RU2335347C1 - Установка плазменного напыления - Google Patents
Установка плазменного напыления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335347C1 RU2335347C1 RU2007100774/12A RU2007100774A RU2335347C1 RU 2335347 C1 RU2335347 C1 RU 2335347C1 RU 2007100774/12 A RU2007100774/12 A RU 2007100774/12A RU 2007100774 A RU2007100774 A RU 2007100774A RU 2335347 C1 RU2335347 C1 RU 2335347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- plasma
- powder material
- sprayed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Установка относится к плазменному нанесению покрытий из порошковых материалов на рабочие поверхности различных изделий для придания этим поверхностям заданных свойств. В корпусе размещены катод и анод, имеющий сквозное отверстие, симметричное относительно оси корпуса. Основной источник электрического питания подключен к катоду и аноду. Система подачи плазмообразующего газа выполнена в виде отверстий, расположенных вокруг катода в держателе катода. Система подачи напыляемого порошкового материала также выполнена в виде отверстий и расположена в стенке сопла. Сопло установлено последовательно с анодом и шайбой из жаропрочного материала с образованием цилиндрического канала транспортировки плазмы к системе подачи напыляемого порошкового материала. Сопло связано с анодом дополнительного источника электрического питания, катод которого предназначен для присоединения к напыляемой поверхности. Использование изобретения способствует повышению качества напыляемого покрытия и снижению потерь порошкового материала. 1 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам плазменного нанесения покрытий из порошковых материалов на рабочие поверхности различных изделий для придания этим поверхностям заданных свойств.
Известна установка плазменного напыления, содержащая основной и дополнительный источники электрического питания, корпус с катодом и анодом, имеющим сквозное отверстие, симметричное относительно оси корпуса, системы подачи плазмообразующего газа и подачи напыляемого порошкового материала, выполненные в виде отверстий, расположенных вокруг катода в держателе катода, шайбу из жаропрочного материала. Анод подключен к основному источнику электрического питания, а катод - к дополнительному источнику электрического питания, в свою очередь связанному с основным источником электрического питания. Шайба электрически соединена с анодом и установлена последовательно с ним с образованием электрического канала транспортировки плазмы и порошкового материала из области электрического разряда к напыляемой поверхности. В качестве плазмообразующего газа использован воздух (патент RU 2196010, МПК7 В05В 7/22).
Недостатком описанной установки плазменного напыления является неудовлетворительное качество получаемого покрытия и большие потери порошкового материала. Неудовлетворительное качество покрытия обусловлено неоднородностью напыляемой смеси плазмообразующего газа и порошкового материала, получаемой в условиях больших градиентов температур в области электрического разряда и поступления порошкового материала, то есть в условиях неоднородного и неравномерного нагрева порошкового материала в области электрического разряда. Большие потери порошкового материала обусловлены его оседанием на стенках корпусов в области электрического разряда и генерации плазмы, а также на внутренних поверхностях установки при дальнейшей транспортировке смеси плазмообразующего газа и порошкового материала.
Известна установка плазменного напыления, выбранная в качестве наиболее близкого аналога, содержащая основной источник электрического питания, корпус с катодом и анодом, имеющим сквозное отверстие, системой подачи плазмообразующего газа, выполненной в виде отверстий, расположенных вокруг катода в держателе катода, шайбу из жаропрочного материала, систему подачи напыляемого порошкового материала, выполненную в виде отверстий, сопло, установленное последовательно с анодом и шайбой с образованием цилиндрического канала транспортировки плазмы к системе подачи порошкового материала, расположенной в стенке сопла. Катод и анод подключены к основному источнику электрического питания. Отверстие анода размещено симметрично относительно оси корпуса (патент RU 2262392, МПК7 В05В 7/22).
Недостатком этой установки является пониженное качество нанесенного покрытия и повышенные потери порошкового материала вследствие неравномерности напыления, обусловленной не достаточно высокой скоростью истечения из сопла напыляемой смеси.
Задачей изобретения является повышение качества напыляемого покрытия и снижение потерь порошкового материала.
Эта задача решается тем, что в установке плазменного напыления, содержащей основной источник электрического питания, корпус с катодом и анодом, имеющим сквозное отверстие, системой подачи плазмообразующего газа, выполненной в виде отверстий, расположенных вокруг катода в держателе катода, шайбу из жаропрочного материала, систему подачи напыляемого порошкового материала, выполненную в виде отверстий, сопло, установленное последовательно с анодом и шайбой с образованием цилиндрического канала транспортировки плазмы к системе подачи напыляемого порошкового материала, расположенной в стенке сопла, причем катод и анод подключены к основному источнику электрического питания, а отверстие анода размещено симметрично относительно оси корпуса, согласно изобретению сопло связано с анодом дополнительного источника электрического питания, катод которого предназначен для присоединения к напыляемой поверхности.
Повышение качества покрытия, получаемого посредством предложенной установки плазменного напыления, и снижение потерь порошкового материала достигаются за счет повышения скорости истечения из сопла образовавшейся напыляемой смеси, причем ионизация этой смеси позволяет улучшить равномерность напыления и сократить потери порошкового материала вследствие создания разности потенциалов между напыляемым порошковым материалом и напыляемой поверхностью благодаря введению дополнительного источника питания, анод которого присоединен к соплу, а катод предназначен для подсоединения к напыляемой поверхности.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид установки плазменного напыления.
