschacht 6 hin verjüngende Schale 30 auf. Zwischen der Schale 30 und dem zentralen Ablenkelement 8 bleibt die genannte Durchlassöffnung 4 frei, über welche eine Gasaustausch zwischen der Behandlungskammer 1 und dem Sammelschacht 6 stattfinden kann. Das Ablenkelement 8 ist auf einer kreuzförmigen Halterung 28 abgestützt, welche den Strömungs-Querschnitt der Sammelkammer 6 nur unwesentlich einschränkt.
Die Schale 30 des Grundelements 7 ist auf der Innenseite mit mehreren schräg nach unten verlaufenden Leitblechen 31 versehen, auf deren Rückseite Stauräume gebildet werden. Auf der Aussenseite der Schale 30 ist zudem ein vertikal verlaufendes Blech 29 angeordnet, welches bei geschlossener Tür in einen zwischen der Innenseite der Behandlungskammer 1 und der Aussenseite der Schale 30 verbleibenden Zwischenraum ragt. Dieses Blech 29 dient ebenfalls dem Unterbrechen und Beruhigen der Gasströmung. Die oberhalb des Grundelements 7 an der Innenwand der Behandlungskammer 1 angeordneten Leitbleche 27 bilden auf ihren Rückseiten ebenfalls Stauräume.
Fig. 5 zeigt das Grundelement 7 in einer Draufsicht. Aus dieser Darstellung ist die im wesentlichen ovale Gestaltung des Grundelements 7 sowie der Verlauf der Leitbleche 31 ersichtlich. Die Aussparung auf der Rückseite des Grundelements 7 verbessert die Bewegungsfreiheit des Mechanismus 3 in der Behandlungskammer 1 (Fig. 1).
Fig. 6 zeigt die Behandlungskammer 1 wiederum in einem Querschnitt, wobei schematisch ein aus dem Plasmaspritzgerät 2 austretender Beschichtungsstrahl 34 dargestellt ist. Im vorliegenden Fall ist der Beschichtungsstrahl 34 nach unten gegen das Grundelement 7 gerichtet. Der Beschichtungsstrahl 34 wird dabei im Grundelement 7 durch das zentrale Ablenkelement 8 in der dargestellten Art abgelenkt und aufgeteilt. Durch die Stauräume 32 hinter den Leitblechen 31 des Grundelements 7 werden die im Beschichtungsstrahl 34 mitgeführten Beschichtungspartikel im Grundelement 7 zurückgehalten, so dass sie nicht mehr nach oben aus dem Grundelement 7 austreten können. Sofern der Beschichtungsstrahl 34 nicht wie hier dargestellt vertikal nach unten verläuft, so verhindern die an der Innenwand der Behandlungskammer 1 angeordneten Leitbleche ebenfalls, dass eine kreisförmig in der Behandlungskammer 1 umlaufende Gasströmung entstehen kann.
In der Praxis stellt es sich im allgemeinen so dar, dass die Behandlungskammer 1 vor dem eigentlichen Beschichtungsvorgang über die Vakuumpumpe 12 (Fig. 1) evakuiert wird. Während des Beschichtungsvorgangs wird in der Behandlungskammer 1 ein bestimmter Unterdruck aufrechterhalten, indem der Schieber 20 vor der Vakuumpumpe 12 geöffnet ist und mittels der Vakuumpumpe 12 kontinuierlich die durch den Betrieb des Plasmaspritzgeräts 2 in die Behandlungskammer 1 gelangenden Gase abgesaugt werden. Mit den abgesaugten Gasen werden auch die überschüssigen Beschichtungspartikel sowie sonstige im Gasstrom mitgeführte bzw. aufgewirbelte Partikel aus der Behandlungskammer 1 entfernt. Die grösseren Partikel werden dabei vom Grobfilter 10 und die kleineren vom Feinflter 18 aufgenommen. Nach dem Beschichtungsvorgang wird der Druck in der Behandlungskammer 1 normalerweise auf den ausserhalb der Behandlungskammer 1 herrschenden Umgebungsdruck angehoben, so dass die Türe geöffnet und das beschichtete Substrat aus der Behandlungskammer 1 entnommen werden kann.
Es versteht sich, dass die Behandlungskammer 1 zum Beschichten von Substraten auch mit einem nichtreaktiven, vorzugsweise inerten Gas beaufschlagt werden kann.
Um die Behandlungskammer 1 von Zeit zu Zeit von Ablagerungen befreien zu können, ist die pneumatische Reinigungsvorrichtung 23 vorgesehen. Ausserhalb eines Beschichtungsvorgangs können mittels dieser Reinigungsvorrichtung 23 lose Ablagerungen in der Behandlungskammer 1 weggeblasen und in den Sammelschacht 6 befördert werden. Die Reinigungsvorrichtung 23 wird vorzugsweise durch das Umluftgebläse 13 unterstützt, indem die sich in der Behandlungskammer befindlichen Gase -Luft- kontinuierlich umgewälzt werden, wodurch die im Gasstrom mitgeführten Partikel im Grobfilter 10 und im Feinfilter 14 ausgeschieden werden. Diese Umwälzung wird solange aufrechterhalten, bis eine bestimmte Reinheit der Gase erreicht ist.
Durch den Mechanismus 3 kann das Abblasrohr 24 zudem in verschiedene Richtungen verschwenkt werden, so dass der Gasstrahl auf spezifische Bereiche der Behandlungskammer 1 gerichtet und die Reinigungswirkung optimiert werden kann.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch die Ablenkanordnung 5 weitgehend verhindert wird, dass beim Betrieb des Plasmaspritzgeräts 2, insbesondere während des Beschichtungsvorgangs, lose Ablagerungen wie Staub, Pulverkörner, Spritzreste etc. in der Behandlungskammer 1 aufgewirbelt und ggf. vom Beschichtungsstrahl mitgerissen werden. Lose Ablagerungen werden hauptsächlich im Sammelschacht 6 zurückbehalten und/oder von den Filtern 10, 14, 16 ausgeschieden. Um die Behandlungskammer 1 von ggf. zurückbleibenden Ablagerungen befreien zu können, ist eine pneumatische Reinigungsvorrichtung 23 vorgesehen, mittels welcher Ablagerungen von der Innenseite der Behandlungskammer 1 weggeblasen und in den Sammelschacht 6 befördert werden können.
Durch die beschriebene Vorrichtung wird nicht nur während des Beschichtungsvorgangs das Aufwirbeln von Ablagerungen verhindert, sondern beispielsweise auch dann, wenn ein Substrat mittels des Plasmaspritzgeräts gereinigt oder dieses im Leerlauf betrieben wird. Bei diesem Reinigungsprozess, welcher unter dem Begriff "sputtering" bekannt ist, wird ein vom Plasmatron auf das Substrat übertragener Lichtbogen erzeugt.

