RU2009100667A - Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий - Google Patents
Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009100667A RU2009100667A RU2009100667/02A RU2009100667A RU2009100667A RU 2009100667 A RU2009100667 A RU 2009100667A RU 2009100667/02 A RU2009100667/02 A RU 2009100667/02A RU 2009100667 A RU2009100667 A RU 2009100667A RU 2009100667 A RU2009100667 A RU 2009100667A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- ion
- vacuum
- possibility
- installation according
- Prior art date
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
1. Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий, содержащая цилиндрическую вакуумную камеру с загрузочной дверью, оснащенную фланцевыми соединениями для установки технологических модулей, вакуумопровода, вакуумных насосов и вакуумных вводов, поворотное приспособление для размещения обрабатываемых изделий, технологические модули, систему подачи газов, откачную систему, источники питания и блок управления, отличающаяся тем, что в качестве технологических модулей установка содержит по крайней мере один протяженный вакуумно-дуговой генератор металлической плазмы, включающий плоский катод размерами 1200×120×30 мм и выполненный с возможностью обеспечения тока разряда до 400 А, напряжения горения дуги от 20 до 30 В, напряжения холостого хода от 80 до 100 В, снабженный источником питания дуги с коммутатором переключения до 500 А, по крайней мере один протяженный генератор газовой плазмы в комплекте с источником питания, выполненный с возможностью обеспечения тока разряда до 250 А, плотности ионного тока насыщения из плазмы до 10 мА/см2, неравномерности распределения плотности плазмы вдоль вертикальной плоскости плазменного потока не более 15%, обеспечения работы с газами Ar, N и имеющий размеры выходной апертуры 1200×100 мм, по крайней мере один среднечастотный дуальный магнетрон в комплекте с источником питания, имеющий размеры мишеней 1200×120 мм и выполненный с возможностью обеспечения напряжения разряда от 0,35 до 1 кВ, тока разряда до 30 А, частоты генерации разряда до 4·104 с-1, скорости нанесения покрытия до 12 мкм/ч, обеспечивающий работу с газами N, Ar, O2 и их смесями при рабочем давлении газов от 0,04 д�
Claims (25)
1. Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий, содержащая цилиндрическую вакуумную камеру с загрузочной дверью, оснащенную фланцевыми соединениями для установки технологических модулей, вакуумопровода, вакуумных насосов и вакуумных вводов, поворотное приспособление для размещения обрабатываемых изделий, технологические модули, систему подачи газов, откачную систему, источники питания и блок управления, отличающаяся тем, что в качестве технологических модулей установка содержит по крайней мере один протяженный вакуумно-дуговой генератор металлической плазмы, включающий плоский катод размерами 1200×120×30 мм и выполненный с возможностью обеспечения тока разряда до 400 А, напряжения горения дуги от 20 до 30 В, напряжения холостого хода от 80 до 100 В, снабженный источником питания дуги с коммутатором переключения до 500 А, по крайней мере один протяженный генератор газовой плазмы в комплекте с источником питания, выполненный с возможностью обеспечения тока разряда до 250 А, плотности ионного тока насыщения из плазмы до 10 мА/см2, неравномерности распределения плотности плазмы вдоль вертикальной плоскости плазменного потока не более 15%, обеспечения работы с газами Ar, N и имеющий размеры выходной апертуры 1200×100 мм, по крайней мере один среднечастотный дуальный магнетрон в комплекте с источником питания, имеющий размеры мишеней 1200×120 мм и выполненный с возможностью обеспечения напряжения разряда от 0,35 до 1 кВ, тока разряда до 30 А, частоты генерации разряда до 4·104 с-1, скорости нанесения покрытия до 12 мкм/ч, обеспечивающий работу с газами N, Ar, O2 и их смесями при рабочем давлении газов от 0,04 до 0,1 Па, по крайней мере один высокочастотный, короткоимпульсный источник напряжения смещения, выполненный с возможностью обеспечения плазменно-иммерсионной ионной имплантации и/или осаждения покрытий при амплитуде напряжений от 0,5 до 4 кВ, частоте следования импульсов до 105 с-1, длительности импульсов до 5 мкс и величине тока в импульсе до 15 А.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит источник питания инверторного типа, выполненный с возможностью обеспечения диапазона изменения напряжения от 0 до 900 В, диапазона изменения тока от 0 до 50 А; при работе в режиме тлеющего разряда: напряжение от 0 до 900 В, максимальный ток до 8 А; в режиме ионной очистки: напряжение от 0 до 900 В, максимальный ток до 32 А; в режиме напыления: напряжение от 0 до 900 В, максимальный ток до 50 А;
3. Установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что содержит электромагнитный плазменный фильтр жалюзийного типа с системой питания к протяженному вакуумно-дуговому генератору металлической плазмы, имеющий длину электродов от 900 до 1400 мм и выполненный с возможностью обеспечения степени очистки плазмы от микрокапельной фракции 102…103 при коэффициенте прозрачности фильтра для ионного компонента плазменного потока до 0,4.