Установка плазменного напыления содержит основной источник 1 электрического питания, катод 2 и анод 3 со сквозным отверстием 4. Катод 2 и анод 3 размещены в корпусе 5 и подключены к основному источнику 1 электрического питания. Отверстие 4 анода 3 симметрично относительно оси корпуса 5. В корпусе 5 расположена и система подачи плазмообразующего газа, выполненная в виде отверстий 6, размещенных вокруг катода 2 и держателя катода 7. Последовательно с анодом 3 и шайбой 8, выполненной из жаропрочного электрически изолирующего материала, установлено сопло 9 с образованием цилиндрического канала транспортировки плазмы к системе подачи напыляемого порошкового материала, выполненной в виде отверстий 10 и расположенной в боковой стенке сопла 9. Анод дополнительного источника 11 электрического питания присоединен к соплу 9, а катод дополнительного источника 11 электрического питания предназначен для присоединения к напыляемой поверхности 12.
Предлагаемая установка плазменного напыления работает следующим образом.
Основной источник 1 электрического питания инициирует электрический межэлектродный дуговой разряд между катодом 2 и анодом 3. При этом одновременно через отверстия 6 осуществляется подача плазмообразующего газа. Мощность дугового разряда зависит от свойств напыляемого порошкового материала, напыляемой поверхности, расхода плазмообразующего газа и других факторов. Плазмообразующий газ в виде ионизированной плазменной струи проходит через отверстие 4 в аноде 3 и через отверстие шайбы 8 попадает в сопло 9, где захватывает порошковый материал, поступающий через отверстия 10, выполненные в стенке сопла 9. Отверстия анода 3, шайбы 8 и сопла 9 образуют цилиндрический канал транспортировки плазмы. Плазма локализуется в объеме канала транспортировки плазмы, который обеспечивает обмен энергией между составляющими плазменного потока и порошковым материалом, способствует равномерной подаче порошкового материала во все области плазменного потока, концентрирует и направляет энергию плазменного потока в направлении напыляемой поверхности 12. Разность потенциалов между ионизированной плазмой и напыляемой поверхностью 12, благодаря введению дополнительного источника 11 электрического питания, приводит к существенному ускорению плазменного потока в направлении обрабатываемой детали, на поверхность 12 которой наносится покрытие. В связи с этим достигается более прочное сцепление напыляемого порошкового материала с напыляемой поверхностью 12; частицы плазмы, имеющие одноименный заряд, равномернее распределяются по напыляемой поверхности 12, и за счет сил притяжения разноименных зарядов напыляемый порошковый материал полностью осаждается на напыляемой поверхности 12.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить качество напыляемого покрытия и уменьшить потери порошкового материала.
Claims (1)
- Установка плазменного напыления, содержащая основной источник электрического питания, корпус с катодом и анодом, имеющим сквозное отверстие, системой подачи плазмообразующего газа, выполненной в виде отверстий, расположенных вокруг катода в держателе катода, шайбу из жаропрочного материала, систему подачи напыляемого порошкового материала, выполненную в виде отверстий, сопло, установленное последовательно с анодом и шайбой с образованием цилиндрического канала транспортировки плазмы к системе подачи порошкового материала, расположенной в стенке сопла, причем катод и анод подключены к основному источнику электрического питания, а отверстие анода размещено симметрично относительно оси корпуса, отличающаяся тем, что сопло связано с анодом дополнительного источника электрического питания, катод которого предназначен для присоединения к напыляемой поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007100774/12A RU2335347C1 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка плазменного напыления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007100774/12A RU2335347C1 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка плазменного напыления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007100774A RU2007100774A (ru) | 2008-07-20 |
RU2335347C1 true RU2335347C1 (ru) | 2008-10-10 |
Family
ID=39927741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007100774/12A RU2335347C1 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка плазменного напыления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2335347C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753844C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-08-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Установка плазменного напыления покрытий |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100774/12A patent/RU2335347C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753844C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-08-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) | Установка плазменного напыления покрытий |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007100774A (ru) | 2008-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10730063B2 (en) | Plasma transfer wire arc thermal spray system | |
CN102017057B (zh) | 用于基板的等离子体辅助处理的等离子体处理装置和方法 | |
US7655111B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JPH04232276A (ja) | 物品を直流アーク放電支援下の反応で処理する方法及び装置 | |
JPH10507227A (ja) | 大型基体上に均一な薄い被膜を形成するための装置および方法 | |
US11515125B2 (en) | Upper electrode and plasma processing apparatus | |
JP5453271B2 (ja) | 大気圧下における超高周波プラズマ補助cvdのための装置および方法、並びにその応用 | |
JP2006511715A (ja) | アノードガス供給装置を備えたマグネトロンスパッタリング装置 | |
KR101650795B1 (ko) | 플라즈마 성막 장치 | |
KR101497854B1 (ko) | 성막 방법 | |
JP2008503036A (ja) | 媒体インジェクタ | |
JP2005539143A (ja) | プラズマ溶射装置 | |
US20190085449A1 (en) | Apparatus and method | |
CN102245798A (zh) | 溅镀装置及溅镀方法 | |
CN1891852B (zh) | 溅射装置 | |
RU2335347C1 (ru) | Установка плазменного напыления | |
US20090123662A1 (en) | Plasma Coating Device and Method | |
US20180342379A1 (en) | Atmospheric cold plasma jet coating and surface treatment | |
KR20100080912A (ko) | 스퍼터링 장치 및 성막 방법 | |
US10186401B2 (en) | Plasma-chemical coating apparatus | |
KR100457455B1 (ko) | 박막 증착 속도를 조절하는 샤워헤드를 구비한 화학 기상증착 장치. | |
KR20110083832A (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
RU2262392C1 (ru) | Установка плазменного напыления | |
US6302056B1 (en) | Device for coating substrates with a material vapor in negative pressure or vacuum | |
EP2038911A2 (en) | Device and method for thin film deposition using a vacuum arc in an enclosed cathode-anode assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090110 |