RU170203U1 - Установка для корпускулярного легирования - Google Patents
Установка для корпускулярного легирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU170203U1 RU170203U1 RU2016106280U RU2016106280U RU170203U1 RU 170203 U1 RU170203 U1 RU 170203U1 RU 2016106280 U RU2016106280 U RU 2016106280U RU 2016106280 U RU2016106280 U RU 2016106280U RU 170203 U1 RU170203 U1 RU 170203U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- supplying
- chamber
- control unit
- high voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/46—Sputtering by ion beam produced by an external ion source
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для вакуумно-плазменной обработки изделий и может быть использована для поверхностной обработки оснастки, инструмента и деталей в машиностроении, деревообработке, теплоэнергетике, приборостроении и других областях.Техническим результатом является создание нанопокрытия с заданными физико-техническими свойствами обработанной детали с одновременным увеличением времени ресурса работы установки.Установка для корпускулярного легирования, содержащая вакуумную камеру с установленным в ней рабочим столом для размещения на нем обрабатываемых деталей, патрубок для присоединения к камере блока вакуумной откачки воздуха, включающего соединенные между собой вакуумный агрегат и форвакуумный насос, трубку для подвода и подачи в камеру инертного плазмообразующего газа от газового баллона и штуцер для подвода высокого напряжения к рабочему столу от блока электропитания и управления, верхний штуцер с установленным на нем источником ионов, к которому подведено высокое напряжение от блока электропитания и управления, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему жидкостного охлаждения ионного источника, подведенную к верхнему штуцеру; стол выполнен в виде цилиндра из титанового сплава, который установлен на опорном подшипнике и вращается по всей площади основания, при этом между основанием и столом расположены изоляторы, поверхность которых защищена металлическими экранами.
Description
Полезная модель относится к устройствам для вакуумно-плазменной обработки изделий и может быть использована для поверхностной обработки оснастки, инструмента и деталей в машиностроении, деревообработке, теплоэнергетике, приборостроении и других областях.
Известна установка «Булат-6», которая предназначена для синтеза твердых материалов из дугового разряда и нанесения их в виде диффузионных покрытий на горячие детали инструментальной оснастки и детали машин. Она содержит вакуумную камеру, блок управления, высоковольтный выпрямитель и электрические источники питания дуговых испарителей. Установка снабжена системой подачи плазмообразующего газа с автоматическим поддержанием давления в камере от 0,1 до 15 Па. [Справочник оператора установок по нанесению покрытий в вакууме / А.И. Костржицкий, В.Ф. Карпов, М.П. Кабанченко и др. - М.: Машиностроение, 1991. - 176 с.- аналог].
Известно устройство для нанесения упрочняющих покрытий на стальные детали, например на инструмент, содержащее вакуумную камеру с установленным в нем рабочим столом для размещения на нем обрабатываемой детали, патрубок для присоединения к камере блока вакуумной откачки воздуха, трубку для подвода и подачи в камеру инертного плазмообразующего газа - аргона, штуцер для подвода высокого напряжения к рабочему столу от блока электропитания и управления и три катодных узла, расположенных в одной горизонтальной плоскости с трех сторон (Патент РФ №2210618 опубл. 20.08.2003 г.)
За прототип выбрана установка для нанесения покрытий, содержащая вакуумную камеру с установленным в ней рабочим столом для размещения на нем обрабатываемых деталей, патрубок для присоединения к камере блока вакуумной откачки воздуха, включающего соединенные между собой вакуумный агрегат и форвакуумный насос, трубку для подвода и подачи в камеру инертного плазмообразующего газа от газового баллона и штуцер для подвода высокого напряжения к рабочему столу от блока электропитания и управления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит верхний штуцер с установленным на нем источником ионов, к которому подведено высокое напряжение от блока электропитания и управления. (Патент РФ. №98003 опубл. 27.09. 2010 г.)
К недостаткам известных технических решений можно отнести то, что адгезионная связь образованных покрытий не обеспечивает прочную (когезионную) связь покрытия, например пленки из нитрида титана, с поверхностью изделия, что приводит к отслоению покрытий в процессе эксплуатации изделия, а также то, что при нанесении покрытия деталь должна иметь температуру поверхности порядка 800ºС, необходимую для диффузионного нанесения покрытия, и что для нагрева одной обрабатываемой детали используют три катодных узла, что значительно усложняет конструкцию.
Задачей полезной модели является разработка устройства для корпускулярного легирования с увеличением времени легирования и упрочнения поверхности покрытия.
