SE526447C2 - Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke - Google Patents

Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke

Info

Publication number
SE526447C2
SE526447C2 SE0301192A SE0301192A SE526447C2 SE 526447 C2 SE526447 C2 SE 526447C2 SE 0301192 A SE0301192 A SE 0301192A SE 0301192 A SE0301192 A SE 0301192A SE 526447 C2 SE526447 C2 SE 526447C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
container
channel
workpiece
contaminant
volume
Prior art date
Application number
SE0301192A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0301192L (sv
SE0301192D0 (sv
Inventor
Joachim Lindqvist
Dennis Lundstroem
Original Assignee
Volvo Aero Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Aero Corp filed Critical Volvo Aero Corp
Priority to SE0301192A priority Critical patent/SE526447C2/sv
Publication of SE0301192D0 publication Critical patent/SE0301192D0/sv
Priority to JP2006508032A priority patent/JP4864696B2/ja
Priority to EP04728999A priority patent/EP1620197B1/en
Priority to AT04728999T priority patent/ATE435065T1/de
Priority to PCT/SE2004/000624 priority patent/WO2004094057A1/en
Priority to DE602004021794T priority patent/DE602004021794D1/de
Priority to RU2005135971/02A priority patent/RU2358018C2/ru
Publication of SE0301192L publication Critical patent/SE0301192L/sv
Publication of SE526447C2 publication Critical patent/SE526447C2/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Description

25 30 35 526 447 2 förhållandevis låga partialtryck av vissa kontaminationsämnen, såsom t.ex. syre.
Förutom åtgärderna att öka pumpkapaciteten för evakuering av ugnen eller att göra ugnen så tät som möjligt, kan en inert gas användas för att undvika kontamination av arbetsstycket.
En metod enligt tidigare känd teknik som utnyttjar en sådan skyddsgas är beskriven i DT 24 48 714 A1. I den metoden kontrolleras partialtrycken av oönskade gaser genom att ett flöde av en skyddsgas, såsom argon, kontinuerligt strömmar genom ugnen.
Metoden uppvisar emellertid nackdelar. En nackdel är att ugnsatmosfärens renhet bestäms av skyddsgasens renhet. Det finns alltid kontaminationsprodukter i en skyddsgas och dessa kommer att kontinuerligt tillföras ugnen tillsammans med den övriga gasen. Vidare krävs att ugnen är anpassad för användning av en skyddsgas, vilket i sin tur innebär att en befintlig ugn kan behöva modifieras, dvs. det är inte möjligt att använda vilken vakuumugn som helst, utan det krävs t.ex. att ugnen uppvisar erforderliga gasanslutningar. Dessutom medför en kontinuerlig spolning av ugnen medelst en högren gas, dvs. en hög gaskonsumtion, betydande kostnader förknippade med metoden.
UPPFINNINGENS SYFTE OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfarande av det inledningsvis definierade slaget hos vilket förfarande åtminstone någon av ovan diskuterade nackdelar hos tidigare kända sådana förfaranden har reducerats väsentligt, dvs. tillhandahålla ett förfarande medelst vilket kontamination av ett arbetsstycke kan motverkas även vid värmning av arbetsstycket i en förhållandevis oren ugn.
Det syftet uppnås genom tillhandahållande av ett förfarande enligt patentkrav 1.
Genom att i ett första steg den första behållaren spolas och fylls med en skyddsgas och att i ett andra steg den andra behållaren, företrädesvis en ugn, och därigenom den första behållaren, evakueras för skapande av ett vakuum inuti den första och andra behållaren, för att under det första och andra steget reducera partialtrycket för kontaminationsämnet i den första behållaren innan arbetsstycket värmes, så minskar sannolikheten att arbetsstycket ska kontamineras väsentligt. Medelst ett sådant förfarande kan begynnelsekoncentrationen av ett kontaminationsämne i den första behållaren reduceras avsevärt. Detta förfarande ska inte sammanblandas med non 10 15 20 25 30 35 metoder enligt tidigare teknik där det krävs kontinuerlig spolning av ugnen under hela uppvärmningsförloppet för att motverka kontaminering av ugnen och arbetsstycket som värmes. Enligt det uppfinningsenliga förfarandet kan den första behållaren spolas och fyllas med en skyddsgas, t.ex. argon, som en engångsåtgärd, och placeras i den andra behållaren, varefter erforderlig evakuering genomföras.
Vid den efterföljande värmningen av arbetsstycket kan antingen en kanal, företrädesvis en kanal med en förhållandevis stor volym som kan fungera som en buffert vid tryckfluktuationer i den andra behållaren, och/eller ett ventilsystem användas för att upprätta en atmosfärisk förbindelse mellan den första och andra behållaren under det att kontaminering av arbetsstycket motverkas. Skillnaden i partialtryck mellan kontaminationsämnet i den andra behållaren och kontaminationsämnet i den första behållaren som kan uppkomma vid värmning till följd av läckage in i den andra behållaren från omgivningen tenderar att utjämnas genom att sådant kontaminationsämne transporteras från den andra behållaren i riktning mot den första behållaren. Genom användning av en kanal som har ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension med en utsträckning i samma storleksordning som den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket i kanalen rådande atmosfären, och företrädesvis mindre än den medelfria vägen, ökar sannolikheten för att ett sådant kontaminationsämne ska reagera med kanalens begränsningsyta och således kommer transport av sådant kontaminationsämne till den första behållaren att motverkas.