4. Установка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что вакуумная камера установки выполнена из немагнитной нержавеющей стали, по крайней мере, с семью фланцами для размещения генераторов плазмы и имеет размеры: диаметр рабочей зоны от 900 до 1000 мм, высота рабочей зоны от 1400 до 1500 мм, причем вакуумная камера установки выполнена с возможностью обеспечения следующих параметров: предельное остаточное давление не хуже 6,6·10-3 Па, рабочее давление 0,065…0,65 Па, время откачки до давления 6,6·10-3 Па - 30 мин, рабочая температура в камере до 500°С, а плоскость разъема загрузочной двери установки проходит через всю высоту вакуумной камеры и отсекает часть обечайки вакуумной камеры в плоскости, параллельной плоскости, проходящей через вертикальную ось обечайки вакуумной камеры.
5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что вакуумная камера установки выполнена из немагнитной нержавеющей стали, по крайней мере, с семью фланцами для размещения генераторов плазмы и имеет размеры: диаметр рабочей зоны от 900 до 1000 мм, высота рабочей зоны от 1400 до 1500 мм, причем вакуумная камера установки выполнена с возможностью обеспечения следующих параметров: предельное остаточное давление не хуже 6,6·10-3 Па, рабочее давление 0,065…0,65 Па, время откачки до давления 6,6·10-3 Па - 30 мин, рабочая температура в камере до 500°С, а плоскость разъема загрузочной двери установки проходит через всю высоту вакуумной камеры и отсекает часть обечайки вакуумной камеры в плоскости параллельной плоскости, проходящей через вертикальную ось обечайки вакуумной камеры.
6. Установка по любому из пп.1, 2 и 5, отличающаяся тем, что поворотное приспособление для размещения обрабатываемых изделий состоит из нижней и верхней частей, выполненных с возможностью независимого друг от друга функционирования, причем верхняя часть поворотного приспособления выполнена с возможностью размещения длинномерных изделий.
7. Установка по п.3, отличающаяся тем, что поворотное приспособление для размещения обрабатываемых изделий состоит из нижней и верхней частей, выполненных с возможностью независимого друг от друга функционирования, причем верхняя часть поворотного приспособления выполнена с возможностью размещения длинномерных изделий.
8. Установка по п.4, отличающаяся тем, что поворотное приспособление для размещения обрабатываемых изделий состоит из нижней и верхней частей, выполненных с возможностью независимого друг от друга функционирования, причем верхняя часть поворотного приспособления выполнена с возможностью размещения длинномерных изделий.
9. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7 и 8, отличающаяся тем, что вакуумная камера выполнена с водяной рубашкой охлаждения, обеспечивающей охлаждение вакуумных уплотнений и теплоотвод от камеры до 50 кВт, снабженной на выходном коллекторе датчиком температуры и выдерживающей водяное давление до 6 кгс/см2.
10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что вакуумная камера выполнена с водяной рубашкой охлаждения, обеспечивающей охлаждение вакуумных уплотнений и теплоотвод от камеры до 50 кВт, снабженной на выходном коллекторе датчиком температуры и выдерживающей водяное давление до 6 кгс/см2.
11. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8 и 10, отличающаяся тем, что содержит технологические модули, выполненные с возможностью обеспечения процессов ионной очистки поверхности материалов, обеспечения высококонцентрационной ионной имплантации, обеспечения формирования переходных слоев между основой и покрытием, обеспечения осаждения покрытий в условиях ионного ассистирования с возможностью обеспечения регулирования интенсивностью последовательного и/или совместного воздействия на поверхность потоков плазмы и ускоренных ионов, с возможностью обеспечения комбинированных режимов ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с возможностью обеспечения условий реализации процессов в едином вакуумном объеме и технологическом цикле различных видов энергетического воздействия, включая следующие сочетания: имплантация ионов газа или металла, ионная очистка с использованием генератора газовой или металлической плазмы в условиях формирования на обрабатываемых деталях непрерывного отрицательного потенциала смещения, осаждение покрытий из плазмы вакуумной дуги и/или магнетронного разряда, осаждение покрытия из плазмы вакуумной дуги и магнетронного разряда одновременно в условиях ионного ассистирования протяженным генератором газовой плазмы.
12. Установка по п.3, отличающаяся тем, что содержит технологические модули, выполненные с возможностью обеспечения процессов ионной очистки поверхности материалов, обеспечения высококонцентрационной ионной имплантации, обеспечения формирования переходных слоев между основой и покрытием, обеспечения осаждения покрытий в условиях ионного ассистирования с возможностью обеспечения регулирования интенсивностью последовательного и/или совместного воздействия на поверхность потоков плазмы и ускоренных ионов, с возможностью обеспечения комбинированных режимов ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с возможностью обеспечения условий реализации процессов в едином вакуумном объеме и технологическом цикле различных видов энергетического воздействия, включая следующие сочетания: имплантация ионов газа или металла, ионная очистка с использованием генератора газовой или металлической плазмы в условиях формирования на обрабатываемых деталях непрерывного отрицательного потенциала смещения, осаждение покрытий из плазмы вакуумной дуги и/или магнетронного разряда, осаждение покрытия из плазмы вакуумной дуги и магнетронного разряда одновременно в условиях ионного ассистирования протяженным генератором газовой плазмы.
13. Установка по п.4, отличающаяся тем, что содержит технологические модули, выполненные с возможностью: обеспечения процессов ионной очистки поверхности материалов, обеспечения высококонцентрационной ионной имплантации, обеспечения формирования переходных слоев между основой и покрытием, обеспечения осаждения покрытий в условиях ионного ассистирования с возможностью обеспечения регулирования интенсивностью последовательного и/или совместного воздействия на поверхность потоков плазмы и ускоренных ионов, с возможностью обеспечения комбинированных режимов ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с возможностью обеспечения условий реализации процессов в едином вакуумном объеме и технологическом цикле различных видов энергетического воздействия, включая следующие сочетания: имплантация ионов газа или металла, ионная очистка с использованием генератора газовой или металлической плазмы в условиях формирования на обрабатываемых деталях непрерывного отрицательного потенциала смещения, осаждение покрытий из плазмы вакуумной дуги и/или магнетронного разряда, осаждение покрытия из плазмы вакуумной дуги и магнетронного разряда одновременно в условиях ионного ассистирования протяженным генератором газовой плазмы.
14. Установка по п.6, отличающаяся тем, что содержит технологические модули, выполненные с возможностью обеспечения процессов ионной очистки поверхности материалов, обеспечения высококонцентрационной ионной имплантации, обеспечения формирования переходных слоев между основой и покрытием, обеспечения осаждения покрытий в условиях ионного ассистирования с возможностью обеспечения регулирования интенсивностью последовательного и/или совместного воздействия на поверхность потоков плазмы и ускоренных ионов, с возможностью обеспечения комбинированных режимов ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с возможностью обеспечения условий реализации процессов в едином вакуумном объеме и технологическом цикле различных видов энергетического воздействия, включая следующие сочетания: имплантация ионов газа или металла, ионная очистка с использованием генератора газовой или металлической плазмы в условиях формирования на обрабатываемых деталях непрерывного отрицательного потенциала смещения, осаждение покрытий из плазмы вакуумной дуги и/или магнетронного разряда, осаждение покрытия из плазмы вакуумной дуги и магнетронного разряда одновременно в условиях ионного ассистирования протяженным генератором газовой плазмы.