Техническим результатом является создание нанопокрытия с заданными физико-техническими свойствами обработанной детали с одновременным увеличением времени ресурса работы установки.
Технический результат достигается устройством для корпускулярного легирования, состоящим из вакуумной камеры с установленным в ней рабочим столом для размещения на нем обрабатываемых деталей, патрубка для присоединения к камере блока вакуумной откачки воздуха, включающего соединенные между собой вакуумный агрегат и форвакуумный насос, трубки для подвода и подачи в камеру инертного плазмообразующего газа от газового баллона и штуцера для подвода высокого напряжения к рабочему столу от блока электропитания и управления, при этом дополнительно содержит верхний штуцер с установленным на нем источником ионов, к которому подведено высокое напряжение от блока электропитания и управления, дополнительно содержит систему жидкостного охлаждения ионного источника, подведенную к верхнему штуцеру, стол выполнен в виде цилиндра из титанового сплава, который установлен на опорном подшипнике и вращается по всей площади вала-основания, при этом между валом-основанием и столом расположены изоляторы, поверхность которых защищена металлическими экранами.
При использовании установки создается нанопокрытие с заданными физико-техническими свойствами обработанной детали путем увеличения времени легирования и увеличения количества внедренных ионов, создания когезионной связи покрытия с поверхностью изделия с одновременным увеличением ресурса работы установки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 - изображено устройство для корпускулярного легирования, вид сверху.
Устройство для электроэрозионного легирования состоит из вакуумной камеры 1, рабочего стола 2, патрубка 3, соединенных между собой вакуумного агрегата 4 и форвакуумного насосо 5, трубки 6, газового баллона 7, штуцера 8, блока электропитания и управления 9, верхнего штуцера 10, источника ионов 11, подведенной системы жидкостного охлаждения ионного источника 12, опорного подшипника 13, вала-основания 14, изоляторов 15, металлических экранов 16.
В вакуумной камере предлагаемого устройства размещались обрабатываемые детали (металлические пластины, резцы токарного станка). Через верхний штуцер в источник ионов вакуумной камеры подавался инертный плазмообразующий газ от блока дозированной подачи инертного газа (газового баллона). На источник ионов и штуцер рабочего стола от блока электропитания и управления подавалось высокое напряжение. В вакуумной камере источником ионов под действием высоковольтного разряда в скрещенных магнитом и электрическом полях создавался пучок из ионов легирующего вещества и инертного газа. Ионы легирующего вещества внедряются в поверхность обрабатываемых изделий, образуя упрочняющее покрытие.
Стол, выполненный в виде цилиндра из титанового сплава, который устанавливался на опорном подшипнике и вращался по всей площади вала-основания, что позволяло увеличить площадь покрытия. Между площадью поверхности стола и валом-основанием, на котором находился подшипник, устанавливались изоляторы, поверхность которых защищалась металлическими экранами, что увеличивало срок службы. К верхнему штуцеру подводилась система жидкостного охлаждения ионного источника, что позволяло обеспечить достаточно интенсивный отвод тепла, уравновешивание и выравнивание режима работы, и увеличение срока службы.
При использовании предлагаемого устройства была улучшена равномерность обработки поверхности детали, достигнута нанотвердость 27 ГПа, адгезия 30…60, пористость 0,5…10, температурная стойкость 1300°С и характерное повышение ресурса работы установки в 3,5 раза по сравнению с прототипом.
Таким образом, заявленное устройство для корпускулярного легирования увеличивает время легирования, что позволяет увеличить количество внедренных ионов и упрочнить покрытие поверхности изделия за счет создания нанопокрытия с заданными физико-техническими свойствами и увеличить производительность установки.