Claims (13)

  1. Anordnung für eine mit einer Behandlungskammer (1) und einem darin angeordneten Plasmaspritzgerät (2) versehene Plasmaspritzanlage, wobei die Anordnung eine zumindest teilweise im Innenraum der Behandlungskammer (1) angeordnete Ablenkeinrichtung (5) aufweist, welche mit einer Mehrzahl strömungsablenkender Mittel versehen ist, welche Mittel ein Grundelement (7) in Form einer sich zu einem Sammelschacht (6) hin verjüngenden Aussenschale (30), ein im wesentlichen kegelförmig ausgebildetes in eine Durchlassöffnung (4) des Grundelements (7) ragendes Ablenkmittel (8), sowie zusätzliche im Innenraum der Behandlungskammer (1) angeordnete Ablenkmittel (27) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Behandlungskammer (1) ein Sammelschacht (6) vertikal unterhalb der Behandlungskammer (1) angeordnet ist und die Ablenkeinrichtung (5) im Übergangsbereich von der Behandlungskammer (1) zum Sammelschacht (6) vorgesehen ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (7) im Übergangsbereich von der Behandlungskammer (1) zum Sammelschacht (6) angeordnet ist und das Grundelement (7) mit Leitelementen (31) versehen ist und zumindest eine Durchlassöffnung (4) zwischen der Behandlungskammer (1) und dem Sammelschacht (6) frei lässt.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite des Grundelements (7) aus dem Sammelschacht (6) hervorsteht.
  4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement (7), welches als sich zum Sammelschacht (6) hin verjüngende Aussenschale (30) ausgestaltet ist, an deren Innenwand mehrere schräg zur Innenseite des Sammelschachts (6) hin verlaufende Leitbleche (31) angeordnet sind, welche auf der Rückseite Stauräume (32) bilden.
  5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschale (30) eine im wesentlichen ovale Form besitzt.
  6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelschacht (6) pneumatisch mit der Saugseite eines Gebläses (13) und/oder mit einer Vakuumpumpe (12) verbunden ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelschacht (6) über eine mit zumindest einem Filter (10, 14) versehene Leitung (15, 16) mit dem Gebläse (13) verbunden ist.
  8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasmaspritzgerät (2) vertikal oberhalb des Grundelements (7) angeordnet ist.
  9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasmaspritzgerät (2) an einem bewegbaren Mechanismus (3) angeordnet ist.
  10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine pneumatische Reinigungsvorrichtung (23) vorgesehen ist, mittels welcher eine Gasströmung in der Behandlungskammer (1) erzeugbar ist, derart, dass Ablagerungen in den Sammelschacht (6) befördert werden.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Reinigungsvorrichtung (23) ein mit einer Vielzahl von Ausströmöffnungen versehenes Abblasrohr (24) aufweist.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abblasrohr (24) am bewegbaren Mechanismus (3) angeordnet ist.
  13. Plasmaspritzanlage, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Anordnung versehen ist.
EP99810973A 1998-12-24 1999-10-27 Anordnung für eine Plasmaspritzanlage Expired - Lifetime EP1013791B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH02568/98A CH697092A5 (de) 1998-12-24 1998-12-24 Anordnung für eine Plasmaspritzanlage.
CH256898 1998-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1013791A1 EP1013791A1 (de) 2000-06-28
EP1013791B1 true EP1013791B1 (de) 2005-08-10

Family

ID=4236736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99810973A Expired - Lifetime EP1013791B1 (de) 1998-12-24 1999-10-27 Anordnung für eine Plasmaspritzanlage

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6357386B1 (de)
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