15. Установка по п.9, отличающаяся тем, что содержит технологические модули, выполненные с возможностью обеспечения процессов ионной очистки поверхности материалов, обеспечения высококонцентрационной ионной имплантации, обеспечения формирования переходных слоев между основой и покрытием, обеспечения осаждения покрытий в условиях ионного ассистирования с возможностью обеспечения регулирования интенсивностью последовательного и/или совместного воздействия на поверхность потоков плазмы и ускоренных ионов, с возможностью обеспечения комбинированных режимов ионно-лучевой и ионно-плазменной обработки материалов с возможностью обеспечения условий реализации процессов в едином вакуумном объеме и технологическом цикле различных видов энергетического воздействия, включая следующие сочетания: имплантация ионов газа или металла, ионная очистка с использованием генератора газовой или металлической плазмы в условиях формирования на обрабатываемых деталях непрерывного отрицательного потенциала смещения, осаждение покрытий из плазмы вакуумной дуги и/или магнетронного разряда, осаждение покрытия из плазмы вакуумной дуги и магнетронного разряда одновременно в условиях ионного ассистирования протяженным генератором газовой плазмы.
16. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность стенки вакуумной камеры снабжена секционными быстросъемными экранами из нержавеющей стали, выполненными с возможностью предохранения поверхности стенок от запыления и имеющими вырезы и отверстия, соответствующие размерам и расположению соответствующих фланцевых соединений и вакуумных вводов.
17. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что вакуумные уплотнения выполнены из материала, обеспечивающего герметичность при температурах до 300-350°С.
18. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что входы вращения и подачи высокого напряжения на изделия оснащены изоляцией, выдерживающей рабочие напряжения U=6 кВ.
19. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что снабжена термопарными и ионизационными датчиками давления, выполненными с возможностью их совместной работы.
20. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что снабжена источниками ускоренных ионов металлов и газов, выполненных на одной базе с возможностью изменения сорта ускоряемых ионов.
21. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что ионный источник выполнен с возможностью обеспечения свободного доступа для смены катодов и сервисного обслуживания диодного блока.
22. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что ионный источник выполнен с возможностью обеспечения длительной работы при температуре до 500°С.
23. Установка по любому из пп.1, 2, 5, 7, 8, 10, 12-15, отличающаяся тем, что содержит микропроцессорную систему автоматизации, выполненную с возможностью обеспечения контроля за работой установки и с возможностью управления основными элементами и технологическими модулями установки, а также с возможностью обеспечения непрерывного мониторинга технологических режимов, автономного поддержания заданных режимов работы источников ионов и плазмы и обеспечения их изменения по командам с пульта оператора.
24. Установка по п.23, отличающаяся тем, что содержит нижний уровень системы автоматизации, включающий датчики и вторичные преобразователи, обеспечивающие формирование входных электрических аналоговых и дискретных сигналов системы автоматизации, а также исполнительные механизмы: реле, переключатели, шаговые двигатели, клапаны, причем подсистема нижнего уровня включает резервный блок ручного управления, выполненный с возможностью обеспечения управления технологическими режимами работы установки.
