JPH09248618A - 真空アークデスケーリング装置 - Google Patents
真空アークデスケーリング装置Info
- Publication number
- JPH09248618A JPH09248618A JP5876396A JP5876396A JPH09248618A JP H09248618 A JPH09248618 A JP H09248618A JP 5876396 A JP5876396 A JP 5876396A JP 5876396 A JP5876396 A JP 5876396A JP H09248618 A JPH09248618 A JP H09248618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- shield plate
- arc
- cathode
- vaporized material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属部材の表面に存在する酸化物を除去する
真空アークデスケーリング処理において、電極の汚れを
抑制し、電極のクリーニング作業を軽減し、デスケーリ
ング操業を長時間安定に行う。 【解決手段】 真空アークデスケーリング装置におい
て、陰極１と陽極２との間に、穴あるいは溝のあいたシ
ールド板３を設置する。
真空アークデスケーリング処理において、電極の汚れを
抑制し、電極のクリーニング作業を軽減し、デスケーリ
ング操業を長時間安定に行う。 【解決手段】 真空アークデスケーリング装置におい
て、陰極１と陽極２との間に、穴あるいは溝のあいたシ
ールド板３を設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空中で陽極と陰
極との間に直流アーク放電を起こさせて金属部材表面の
酸化膜や汚れを除去するための真空アークデスケーリン
グ装置に関する。
極との間に直流アーク放電を起こさせて金属部材表面の
酸化膜や汚れを除去するための真空アークデスケーリン
グ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空アークデスケーリングでは、通常１
０4 Paから１Paの雰囲気中でのアーク放電が行われる。
真空アークデスケーリングといわれているが厳密な意味
での真空状態の中での技術ではなく、減圧雰囲気で作ら
れるアークを利用したスケール除去技術である。減圧雰
囲気中で形成されるアークを本発明においても、慣習に
したがい真空アークという。スケール除去あるいは酸化
膜除去をデスケーリングという。
０4 Paから１Paの雰囲気中でのアーク放電が行われる。
真空アークデスケーリングといわれているが厳密な意味
での真空状態の中での技術ではなく、減圧雰囲気で作ら
れるアークを利用したスケール除去技術である。減圧雰
囲気中で形成されるアークを本発明においても、慣習に
したがい真空アークという。スケール除去あるいは酸化
膜除去をデスケーリングという。
【０００３】真空アークデスケーリングにおいてはスケ
ール除去をしようとする処理対象部材を電源の負極性に
接続し、陰極として作用させ、別途設置される陽極との
間にアークを発生させる。陰極となる処理対象物表面に
形成されるアーク陰極点の作用により、陰極表面にある
酸化膜が除去される。真空アークにより除去される陰極
表面酸化物は高速で陽極に向かい、一部は陽極表面に付
着し堆積する。デスケーリングを長時間行うと、陽極表
面上の堆積層が厚くなりアーク特性が変化し、アークが
不安定になったり、デスケーリング時の電力消費量が増
大する。
ール除去をしようとする処理対象部材を電源の負極性に
接続し、陰極として作用させ、別途設置される陽極との
間にアークを発生させる。陰極となる処理対象物表面に
形成されるアーク陰極点の作用により、陰極表面にある
酸化膜が除去される。真空アークにより除去される陰極
表面酸化物は高速で陽極に向かい、一部は陽極表面に付
着し堆積する。デスケーリングを長時間行うと、陽極表
面上の堆積層が厚くなりアーク特性が変化し、アークが
不安定になったり、デスケーリング時の電力消費量が増
大する。
【０００４】アークの不安定化、電力消費の増大を防止
するため、従来は、特開平６−２５６９８１号公報に示
されるように、短時間で操業を中止し機械的に付着物を
除去する作業を行うか、あるいは、特願平７−０３５６
７３号で、本発明者らが提案したように、複雑な電気回
路を組んで電極のクリーニングを行ってきた。
するため、従来は、特開平６−２５６９８１号公報に示
されるように、短時間で操業を中止し機械的に付着物を
除去する作業を行うか、あるいは、特願平７−０３５６
７３号で、本発明者らが提案したように、複雑な電気回
路を組んで電極のクリーニングを行ってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、真空アーク
デスケーリング処理における陽極クリーニングのために
現状必要とされる過大な労力、複雑な電源設備、時間の
浪費といった課題を解決することを目的とする。
デスケーリング処理における陽極クリーニングのために
現状必要とされる過大な労力、複雑な電源設備、時間の
浪費といった課題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、真空容器と、真空雰囲気でアークを発生するための
電極構造体および電源回路を有する真空アークデスケー
リング装置において、陽極とデスケール処理をする陰極
部材との間の空間に、真空アーク電気回路から絶縁され
た、穴あるいはスリットを有するシールド板が、陰極と
対向して設置され、しかも当該シールド板が、電気的に
真空アーク回路とは絶縁されていることを特徴とする。
め、真空容器と、真空雰囲気でアークを発生するための
電極構造体および電源回路を有する真空アークデスケー
リング装置において、陽極とデスケール処理をする陰極