Givetvis avses här användningen av en kanal vars nämnda ena tvärsnittsutsträckning är väsentligt större än de i den första behållaren eventuellt förekommande sprickor som skulle kunna identifieras okulärt eller med mikroskop. Generellt är det så att ju bättre vakuum som kan erhållas, ju större tvärsnittsdimension hos kanalen kan tillåtas. I många tillämpningar är den medelfria vägen för kontaminationsämnets molekyler i storleksordningen några millimeter.
Medelst en kanal vars utsträckning i längdled är flera gånger större än utsträckningen hos nämnda åtminstone ena tvärsnittsdimension hos kanalen kan sannolikheten för att ett kontaminationsämne ska nå den första behållaren minskas ytterligare genom att kontaminationsämnet i kanalen kommer att exponeras för en förhållandevis stor yta i förhållande till den väg som kontaminationsämnet måste transporteras för att nå fram till inuti den första behållaren och arbetsstycket. Det i sin tur innebär att 10 15 20 25 30 35 526 447 sannolikheten att kontaminationsämnet ska reagera med kanalens begränsningsyta ökar väsentligt.
Användning av ett ventilsystem istället för, elleri kombination med en kanal kräver en något mer avancerad första behållare, men har fördelen att transport av kontaminationsämne från den andra behållaren till den första behållaren under uppvärmningsfasen kan motverkas mycket effektivt. Vid evakuering av den första och den andra behållaren öppnas en ventil hos den första behållaren för upprättande av en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren och den andra behållaren, vilken ventil slutes efter genomförd evakuering. Vid värmning av arbetsstycket öppnas en ventil hos den första behållaren vid ett totaltryck i den andra behållaren överskridande ett förbestämt värde eller vid en tryckskillnad mellan den första och andra behållaren överstigande ett förbestämt värde. För att motverka att kontaminationsämne transporteras till den första behållaren bör trycket för vilket ventilen ska öppna vara högre än tryckfluktuationer som uppstår i den andra behållaren, men lägre än det tryck som krävs för att pressa samman den första behållaren vid den aktuella temperaturen för att undvika att den första behållaren havererar.
Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en anordning av det inledningsvis definierade slaget, vilken anordning är lämplig för användning vid genomförande av det uppfinningsenliga förfarandet.
Det syftet uppnås genom tillhandahållande av en anordning enligt patentkrav 19.
En stor fördel med uppfinningen är att det uppfinningsenliga förfarandet och den uppfinningsenliga anordningen kan användas till olika typer av redan befintliga vakuumugnar. Anordningen är portabel och kan återanvändas och flyttas mellan olika ugnar om så önskas utan att särskilda modifieringar av ugnarna erfordras. Således erhålles ett kostnadseffektivt förfarande för värmning av arbetsstycken under motverkande av kontamination hos arbetsstycket och ett förfarande som är applicerbart i de flesta vakuumugnar. Övriga fördelar hos det uppfinningsenliga förfarandet och den uppfinningsenliga anordningen framgår av den efterföljande detaljerade beskrivningen och övriga beroende patentkrav. 10 15 20 25 30 35 526 447 .. aocooc o KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Med hänvisning till bifogade ritningar kommer nedan att såsom exempel beskrivas föredragna utföranden av uppfinningen.
På ritningarna är: Fig. 1 en schematisk vy iiiustrerande en uppfinningsenlig anordning, Fig. 2 är en tvärsnittsvy av anordningen enligt Fig. 1, Fig. 3 en schematisk vy illustrerande en variant av den uppfinningsenliga anordningen, Fig. 4 en schematisk vy illustrerande en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen, Fig. 5 en schematisk vy illustrerande en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen, och Fig. 6 en schematisk vy iiiustrerande en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen utnyttjande ventiler istället för en kanal.
DETAUERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN AV UPPFINNINGEN I Fig. 1 och 2 illustreras schematiskt en uppfinningsenlig anordning lämplig för användning vid genomförande av det uppfinningsenliga förfarandet. Anordningen innefattar en första behållare 1 för inhysande av ett arbetsstycke 2, vilken första behållare 1 är avsedd att placeras i en andra behållare 3 vid värmning av arbetsstycket 2. Den andra behållaren 3 kan vara en godtycklig ugn som är försedd med en pump så att ett vakuum kan skapas i ugnen under värmebehandling av arbetsstycken 2 i ugnen. Uppfinningen kan tillämpas vid olika vakuumnivåer och totaltryck i ugnen i storleksordningen 10* mbar har visats vara lämpliga. Vidare innefattar den första behållaren 1 ett första medel 4 för införsel en skyddsgas och ett andra medel 5 för upprättande av en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren 1 och den andra behållaren 3. I det i Fig. 1 illustrerade exemplet är det första medlet en ventil 4 med tillhörande anslutningar anordnad hos den första behållaren 1 och det andra medlet en kanal 5 som förbinder den första behållaren 1 med omgivningen, d.v.s. med den andra behållaren 3 då den första behållaren 1 är 10 15 20 25 30 35 placerad i den andra behållaren 3. Den första behållaren uppvisar åtminstone en sådan kanal, men skulle i ett annat utförande kunna uppvisa två eller flera kanaler.
Fastän kanalen 5 kan åstadkommas på en mängd olika sätt inom ramen för uppfinningen, har anordningen i utförandet illustrerat i Fig. 1, uppvisande en första behållare 1 som har två delar 6, 7 i form av en låda 6 och ett lock 7 till lådan, för att inhysa arbetsstycket 2 och samtidigt skapa kanalen 5, fördelen att det inte krävs något särskilt medel för att öppna och stänga den första behållaren 1 då ett arbetsstycke 2 ska placeras i eller tagas ut från denna. Locket 7 kan helt enkelt avlägsnas från lådan 6 varefter åtkomst till lådans inre åstadkommas.
Locket 7 är anordnat hos den första behållaren 1 så att kanalen 5 är bildad mellan locket 7 och lådan 6. Kanalens 5 tvärsnitt 8 är således i detta fall ringformat. För åstadkommande av kanalen 5 kan ett eller flera fasta eller lösa distanselement (ej visade) anordnade mellan lådans övre kant 9 och locket 7 användas för att positionera locket 7 och lådan 6 i förhållande till varandra så att en önskad spalt mellan locket och lådan erhålles. Kanalen 5 har lämpligen ett tvärsnitt 8 uppvisande åtminstone en dimension 10, här spaltbredden 10 mellan locket och lådan i horisontalriktningen, med en utsträckning i samma storleksordning som den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket 2 i kanalen 5 rådande atmosfären och företrädesvis har kanalen 5 ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension med en utsträckning som är mindre än den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket 2 i kanalen 5 rådande atmosfären, Det är fördelaktigt att kanalen 5 har en utsträckning i längdled 11 som är flera gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension 10 hos kanalen 5 och företrädesvis har kanalen 5 en utsträckning i längdled 11 som är mer än 10 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension hos kanalen 5. I vissa fall är en utsträckning hos kanalen som är 50 gånger, och företrädesvis 100 gånger större, än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension hos kanalen mer fördelaktig. Det är önskvärt att kanalens 5 volym är förhållandevis stor. Det innebär att kanalen 5 lämpligen uppvisar en andra större tvärsnittsdimension och såsom beskrivits tidigare en stor utsträckning i längdled.
I utförandet illustrerat i Fig. 1 och 2 sträcker sig en tvärsnittsdimension 12 hos kanalen 5 utmed hela den första behållarens 1 omkrets vilket innebär att trots att spalten 10 mellan lådan 6 och locket 7 har en förhållandevis liten utsträckning har 10 15 20 25 30 35 526 447 ,-,§:-,3- 7 kanalen 5 en förhållandevis stor tvärsnittsarea 8. Volymen hos kanalen 5, d.v.s. kanalens längd x kanalens tvärsnittsarea, i detta fall kanalens längd x spaltens bredd x lådans omkrets, är lämpligen anpassad till den första behållarens volym så att volymförhållandet Vl/Vk mellan den första belhållarens volym V1 och kanalens volym Vk är mindre än 20, företrädesvis mindre än 15 och mer företrädesvis mindre än 10.
Vidare finns det möjlighet att ytterligare reducera kontaminationen av arbetsstycket 2 genom användning av styckegods 13 i form av t.ex. spånor för tillhandahållande av ytor för infångande av nämnda kontaminationsämne genom en reaktion mellan kontaminationsämnet och styckegodsets 13 ytor. Det ska betonas att fastän termen spånor 13, d.v.s. vid maskinbearbetning av ett arbetsstycke avskiljt material, används frekvent i det följande, så kan även annat: styckegods som är trådformigt eller partikelformigt, såsom t.ex. ett pulver eller liknande, och som uppvisar för infångande av ett kontaminationsämne lämpliga ytor, användas.
Anordningen enligt utförandet i figur 1 och 2 innefattar ett medel 14, exempelvis en skiljeplåt, för att avdela den första behållaren 1 i en första kammare 15 och en andra kammare 16. Skiljeplåten 14 är anpassad till den första behållarens 1 form och storlek så att en spalt 17 är bildad mellan skiljeplåtens 14 ytterkant 18 och den första behållarens 1 inre begränsningsyta 19. Härigenom kan spånor 13 med hög affinitet för ett eller flera kontaminationsämnen anordnas i den första kammaren 15 så att spånorna 13 är avskilda från arbetsstycket 2 som är anordnat i den andra kammaren 16 under det att den första och den andra kammaren 15, 16 hos den första behållaren 1 står i atmosfärisk förbindelse med varandra.
