JPH07268660A

JPH07268660A - 金属表面処理の改良

Info

Publication number: JPH07268660A
Application number: JP5064841A
Authority: JP
Inventors: Moisei Esterlis; モイセイ・エステルリス
Original assignee: El-Plasma Ltd
Current assignee: El-Plasma Ltd
Priority date: 1992-03-03
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1995-10-17
Also published as: CA2105423A1; US5496459A; EP0560526A1; EP0560526B1; US5393575A; BR9303638A; AU677214B2; DE69300749T2; ES2083248T3; DE69300749D1; ATE129937T1; AU4607793A

Abstract

(57)【要約】【目的】高効率の処理を達成する。【構成】陽極の主露出部分と陰極として作用する加工
物の第１の表面の連続した限定された領域との間に、実
質的に５０アンペアより少なくないアーク電流を有しか
つ正の電圧電流勾配を有する真空アーク放電を発生させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属表面の清浄化（例え
ば、スケール、酸化層、汚染及び類似物の除去）、熱処
理、その被覆のような金属表面の処理に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】清浄化され処理される表面の
好ましくは蒸発による清浄のため、並びにれんじくした
処理と被覆のできる金属表面の処理は古くから知られ、
この清浄化の実施のために種々の機械的手段及び／又は
化学的手段が提案されてきた。

【０００３】多くの場合、及び多くの用途において、か
かる機械的及び／又は化学的な清浄方法は、所要の清浄
度に達することができず、又は高価かつ複雑な装置の使
用を含むかのいずれかであり、実際上、処理されている
表面に破損を生ずることがあることが見いだされてい
る。

【０００４】有効陰極を構成する金属対象物の表面が真
空アーク放電を受けることによりこの表面を清浄化する
ことが提案されている。かかる提案は、例えば、米国特
許第４５３４９２１号、英国特許第２０８６７８８号及
びヴィ・イー・ブラト及びエム・ケイエッチ・エスタリ
スの報告「真空電気放電による金属成分からのスケー
ル、酸化皮膜及び汚染の除去」Fizika i Khimiya Obrab
otki Materialov, Vol.21, No.3, 1987, pp49-53 にお
いてなされている。

【０００５】この報告においては、かかる真空アーク放
電は陽極と陰極点として知られる陰極上の個々の場所と
の間で生じ、これらの点は陰極の表面上を不規則に動く
ことが説明されている。真空アーク放電における陰極点
の生成の現象は、「真空アーク。理論と応用、ジェー・
エム・ラファティ編；Wiley 1980」に詳細に説明されて
いる。

【０００６】真空アーク放電における陰極点の性質と特
徴とは、イ・ニコシェヴィチによる「電気エロージョン
による金属対象物の処理」Nauka Technico, ミンスク 1
988にある程度詳細に説明されている。この書籍におい
ては、陰極点は二つの主要な範疇に分類できると考え得
ることを示唆している。その二つの範疇とは（ａ）１mm
より大きな平均直径を有しかつ１００cm/sec以下の平均
速度で移動する点−かかる点は以後「大型-低速（Ｌ
Ｓ）」陰極点と呼ぶ。及び（Ｂ）１mmより小さい直径を
有しかつ１００cm/sec以上の速度で移動する点−かかる
点を以後「小型-高速（ＳＦ）」陰極点と呼ぶ。

【０００７】陰極点の大きさ及び運動のこれらの特性
は、本発明の発明者によっても、真空アーク放電の電圧
電流特性に関連して特に研究されてきた。即ち、電圧電
流特性は連続した上昇部分と下降部分、即ち正の勾配を
有する部分と負の勾配を有する部分とより構成しうるこ
とが示されている。発明者は、アーク放電の初期段階に
おいて陽極・陰極間隔の小さな場合は、アークは１個又
は極めて数の限られた陰極点から陽極の極めて限定され
た領域に延びる。アーク電流の増加はアーク抵抗の増加
により達成され、これはアーク電圧の増加により達成さ
れる。従って、アーク放電のこの初期段階においては、
アーク電圧電流特性は正の勾配を持つ。

【０００８】しかし、アーク電流が更に増加すると、陰
極点の数が増加し、先に示されたように、陰極点は全陽
極面の回りで不規則に移動し、アークの体積が相当に増
加し、その結果、アーク内の蒸気濃度が非常に減少し、
これと共にアーク抵抗が減少する。その結果、アーク電
圧電流特性は負の勾配の部分に入る。

【０００９】しかし、例えば、アーク電流の連続的な増
加、従って陰極面の蒸発の増加により、アーク内の蒸気
濃度が特定の限界値を越えて上昇すると、アーク電圧電
流特性は再び正の勾配区域に入ることが示されている。

【００１０】更に、特に本発明の発明者により、負の勾
配部分から正の勾配部分への電圧電流特性の通過は、ア
ーク放電の体積又はその断面積が確実にある限界値を越
えず、従ってこの限定されたアーク体積内の蒸気密度を
比較的高くすることにより達成しうることが示された。
換言すれば、電圧電流特性の負の勾配から正の勾配への
この遷移は、アーク断面積を実質的に一定に維持するこ
と又は減少させることと同時にアーク電流を増加させる
ことにより達成される。

【００１１】さて、処理される表面上のアークの作用は
陰極点の区域内においては不変であることを考えれば、
処理される表面上を不規則に動く陰極点は、表面の不均
一な処理を与えるに違いない。

【００１２】陰極表面上での陰極点の不規則な運動に起
因するこれの問題を克服しようとする試みが欧州特許第
０４６８１１Ａ１号に説明され、これにおいては、陰極
表面上における陰極点の運動を希望の方向に向ける手段
が明らかにされる。しかし、この欧州特許においては、
発生したアークが負の勾配を有する電圧電流特性を持つ
こと、及び陰極と電極との間のアーク電圧の印加モード
はアークが最大断面直径に対応した最大の体積を占める
ようなモードであることが明らかであると繰り返し強調
される。

【００１３】かかる負の勾配の電圧電流特性を有するア
ーク放電による陰極面の処理は、ある種の明らかな不利
益点、なかでも処理に時間のかかること及び不経済であ
ることを伴うことが見いだされた。

【００１４】これに対して、本発明は、処理される表面
が、正の電圧電流特性勾配を有しかつ十分に高いアーク
電流（５０アンペア以上）の真空アーク放電を受けたと
き、陰極面の高効率の表面処理を達成できるという優れ
た発見に基づく。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明により、金属加工
物の表面処理方法にして、陽極の主露出部分と陰極とし
て作用する前記加工物の第１の表面の連続した制限領域
との間に、実質的に５０アンペアより少なくないアーク
電流を有しかつ正の電圧電流勾配を有する真空アーク放
電を発生させる方法が提供される。

