NL8203085A

NL8203085A - Warmte-reflecterend beschermingsfilter voor lassers.

Info

Publication number: NL8203085A
Application number: NL8203085A
Authority: NL
Original assignee: Torgau Flachglas
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1983-03-01
Also published as: DE3228030A1; DE3228030C2; LU84304A1; YU172282A; DD206460A3; DK336182A; FR2510398A1; ATA289582A; HU190810B; BE894014A; GB2103661B; AT386334B; GB2103661A; FR2510398B1

Description

* *- -jr . ' N.O. 31287 1

Warmte-reflecterend beschermingsfilter voor lassers

De uitvlndlng heeft betrekking op een warmte-reflecterend beschermingsfilter voor lassers voor toepassing als beschermingsmiddel voor de ogen bij de uitvoering van laswerkzaamheden.

Gebruikelijke beschermingsfilters voor lassers, bijvoorbeeld uit 5 glas leveren ten opzichte van de bij het lassen optredende warmtestra-ling, in het bijzonder in het IR-traject van 780 tot 2500 nm, slechts een geringe bescherming op, en vermoeidheidsverschijnselen van de ogen van de lasser bij voortdurende belasting, in het bijzonder bij speciale lasprocessen, zoals lassen met inert gas, zijn het gevolg.

10 Dit gebrek van de gebruikelijke beschermingsfilters voor lassers, kan o.a. verminderd worden door het opbrengen van dunne metaallagen (bijvoorbeeld uit goud of aluminium) op de naar het oog toegekeerde zijde.

Naast de vereiste IR-reflectie in het genoemde traject wordt van 15 een dergelijke bekleding voorts verwacht, dat zij tegen chemische en mechanische invloeden bestand is en dat tenslotte het beschermingsin-terval van het be scheming s filter voor lassers gedurende het gebruik ervan niet verandert.

Zo wordt bijvoorbeeld volgens het Duitse Auslegeschrift 2.440.468 20 de warmte-reflecterende laag tegen mechanische invloeden door een extra beschermingsschijf beschermd en derhalve worden naast de bekleding ho-gere technologische resp. werkwijze-technische kosten op de koop toe genomen.

De na te streven vervanging van het edelmetaal goud door aluminium 25 vervalt bijvoorbeeld in zoverre, omdat de mechanische en corrosiebe-standheid van het in de vereiste laagdikte opgebrachte aluminium geheel onvoldoende zijn en daardoor de lichttransmissiegraad'^' en daarmee het beschermingsinterval gedurende het gebruik van het beschermingsmiddel voor lassers veranderen.

30 Als voor de ogen van de lasser bijzonder schadelijk geldt een con- trastrijk lasbad. Als maat van een contrastarm resp. contrastrijk las-bad bij het waarnemen door het beschermingsfilter van de lasser kan de reflectie in het zichtbare traject van 380 tot 780 nm beschouwd worden; bij een bekleding met goud is deze bijvoorbeeld nog relatief laag.

35 Er dient een warmte-reflecterende beschermingsfilter voor lassers verschaft te worden, dat de vermelde nadelen niet bezit, zonder hogere technologische of werkwijze-technische kosten te vervaardigen is en een doeltreffend oogbeschermingsmiddel bij de uitvoering van laswerkzaamhe- 8203085 2 den vormt.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag, een warmte-re-flecterend beschermingsfilter voor lassers met een hoge reflectie in het IR-traject van 780 tot 2500 nm en daarmee een geringe eigen verwar-5 ming bij laswerkzaamheden bij voortdurend bedrijf, een goede mechani-sche en corrosiebestandheid zonder extra technologische of werkwijze-technische kosten bijvoorbeeld door een beschermingsschijf, een grote bestandheid tegen UV en een verhoogde reflectie in het zichtbare gebied van 380 tot 780 nm door middel van verrijking van een contrastarm las-10 bad bij het waarnemen door de beschermingsfilter van de lasser te ver-schaffen, waarbij het om edelmetaalvrije materialen dient te gaan.

Volgens de uitvinding wordt het probleem opgelost, doordat op Sen zijde van een gebruikelijk beschermingsfilter voor lassers uit glas of plastische stof in hoog vacuUm een uiterst dunne aluminiumlaag en daar-15 op een diSlektrisch dubbellaagsysteem opgedampt worden, omdat gevonden werd, dat het probleem in zijn geheel slechts met behulp van een derge-lijk laagsysteem te verwezenlijken is.

De materialen van de beide di'dlektrische lagen dienen zich daarbij in hun heteropolaire en homopolaire bindingshoeveelheid te onderschei-20 den, waarbij op de uiterst dunne aluminiumlaag eerst de di'dlektriksche laag van een materiaal met de geringere heteropolaire bindingshoeveelheid wordt opgedampt en op deze laag vervolgens een materiaal met de hogere heteropolaire bindingshoeveelheid wordt opgedampt.

Gebleken is, dat in het bijzonder Zr02 (ongeveer 67% heteropo-25 lair bindingshoeveelheid) en SiO (ongeveer 51% heteropolair bindingshoeveelheid) voor de op de uiterst dunne aluminiumlaag op te brengen diSlektrische laag geschikt zijn, terwijl MgF2 (ongeveer 86% heteropolair bindingsdeel) voor de op de eerste di’dlektrische laag op te brengen tweede di'dlektrische laag voordelig is.

30 De laagdikte van het aluminium ligt daarbij met voordeel tussen 10 en 15 nm, die van het Zr02 in het traject van 100 tot 800 nm, die van het SiO in het traject van 100 tot 600 nm en de laagdikte van het MgF2 tussen 100 en 500 nm.

Het bedampen van een gebruikelijk beschermingsfilter voor lassers 35 in hoog vacuum met een uiterst dunne aluminiumlaag en daarop met een di'dlektrische dubbellaag volgens de uitvinding (bijvoorbeeld Zr02/MgF2 of Si0/MjgF2) brengt de gewenste hoge reflectie in het IR-traject van 780 tot 2500 nm, de grote bestandheid tegen UV, een verhoogde reflectie in het zichtbare gebied van 380 tot 780 nm, tezamen 40 met een goede bestandheid tegen mechanische invloeden en corrosie te- 820 3¾ 85 3 weeg.

De schoongemaakte zijde van een gebruikelijk beschermingsfilter voor lassers uit glas met voor een beschermingshelm voor lassers ge~ schikte afmetingen worden in een bedampingsinrichting in hoog vacuum 5 bij een druk van 1,33 mPa en een opdampsnelheid van 1 nm.s ^ met een ongeveer 12 nm dikke aluminiumlaag bekleed. Zander onderbreking van de opdampcyclus wordt op de alumiumlaag eerst een ongeveer 550 nm dikke Zr02~laag en daarop een ongeveer 350 nm dikke Mg]?2-laag opgedampt.

Enkele van de volgens de uitvinding beklede, warmte-reflecterende 10 beschermingsfilters voor lassers werden aan verschillende onderzoe- kingen in het laboratorium en bij het lassen met inert gas onderworpen. De resultaten zijn in tabel A vermeld. Ter vergelijking werden gebrui-kelijke beschermingsfilters voor lassers, met goud beklede en in de handel te verkrijgen beschermingsfilters voor lassers, alsmede met alu-15 minium, evenwel zonder di’dlektrische dubbellaag, beklede beschermingsfilters voor lassers aan dezelfde onderzoekingen onderworpen.

8203085 4

Tabel A: Resultaten van de onderzoekingen bij de volgens de uitvinding beklede (A), de gebruikelijke (B), de met goud beklede en in de handel te verkrijgen (C) en de slechts met aluminium (D) beklede beschermingsfliters voor lassers uit glas.

5 _ _Parameter_A_B C_D_ 1 IR-reflectie in het traject van 86,2 3,9 77,9 -*) _780 2500 nm in % 2 reflectie in het zichtbare tra- 65,2 4,0 55,2 -·*·) 10 _traject van 380 ... 780 nm in %_ 3 relatieve verandering van de 1,0 4,5 1,2 50,3 lichttransmissiegraad ^ na UV-bestraling volgens _DIN 4646/deel 5 in %_ 15 4 relatieve verandering van de 1,0 1,0 48,2 100,0 lichttransmissiegraad ^ als maat van de mechanisme-bestandheid 2) in % 5 relatieve verandering van de 4,0 0,3 2,0 60,9 20 reflectie bij 502 nm als maat van de corrosie-bestandheid 3) in % 6 eigen verwarming bij het lassen 30,0 70,0 35,0 -*-) van inert gas bij ononderbroken 25 _bedrijf in °C_

Toelichtingen bij tabel A: 1) Op grond van de onderzoekresultaten van de nummers 3, 4 en 5, die bewijzen, dat een alleen met aluminium bekleed beschermings- filter voor lassers niet kan worden toegepast, werd van de 30 onderzoekingen volgens 1, 2 en 6 afgezien.

2) De bekledingen van de beschermingsfliters voor lassers resp.

een zijde van een gebruikelijk beschermingsfilter voor lassers werden 1 minuut met een roterende rubberstop van 30 mm diameter en met 500 omwentelingen minuut, alsmede een belasting van 2 kp 35 behandeld. De meting van de lichttransmissiegraad 't' had voor en na deze mechanische behandeling plaats.

3) De beschermingsfilters voor lassers werden onder normale omstan-digheden 30 minuten in water gekookt, de reflectie werd telkens voor en na het koken met een leukometer van VEB Carl Zeiss Jena 40 gemeten.

8203085 5

Uit de onderzoekingen volgt, dat slechts met de volgens de uitvinding beklede beschermingsfilters voor lassers de eisen in hun totaal vervuld worden, resp. in vergelijking tot de bekleding met goud gelijke of betere waarden bereikt worden· 5 Zo heeft in het IR~traject van 780 tot 2500 nm een hoge reflectie plaats en derhalve een geringe eigen verwarming van het volgens de uit-vinding warmte-reflecterende beschermingsfilter voor lassers bij las-werkzaamheden in ononderbroken bedrijf.

De hogere reflectie van het warmte-reflecterende beschermingsfil-10 ter voor lassers volgens de uitvinding in het zichtbare gebied van 380 tot 780 nm maakt een contrastarm waarnemen van het lasbad mogelijk.

Op grond van de hoge UV-bestandheid wordt aan de eisen aan een doeltreffend oogbeschermingsmiddel bij de uitvoering van laswerkzaamhe-den voldaan.

15 De goede bestandheid tegen mechanische invloeden en corrosie van het warmte-reflecterende beschermingsfilter voor lassers volgens de uitvinding waarborgen, dat het beschermingsinterval niet verandert. Hogere technologische of werkwijze-technische kosten voor de bescher-ming van de bekleding zijn niet vereist.

8203085

Claims

1. Warmte-reflecterend beschermingsfliter voor lassers verkregen door opdampen van §§n zijde van een gebruikelijk beschermingsfilter voor lassers met aluminium in hoog vacuum, met het kenmerk, dat op een 5 uiterst dunne aluminiumlaag een dieletrische dubbellaagsysteem wordt opgedampt, waarbij de materialen van de beide dielektrische lagen in hun heteropolaire en homopolaire bindingshoeveelheden verschillen, waarbij op de extreem dunne aluminiumlaag eerst een dielektriksche laag van een materiaal met de geringere heteropolaire bindingshoeveelheid en 10 op deze laag vervolgens een di'elektrische laag van een materiaal met de hogere heteropolaire bindingshoeveelheid wordt opgedampt.

2. Warmte-reflecterend beschermingsfilter voor lassers volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de op de extreem dunne aluminiumlaag opgedampte diSlektrische laag uit Zr02 of SiO en de tweede diSlektri- 15 sche laag uit MgF2 bestaat.

3. Warmte-reflecterende beschermingsfilter voor lassers volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de extreem dunne aluminiumlaag 10 tot 15 nm, de ZrO-laag 100 tot 800 nm, de SiO-laag 100 tot 600 nm en de MgF2~laag 100 tot 500 nm is. 20 ===== 8203085