Claims (1)
- Установка для корпускулярного легирования деталей, содержащая вакуумную камеру с установленным в ней рабочим столом для размещения на нем обрабатываемых деталей, патрубок для присоединения к камере блока вакуумной откачки воздуха, включающего соединенные между собой вакуумный агрегат и форвакуумный насос, трубку для подвода и подачи в камеру инертного плазмообразующего газа от газового баллона, штуцер для подвода высокого напряжения к рабочему столу от блока электропитания и управления и верхний штуцер с установленным на нем источником ионов, к которому подведено высокое напряжение от блока электропитания и управления, отличающаяся тем, что она снабжена системой жидкостного охлаждения ионного источника, подведенной к верхнему штуцеру, при этом рабочий стол выполнен в виде цилиндра из титанового сплава с валом-основанием и установлен на опорном подшипнике с возможностью вращения по всей площади вала-основания, при этом между валом-основанием и рабочим столом расположены изоляторы, поверхность которых защищена металлическими экранами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106280U RU170203U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Установка для корпускулярного легирования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106280U RU170203U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Установка для корпускулярного легирования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU170203U1 true RU170203U1 (ru) | 2017-04-18 |
Family
ID=58641472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016106280U RU170203U1 (ru) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Установка для корпускулярного легирования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU170203U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2226334A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-27 | Atomic Energy Authority Uk | Multilayer coatings |
| US6478931B1 (en) * | 1999-08-06 | 2002-11-12 | University Of Virginia Patent Foundation | Apparatus and method for intra-layer modulation of the material deposition and assist beam and the multilayer structure produced therefrom |
| RU2210618C2 (ru) * | 2000-11-08 | 2003-08-20 | Оренбургский государственный университет | Устройство для нанесения упрочняющих покрытий |
| RU2372418C2 (ru) * | 2004-02-04 | 2009-11-10 | Сосьете Кертек Энженьери (Кэ) | Устройство азотирования детали из алюминиевого сплава путем ионной имплантации и способ, в котором используется такое устройство |
| RU98003U1 (ru) * | 2010-04-07 | 2010-09-27 | Владимир Николаевич Злобин | Установка для нанесения покрытий |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106280U patent/RU170203U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2226334A (en) * | 1988-11-25 | 1990-06-27 | Atomic Energy Authority Uk | Multilayer coatings |
| US6478931B1 (en) * | 1999-08-06 | 2002-11-12 | University Of Virginia Patent Foundation | Apparatus and method for intra-layer modulation of the material deposition and assist beam and the multilayer structure produced therefrom |
| RU2210618C2 (ru) * | 2000-11-08 | 2003-08-20 | Оренбургский государственный университет | Устройство для нанесения упрочняющих покрытий |
| RU2372418C2 (ru) * | 2004-02-04 | 2009-11-10 | Сосьете Кертек Энженьери (Кэ) | Устройство азотирования детали из алюминиевого сплава путем ионной имплантации и способ, в котором используется такое устройство |
| RU98003U1 (ru) * | 2010-04-07 | 2010-09-27 | Владимир Николаевич Злобин | Установка для нанесения покрытий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3540093B1 (en) | Planetary rotary shelf device for nano-coating apparatus | |
| US10941489B2 (en) | Rotary friction welded blank for PECVD heated showerhead | |
| CN107755835B (zh) | 圆柱内壁微结构气膜屏蔽圆周阵列管电极射流电解加工装置 | |
| EP2122006B1 (en) | Methods and apparatus for forming diamond-like coatings | |
| KR20190067885A (ko) | 플라즈마 중합 코팅 장치 | |
| Okada et al. | Fundamental study on micro-deburring by large-area EB irradiation | |
| RU170203U1 (ru) | Установка для корпускулярного легирования | |
| RU2475567C1 (ru) | Установка для получения наноструктурированных покрытий из материала с эффектом памяти формы на цилиндрической поверхности деталей | |
| RU2496913C2 (ru) | Установка для ионно-лучевой и плазменной обработки | |
| CN106191857A (zh) | 一种通过电火花加工在钛合金基体制备TiN涂层的方法 | |
| JP7326036B2 (ja) | マグネトロンスパッタリング装置用のカソードユニット | |
| CN108796493B (zh) | 一种轻金属表面冷喷涂涂层的封孔改性方法 | |
| CN1386890A (zh) | 双层辉光离子渗碳装置及工艺 | |
| RU2661162C1 (ru) | Установка для ионно-плазменного модифицирования и нанесения покрытий на моноколеса с лопатками | |
| CN213266684U (zh) | 超硬纳米复合涂层的制备pvd设备 | |
| CN215163049U (zh) | 等离子喷涂夹具及等离子喷涂设备 | |
| CN210974854U (zh) | 一种配置中心辅助阳极的电弧离子镀膜装置 | |
| RU98003U1 (ru) | Установка для нанесения покрытий | |
| MX2014007668A (es) | Metodo de recubrimiento de hipims homogeneo. | |
| US11214861B2 (en) | Arrangement for coating substrate surfaces by means of electric arc discharge | |
| CN1318639C (zh) | 热电子增强离子渗硼装置及工艺 | |
| WO2016009779A1 (ja) | プラズマ処理装置、及びそのプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法 | |
| CN201538810U (zh) | 铝合金表面氧化处理装置 | |
| RU161743U1 (ru) | Вакуумная установка для нанесения сверхтвердого покрытия на основе аморфного углерода | |
| RU2762426C1 (ru) | Установка модифицирования поверхности заготовок для режущих пластин |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170710 |