Skiljeplåten skulle utmed dess periferi kunna uppvisa flänsar, såsom plåtar, som är väsentligen parallella med den inre begränsningsytan hos den första behållaren, så att spalten 17 erhåller en större utsträckning i längdled (i vertikal riktning i Fig. 1) vilket innebär att en andra kanal är bildad mellan flänsarna och den första behållarens invändiga begränsningsyta. Den andra kanalen som således i detta fall förbinder den första och andra kammaren kan dimensioneras så att den erhåller väsentligen likadana egenskaper som den ovan diskuterade kanalen belägen mellan lådan och locket.
Spånorna 13 kan t.ex. vara av titan och med fördel kan de vara av samma material som det arbetstycke 2 som ska värmebehandlas eller lödas. Ett material med hög affinitet för kontaminationsämnet kan också utnyttjas vid tillverkning och/eller preparering av den första behållaren 1. Exempelvis skulle kanalens invändiga yta 20 I o 10 15 20 25 30 35 526 447 8 och/eller den första behållarens insida 19 kunna beläggas med ett sådant material för att ytterligare minska risken att arbetsstycket kontamineras. Genom val av dimensioner hos anordningen och/eller material hos anordningen och/eller spånorna kan förfarandet och anordningen enligt uppfinningen anpassas till det specifika kontaminationsämne mot vilket arbetsstycket önskas skyddas.
Nedan kommer ett antal varianter av den uppfinningsenliga anordningen att beskrivas i exemplifierande syfte. Det ska dock påpekas att i första hand kommer de särdrag som skiljer sig från de redan beskrivna utförandena av den uppfinningsenliga anordningen att beskrivas medan beskrivning av gemensamma, redan omnämnda särdrag och egenskaper utelämnas. Den andra behållaren med vilken den första behållaren är avsedd att samverka är också i :samtliga fall utelämnad. Vidare används samma hänvisningsbeteckningar för likadana eller motsvarande komponenter hos de olika varianterna.
I Fig. 3 illustreras schematiskt en variant av den uppfinningsenliga anordningen hos vilken kanalen 5 är utformad som en långsträckt serpentinformad slinga för att motverka att kontaminationsämnet når arbetsstycket. Härigenom kan en lång kanal 5 erhållas på ett utrymmessparande sätt. För att kunna föra in och ut arbetsstycken till/från den första behållaren 1 är den försedd med en tättslutande dörr 22 eller lock eller liknande, så att den första behållaren 1 kan öppnas och stängas efter behov.
I Fig. 4 illustreras schematiskt en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen hos vilken kanalen 5 är utformad som en långsträckt kolonn. Kolonnen uppvisar ett närmast den första behållaren 1 anordnat första parti 23 som har en större tvärsnittsarea, och hos vilket parti spånor 13 med hög affinitet för kontaminationsämne är anordnade, och ett närmast kanalens S mynning 24 mot omgivningen anordnat andra parti 25 som har en mindre tvärsnittsarea. I detta fall kan det yttre partiet 25 av kanalen 5 uppvisa en tvärsnittsdimension i storleksordningen som har beskrivits tidigare i denna ansökning medan det inre partiet 23 i vissa fall kan tillåtas uppvisa större tvärsnittsdimensioner som möjliggör att spånor 13 kan placeras i kolonnen på ett praktiskt sätt. Kolonnen och ett till behållaren tättslutande lock 22 kan vara utförda integrerade i ett löstagbart stycke för att den första behållaren 1 ska kunna öppnas och stängas.
I fig. 5 illustreras schematiskt en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen hos vilken den första behållaren 1 är försedd med ett flertal kamrar 15 10 15 20 25 30 35 526 447 ,¶?J¿¿,,.~ 9 för inhysande av spånor 13 på olika nivåer hos den första behållaren 1. Mellan vardera uppsättningen av två intill varandra liggande kamrar är en skiljeplåt 14 anordnad så att en spalt 17 är bildad mellan skiljeplåtens ytterkant och den första behållarens invändiga begränsningsyta. Vad beträffar olika utföranden av skiljeplåtarna hänvisas till vad som är beskrivet i anslutning till Fig. 1 -och 2.
I Fig. 6 illustreras schematiskt en ytterligare variant av den uppfinningsenliga anordningen utnyttjande ventiler istället för en kanal för att upprätta erforderlig förbindelse med omgivningen, d.v.s. med den andra behållaren då den första behållaren 1 är placerad i den andra behållaren. Fastän den första behållaren är försedd med tre ventiler 4, 26, 27 i det i Fig. 6 illustrerade exemplet, så är det åtminstone i vissa fall möjligt att utnyttja ett färre antal ventiler genom att den/de används för ett flertal uppgifter. I det aktuella exemplet utgör den första ventilen 4 ett medel för att föra in skyddsgas i den första behållaren. Medelst en andra ventil 26 kan en förbindelse mellan den första behållaren 1 och den andra behållaren tillhandahållas vid evakuering av behållarna före värmningen av arbetsstycket. En tredje ventil 27 är anordnad att under värmning av arbetsstycket utjämna eventuella tryckskillnader mellan den första 1 och andra behållaren 3 i det fall en skillnad i totaltryck mellan den första och andra behållaren skulle uppstå som medför att den första behållaren 1 riskerar att haverera.
Experiment har genomförts med olika utformning hos den uppfinningsenliga anordningen. Exempelvis har framgångsrika f-örsök utförts med följande dimensioner hos anordningen: Försök 1 Den första behållarens volym, V1=1.75 dm3, kanalens längd, L=100 mm och kanalens tvärsnittsdimensioner, B x t= 500 x 5 mm, vilket ger ett förhållande mellan kanalens längd och spaltbredd, L/t=20 och ett volymförhållande mellan den första behållaren och kanalens volym, V1/Vk=14.
Försök 2 Den första behållarens volym, V1=1S dm3, kanalens längd, L=25O mm och kanalens tvärsnittsdimensioner, B x t= 1000 x 5 mm, vilket ger ett förhållande mellan kanalens längd och spaltbredd, L/t=50 och ett volymförhållande mellan den första behållaren och kanalens volym, V1/Vk=12.
I OI 1 I n lo coin 00 I O 10 15 20 25 30 35 526 44.7 10 vid genomförande av det uppfinningsenliga förfarandet placeras ett arbetsstycke som önskas värmas, exempelvis för genomförande av en lödning, i en första behållare. I ett första steg spolas och fylls den första behållaren med en skyddsgas. Spolningens varaktighet anpassas efter arbetsstyckets geometriska komplexitet och kan vara allt från några få minuter till ett flertal timmar. Genom att behållaren spolas med en skyddsgas, såsom t.ex. argon, sänks partlaltrycket för kontaminationsämnet. Den med skyddsgas fyllda första behållaren placeras sedan i en andra behållare, företrädesvis en ugn, och i ett andra steg sänks kontaminationsämnets partialtryck i den första behållaren ytterligare genom att den andra behållaren, och därigenom den första behållaren, evakueras för skapande av ett vakuum inuti den första och andra behållaren. Luften pumpas alltså ut ur ugnen och skyddsgasen och kvarvarande kontaminationsämnen strömmar ut ur den första behållaren till den andra behållaren och vidare ut från den andra behållaren till omgivningen.
På detta sätt sänks dels totaltrycket, dels: t.ex. syrepartialtrycket i den första behållaren. Syre är ett ämne som vid värrnning av arbetsstycken utförda i vissa material så långt som möjligt bör minimeras i den till arbetsstycket omgivande atmosfären, eftersom syret annars kan reagera med materialet och bilda föreningar och/eller faser som ger oönskade egenskaper hos materialet. Andra exempel på kontaminationsämnen är olika kväveföreningar och gasformiga kolföreningar. Efter skapande av ett vakuum i den första behållaren kan den första behållaren och arbetsstycket placerat däri värmas upp i ugnen för att genomföra en önskad värmebehandling och/eller sammanfogning av olika komponenter hos arbetsstycket.
Vid försöken har en volym V2=0.5-1 m3 hos den andra behållaren använts. Givetvis är inte uppfinningen begränsad till volymen hos den andra behållaren, men en förhållandevis liten ugn är fördelaktig. En ugn med större volym som tenderar att utjämna syrepartialtrycket inne i den första behållaren kommer att kontaminera den första behållaren i större utsträckning än en ugn med mindre volym.
Fastän det kan vara fördelaktigt att såsom nämnt ovan först spola och fylla den första behållaren med skyddsgas och därefter placera denna i den andra behållaren, ska det framhållas att den första behållaren mycket väl skulle kunna placeras i den andra behållaren först och därefter spolas och fyllas med skyddsgas.