部材との間の空間に、真空アーク電気回路から絶縁され
た、穴あるいはスリットを有するシールド板が、陰極と
対向して設置され、しかも当該シールド板が、電気的に
真空アーク回路とは絶縁されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明手段の概念を図１に基づい
て説明する。陰極１と陽極２との間の空間に、３で示さ
れるシールド板を設置する。シールド板３は陽極の一部
を覆うような構造になっており、多数の穴あるいは溝の
あいた板であってもよいし、あるいは細い帯を隙間をあ
けてならべたものでもよい。図１（ｂ）が多数の穴のあ
いたシールド板３、（ｃ）が溝のあいたシールド板３の
例を示している。シールド板は陽極あるいは陰極と電気
的には接続しておらず、電気的にはアーク電源回路から
浮いている。材料は耐熱性セラミックスまたは、あるい
は金属でもよい。図１においては発明の原理を説明する
ため、電極配置のみを記し電源回路、電極が設置されて
いる真空容器などは省いている。
て説明する。陰極１と陽極２との間の空間に、３で示さ
れるシールド板を設置する。シールド板３は陽極の一部
を覆うような構造になっており、多数の穴あるいは溝の
あいた板であってもよいし、あるいは細い帯を隙間をあ
けてならべたものでもよい。図１（ｂ）が多数の穴のあ
いたシールド板３、（ｃ）が溝のあいたシールド板３の
例を示している。シールド板は陽極あるいは陰極と電気
的には接続しておらず、電気的にはアーク電源回路から
浮いている。材料は耐熱性セラミックスまたは、あるい
は金属でもよい。図１においては発明の原理を説明する
ため、電極配置のみを記し電源回路、電極が設置されて
いる真空容器などは省いている。
【０００８】陽極２と陰極１との間にアークが形成され
ると、陰極１の表面にはエネルギー密度の高い小さな陰
極点４ができ、ここから表面の酸化物が高速で蒸発して
陽極に向かう。途中にシールド板３が存在しているた
め、蒸発物の一部はシールド板に止められる。シールド
板の隙間を通過した蒸発物のみが陽極に到達し付着する
が、蒸発物は直線的運動をするから、蒸発物は陽極上の
５に示す場所におもに堆積し、シールドの影になってい
る部分は蒸発物による汚れが進まない。蒸発物の堆積し
た部分は電気抵抗が高くなるので、電気力線は蒸発物の
堆積が少ないところに多くあつまる。アークを維持する
電流は電子がおもに担っており、電子は電気力線に沿っ
て運動するので、陰極から放出される電子はシールド板
があっても隙間を通り蒸発物の堆積の少ないきれいな陽
極表面に到達できる。特に、減圧雰囲気では、電子の移
動道筋が曲がり多少距離が長くなっても、減圧雰囲気で
は電極間電圧に変化が少なくアークの不安定化や電力消
費が大きく上昇することはない。
ると、陰極１の表面にはエネルギー密度の高い小さな陰
極点４ができ、ここから表面の酸化物が高速で蒸発して
陽極に向かう。途中にシールド板３が存在しているた
め、蒸発物の一部はシールド板に止められる。シールド
板の隙間を通過した蒸発物のみが陽極に到達し付着する
が、蒸発物は直線的運動をするから、蒸発物は陽極上の
５に示す場所におもに堆積し、シールドの影になってい
る部分は蒸発物による汚れが進まない。蒸発物の堆積し
た部分は電気抵抗が高くなるので、電気力線は蒸発物の
堆積が少ないところに多くあつまる。アークを維持する
電流は電子がおもに担っており、電子は電気力線に沿っ
て運動するので、陰極から放出される電子はシールド板
があっても隙間を通り蒸発物の堆積の少ないきれいな陽
極表面に到達できる。特に、減圧雰囲気では、電子の移
動道筋が曲がり多少距離が長くなっても、減圧雰囲気で
は電極間電圧に変化が少なくアークの不安定化や電力消
費が大きく上昇することはない。
【０００９】シールド板と電極との距離が大きすぎると
陽極表面の影となる部分が少なくなり、陽極全面の汚れ
が早く進む。シールド板と陽極との距離が小さすぎる
と、電子の周り込みが困難になりアークが不安定化す
る。陽極とシールド板との間隔は５mmから１０mm程度で
あることが好ましい。穴直径あるいは溝の幅は、電子が
当該穴あるいは溝を通過するときに、電気的に大きな影
響を受けない様に５mm以上あることが望ましい。陰極か
らの蒸発物は穴あるいは溝を通過した物が陽極へ付着す
るが、陽極とシールド板との間に５ないし１０mmの間隔
があるので、付着領域は穴あるいは溝の寸法より大きく
なる。この寸法の増加量は陽極とシールド板の間隔の約
１／２である。従って、穴あるいは溝の間隔は、シール
ド板と陽極との間隔の２倍程度あることが望ましい。
陽極表面の影となる部分が少なくなり、陽極全面の汚れ
が早く進む。シールド板と陽極との距離が小さすぎる
と、電子の周り込みが困難になりアークが不安定化す
る。陽極とシールド板との間隔は５mmから１０mm程度で
あることが好ましい。穴直径あるいは溝の幅は、電子が
当該穴あるいは溝を通過するときに、電気的に大きな影
響を受けない様に５mm以上あることが望ましい。陰極か
らの蒸発物は穴あるいは溝を通過した物が陽極へ付着す
るが、陽極とシールド板との間に５ないし１０mmの間隔
があるので、付着領域は穴あるいは溝の寸法より大きく
なる。この寸法の増加量は陽極とシールド板の間隔の約
１／２である。従って、穴あるいは溝の間隔は、シール
ド板と陽極との間隔の２倍程度あることが望ましい。
【００１０】
【実施例】スケールに覆われた熱延鋼材を陰極１とし、
水冷された銅を陽極２として、図２に示すような配置で
減圧雰囲気（約１００Paの雰囲気圧力）で２００Ａの電
流値のアークを発生させ、陰極のデスケーリングを行な
った。一枚の陰極のデスケーリングが終了したら、次々
とスケールで覆われたあたらしい陰極材料に取り替えて
デスケーリングを行ない、アークの安定性を調査したと
ころ、処理面積が約２ｍ2 になった時点で陽極上にひと
きわ輝度の高い領域が発生し、その部分が溶損し、水も
れを起こしはじめた。
水冷された銅を陽極２として、図２に示すような配置で
減圧雰囲気（約１００Paの雰囲気圧力）で２００Ａの電
流値のアークを発生させ、陰極のデスケーリングを行な
った。一枚の陰極のデスケーリングが終了したら、次々
とスケールで覆われたあたらしい陰極材料に取り替えて
デスケーリングを行ない、アークの安定性を調査したと
ころ、処理面積が約２ｍ2 になった時点で陽極上にひと
きわ輝度の高い領域が発生し、その部分が溶損し、水も
れを起こしはじめた。
【００１１】
【発明の効果】実施例の実験から明らかなように、本発
明のように陽極全面に、穴あるいは溝をもつシールド板
をおくことにより、陽極面上に陰極からの蒸発物が堆積
しにくい領域を作られ、アーク電流をおもに形成する電
子流はこの堆積の少ない領域によりスムースに補修され
続け、陰極からの蒸発物が付着し堆積することが原因の
陽極溶損が防止される。このようなシールド板を設置す
ることにより真空アークによるデスケーリングが長時間
安定に動作させることが可能になった。
明のように陽極全面に、穴あるいは溝をもつシールド板
をおくことにより、陽極面上に陰極からの蒸発物が堆積
しにくい領域を作られ、アーク電流をおもに形成する電
子流はこの堆積の少ない領域によりスムースに補修され
続け、陰極からの蒸発物が付着し堆積することが原因の
陽極溶損が防止される。このようなシールド板を設置す
ることにより真空アークによるデスケーリングが長時間
安定に動作させることが可能になった。
【図１】シールド板を設置した真空アークデスケーリン
グの原理図。（ａ）は電極およびシールド板の配置図。
（ｂ）は穴あきシールド板の配置図。（ｃ）は溝あきシ
ールド板の配置図。
グの原理図。（ａ）は電極およびシールド板の配置図。
（ｂ）は穴あきシールド板の配置図。（ｃ）は溝あきシ
ールド板の配置図。
【図２】従来の真空アークデスケーリング法の電極構成
図。
図。
１ デスケーリング処理を施そうとする部材（陰極） ２ 陽極 ３ シールド板 ４ 陰極点 ５ 陰極からの蒸発物が陽極表面に付着して作る堆積層
Claims (1)
- 【請求項１】 真空容器と、真空雰囲気でアークを発生
するための電極構造体および電源回路を有する真空アー
クデスケーリング装置において、陽極とデスケール処理
をする陰極部材との間の空間に、真空アーク電気回路か
ら絶縁された、穴あるいは溝を有するシールド板を設置
したことを特徴とする真空アークデスケーリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5876396A JPH09248618A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 真空アークデスケーリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5876396A JPH09248618A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 真空アークデスケーリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09248618A true JPH09248618A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13093593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5876396A Withdrawn JPH09248618A (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 真空アークデスケーリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09248618A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104746095A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 河海大学常州校区 | 溶液中微弧等离子体去除不锈钢管氧化皮阴极装置 |
| EP3393215A1 (de) | 2017-04-20 | 2018-10-24 | Andrey Senokosov | Lichtbogenplasmatron-oberflächenbehandlung |
| CN115233155A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-10-25 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种透平叶片热障涂层真空电弧去除方法 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP5876396A patent/JPH09248618A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104746095A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 河海大学常州校区 | 溶液中微弧等离子体去除不锈钢管氧化皮阴极装置 |
| EP3393215A1 (de) | 2017-04-20 | 2018-10-24 | Andrey Senokosov | Lichtbogenplasmatron-oberflächenbehandlung |
| CN115233155A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-10-25 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种透平叶片热障涂层真空电弧去除方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |