RU135318U1 - Установка для нанесения покрытий - Google Patents
Установка для нанесения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU135318U1 RU135318U1 RU2013115209/02U RU2013115209U RU135318U1 RU 135318 U1 RU135318 U1 RU 135318U1 RU 2013115209/02 U RU2013115209/02 U RU 2013115209/02U RU 2013115209 U RU2013115209 U RU 2013115209U RU 135318 U1 RU135318 U1 RU 135318U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathodes
- electric arc
- coating
- screens
- disk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Установка для нанесения покрытий методом электродугового испарения, содержащая вакуумную камеру, функционально являющуюся анодом с расположенными в ней четырьмя катодами электродуговых испарителей из испаряемого материала, держатель изделий и оптически непрозрачные экраны, установленные с возможностью перекрытия катодов, отличающаяся тем, что каждый из экранов выполнен в виде соединенных между собой по центру и закрепленных на поворотном устройстве двух дисковых элементов, при этом каждый дисковый элемент сформирован из секторов, разделенных прорезями и расположенных под углом к рабочей поверхности дискового элемента.
Description
Полезная модель предназначена для комплексной поверхностной вакуумно-плазменной обработки инструмента и деталей машин и может быть применена в машиностроении.
Из уровня техники известны установки для комплексной обработки инструмента и деталей машин. Установка для ионного азотирования содержит вакуумную камеру с расположенными в ней катодами, источники питания, держатель изделий. Обработку изделий в таких установках осуществляют путем выдержки их в среде ионизированного рабочего газа при высокой температуре (Лахтин Ю.M., Арзамасов Б.Н. «Химико-термическая обработка металлов». - М.: Металлургия, 1985 г., с.177-181).
Также из уровня техники известна установка для нанесения упрочняющих покрытий, содержащая три электродуговых испарителя, установленных на фланцах вакуумной камеры, в которой возможно нанесение упрочняющих покрытий и прогрев изделий (Андреев А.А., Саблев Л.П. «Вакуумно-дуговые устройства и покрытия». - Харьков: ННЦ «ХФТИ», 2005 г., - с.236).
Недостатком таких установок является ограниченность технологических возможностей, вследствие чего не удается производить комплексную обработку и получать высокие эксплуатационные свойства изделий.
Наиболее близким решением по технической сути является установка для нанесения покрытий, содержащая являющуюся анодом вакуумную камеру, держатель изделий, электродуговые испарители и оптически непрозрачный экран между одним из испарителей и держателем изделий для создания двухступенчатого вакуумно-дугового разряда (ДВДР), позволяющий производить комплексную обработку изделий (RU 2022056 C1 30.10.1994, C23C 14/32).
Недостатком данного технического решения является наличие оптически непрозрачного экрана только у одного катода электродугового испарителя, что ограничивает возможности установки.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении качества наносимого покрытия.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, является обеспечение увеличения проницаемости экрана, возрастания тока второй ступени ДВДР, что способствует увеличению общего ионного тока на обрабатываемое изделие и в итоге способствует увеличению эффективность обработки.
Указанный технический результат достигается посредством того, что установка для нанесения покрытий методом электродугового испарения содержит вакуумную камеру, функционально являющуюся анодом, с расположенными в ней четырьмя катодами электродуговых испарителей из испаряемого материала, держатель изделий и оптически непрозрачные экраны, установленные с возможностью перекрытия катодов, согласно полезной модели, каждый из экранов выполнен в виде соединенных между собой по центру и закрепленных на поворотном устройстве двух дисковых элементов, при этом каждый дисковый элемент сформирован из секторов, разделенных прорезями и расположенных под углом к рабочей поверхности дискового элемента.
Заявленное техническое решение поясняется графическими материалами, где:
- на фиг.1 представлено схематическое изображение установки;
- на фиг.2 - вид экранов;
- на фиг.3 - расположение щелевых прорезей в дисках экрана.
Установка для нанесения покрытий содержит вакуумную камеру 1, одновременно являющуюся анодом. В вакуумной камере 1 установлены четыре катода 2 электродуговых испарителей металлов. Обрабатываемые изделия установлены в держателе 3. Между катодами 2 и держателем 3 установлены поворотные оптически непрозрачные экраны 4.
Экраны 4 состоят из двух одинаковых дисковых элементов, соединенных между собой по центру на технологическом расстоянии и закрепленных на поворотном устройстве. Каждый из дисковых элементов сформирован из отдельных секторов 5, разделенных прорезями 6, выполненными от края дискового элемента к его центру. Секторы 5 одного дискового элемента расположены в шахматном порядке относительно секторов 5 второго дискового элемента. Указанные секторы 5 расположены под технологически регламентированным углом к рабочей поверхности соответствующего дискового элемента.
Установка для нанесения покрытий работает следующим образом.
Устанавливают обрабатываемые изделия в держатель 3, закрывают вакуумную камеру 1. При помощи системы откачки воздуха (на чертеже не указано) камеру 1 откачивают до давления 1*10-3 Па и подют рабочий газ. При проведении процесса азотирования рабочим газом является азот или азот-аргонная смесь. Для проведения процесса азотирования необходимо прогреть изделия до рабочей температуры и затем выдержать при этой температуре в течение времени задаваемого техпроцессом. Одним из экранов 4 перекрывают катод 2 от обрабатываемых изделий. Прогрев изделий до рабочей температуры осуществляется электронами двухступенчатого вакуумно-дугового разряда. ДВДР возбуждается между перекрытым экраном 4 катодом 2 электродугового испарителя и противоположным катодом 2 электродугового испарителя, который при возбуждении является анодом. В пространстве вакуумной камеры 1 образуется два разнородных в физическом отношении пространства: пространство между перекрытым экраном 4 катодом 2 и самим экраном 4 заполнено металлогазовой плазмой и пространство между экраном 4 и остальной областью вакуумной камеры 1 заполнено чисто газовой плазмой, поскольку ионы металла, двигающиеся от катода 2 по прямолинейным траекториям, задерживаются экраном 4. При подаче положительного потенциала от источника питания электроны азотной плазмы ДВДР бомбардируют поверхность изделия и прогревают ее. После достижения рабочей температуры потенциал изделий меняют на отрицательный и начинается процесс изотермической выдержки, в течение которого азот диффундирует в поверхностный слой изделия, насыщая его, в условиях ионной бомбардировки ионами газа.
При работе ДВДР экраны 4 служат барьером для ионов металла, не давая им попасть в зону изделий, а образующаяся плазма занимает весь объем, проникая через пространство между экраном 4 и вакуумной камерой 1 и поддерживая существование газовой части ДВДР. В данном случае пятно выхода плазмы будет не сплошным, а в виде кольца, что ухудшает характеристики процесса. Для устранения этого недостатка каждый из экранов 4 выполнен в виде двух соединенных между собой по центру дисковых элементов, каждый из которых в свою очередь сформирован из отдельных секторов 5, разделенных прорезями 6, через которые просачивается плазма, при этом секторы 6 расположены в шахматном порядке под технологически регламентированным углом к рабочей поверхности соответствующего дискового элемента. Прорези 6 одного экрана 4 расположены на максимальном удалении от другого и в собранном виде составляют оптически непрозрачный экран 4, не пропуская летящие по прямолинейным траекториям ионы металла в «заэкранное» пространство.
Во время процесса нанесения покрытия часть катодов 2 может работать в режиме ДВДР, а остальные катоды 2 участвовать в процессе нанесения покрытия. Осуществление режима ДВДР одной парой испарителей во время процесса нанесения покрытия другими испарителями увеличивает степень ионизации плазмы в вакуумной камере 1 и существенно улучшает характеристики покрытия. При этом если катоды 2 электродуговых испарителей изготовлены из разных материалов, наличие дополнительных экранов 4 позволяет выбрать тип наносимого покрытия без замены катодов 2, используя группу катодов 2 с одним материалом либо для нанесения покрытия, либо в качестве источника ионов.
В момент зажигания дуги с поверхности катода 2 испаряются поверхностные пленки и другие загрязнения, образовавшиеся за время предыдущих технологических операций или при разгерметизации вакуумной камеры 1. Кроме того, для нескольких первых секунд горения дуги характерно повышенное количество образующихся в катодном пятне капель. Для устранения этого недостатка во время зажигания дуги экраны 4 закрывают катоды 2 от вакуумной камеры 1 и задерживают загрязнения и капли металла от попадания их на изделия.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, позволяет обеспечить увеличение проницаемости экрана, возрастание тока второй ступени ДВДР, что способствует увеличению общего ионного тока на обрабатываемое изделие и в итоге способствует увеличению эффективность обработки.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для комплексной вакуумно-плазменной обработки изделий;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, который позволяет проводить комплексную вакуумно-плазменную обработку изделий.
Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Claims (1)
- Установка для нанесения покрытий методом электродугового испарения, содержащая вакуумную камеру, функционально являющуюся анодом с расположенными в ней четырьмя катодами электродуговых испарителей из испаряемого материала, держатель изделий и оптически непрозрачные экраны, установленные с возможностью перекрытия катодов, отличающаяся тем, что каждый из экранов выполнен в виде соединенных между собой по центру и закрепленных на поворотном устройстве двух дисковых элементов, при этом каждый дисковый элемент сформирован из секторов, разделенных прорезями и расположенных под углом к рабочей поверхности дискового элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115209/02U RU135318U1 (ru) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Установка для нанесения покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115209/02U RU135318U1 (ru) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Установка для нанесения покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU135318U1 true RU135318U1 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49682265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013115209/02U RU135318U1 (ru) | 2013-04-05 | 2013-04-05 | Установка для нанесения покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU135318U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677354C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2019-01-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО "ГИПО") | Испаритель для нанесения покрытий в вакууме |
-
2013
- 2013-04-05 RU RU2013115209/02U patent/RU135318U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2677354C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2019-01-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО "ГИПО") | Испаритель для нанесения покрытий в вакууме |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101112692B1 (ko) | 피어스식 전자총의 전자빔 집속 제어방법 및 제어장치 | |
US20110011737A1 (en) | High-power pulse magnetron sputtering apparatus and surface treatment apparatus using the same | |
CN105200377A (zh) | 离子镀膜机、气体离子刻蚀清洗方法及辅助沉积方法 | |
JP2014231644A (ja) | 基体を被覆するための被覆装置及び基体を被覆する方法 | |
JP2007138286A (ja) | アークイオンプレーティング装置 | |
JP2008174777A (ja) | 薄膜形成装置 | |
RU135318U1 (ru) | Установка для нанесения покрытий | |
US20200123645A1 (en) | Plasma Process and Reactor for the Thermochemical Treatment of the Surface of Metallic Pieces | |
WO2008086618A8 (en) | Apparatus and method for cooling ions | |
RU124684U1 (ru) | Установка для нанесения покрытия | |
JP2008053116A (ja) | イオンガン、及び成膜装置 | |
RU2620845C1 (ru) | Устройство для синтеза и осаждения покрытий | |
US20090020415A1 (en) | "Iontron" ion beam deposition source and a method for sputter deposition of different layers using this source | |
HUP0400808A2 (hu) | Fémgőz ívű plazmafáklya és annak alkalmazása a metallurgiában, a plazmaenergiás pirolízisben és vitrifikációban, és más anyagátalakító eljárásokban | |
RU2657896C1 (ru) | Устройство для синтеза покрытий | |
Fadeev et al. | Cleaning of the dielectric surfaces using a controlled gas-discharge source of fast neutral particles | |
JP2010174349A (ja) | 蒸着装置 | |
RU2716133C1 (ru) | Источник быстрых нейтральных молекул | |
CN101864559B (zh) | 一种栅网磁控溅射蒸铪的方法 | |
Kovtun et al. | Experiment on the production and separation of the pulsed reflective discharge gas-metal plasma | |
JP4307304B2 (ja) | ピアス式電子銃、これを備えた真空蒸着装置およびピアス式電子銃の異常放電防止方法 | |
TWI417407B (zh) | 通氣槽改良之濺鍍靶材組成件及含有此濺鍍靶材組成件之裝置 | |
RU2575018C1 (ru) | Магнетронная распылительная система с протяженным катодом | |
KR20170117279A (ko) | 마그네트론 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 증착 방법 | |
JP2016084516A (ja) | プラズマ表面処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180406 |