25. Установка по п.24, отличающаяся тем, что содержит средний уровень системы автоматизации, включающий программируемый логический контроллер, модули ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, адаптер, источники питания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009100667/02A RU2425173C2 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009100667/02A RU2425173C2 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009100667A true RU2009100667A (ru) | 2010-07-20 |
RU2425173C2 RU2425173C2 (ru) | 2011-07-27 |
Family
ID=42685605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009100667/02A RU2425173C2 (ru) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425173C2 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496913C2 (ru) * | 2011-12-28 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Установка для ионно-лучевой и плазменной обработки |
RU2540318C2 (ru) * | 2013-03-18 | 2015-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Устройство для ионно-плазменного травления и нанесения тонких пленок |
RU2562568C2 (ru) * | 2013-06-18 | 2015-09-10 | Виталий Степанович Гончаров | Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий |
RU2556161C1 (ru) * | 2014-01-30 | 2015-07-10 | Валерий Никитич Гринавцев | Установка для нанесения металлических покрытий на стеклянные или керамические микрошарики |
RU2619460C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-05-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук (ИЭФ УрО РАН) | Способ ионно-лучевой обработки изделий с большой площадью поверхности |
RU2657671C2 (ru) * | 2015-11-26 | 2018-06-14 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" | Устройство для формирования многокомпонентных и многослойных покрытий |
RU176553U1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-01-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Установка для ионного легирования поверхности металлических изделий |
CN107130213B (zh) * | 2017-05-03 | 2019-04-09 | 成都真锐科技涂层技术有限公司 | 多元合金复合薄膜制备设备和制备方法 |
RU2677551C1 (ru) * | 2017-12-27 | 2019-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Накопители Энергии Супер Конденсаторы" (ООО "НЭСК") | Способ напыления электропроводящего металл-углеродного многослойного покрытия на ленточную подложку из нетканого волокнистого материала |
RU2693229C1 (ru) * | 2018-06-20 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Установка для нанесения ионно-плазменных покрытий на лопатки блиска |
-
2009
- 2009-01-11 RU RU2009100667/02A patent/RU2425173C2/ru active IP Right Revival
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2425173C2 (ru) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2009100667A (ru) | Установка для комбинированной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий | |
KR100807806B1 (ko) | 직류 아크 플라즈마트론 장치 및 사용 방법 | |
RU2011154038A (ru) | Установка для ионно-лучевой и плазменной обработки | |
RU97730U1 (ru) | Установка для комплексной ионно-плазменной обработки и нанесения покрытий | |
TW200830390A (en) | Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed | |
US10900117B2 (en) | Plasma corridor for high volume PE-CVD processing | |
JP4587314B2 (ja) | プラズマ励起装置およびプラズマコーティングシステム | |
EP2482303B1 (en) | Deposition apparatus and methods | |
CN101156504B (zh) | 等离子喷涂设备及方法 | |
TW201711081A (zh) | 供應至在一多製程腔室氣體處理系統中的一電漿炬的氣流及電力之控制 | |
RU87065U1 (ru) | Устройство для создания однородной газоразрядной плазмы в технологических вакуумных камерах больших объемов | |
WO2017105673A1 (en) | Hollow cathode ion source and method of extracting and accelerating ions | |
RU2138094C1 (ru) | Установка для нанесения тонкослойных покрытий | |
CN102296274B (zh) | 用于阴极弧金属离子源的屏蔽装置 | |
CN110550694B (zh) | 一种采用非平衡等离子体射流技术的净水系统 | |
CN113099599A (zh) | 一种滑动弧放电反应装置及杀菌方法 | |
CN105013301A (zh) | 管式介质阻挡放电等离子体废气处理装置 | |
KR102067407B1 (ko) | 플라즈마 발생기 | |
RU2710809C1 (ru) | Установка для нанесения ионно-плазменных покрытий | |
US20240050760A1 (en) | System and method for operating a plasma jet configuration | |
CN217628583U (zh) | 一种自动互为阴阳极电弧源清洗装置及镀膜机 | |
US7135653B2 (en) | Multi-phase alternating current plasma generator | |
RU2423754C2 (ru) | Способ и устройство для изготовления очищенных подложек или чистых подложек, подвергающихся дополнительной обработке | |
RU2607398C2 (ru) | Способ нанесения покрытий путем плазменного напыления и устройство для его осуществления | |
RU2171314C2 (ru) | Плазматрон для лазерно-плазменного нанесения покрытия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140112 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150610 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160127 |