JPH07506624A - ダイヤモンドメッキをするために用いるプラズマ加速器型メッキ装置を改良する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ダイヤモンドメッキをするために用いるプラズマ加速器型メッキ装置を改良する 方法及び装置本発明は、請求項１の導入部分に定義するダイヤモンドメッキをＪ るために用いるプラズマ加速器楽メノート装置を改良する方法及び装置に関する ものである。

ダイヤモンド皮膜及びダイヤモノ；・に類似する皮膜は、対応する伝統的なダイ ヤモンドの性質と似た性質を有する。第１の性質は、硬さである。別の重要な機 械的性質として摩擦係数が小さい。耐摩耗性も優れている。更に、このようなダ イヤモノトメツキは、既知の全ての塩基及び酸の中で変化を受けない。従って、 ダイヤモ／Ｉ一様メツキ及び皮膜は、特に摩耗及び腐食に晒される工作物、例え ば、非潤滑形式のベヤリングの皮膜に適用することが出来る。別の注目すべき特 徴としては、ダイヤモンドの屈折係数が高いことがある。

国際公開公報Ｎｏ、　８９１０６７０Ｂには、ダイヤモンドメッキ装置か開示さ れている。

同公報に記載された装置は、プラズマ加速器によって炭素からプラズマ溶射流を 形成し、肢メッキ物にλ１し加速・偏向させている。プラズマ加速器は、円筒状 のグラファイト陰極を備えている。焼成装置として作動する導電性のロッドか、 陰極の内部に配置されている。

メッキをｉ〒う間に、荷電イオ／及び非荷電原子形状の炭素か陰極から発生する 。

炭素を発生ずる陰極の表面は摩耗し、陰極表面に現われ微視的穴部形状を呈し、 スボ／ノＩＩＩＩ造をつくる。最初に、通常アークが、初め陰極表面から発生す る力（、摩耗か進むにつれて、アークは初めしばしば穴部の底から生じる。穴部 は徐々に被覆され、陰極はプラズマパルスを放出することか出来なくなる。

この理由のため、陰極の表面を平滑なしのとする必要がある。一般に、陰極を取 り外して回転加工等によって面を再加工することによって陰極の表面を円滑書こ している。このＩＸＩ工は、１貫雑な工程である。

更に、メッキ装置を長い期間連続して稼働させ続けるのは不可能である。特１こ 、陰極は、２−３時間の間隔て面加工をしなければならない。

４４定明の目的は、既知の技術を用いるダイヤモンドメッキ装置の改良を行うこ とである。本発明に係るメッキ装置の改良方法は、陰極のプラズマ表面を切削刃 あるいは請求の範囲に記載されているものと均等な手段によって連続して研磨す ることを特徴とするものである。

本発明の方法を用いることによって、ダイヤモンドメッキ装置の利用可能性にお いて決定的な改良を１１つことが可能となる。本発明の方法では陰極を取り外し て６１［磨あるいはＬＩＪ削する必要かないので、連続してメッキ装置を使用す ることが「畷エイＩヒとなる。

以下に、添ｆＩした図面を参１！ｉｔ　して実施態様に基つきＪＴ細に説明する 。図１は国！″７．　Ｓ’、、同公報Ｎｏ、８９１０［１０７０Ｂに記載されて いるダイヤモンドメッキ装置を示し、図２は本発明に（！？−る改良発明を示す 。

プラズマｆｉｌｉ１！Ｌｉを用いることによって、炭素からプラズマ溶射流を炭 素から形成し、肢メッキ体の方向に加速する。プラズマ溶射流は、磁界によって 偏向させられ、それによって彼処理体の表面に打ち付けられる。プラズマ加速器 及び彼メッキ体はともに真空中に配置されている。

プラズマ加速器は、固体炭素からなる円筒状の陰極１を有する。陰極は、第１の 電源の負の端子及び第１のコンデンサーの一方の端子に接続されている。円盤状 の陽極３は、中央に穴が設けられており、銅線からなる円筒状のコイル４に接続 されている。このコイルは、萬曲形状を有し、その一端部は第１の電源の正の端 子及び第１のコンデンサーの他方の端子に接続されている。また、ダイオードＤ と可変抵抗ＲとがコンデンサーＣＩの両端子に接続されている。陰極１は部分的 に、まｔ：陽極３は完全にコイル４によって覆われている。

陰Ｉ’ｌｌの内部には、導電性金属ロット５か位置し、第２の電ｒＩ６と第２の コンデンサーＣ２とともに、陰極１及び金属ロッド５により焼成回路か形成され る。

第２の電、！７６は、可変となっている。陰極Ｉは、第２の電源の正の端子及び 第２のコンデンサーＣ２の一方の端子に接続されている。金属ロッド５は、第２ の電源Ｇの負の端子及び第２のコンデンサーＣ２の他方の端子に接続されている 。

ノート体７は、以下のようにしてプラズマ加速器によってメッキされる。第１の １綽２によって、それに並列に接続されている第１のコンデンサーｃｌが充電さ れる。第２の１１ｉ０によって、それに並列に接続されている第２のコンデンサ ーＣ２が充電されて、陰極ｌと金属ロッド５との間のエアーギャップにスパーク か生し、それによって該エアーギヤノブにアークか生じる。このアークによって 第２のコンデンサーが充電され、陰極Ｉと陽極３との間に別のアークか生じる。

この状態で、陰極ｌは荷電イオン及び非荷電原子の形状の炭素を放出し始める。

陰極１と陽極３との間でアークが生じると、第１のコンデンサーＣＩは放電する 。

コンデンサーの電圧がアークを維持するのに必要とされるレベル未満となるとア ークは消滅する。このようにして、炭素イオンと原子によってパルス形状のプラ ズマ溶Ｑ１流か形成される。パルスの持続時間は、コンデンサーＣＩの静電容量 によって決定される。

ダイオードＤ及びダイオードＤを保護する可ａ抵抗１くが第１のコンデンサーＣ Ｉに並列に接続されており、ダイオードＤは第１のコンデンサー０１と巻線４と によって形成された振動回路によって第１のコンデンサーＣＩの端子で生じる反 χ１の電圧を消去するよう機能する。

プラズマスプレィは、巻線４によって発生した磁界によって加速される。ｅ線は 湾曲形状をＴｑするので、陽極３の穴８を通過した荷電イオンは磁界によって偏 向され、一方非荷電粒子はノート７にぶつかることなく前方真っずぐに進み、荷 電イオンから分離される。彼メツキノードアは、第１の電源２と第１のコンデン サーＣ１とに接続された巻線４の端部近傍に配置されている。巻線によって発生 した磁界は荷電イオンを偏向し、非荷電粒子は偏向しないので、磁界によって加 速されたイオンのみか彼メソキン−１・を打つ。

図２は、本発明に係るダイヤモノトメソキ装置に対する改良を示す。この装置は 、固体棒状グラフフィト陰極ｌ゛を備える。焼成型Ｎｉ５’　は、陰極の端面（ 放出面）１０°の近傍に配置され、この端面からメッキに用いられる炭素が放出 される。焼成電極は、その下面か陰極と接触しており、該焼成電極は陰極の半径 とほぼτ１−い幅を有する長方形状としである。また、プラズマ表面上には摩耗 部材＋１’　か配置され、摩耗部材は、陰極の半径より若干広い幅を有する鋭利 な摩耗表面を有し、該摩耗表面は陰極の端面（放出面）と接触配置されている。

メッキする間に、回転メカニズム（図示せず）陰極ｌ°はその長手方向軸１２゜ の回りに回転させられる。従って、陰極の端面（放出面）ｌＯ゛　は、摩耗部材 によって連続的に研磨され、従って、始終平坦に保たれる。また、陰極の表面は 焼成電極によっても摩耗される。さらに、回転メカニズムには、例えば、油圧装 置を設けて、プラズマ表面か摩耗するのに従い陰極を前方、例えば摩耗部材１１ ’に押しイ１けることもてきる。この場合には、摩耗ツール１１’　は、移動リ ミッタとしてらｆ１動する。

本発明の種々の実施態様は上記実施例に限定されるものではなく、かかる実施態 様は以下の請求の範囲内において変更することが可能であることは当業者に自明 である。

ＦｉＧ、　１ ＦｉＧ、　２

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．第１のアークを第１の電極（１′）と該第１の電極と接続した焼成エレメン ト（５′）との間で発出させ、別のアークを第１の電極（１′）と第２の電極（ ３）との間で第１のアークによって発生させ、第１の電極（１′）から放出され た材料から形成されるプラズマ溶射流を被メッキ材７の方向に向ける、ダイヤモ ンドメッキに用いるメッキ装置を改良する方法において、該材料が放出される第 １の電極表面（１０′）と該放出面とに接触配置されている少なくとも一つの研 磨エレメント（ｌｌ′，５′）とが互いに対し運動するようにされている構成を 用いることによって、該材料が放出される第１の電極の表面（１０′）をメッキ 工程中に摩耗させることを特徴とする方法。
2. ２．前記運動が、回転連動である請求項１記載の改良方法。
3. ３．電極（１′，３）及び焼成エレメント（５′）を備え、第１のアークが該第 １の電極（１′）と該第ｌの電極と接続された焼成エレメント（５′）との間で 発生され、該第１のアークは第１の電極（１′）と第２の電極（３）との間に第 ２のアークを発生させるために用いられ、第１の電極（１′）から放出される材 料から形成されるプラズマ溶射流が被メッキ材７の方向に向けられる請求項１の 方法を実施するためのダイヤモンドメッキに用いるメッキ装置を改良する装置で あって、該装置は、少なくとも一つの摩耗部材（１１′，５′）を備え、該材料 が放出される第１の電極表面（１０′）と該放出面とに接触配置されている少な くとも一つの研磨部材（１１′，５′）とが互いに対し運動するようにされてい る構成を用いることによって、該材料が放出される第１の電極の表面（１０′） を該摩耗部材によってメッキ工程中に摩耗させることを特徴とする装置。
4. ４．前記装置が、第１の電極（１′）に接続されかつ該電極を回転するために用 いる回転メカニズムを備え、前記研摩部材が固定装着されていることを特徴とす る請求項３の装置。
5. ５．前記研磨エレメントが摩耗部材（１１′）あるいはその均等物であることを 特徴とする請求項３の装置。
6. ６．前記研磨エレメントが焼成部材（５′）であることを特徴とする請求項３の 装置。
7. ７．前記装置が前記第１の電極の摩耗を補償する手段を備えでおり、該補償手段 は摩耗の程度によって第１の電極を移動させることによって、前記放山面を質質 的に同一の位置に止まらせることを特徴とする請求項３の装置。