【００１６】本発明に従った方法により、アークが安定
した状況で必要な長さだけ維持されること、及びかなり
の数のＬＳ陰極点が限定領域の各に作られることが保証
される。これら陰極点のの比較的大きな寸法と遅い運動
のため、制限領域は、後続の限定領域が放電に暴露され
る前に、これらにより、より効果的に一様に処理、例え
ば清浄化される。確実に制限領域と陽極の主露出部分と
の間でアークを発生させることにより、陽極の望ましく
ない熔融（これは放電が陽極の小さな領域に集中したと
きに生ずる）が避けられる。加工物と陽極との間に相対
運動を与えることにより、及び陽極との間のアーク放電
を確立すべき限定領域と陽極との間に確実の最小の間隙
を置くことにより、加工物の連続した限定領域が確実に
処理、例えば清浄化され、この方法で加工物の全表面の
一様な処理又は清浄化が達成される。

【００１７】陽極から最小距離に配置された特定の限定
領域と陽極との間のアーク放電が確実に正の電圧電流勾
配を有するためには、アーク放電が加工物の低抵抗区域
と組み合わせられたときに、各限定領域が組み合わせら
れるように配置されることが好ましい。これは、例え
ば、特定の表面部分を定める１個又は複数個の接触片に
より、アーク電圧を加工物の第２の反対側の面に確実に
加えることにより達成できる。この特定部分は、特定の
限定領域と反対側でかつ実質的に同じ大きさに延びる。
あるいは、特定の限定領域と組み合わせられた加工物の
区域は、低抵抗区域を生成するように、これを冷却する
ことができる。

【００１８】アーク放電を確実に特定の限定された表面
領域との間で発生させる別の手段は、この領域を電磁的
に照射しこれによりこの領域を加熱してこの領域へのア
ークを制限するようにする程度の熱放射を生ずることで
ある。

【００１９】アークが陽極と限定表面領域との間を確実
に打つようにする更に別の手段は、特定の限定領域と電
気接触する要素を有する電気絶縁体をその特定の限定領
域に関して並置することである。

【００２０】すべての場合において、アークは特定の限
定領域と陽極との間で専ら発生すること、及び５０アン
ペア以上のアーク電流でアーク電圧電流特性が正の勾配
を有することを確実にすることにより、アーク放電は最
小の体積内に比較的高度に集中され、かつ複数のＬＳ陰
極点が限定された表面領域に形成される。これは特定の
限定領域を一様かつ経済的に得るために特に効果的であ
る。

【００２１】処理されている特定の限定表面領域内にＬ
Ｓ陰極点が集中されると同時にＳＦ点の作られることが
認められるであろう。これらのＳＦ陰極点は、好ましく
は加工物の処理方向にある予定の方向で確実に動くよう
に、発生電圧を、処与の方向に関して下流に置かれた１
個又は複数の補助接触片を経て加工物に更に加える。全
アーク電流の好ましくは８５ないし９５％の間が限定表
面領域を通って流れ、残余は補助電極を経て流れる。従
って、特定の限定領域がＬＳ陰極点により効果的に処理
されている間に、下流区域はＳＦ点に暴露される。これ
らＳＦ点は、特定の限定領域と補助接触片の区域との間
の加工物の部分の予備的な表面処理の提供に有効であ
り、この方法で、限定領域を位置付けるために陽極に関
する加工物の相対移動を利用する場合の、既に予備処理
済みの区域内における表面の後続の主処理を容易にす
る。

【００２２】上述の表面処理を加工物の予備清浄に使用
する場合、要求に応じて、蒸発技術により加工物を被覆
するために付加的な手段を設けることができる。即ち、
加工物を上述の方法で予備清浄した後でこれに堆積させ
る被覆物質を蒸発させるために、例えば抵抗加熱を行い
得る蒸発用電極を囲壁の中に設けることができる。或い
は、蒸発電極を効果的に蒸発させるようにこれを効果的
に加熱するために付加的なアーク放電手段を設けること
ができる。

【００２３】本発明は、本発明による方法を実施するた
めの装置の準備も含む。

【００２４】アーク放電を陽極の露出面の回りで一様に
分布させるために、外側体と内側体とより陽極を形成
し、内側体は外側体より高い電気伝導度を有し、アーク
電圧を加工物と内側体との間に印加し、アーク放電を外
側体と加工物の限定領域との間で発生させることが提案
される。アーク放電の発生により、放電と組み合わせら
れた外側体の区域が加熱され、これによりその電気抵抗
が増加し、従ってアークは外側体の比較的低温の低抵抗
区域に自動的に移動し、この方法でアークは外側体の露
出面に亙って規則的に分布される。

【００２５】陽極は環状のものであることが好ましく、
これによりここを通過する細長い加工物の均一な処理を
容易にする。

【００２６】平らな表面を処理する場合は、陽極は、電
気的に密に接触している実質的に同心の外側及び内側の
円筒体であり、陽極に連続的又は断続的な回転方向移動
を与える手段が設けられることが好ましい。

【００２７】

【実施例】本発明のよりよき理解のため、及び実際に本
発明を実行する方法を示すために、付属図面が引用され
るであろう。

【００２８】まず図面の図１及び２を参照されるであろ
う。これらは本発明の基本概念が適用される金属加工物
の表面処理用の装置の形式を図式的に示す。

【００２９】図面の図１に見られるように、この装置は
適切な弁２を経て真空ポンプ３と接続している囲壁１を
備え、真空ポンプ手段により囲壁１内に適切な真空を作
ることができる。囲壁１には、弁５を経て囲壁１内に導
入する気体源（図示せず）と接続している入り口４が設
けられる。陽極６は、陰極７（これは処理すべき加工物
を図式的に表している）と並置され、これらにはそれぞ
れハウジング１を気密に通過して延びる導電体８、９が
設けられる。電気供給源１０がスイッチ１１と抵抗器１
２とを経て導電体８、９を横切り、更に抵抗器１３とス
イッチ１４とを経てトリガ電極１５にに並列に接続さ
れ、このトリガ電極の先端は陽極６と陰極７との間に差
し込まれる。

【００３０】ハウジング１が真空ポンプ３により真空に
され更に入り口４を経て適切な気体が適切な低圧で導入
された状態で、スイッチ１１と１４とを閉じるとトリガ
電極１５が陽極６と陰極７との間のアーク放電をトリガ
・オフし、これが生じたらスイッチ１４を開放すること
ができる。

【００３１】陽極６と陰極（加工物）７との間に確立さ
れたアーク放電の作用は、例えば陰極表面からのスケー
ルの除去のような陰極の表面処理の実行に有効である。
アーク放電を陽極６と陰極７との対向面に限定するため
に両電極には適切なシールド６ａと７ａが設けられる。

【００３２】図２は、例えば管、線又はシートのような
細長い対象物１７の連続清浄化の際の真空アーク放電の
利用を図式的に示す。この場合は、真空にされたハウジ
ング１８を気密に通過する細長い対象物１７が有効陰極
を構成し、ハウジングには弁制御の気体入り口１９と真
空用ポート２０とが設けられる。

【００３３】陽極２１が細長い加工物１７の上方に置か
れ、この陽極には、ハウジング１８を通って延び電圧源
（図示せず）の正極に接続される導電体２２が設けられ
る。別の導電体２３がハウジング１８を気密に通過して
延び、これはその一方の端部において電圧源の負極に接
続され、他方の端部において接触片２４に接続され、こ
の接触片２４は、これに関する対象物１７の相対運動を
許すと同時に対象物１７との電気的接触を確立する。対
象物は、アーク放電の拡大を制限する適切なスクリーン
２５を通って延びる。

【００３４】先に説明されたように、アーク放電を陰極
表面の限定領域に拘束するために特別の計測を行わない
陽極と陰極との間の真空アーク放電の確立は、陰極表面
の広い領域にわたって完全に不規則に陰極表面上を動く
陰極点を作り、従ってかかるアーク放電では陰極表面の
一様な処理を得ることはできない。更に、前述のよう
に、アーク放電のこの運転は、負の勾配を有するアーク
電圧電流特性を持つことを特徴とする。

【００３５】本発明は次の発見に基づく。即ち、アーク
放電の電圧電流特性が正の勾配を有し、かつアーク電流
が５０アンペアより少なくはなく、更にアーク放電が陽
極の露出部分と加工物の限定領域との間に実質的に一様
に分布されたときに、アーク放電がより効果的な均一処
理を達成できることの発見である。

【００３６】更に、かかる正の勾配のアーク電圧電流特
性で作動するためには、アーク電流を増加すると同時に
アークの体積、従って断面積を限定し、これにより付随
して抵抗値の増加を伴うアーク内の蒸気密度の増加が必
要であることが発見された。これは、本発明により、適
宜の特定された時に、陽極の主露出部分と加工物の限定
された領域との間にアークを発生させる配列により達成
される。更に、先に示されたように、かかる限定された
領域にアークを拘束させる配列のための一つの方式は、
加工物に低抵抗区域を作り、この区域を希望の限定領域
とそれぞれ組み合わせることである。

【００３７】図３、４及び５は、低抵抗区域の生成によ
りかかる限定領域がいかに形成されるかを図式的に示
す。図面の図３に見られるように、真空にされた囲壁
（図示せず）を気密に通過する細長い加工物３１が陰極
を構成し、これは陽極３２に関して並置される。陽極は
電圧源（図示せず）の正極に接続される。電圧源の負極
は導電体３３及び多点接触片３４を経て加工物３１に接
続される。この多片接触片は、例えば陽極に露出された
面とは反対側の加工物の面３１と接触するリング状の接
触片である。多点接触片３４により定められたその面と
組み合わせられた加工物の区域は（加工物のその他の部
分と比較して）本質的に低抵抗区域であり、従ってこの
区域は陽極に露出された加工物の限定された表面領域と
組み合わせられる。アーク放電は、好ましくは、この限
定された表面領域と陽極との間に作られるであろう。ア
ーク放電が望ましくない方向に広がらないように絶縁ス
クリーン３５、３６が設けられる。見られるように、陽
極の主露出部分と多点接触片３４の反対側の限定領域と
の間に発生したアーク放電３７は、限定された断面のも
のであり、加工物と陽極との間の最も狭い間隙の領域に
おいて達成される。

【００３８】アーク放電を限定された表面領域に閉じ込
めることにより、アーク放電中の蒸気密度が増加する。
その結果、アーク放電の電圧電流特性は正の勾配を有
し、限定領域上に多数のＬＳ陰極点が形成され、限定表
面領域の一様な処理、即ち清浄化を行う。固定された陽
極３３及び多点接触片３４に関して生ずる加工物３１の
矢印方向の連続的又は間欠的の移動により、連続した限
定表面領域が陽極と向かい合った最小距離の区域内に移
動され、その上に形成されるＬＳ陰極点の作用を受け
る。従って、加工物の連続した限定表面領域が処理さ
れ、加工物の表面は、全体として一様にアーク放電の作
用を受ける。このようにして、加工物の処理の方向は陽
極と対向するそれの相対移動の方向とは逆になる。

【００３９】ＬＳ陰極点が限定領域に形成されると同時
に、相当の数のＳＦ陰極点が作られ、もしなにもしなけ
れば、これらのＳＦ陰極点は限定表面領域から外れ、加
工物表面上を不規則に動き回るであろう。これらＳＦ陰
極点の運動方向を制御するために、図面の図４及び５に
図式的に示されたような配列が採用される。例えば、図
４に示されるように、電圧供給源の負極は、相対移動の
方向に関して多点接触片３４の上流の接続片３７に、多
点接触片３４と並列に接続される。この配列のために、
ＬＳ陰極点が限定表面領域を効果的に処理すると同時
に、ＳＦ陰極点が接触片３７に向かって表面に沿って移
動し、多点接触片３４と接触片３７との間の区域の予備
処理を行うことが見いだされた。この方法で、加工物の
運動により連続した表面領域がアーク放電の区域内にき
たときの、ＬＳ点によるこの区域の連続した一連の処理
を容易にする。

【００４０】図５はこの理念の別の態様を示し、これに
おいては、相対運動の方向に関して加工物３１の更に上
流において別の補助接触片３８が多点接触片３４及び補
助接触片３７と並列に接続され、これによりＳＦ陰極点
の早い動きが所要の予定方向に確実に向けられ、これに
よりアーク放電の主部分による表面の主処理に先立つ表
面の予備処理を行う。

【００４１】こうして、図面の図３、４及び５に示され
た実施例の場合には、加工物３４の予備処理（例えば、
清浄化）が方向付けされたＳＦ陰極点により行われ、最
終処理はＬＳ陰極点の手段により行われるであろう。

【００４２】事実、いつでも全アーク電流の８５％から
９５％の間が多点接触片を通じて流れてこれが処理限定
された表面領域を作り、一方、全アーク電流の５％から
１５％の間が補助電極を通って流れる。

【００４３】さて、陽極３２の構成を説明するために図
面の図６を参照しよう。この陽極は中に内側体４０が埋
められた外側体３９を備える。陽極３２はその正面部分
を除いてスクリーン４１で囲まれ、このスクリーンを絶
縁して通過し電圧源の正極に接続される陽極接触片４２
が延びる。内側体４０は、例えば、銅のような良導体材
料で形成されるが、外側体３９は、例えばステンレス
鋼、インコネル又は類似のような比較的伝導率が低い耐
熱金属で形成される。陽極はこのように構成されるの
で、アーク放電の作用する陽極の主体３９の表面の部分
が高温となり、その結果、ここの電気抵抗が増加し、ア
ークは、内側体４０への低抵抗経路を示す陽極表面の、
未だより低温のままの別の部分に自動的に移動する。こ
の手順が継続し、陽極の露出面上におけるアーク放電の
連続した均一な分布が得られ、これにより陽極の熔融の
可能性を減らし、その比較的長い寿命に貢献する。見ら
れるように、内側体４０には冷却用流体が通過する通路
用の穴が設けられ、これにより外側体３９のこれらの部
分の冷却を強化し、これは常にアーク放電により加熱さ
れない。

【００４４】図面の図７に示された実施例においては、
環状スクリーン４４内に環状の陽極４３が置かれ、細長
い加工物３１は、環状スクリーン３４と環状陽極３３と
を通って矢印の方向に移動可能である。もし加工物が陽
極４３内で陽極に関してその長手方向中心軸の回りで回
転され、同時に加工物３１が陽極４３を通って軸方向に
移動されるとすれば、処理された限定表面領域は加工物
３１の回りで有効螺旋状経路を形成し、加工物３１全体
の効果的な表面処理が得られるであろう。

【００４５】今説明された例は、全体として加工物の移
動の方向に直角な方向に限定表面領域が作られる種々の
例の一つである。

【００４６】図面の図７に示されるように、加工物に
は、これと陽極と間でアーク放電が延び得る加工物の区
域を限定するように設計されたスリーブ状のスクリーン
４５が設けられる。一方、見られるように、スクリーン
４５には狭くて細長い切れ目４６が設けられ、ＳＦ陰極
点は、加工物の処理を容易にするために、加工物の移動
方向に関して加工物の上流部分にこれらの切れ目を通っ
て入ることができる。

【００４７】延ばされたシート状の加工物に対する使用
のために特に設計された図面の図８に示された実施例に
おいては、円筒状の陽極４７が設けられる。この陽極４
７は、耐熱材料で作られた外側の筒状部材４８と非常に
低抵抗の材料で作られた内側筒状部材４９とを備える。
陽極４９は中心軸の回りで（連続的又は断続的に）回転
可能であり、この中心軸を通って冷却用流体が流れ、更
にこれは、これと導電性ブラシ５１との手段により電気
伝導体として作用し、陽極を電圧源（図示せず）に接続
できる。更に、陽極４７には、アーク放電の広がりを制
限するように作用する囲んでいるスクリーン５２が設け
られる。

【００４８】駆動手段５４を有するスクレーパーロッド
５３がスクリーン５２を通って延び、これは累積され蒸
発され又はその他で堆積された材料を陽極表面から離す
ように働く。

【００４９】今説明された配列においては、限定表面領
域は、多点接触片と加工物とにより作られた低抵抗区域
と組み合わせられ、かかる低抵抗区域は、例えば限定表
面と組み合わせられた特定の区域を冷却し、これにより
そこの電気抵抗を低下させることにより作られる。

【００５０】陽極との間にアーク放電が集中する限定さ
れた表面領域を作る別の方式は、例えばレーザー放射の
ような適切な電磁放射によりこれらの領域を照射するこ
とである。放射によるこれら領域の必然的な加熱は、あ
る程度の蒸発及びこれに続くイオン化をもたらし、これ
らの領域と陽極との間のアーク放電を容易にする。しか
し、これら領域と組み合わせられる加工物の部分の放射
による加熱を緩和するために、領域自体を更に冷却すべ
きである。

【００５１】アークを限定された表面領域に確実に閉じ
込める更に別の方式は、アーク処理の前又は途中で表面
に微細な窪みを形成することであり、これら窪みの存在
はＬＳ陰極点の運動を制限するように作用する。これら
の窪みは、ＳＦの案内用として始めに加工物の長手方向
の区域に沿って、形成され更にＬＳ陰極点の集中のため
にこれに直角に形成される。

【００５２】アークを限定された表面領域と陽極との間
に確実に閉じ込める更に別の、或いは付加的な方式は、
限定領域と電気的に順次接触する歯を有する電気絶縁体
を限定表面領域に隣接して置くことである。これらの歯
と加工物の限定領域との実際の接触及びこれらの歯に関
する加工物の運動はある程度の火花を生じ、一方、これ
は火花の生ずる限定表面領域へのアーク放電の拘束をも
たらす。更に、歯は陰極点の捕捉に効果的である。

【００５３】かかる電気絶縁体の使用が図面の図９に図
式的に図示される。この図に見られるように、針金又は
類似物のような細長い対象物５７が真空アーク放電清浄
を受ける。この目的に対して、対象物５７は、多数の良
導体ローラー５８と良好な電気的接触状態で長手方向に
移動され、一方、このローラーは電圧源の負極に接続さ
れる。対象物５７は、環状の陽極６０を通過する前に切
れ目付きの回転可能な筒状スクリーン５９を通過し、一
方、この陽極は電圧源の正極に接続される。加工物５７
の希望しない部分と陽極６０とにおけるアーク放電の発
生を防ぐために、陽極６０に筒状のスクリーン６１が設
けられる。

【００５４】加工物５７に関して並置されかつ陽極６０
の手元側に近接して絶縁体６２があり、これに導電性の
歯６３が付属し、これらの歯は対象物５７と電気的に接
触している。

【００５５】運転時には、歯６３と動いている対象物５
７との接触が陰極点を捕捉し火花を発生させ、従って火
花区域がこれと陽極６０との間の限定表面領域となり、
比較的閉じ込められたアーク放電が設定される。限定領
域はアーク放電により効果的に清浄化される。同時に、
対象物５７上に保持している歯６３及び歯６３に関する
対象物５７の連続移動が機械的な清掃作用を生じ、これ
がアーク放電により行われる清浄作用を効果的に補足し
又は完成させる。

【００５６】対象物５７の表面上の歯６３の作用が、こ
れと陽極との間の限定表面領域を定めるように作用する
間は、主アーク放電は閉じ込められ、相当数のＳＦ陰極
点がローラー５８の方向に動く傾向があるであろうとい
うことが認められるであろう。対象物５７の移動速度を
反対方向のこれら陰極点の平均移動速度と確実に実質的
に等しくすることにより、ＬＳ陰極点の大きさを実質的
に一定のままとすることができ、同時に、これらＳＦ陰
極点はローラー５８の方向に進行するにもかかわらず対
象物の予備清浄処理を行う。

【００５７】一様なスケール厚さを有する対象物に対す
る陰極点の運動速度Ｖは、次の関係式で与えられる。

【００５８】

【数１】Ｖ＝Ｖ₀ｅ^-kt ここにＶ₀は処理されている材料に対する定数（例えば、鋼に対してはＶ₀＝１０²cm/sec）ｋは実験による定数＝０．４４ｔはスケールの厚さ μm 図面の図１０は、絶縁体の３種の実施例を示す。図１０
ａに見られるように、絶縁体は、１組の先端の平らな歯
６３ａを有する絶縁ホルダー６２を備える。図１０ｂに
示された実施例においては、歯６３ｂは尖っている。図
１０ｃに示された実施例においては、ホルダー６２に歯
保持具６５が形成され、この中に処理される対象物と接
触するようにバネ６７により強制される取外し可能な歯
６６が取り付けられる。この実施例では、歯６６は所要
に応じて容易に交換できる。

【００５９】歯は、示されたように、導電材料で形成さ
れ、或いは、歯は導電材料の堆積により導電性にされた
絶縁材料で形成することができる。好ましくは、歯は、
ＬＳ陰極点を捕捉しアークを閉じ込めるようにある量
（例えば０.５−５mm）だけ間隔を空けられる。

【００６０】歯が本質的にアークを閉じ込め及び又は表
面を清掃するように設計される場合は、これらは適宜の
適切な導電性の比較的硬質な材料で形成することができ
る。しかし、以下詳細に説明される場合は、歯は、アー
ク閉じ込め用及び／又は被覆表面の機械的処理用として
設計され、このときは要素は、例えば被覆材料又は加工
物の材料のような、より軟質の材料で形成すべきであ
る。

【００６１】歯は、その他の処理を実行すると同時に対
象物の処理方向に直角な窪みの清掃に使用できる。これ
らの窪みはＬＳ陰極点を集中させるように作用する。

【００６２】図面の図１１に、限定された表面領域への
ＬＳ陰極点の閉じ込め、及びＳＦ陰極点の管理された運
動のための別の配列が図解される。この配列において
は、例えば管のような細長い筒状の対象物７１の内面
が、陽極７２と対象物７１の内面との間の真空アーク放
電の発生により清浄化の目的で処理される。この配列に
おいては、対象物７１は、適切なシール手段７３、７４
によりその両端が封鎖される。対象物は、内部を真空に
するように適切に空気が抜かれ、一方、封鎖用手段７４
には気体入り口７５が設けられ、封鎖手段７３には気体
出口７６が設けられる。

【００６３】陽極７２は連結用手段７７により電圧源の
正極と組み合わせられ、この連結用手段は陽極７２を対
象物７１に軸方向に移動させるためにも働く。多数の接
触片７８が対象物７１の外側面と良好な電気的接触状態
にあり、一方、接触片７８は電圧源の負極に集められる
ように設計される。接触片７８は、対象物７１の周囲を
回って封鎖用手段７３に隣接する対象物の一方の端部か
ら封鎖用手段７３に隣接する対象物７１の他方の端部に
実質的に螺旋状の経路で移動するように配列される。接
触片７８は陽極７２の軸方向の移動と同期する。

【００６４】筒状対象物を通じて一定の低い気体圧力の
場合、即ち入り口７５から出口７６に通る気体流がない
場合は、アーク放電７９ａは、陽極７２と接触片７４の
反対側の限定表面領域との間に集中される。しかし、か
かる状況下では、ＳＦ陰極点は筒状対象物のその他の表
面上を不規則に動き、従っていかなる表面の希望の予備
処理にも貢献しないであろう。しかし、入り口７５から
出口７６に筒状対象物を通過して連続気体流が通る場合
は、圧力勾配が筒状対象物中に作られ、即ち圧力は入り
口７５の区域から出口７６に一様に低下し、この状況下
では放電の後尾部分７９ｂが作られ、この後尾部分にお
いてＳＦ陰極点は予定された方向に動き、これにより表
面の予備処理が生ずる。この予備処理は、これら予備処
理された領域と陽極７２との間にある主放電による続く
全処理を容易にする。

【００６５】上述の実施例においては、ＳＦ陰極点の管
理された運動は処理の方向にあるが、示されたように、
この管理された運動を処理方向と実質的に直角とするよ
うに配列することができる。

【００６６】任意の処理区域（即ち、有効陰極点の区
域）の（処理方向と直角な方向における）最大寸法は、
１個のアークについて５−２５０mmの間の範囲となし得
る。多数のアークにより対象物を同時に処理する場合
は、これら最大寸法の総和が各アークの個々の範囲の和
である範囲内になければならない。

【００６７】上述のように、装置を加工物の表面の清浄
化、例えばこれからのスケールの除去に使用される場合
は、真空室内の気体圧力は除去されるスケールの厚さに
従って選定される。例えば、スケールの厚さが１μm以
下では、最高気体圧力約１００Paが使用され；スケール
の厚さが１−５μmの間の場合は、最高気体圧力約５Pa
が使用され；スケールの厚さが５μm以上では、最高気
体圧力約５・１０^-1が使用される。

【００６８】気体圧力は、残留空気圧力又は適宜の適切
な気体の圧力のいずれとも関係付けられる。

【００６９】上に示されたように、本発明による方法及
び装置は、金属表面の蒸発による被覆に関連して特に有
用なものである。本発明のこの特別な応用が付属図面の
図１２ないし１５を参照し説明されるであろう。

【００７０】図１２に見られるように、囲壁８１が真空
ポンプ８２と組み合わせられ、これにより、真空アーク
放電を維持し得る低い気体圧力を有する囲壁内の気体の
生成が確実に行われる。表面を清浄にし被覆すべき細長
い対象物８３が、図示されない手段により囲壁８１内で
支持され、更にこれをその長手方向中心軸に沿って輸送
移動させかつその長手方向中心軸の回りで回転させる手
段（図示せず）が設けられる。細長い対象物８３は、適
切なスクリーン８５を備えた環状の陽極８４の中心円孔
と同心にされる。有効陰極を構成する加工物８３は接触
片８６において電圧源８８の負極に電気的に接続され
る。一方、電圧源８８の正極は抵抗器８９を経て陽極８
４に接続され、更にこれと並列に抵抗器９１を経て補助
トリガ電極９２に接続される。絶縁された金属体９３が
対象物８３と並べて置かれ、この中に導体の歯９５が付
属した交換可能のユニット９４が置かれる。金属体９３
は、これを対象物８３の表面に沿って移動させ得る手段
を経て駆動手段９６と組み合わせられる。

【００７１】囲壁８１内に置かれかつ対象物８３の方に
方向付けられた電磁放射源９７、例えばレーザー源があ
り、これから電磁放射のビームを陽極８４に隣接した対
象物８３の限定表面領域上に向けることができる。

【００７２】囲壁８１内でかつ対象物８３のすぐ下に、
スイッチ１００を経て電圧源９９に組み合わせられた蒸
発器９８があり、この上に蒸発されて対象物８３の被覆
を形成する物質により構成された蒸発可能の要素１０１
が置かれる。要素１０１の蒸発は、スイッチ１００を閉
じたときの蒸発器９８の抵抗加熱の結果として生ずる。

【００７３】運転時には、対象物８３は陽極８４の付近
に長手方向に移動し、その限定表面領域が放射源９７か
ら照射され、これによりこの表面領域を加熱しその限定
された蒸発及び／又はこれからの熱放射を生ずる。蒸発
した層は放射の影響下でイオン化される。限定表面領域
及び／又は熱放射の区域におけるイオンの発生が、これ
にアーク放電を引き寄せるように作用する。この目的に
対する電磁放射ビームの使用は、アーク放電の生成の最
初の段階で必要であるだけであり、その後は放射を中止
することができる。絶縁体の導体の歯がこれらの領域と
接触して置かれ、これによりアーク放電を関連の限定表
面領域に確実に向け続けるという事実にため、アークは
限定表面領域内及び続く限定表面領域内に維持される。

【００７４】細長い対象物８３は、その全長及び周囲に
沿って限定表面領域を逐次処理するアーク放電の効果を
受けることにより清浄にされる。アーク放電による清浄
処理は、歯９５の機械的清掃により補足され又は完成さ
れる。先に説明された事例においては、主処理は連続し
た限定表面領域に作用するアーク放電により行われ、こ
れは、これら領域におけるＬＳ陰極点によることが実現
された。ＳＦ陰極点が接触片８６の方に向けられること
により補助的な予備処理が行われ、これにより対象物の
予備処理が与えられ、これはその後で主アーク放電の手
段により完了される。

【００７５】付加的な機械式清掃の装備は以下の状況に
鑑みて特に重要である。ＳＦ陰極点の接触片８６に向か
う運動は、ＳＦ陰極点の主幅に匹敵し０.３−１mmの範
囲にある幅の細長い清浄な経路を作る。この経路の境界
に、汚染物質、スケール又は類似物のかなりの隆起がで
き、この隆起の存在が次のＬＳ陰極点による表面の効果
的な清浄化を妨害する傾向がある。このことに関して、
これら隆起の存在により、ＬＳ点の通路上において、Ｓ
Ｆ陰極点により既に清浄にされた経路の不均一かつ望ま
しくない熔融が生じ得る。しかし、ＳＦ陰極点の予備清
浄作用により既に清浄にされている領域が、これらを容
易に除去できる歯による機械的清掃を受けた場合は、そ
の上のＬＳ陰極点の続いた通路はいかなる熔融の危険も
受けることなく表面を均一に清浄にできる。

【００７６】更に、絶縁体９３の歯９５を確実に互いに
約０.５−５mm間隔を空けることにより、これらの要素
は要素間で放電をさせる陰極点の仮想トラップとして作
用し、この方法により、対象物の機械的清掃がその改良
された電気清浄により達成される。

【００７７】対象物８３の清浄化の完了に関して、対象
物は同じアーク放電による熱的な処理を受けることがで
き、この熱的処理は対象物８３の表面の強化及びその表
面特性の制御をもたらす。

【００７８】対象物８３の熱的処理と同時、又は断続的
に、（スイッチ１００の閉鎖による）蒸発器９８の抵抗
加熱により蒸気源１０１を蒸発させこの蒸気を長手方向
中心軸の回りで回転させらる対象物８３の上に堆積させ
ることにより、対象物を被覆することができる。熱的処
理が蒸発と同時に行われる場合は、金属表面に対する被
覆層の接着力の大きいことを特徴とする高品質の被覆層
を作ることが可能である。

【００７９】対象物８３の被覆は、適切な歯の手段によ
る被覆の機械的処理と同時に又は断続的に実施できる。
この目的に対しては、歯は、被覆と同じ材料、又は被覆
すべき対象物と同じ材料のいずれかで形成すべきであ
る。

【００８０】対象物８３上に比較的厚い被覆を堆積させ
る場合は、上述の方法、即ち連続した熱的処理及び被覆
の堆積を後続とする熱的処理及び最初の被覆の堆積は、
所要厚さの被覆を作るに十分な時間だけ、これが繰り返
されることが認められるであろう。

【００８１】対象物の熱的処理の間は、この対象物がそ
の焼なまし温度より高い温度に確実に達しないことが重
要であり、このために、対象物には加熱温度を制御する
ために使用される熱電対を組み合わせることができる。
更に、対象物の被覆中に、蒸発器と対象物との間に取り
外し可能のスクリーンを挿入することにより、被覆の付
着を制御することができる。

【００８２】図面の図１２を参照した上述の実施例にお
いては、蒸発は蒸発器９８の電気抵抗加熱の結果として
生じたが、本発明の別の実施例に従って、真空用要素に
真空アーク放電を受けさせることにより行うことができ
る。かかる実施例が図面の図１３に図式的に示される。

【００８３】この図に見られるように、対象物１０５は
電圧源（図示せず）に組み合わせられる。対象物１０５
の右側はスクリーン１０６内に囲まれ、このスクリーン
は電気放電を限定するように作用し、かつ切れ目（図示
せず）が設けられる。しかし、対象物１０５との間で清
浄化の目的でアーク放電を作る陽極１０７の設置に加え
て、この実施例においては、付加的な環状の陽極１０８
が設けられ、これは、蒸発器１１０内に置かれた蒸発用
要素１０９と並んで置かれ、更に電圧源１１２の負極に
接続された導電体１１１が設けられる。この電圧源の正
極は陽極１０８に電気接続される。この方法で、蒸発用
要素１０９が陰極を構成し、蒸発用要素１０９の伝導体
１１１とは反対の側の限定表面領域と陽極１０８との間
で放電が（補助トリガ電極１１３により最初に）開始さ
れたとき、対象物１０５の最終被覆となる蒸発が生ず
る。

【００８４】蒸発用要素１０９の限定表面領域上で作動
するアーク放電の手段による確実な蒸発の利点が図面の
図１４に図解される。即ち、図１４ａにおいては、蒸発
用要素の最下端と接触している導電体１１５の対を経て
蒸発用要素１０９に負の電圧が供給され、従って対応す
る最上端に蒸発している表面上の陰極点が動いた結果、
蒸発が不均一に生じたことが見られる。図１４ｂに示さ
れた状況では、負の電圧が中央に置かれた狭い接触片１
１６に加えられ、同様に望ましくない形態の蒸発が生ず
る。しかし、図面の図１４ｃに示されるように、限定さ
れた表面領域を定めるリング接触片１１７を経て蒸発用
要素の底に負の電圧が加えられた場合は、蒸発用要素の
上方部分の対応した限定表面領域ができ、これにより比
較的一様な蒸発が導かれる。

【００８５】以上説明された配列においては、陰極とし
て作用する金属対象物の表面の処理は１個の陽極を使用
して行われたが、適切な事例においては、供給電源又は
個別電源を有する複数の陽極の使用により処理の効率を
増加させることが可能である。この方法においては、対
象物は複数のアーク放電により処理される。

【００８６】図１５は、例えばラチェットのような不規
則な形状の対象物１２０の蒸発による被覆を示す。この
目的に対しては、対象物１２０の下に２個の蒸発器１２
１、１２２が置かれ、それらの蒸発ビームが重なり対象
物１２０を反対方向で被覆するように、これらはそれぞ
れ反対の角度方向で対象物１２０に方に向けられる。こ
の方法で、対象物１２０は、その不規則形状にもかかわ
らず確実に一様に被覆される。

【００８７】本発明による総ての実施例において、アー
ク放電は必要である限り安定状態に維持されることが理
解されるであろう。

【００８８】本発明の実施態様は次の通りである。

【００８９】１．金属加工物の表面処理方法にして、陽
極（３２）の主露出部分と陰極として作用する前記加工
物（３１）の第１の表面の連続した限定領域との間に、
実質的に５０アンペアより少なくないアーク電流を有し
かつ正の電圧電流勾配を有する真空アーク放電を発生さ
せることを特徴とする方法。

【００９０】２．連続した限定領域がそれぞれ加工物
（３１）の連続した低抵抗区域と組み合わせられること
を特徴とする上記１による方法。

【００９１】３．前記陽極（３２）と前記加工物（３
１）の第２の反対側表面の部分との間に、前記表面部分
の各を定める１個又は複数個の接触片（３７、３８）を
経由してアーク発生電圧が加えられ、これら部分はそれ
ぞれ前記限定領域の反対側にありかつこれら領域と実質
的に同じ長さであることを特徴とする上記２による方
法。

【００９２】４．前記限定領域とそれぞれ組み合わせら
れた前記加工物（３１）の区域が前記低抵抗区域を作る
ように順次冷却されることを特徴とする上記２による方
法。

【００９３】５．前記加工物（８３）の前記限定領域の
各が順に電磁放射で照射され、これにより前記領域を順
次加熱することを特徴とする先行上記のいずれかによる
方法。

【００９４】６．前記限定された領域と順次に電気接触
する歯（６３）を有する電気絶縁体（６２）を順次に限
定領域に関して並置することを特徴とする先行上記のい
ずれかによる方法。

【００９５】７．前記加工物（５７）に関する前記歯
（６３）の相対移動が前記限定された表面領域の機械的
処理を行うことを特徴とする上記６による方法。

【００９６】８．前記加工物（３１）と陽極（３２）と
の間に与えれた方向の相対運動が確立され、前記アーク
発生電圧が前記与えられた方向に関して上流の１個又は
複数個の補助接触片を経て前記陽極（３２）及び前記第
２の面に加えられることを特徴とする上記３による方
法。

【００９７】９．与えれた方向における相対運動が前記
加工物（３１）と陽極（３２）との間に確立され、前記
アーク放電が前記与えられた方向を横切る方向にそれぞ
れ置かれた限定領域の連続した組と前記陽極（３２）と
の間で順次発生させられることを特徴とする上記３によ
る方法。

【００９８】１０．前記与えられた方向を横切る方向に
移動しうる１個又は複数個の補助接触片（３７、３８）
を経て前記アーク発生電圧が前記陽極（３２）と前記第
２の表面に加えられることを特徴とする上記９による方
法。

【００９９】１１．前記表面上に作られる陰極点の平均
運動速度と実質的に等しい速度でかつ前記陰極点の運動
方向とは反対方向の相対運動が前記加工物（３１）と前
記陽極（３２）との間に確立されることを特徴とする上
記１による方法。

【０１００】１２．前記陽極に関する前記加工物の相対
移動の処与の方向と実質的に直角方向の窪みを前記加工
物に形成する段階を更に含んだ上記１による方法。

【０１０１】１３．前記加工物上に実質的に前記方向の
別の窪みを形成する段階を更に含んだ上記１による方
法。

【０１０２】１４．前記処理が加工物の表面の清浄化で
あることを特徴とする先行上記のいずれかによる方法。

【０１０３】１５．前記表面上に被覆用物質（１０９）
を蒸発させる段階を更に含んだ上記による方法。

【０１０４】１６．前記蒸発段階と同時に又は断続的に
前記アーク放電の手段により前記表面を加熱処理する段
階を更に含むことを特徴とする上記１５による方法。

【０１０５】１７．金属加工物の表面処理装置にして、
囲壁（１）；前記囲壁（１）内に真空を発生させる手段
（３）；前記囲壁（１）内への気体の導入を制御する第
１の手段（５）；少なくも１個の陽極（７）；前記囲壁
（１）内で陰極（６）を構成する前記加工物（６）を移
動可能に支持する第２の手段及び前記陽極（７）と前記
陰極（６）との間にアーク発生電圧を加える第３の手段
（１０、１５）を備え；前記加工物（６）の第１の表面
の連続した限定領域に前記アーク放電を閉じ込めるため
の第４の手段（３４、６２）；前記陽極（７）における
実質的に一様なアーク分布を確実にするための第５の手
段；及び処与の方向における前記加工物（６）と前記陽
極（７）との間の相対移動を生ずるための第６の手段が
あることを特徴とする装置。

【０１０６】１８．前記第４の手段（３４）が前記限定
領域の区域における低抵抗帯を確立するように設計され
ることを特徴とする上記１７による装置。

【０１０７】１９．前記第４の手段は、それぞれが前記
限定領域の反対側でこれと同じ大きさの第２の表面部分
を定めるように前記加工物の第２の反対側の面に適用さ
れる１個又は複数個の接触片（３４）を備えることを特
徴とする上記１８による装置。

【０１０８】２０．前記第４の手段が、前記限定表面領
域を形成するように前記加工物の区域を順次冷却する冷
却用手段を備えことを特徴とする上記１８による装置。

【０１０９】２１．前記第４の手段が前記限定領域を順
次照射する電磁放射手段（９７）を備えることを特徴と
する上記１７による装置。

【０１１０】２２．前記第４の手段が前記限定領域と順
次に電気接触をする要素（６３）を有する電気絶縁体
（６２）を備えることを特徴とする上記１７による装
置。

【０１１１】２３．加工物に関するアーク放電の希望の
運動方向に関して下流位置において前記第２の表面と電
気接触している少なくも１個の補助接触片（３７、３
８）を更に備えたことを特徴とする先行上記のいずれか
による装置。

【０１１２】２４．前記加工物に関して並置された蒸発
用電極（１０１、１０９）；前記蒸発用電極（１０１、
１０９）を蒸発させるためにその加熱用の第７の手段
（９９、１０８）を更に備えることを特徴とする先行上
記のいずれかによる装置。

【０１１３】２５．前記第７の手段が電気抵抗加熱手段
（９９）を備えることを特徴とする上記２４による装
置。

【０１１４】２６．前記第７の手段が補助陰極として前
記蒸発用電極（１０９）を利用しかつ少なくも１個の補
助陽極（１０８）が設けられた付加的アーク放電手段
（１０８）を備えることを特徴とする上記２４による装
置。

【０１１５】２７．前記第５の手段が密に電気接触して
いる外側体（３９、４８）と内側体（４０、４９）とで
形成された陽極（３２、４７）を備え、前記内側体（４
０、４９）は前記外側体（３９、４８）より高い電気伝
導度を有し、前記加工物と前記内側体（４０、４９）と
の間に前記アーク電圧を印加する手段、前記アーク放電
は前記外側体（３９、４８）と前記加工物の限定領域と
の間で発生されることを特徴とする先行上記のいずれか
による装置。

【０１１６】２８．前記外側体（４８）と内側体（４
９）とが実質的に同心でかつ円筒状であり、前記陽極
（４７）に連続的又は断続的な回転方向の移動を与える
ための手段が設けられることを特徴とする上記２４によ
る装置。

【０１１７】２９．前記外側体（４８）の外側面上に堆
積された物質をこれから離すようにこの上に支持するよ
うにされたスクレーパー手段（５３、５４）を更に設け
ることを特徴とする上記２８による装置。

【０１１８】３０．円筒状金属加工物の内面の処理装置
にして、前記加工物（７１）内を真空にする手段、前記
加工物（７１）内でその長さに沿って移動可能な陽極
（７２）；前記加工物（７１）の外面と接触しかつ前記
陽極（７２）と同期して前記加工物（７１）に関して移
動可能な電気接触片（７８）；及び前記陽極（７２）の
移動方向における気体圧力の勾配を確立するように前記
方向に前記加工物（７１）を通し気体を通過させる手段
（７５、７６）を備えることを特徴とする装置。

【０１１９】３１．円筒状金属加工物の内面の処理方法
にして、前記対象物（７１）内に真空を確立し；予定の
方向で前記対象物（７１）を通して陽極（７２）を移動
させ；前記対象物（７１）の接触している状態で前記陽
極（７２）の移動と同期して陰極接触片（７８）を移動
させ；更に前記移動の方向の気体圧力の勾配を確立する
ように前記方向に前記対象物（７１）を通る気体流を確
立する諸段階を含んだ方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本概念が適用される形式の金属加工
物の表面処理装置の図式的表現である。

【図２】細長い物品の順次清浄化用の真空アーク放電の
使用を図式的に示す。

【図３】本発明によるアーク放電の１実施例の適用を図
式的に示す。

【図４】本発明によるアーク放電の別の形式の適用を図
式的に示す。

【図５】本発明によるアーク放電の更に別の形式の適用
を図式的に示す。

【図６】本発明によるアーク放電装置に使用される陽極
の拡大断面図を示す。

【図７】本発明による別形式の陽極の部分を移動加工物
と共に図式的に示す。

【図８】本発明によるアーク放電装置に使用する別形式
の陽極の側面図である。

【図９】細長い移動対象物を処理するための、本発明に
よる装置の別の実施例の図式的表現である。

【図１０】図９に示された装置の詳細のいくつかの変更
の拡大図である。

【図１１】細長い筒状対象物の内面を処理するための、
本発明による装置の更に別の形式の図式的表現である。

【図１２】対象物の清浄及び被覆用の、本発明による装
置の図式的表現である。

【図１３】対象物の清浄及び被覆にアーク放電を利用す
るこの両目的用の装置のなお別の形式の図式的表現であ
る。

【図１４】アーク放電の種々の応用の蒸発用要素の効果
を図式的に示す。

【図１５】不規則な形状の対象物の被覆用の、本発明に
よる装置の一部の図式的表現である。

【符号の説明】

１囲壁２弁３真空ポンプ４入り口５弁６陽極７陰極８導電体９導電体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属加工物の表面処理方法にして、陽極
（３２）の主露出部分と陰極として作用する前記加工物
（３１）の第１の表面の連続した限定領域との間に、実
質的に５０アンペアより少なくないアーク電流を有しか
つ正の電圧電流勾配を有する真空アーク放電を発生させ
ることを特徴とする方法。
【請求項２】囲壁（１）；前記囲壁（１）内に真空を
発生させる手段（３）；前記囲壁（１）内への気体の導
入を制御する第１の手段（５）；少なくも１個の陽極
（７）；前記囲壁（１）内で陰極（６）を構成する前記
加工物（６）を移動可能に支持する第２の手段及び前記
陽極（７）と前記陰極（６）との間にアーク発生電圧を
加える第３の手段（１０、１５）を備えた金属加工物の
表面処理装置において、前記加工物（６）の第１の表面
の連続した限定領域に前記アーク放電を閉じ込めるため
の第４の手段（３４、６２）；前記陽極（７）における
実質的に一様なアーク分布を確実にするための第５の手
段；及び処与の方向における前記加工物（６）と前記陽
極（７）との間の相対移動を生ずるための第６の手段が
あることを特徴とする装置。
【請求項３】円筒状金属加工物の内面の処理装置にし
て、前記加工物（７１）内を真空にする手段、前記加工
物（７１）内でその長さに沿って移動可能な陽極（７
２）；前記加工物（７１）の外面と接触しかつ前記陽極
（７２）と同期して前記加工物（７１）に関して移動可
能な電気接触片（７８）；及び前記陽極（７２）の移動
方向における気体圧力の勾配を確立するように前記方向
に前記加工物（７１）を通し気体を通過させる手段（７
５、７６）を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】円筒状金属加工物の内面の処理方法にし
て、前記対象物（７１）内に真空を確立し；予定の方向で前
記対象物（７１）を通して陽極（７２）を移動させ；前
記対象物（７１）の接触している状態で前記陽極（７
２）の移動と同期して陰極接触片（７８）を移動させ；
更に前記移動の方向の気体圧力の勾配を確立するように
前記方向に前記対象物（７１）を通る気体流を確立する
諸段階を含んだ方法。