Givetvis är uppfinningen inte begränsad till de häri beskrivna utförandena av uppfinningen utan endast av de efterföljande patentkraven. När väl uppfinnings idé är 10 15 20 25 30 35 526 447 neon:- . n 11 känd torde ett flertal modifieringar inom ramen för uppfinningen vara uppenbara för en fackman på området. Exempelvis skulle i ett utförande av uppfinningen ett ventilsystem kunna användas i kombination med en kanal och dessa komponenter skulle kunna samverka så att vid öppnande av ventilen vid ett visst totaltryck i den andra behållaren kan kontamination av arbel:sstycket ändock motverkas genom att kontaminationsämnet efter att ha passerat ventilen måste passera via kanalen för att nå in i den första behållaren.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 526 447 12 ¿.. z PATENTK RAV 1. Förfarande för att vid värmning av ett arbetsstycke (2) motverka att arbetsstycket kontamineras av ett kontaminationsämne, innefattande att arbetsstycket placeras i en första behållare (1), kännetecknat därav, att i ett första steg den första behållaren (1) spolas och fylls med en skyddsgas, att den första behållaren (1) placeras i en andra behållare (3), att i ett andra steg den andra behållaren (3), och därigenom den första behållaren (1), evakueras för skapande av ett vakuum inuti den första och andra behållaren, för att under det första och andra steget reducera partialtrycket för nämnda kontaminationsämne i den första behållaren (1) innan arbetsstycket (2) värmes. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till den första behållaren (1) genom att kontaminationsämnet för att nå in i den första behållaren måste passera via en kanal (5). Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till den första behållaren (1) genom att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren måste passera via nämnda kanal (5) som har ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension (10) med en utsträckning i samma storleksordning som den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket (2) i kanalen (5) rådande atmosfären. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till den första behållaren (1) genom att 10 15 20 25 30 35 526 447 13 =-- kontaminationsämnet för att nå den första behållaren (1) måste passera via nämnda kanal (5) som har ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension (10) med en utsträckning som är mindre än den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket (2) i kanalen (5) rådande atmosfären. Förfarande enligt något av kraven 2-4, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till den första behållaren (1) genom att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren måste passera via nämnda kanal (5) vars utsträckning i längdled (11) är flera gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Förfarande enligt krav 5, kännetecknat därav, att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren (1) måste passera via nämnda kanal (5) vars utsträckning i längdled (11) är mer än 10 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Förfarande enligt krav 5, kännetecknat därav, att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren (1) måste passera via nämnda kanal (5) vars utsträckning i längdled (11) är mer än 50 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (S). Förfarande enligt krav 5, kännetecknat därav, att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren (1) måste passera via nämnda kanal (5) vars utsträckning i längdled (11) är mer än 100 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Förfarande enligt något av kraven 2-8, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till den första behållaren (1) genom att kontaminationsämnet för att nå den första behållaren måste passera via nämnda kanal (5) vars volym är anpassad till den första behållarens volym så att volymförhållandet (VI/VR) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 20. 10 15 20 25 30 35 10. 11. 12. 13. 14. 15. 526 447 14 Förfarande enligt något av kraven 2-8, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från (3) till kontaminationsämnet för att nå den första behållaren måste passera via den andra behållaren den första behållaren (1) genom att nämnda kanal (5) vars volym är anpassad till den första behållarens volym så att volymförhållandet (VI/VK) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 15. Förfarande enligt något av kraven 2-8, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) motverkas transport av nämnda kontaminationsämne från den andra behållaren (3) till kontaminationsämnet för att nå den första behållaren måste passera via den första behållaren (1) genom att nämnda kanal (5) vars volym är anpassad till den första behållarens volym så att volymförhållandet (VI/Vk) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 10. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att vid evakuering av den första och den andra behållaren (1, 3) öppnas en ventil (26) hos den första behållaren (1) för upprättande av en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren och den andra behållaren, vilken ventil (26) slutes efter genomförd evakuering. Förfarande enligt krav 1 eller 12, kännetecknat därav, att vid värmning av arbetsstycket (2) öppnas en ventil (27) hos den första behållaren (1) vid ett totaltryck i den andra behållaren (3) överskridande ett förbestämt värde, eller vid en tryckskillnad mellan den första och andra behållaren överskridande ett förbestämt värde, för att motverka att den första behållaren (1) pressas Sammafl. Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att den första behållaren (1) fylls med skyddsgasen innan den placeras i den andra behållaren (3). Förfarande enligt något föregående krav, kännetecknat därav, att styckegods (13) placeras i den första behållaren (1) för tillhandahållande av ytor för infångande av nämnda kontaminationsämne genom en reaktion mellan kontaminationsämnet och styckegodsets (13) ytor. 10 15 20 25 30 16. 17. 18. 19. 20. 526 447 15 Förfarande enligt krav 15, kännetecknat därav, att sådant styckegods (13) placeras i en första kammare (15) hos den första behållaren (1) så att detta styckegods (13) är avskilt från arbetsstycket (2) som är anordnat i en andra kammare (16) hos den första behållaren (1), varvid den första kammaren (15) och den andra kammaren (16) hos den första behållaren står i atmosfärisk förbindelse med varandra. Förfarande enligt något av kraven 2-11 eller 15-16, kännetecknat därav, att styckegods (13) placeras i kanalen (5) för att skapa ytor för infångande av nämnda kontaminationsämne genom en reaktion mellan kontaminationsämnet och styckegodsets (13) ytor. kännetecknat därav, att Förfarande enligt något föregående krav, arbetsstycket (2) värmes för lödning av arbetsstycket. Anordning lämplig för användning vid genomförande av ett förfarande enligt något av kraven 1-18 för att vid värmning av ett arbetsstycke (2) motverka att arbetsstycket kontamineras av ett kontaminationsämne, varvid anordningen innefattar en första behållare (1) för inhysande av arbetsstycket (2), vilken första behållare (1) är avsedd att placeras i en andra behållare (3) vid värmning av arbetsstycket (2), varvid den första behållaren innefattar ett första medel (4) för införsel en skyddsgas och ett andra medel (5) för upprättande av en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren (1) och den andra behållaren (3) för att genom evakuerlng av den andra behållaren, och därigenom den första behållaren, skapa ett vakuum inuti den första och andra behållaren och reducera partialtrycket för nämnda kontaminationsämne i den första behållaren (1) innan arbetsstycket (2) värmes, kännetecknad därav, att anordningen innefattar styckegods (13) för tillhandahållande av ytor för infångande av nämnda kontaminationsämne genom en reaktion mellan kontaminationsämnet och styckegodsets (13) ytor. Anordning enligt krav 19, kännetecknad därav, att förbindelsemedlet är en kanal (5). 10 15 20 25 30 35 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 526 447 16 Anordning enligt krav 20, kännetecknad därav, att kanalen (5) har ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension (10) med en utsträckning i samma storleksordning som den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket (2) i kanalen (5) rådande atmosfären. Anordning enligt krav 20, kännetecknad därav, att kanalen (5) har ett tvärsnitt uppvisande åtminstone en dimension (10) med en utsträckning som är mindre än den medelfria väg kontaminationsämnet har i den vid värmning av arbetsstycket (2) i kanalen (5) rådande atmosfären. Anordning enligt något av kraven 20-22, kännetecknad därav, att kanalen (5) har en utsträckning i längdled (11) som är flera gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Anordning enligt krav 23, kännetecknad därav, att kanalen (5) har en utsträckning i längdled (11) som är mer än 10 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Anordning enligt krav 23, kännetecknad därav, att kanalen (5) har en utsträckning i längdled (11) som är mer än 50 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Anordning enligt krav 23, kännetecknad därav, att kanalen (5) har en utsträckning i längdled (11) som är mer än 100 gånger större än utsträckningen hos åtminstone en tvärsnittsdimension (10) hos kanalen (5). Anordning enligt något av kraven 20-26, kännetecknat därav, att kanalens (5) volym är anpassad till den första behållarens (1) volym så att volymförhållandet (Vl/Vk) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 20. Anordning enligt något av kraven 20-26, kännetecknat därav, att kanalens (S) volym är anpassad till den första behållarens (1) volym så att volymförhållandet (Vl/Vk) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 15. 10 15 20 25 30 35 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 526 447 17 Anordning enligt något av kraven 20-26, kännetecknat därav, att kanalens (5) volym är anpassad till den första behållarens (1) volym så att volymförhållandet (VI/Vr) mellan den första behållarens volym (V1) och kanalens volym (Vk) är mindre än 10. Anordning enligt krav 19, kännetecknat därav, att anordningen innefattar en ventil (26) anordnad hos den första behållaren (1) för att vid evakuering av den första och den andra behållaren upprätta en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren (1) och den andra behållaren (3). Anordning enligt krav 19 eller 30, kännetecknat därav, att anordningen innefattar en ventil (27) anordnad hos den första behållaren (1) för att vid ett totaltryck i den andra behållaren (3) överskridande ett förbestämt värde, eller vid en tryckskillnad mellan den första och andra behållaren överskridande ett förbestämt värde, upprätta en atmosfärisk förbindelse mellan den första behållaren (1) och den andra behållaren (3) för att motverka att den första behållaren pressas samman vid värmning av arbetsstycket (2). Anordning enligt krav 19, kännetecknad därav, att sådant styckegods (13) är anordnat inuti den första behållaren (1). Anordning enligt krav 32, kännetecknad därav, att anordningen innefattar ett medel (14) för att avdela den första behållaren (1) i en första kammare (15) och en andra kammare (16) för placering av sådant styckegods (13) i den första kammaren (15) så att styckegodset (13) är avskilt från arbetsstycket (2) som är anordnat i den andra kammaren (16) under det att den första kammaren (15) och den andra kammaren (16) hos den första behållaren (1) står i atmosfärisk förbindelse med varandra. Anordning enligt något av kraven 20-29, kännetecknad därav, att sådant styckegods (13) är anordnat i kanalen (5). Anordning enligt något av kraven 20-29, kännetecknad därav, den första behållaren (1) innefattar en låda (6) och ett lock (7) anordnat på lådan så att kanalen (5) är bildad mellan locket (7) och lådan (6). 10 526 447 18 36.Anordning enligt något av kraven 20-29, kännetecknad därav, att kanalen (5) är utformad som en långsträckt kolonn. 37.Anordning enligt något av kraven 20-29, kännetecknad därav, att kanalen (5) är utformad som en långsträckt serpentinformad slinga. 38. Anordning enligt något av kraven 19-37, kännetecknad därav, att det första medlet är en ventil (4) för införsel av en skyddsgas till den första behållaren (1). 39. Anordning enligt något av kraven 19-38, kännetecknad därav, att den andra behållaren är en ugn (3). u noooøo
SE0301192A 2003-04-23 2003-04-23 Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke SE526447C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0301192A SE526447C2 (sv) 2003-04-23 2003-04-23 Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke
JP2006508032A JP4864696B2 (ja) 2003-04-23 2004-04-22 工作物の汚染を抑える方法および装置
EP04728999A EP1620197B1 (en) 2003-04-23 2004-04-22 Method for inhibiting contamination of a workpiece
AT04728999T ATE435065T1 (de) 2003-04-23 2004-04-22 Verfahren zur verhinderung der verunreinigung eines werkstücks
PCT/SE2004/000624 WO2004094057A1 (en) 2003-04-23 2004-04-22 Method and device for inhibiting contamination of a workpiece
DE602004021794T DE602004021794D1 (de) 2003-04-23 2004-04-22 Verfahren zur verhinderung der verunreinigung eines werkstücks
RU2005135971/02A RU2358018C2 (ru) 2003-04-23 2004-04-22 Способ и устройство для уменьшения степени загрязнения обрабатываемых деталей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0301192A SE526447C2 (sv) 2003-04-23 2003-04-23 Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0301192D0 SE0301192D0 (sv) 2003-04-23
SE0301192L SE0301192L (sv) 2004-10-24
SE526447C2 true SE526447C2 (sv) 2005-09-20

Family

ID=20291105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0301192A SE526447C2 (sv) 2003-04-23 2003-04-23 Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4864696B2 (sv)
SE (1) SE526447C2 (sv)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143304A (en) * 1974-10-11 1976-04-14 Aanorudo Gurei Robaato Gaibugasuryu nyoru saatsushinkujokenkadeseihin oshorisuru hoho
JPS565919A (en) * 1979-06-27 1981-01-22 Kawasaki Steel Corp Operating method for vacuum annealing furnace
JPS5947650A (ja) * 1982-09-10 1984-03-17 Fujitsu Ltd 割込み制御方式
JPS59172756A (ja) * 1983-03-22 1984-09-29 Nec Corp 半導体装置
JPS61107091A (ja) * 1984-10-26 1986-05-24 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 加工材料容器
JPS6280199A (ja) * 1985-10-04 1987-04-13 防衛庁技術研究本部長 パイロット誘導振動防止装置
JPH07113519B2 (ja) * 1987-03-28 1995-12-06 株式会社島津製作所 真空焼結炉
JP2799172B2 (ja) * 1988-08-30 1998-09-17 日本真空技術株式会社 真空熱処理炉
JPH03130317A (ja) * 1989-06-29 1991-06-04 Ulvac Japan Ltd 多室型真空熱処理炉を構成する各室の清浄度維持方法
JP2708569B2 (ja) * 1989-09-20 1998-02-04 株式会社日立製作所 真空装置の脱ガス方法及び脱ガス装置
JP2001050669A (ja) * 1999-08-11 2001-02-23 Daido Steel Co Ltd 真空熱処理炉

Also Published As

Publication number Publication date
SE0301192L (sv) 2004-10-24
JP2006524293A (ja) 2006-10-26
JP4864696B2 (ja) 2012-02-01
SE0301192D0 (sv) 2003-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108431941B (zh) 半导体系统中的湿度控制
US5391035A (en) Micro-enviroment load lock
KR20100102616A (ko) 기판의 오염물을 제어하기 위한 방법 및 장치
TWI318242B (en) Thin film deposition apparatus and thin film deposition method
CA2076334C (en) Ambient-free processing system
TW200606083A (en) Apparatus for replacing gas in storage container and method for replacing gas therewith
US20150211114A1 (en) Bottom pump and purge and bottom ozone clean hardware to reduce fall-on particle defects
JP2006310561A (ja) 真空処理装置および真空処理方法
KR20010110678A (ko) 제품을 운반하기 위한 방법 및 장치
JP4707139B2 (ja) 減圧処理装置及び減圧処理方法
JP3853487B2 (ja) 連続式熱処理炉
SE526447C2 (sv) Förfarande och anordning för att motverka kontamination hos ett arbetsstycke
TW201303067A (zh) 原料氣體產生裝置
US9387535B2 (en) Apparatus and method for safely depressurizing milling vials
US20230343584A1 (en) Gas curtain device and gas permeable assembly
EP3239066A1 (en) Resin container and resin container-covering device
RU2358018C2 (ru) Способ и устройство для уменьшения степени загрязнения обрабатываемых деталей
US7410547B2 (en) Method and device for inhibiting contamination of a workpiece
US20220065533A1 (en) Systems, devices, and methods for purifying atmosphere in a vacuum furnace
US5456951A (en) Thermal spray coating chamber and method of using same
JP6025239B2 (ja) 搬送容器及び搬送容器扉のシール部材
EP0628990A1 (en) Heat treatment apparatus
JP3810762B2 (ja) 不活性雰囲気試験装置
CN118140095A (zh) 用于制药或生物技术过程的机器,用于实现机器的组件和方法
WO2013124535A1 (en) Apparatus for processing substrates

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed