1 Изобретение относитс к натасенйю покрытий и может быть испопьэовано д попучени покрытий ипи овободных конце сатоБ в виде фопьг путем испаренТШ и вюнденсации материапа в вакуумво Физичесжие свойства р да метаппов таковы, что при давпении в ваку адной камере ( Па), peo&jcoa№,;oivi дд ведени процесса, у них отсутствует жац ка фаза и испарение приходитс вести из твердой фазы, К таким метапдам относитс , в частности, , Это во многи случа х ведет к засореншо кондансага частицами Неиспардашегес I метаппа. окислами с поверхности испар емого ме тапгш и ухудшению физико-механических свойств конденсата Дгг подучени51 качес венных: покрытий такой слатеркап расплав п ют под давлением, при котором существует жидка фаза мета nnaf, подают его в жидком виде к испаритепьному элементу в вакуумном объеме и перевод в паровую фазу, попуча такик- образом качественный конденсат с корошньтц физико-механическигли свойствами. Известно устройство дп испарени м метвта в вакууме, содержащее испаритель , трубопровод, питатель расппавпенно 1ХЭ металла, перекачивающей насос н рао положенный на oпpeдeлeнvюй высоте от вакуумной камеры дополнительный итатель с посто нным фовнем расппава 1 Недостатка -, указанного устройства вл ютс наличие контакта расплавпенно-го металла и тигл с атмосферным воздухом и отсутствие возможности интенсивного охлаждени тигл по окончании рабочего цикла. Наиболее блкзким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл испарени матертпа, содержащее испаритель, питатель испарител жидкие расплавом с тиглем, соединенным трубо проводом с испарителем, нагреватепь, распопоженный с наружной части тигтш, систему подачи инертного газа, соединенную с питатепем, и откачную сксте.,. му С2 1 Недостатком устройства вл етс , -ait ка производительность, из-за отсутстви возможности интенсивного охлаждени резервуара с рапппавленным метапггом после окончани рабочего иикпа и oQtf единени Б оаном откачиааемом объеме испарительного устройства и устройства питани испарител расппавпенныы ы&таллом . Это удлин :ет межиикловый период и значитешьно снижает производитегьь ность устройства. Известное устройство 342 требует хорошей герметизации внутреннего объема устройства питани -с тем, чтобы подаваемый в него газ не проникал в вакууьдный объем устройства. При загрузке устройства новой пориией металла гермет заци каждый раз нарушаетс . KpOfvie Torci. уплотнение работает при . температура расплавленного металла. Такого рода ;герметйзаии трудоемка в эксплуатаци и спожш в изготовлении. Раэг-Эрме гизади и герметизаци устройства ьдежду рабочгими циклами требует увеличени межии5 ловогч) времени и приводит к. даиькейа{ему снижению производитепькости ус трюйства Цепь изобретени повышение прои:эводйтепькости путем сокращени времени о;С1за,-кдени нагревател . ПоставпенЕш цель достигаетс тем, . что а устройстве дл испарени материа- па, содержащем испаритель, питатель иопаритеп жишсш 1 расплавом с тиглем, соединенным трубопроводом с испарителем, н)греватепь, расположенным с наружной част к :гигл , систему подачи инертного газа,, соединенную с питателем, откачную систему, читатель выполнен в виде двух камер, герметично отделенных одна от друрэй,, и соединенных с откачной систеьлой , Е одной камере расположена „эыутрендап часть тигл , а в другой- его наружна часть. Внутренн часть тигл снабжена теппо зопированной свободно лежащей крышкой« , Выполнение питател в виде двух камер, герметично отделенных одна от друг-ой, позвол ет разделить пространство вокруг тигл на две зоны, изолированные одаа от другой и от вакуумной камеры. При этом вкамере наружной Ч|3,сти тигп размещаетс нагреватель и гфк рабочем цикле здесь поддерживаетс вакуум, чго создает хорошие услови работе нагрг вател и тигли и обеспечивает эффективное использование экранновакуумной/тепловой изол ции от водоохпал даеьлых стенок камеры. В режиме рхлаждени в эту зону подаетс инертный газ aproHj что создает возможность HHfcHCHBHOix конвективного охлаждени тиггш, значительно сокраща межиикловый период обслуживани устройства, что увеличаваег производительность устройства, При обычном обслуживании устройства (загрузке .металла, нагреве, рабочем и кпв:; охлаждении) камера в вкешней : стороной изолирована от воздуха. Отсутствие контакта с кислородом знач гепьно увепичивает допговечность на- греватепьных эпементов и гигп , упрощает обспуживание устройства. В камере с внутренней cTopoia.i тиггш давпение инертного газа (аргона) поддерживаетс посто нно таким же что и в тигпе. Это позвошиет испопьзовать свободно лежащу на тигле теплоизолированную крышку, ко тора обеспечивает достаточную теплоизол цию верхней крышки камеры от ТИР п и ограничивает проникновение паров металла в камеру. Пары металла, например магни , проникающие через щель между теплоизолированной крышкой и верхним фланцем, конденсируютс на внутренней поверхности водрохлаждаемой крышки камеры, откуда конденсат легко удал етс при обслуживании устройства. При загрузке тигл новой порцией метал ла тигл легко снимаетс , не требуетс частотой смены уплотн ющих элементов, что значительно облегчает И упрощает обслуживание устройства, ведет к повышению производительности На чертеже изображено устройство, поперечный разрез. Устройство содержит испаритель 1, расположенный в вакуумной камере 2 и соединенный прогреваемым трубопроводо 3 подачи жидкого металла 4 с воронкообразным тиглем 5, размещенным в пин тателе 6. Тигель размещаетс на диагфрагме 7, установленной вакуумппотно вокруг него и опирающейс на фланец питател . Сверху тигель закрыт теплоиз лированной свободно лежащей крышкой 8 Диа4рагма делит питатель на две герме тичные камеры 9 и 10, котор.1е соед н нены через патрубки 11 и 12 с вакуумными насосами откач1юй системь (не показаны). С системой (не показана) по дачи инертного газа (аргона) камеры соединены через патрубки 13 и 14. Водо охлаждаема крышка 15 питател опираетс на фланец диафрагк№1. В камере с внешней стороны тигл расположен сво--. бодно вис щий на водоохлаждаемых опорах - токоподводах 16 нагреватель 17, охватывающий кругом тигель. Нагревательные элементы в виде планок 18, изготовленные из материала типа композит углерод-углерод, соединены в нижней части в кольцо 19 и собраны по схеме звезда. В предлагаемой конструкции нагревагелл переменный подвод мощности выполн етс по высоте тигл . Максимал1 на мощность подводитс снизу. От водоохлаждаемого корпуса питател нагреватель изопирован с помощью листов &кра но-вакуумной изол ции 2О. Устройство закреплено на вертикальной колонне 21 так, что крышка питател с помощью механизма 22 может подниматьс вверх и поворачиватьс вокруг оси колонны, а нижн часть питател (днтде) с помощью устройства 23 может опускатьс вниз и также поворачиватьс , вокруг оси колонны Испаритель снабжен термопарой 24, измер ющей его температуру и включенной в систему регулировани расхода жидкого металла путем изменени давлени аргона над расплавленным металлом в тигле, Устройство работает следующим образом . Через патрубки 11 и 12 производитс вакуумирование камер 9 и 1О. Через щели между тиглем 5 и свободно лежащей кгышкой 8 при этом производитс вакуумирование внутренней полости тигл 5. Затем в камеру 9, а следовательно, и в тигель 5 подаетс через патрубок 13 аргон до давлени 25 мм рт.ст. Включаетс нагреватель 17 и производитс расплавление металла 4. Затем включаетс нагрев трубопровода 3 и испарител - 1. Когда все системы выведены на рабочий уровень температур, увеличиваетс давление аргона в камере 9 и тигле 5 и жидкий металл 4 подаетс в испаритель 1. В дальнейшем расход металла 4. регулируетс давлением над расплавленным металлом 4 так, чтобы при постоинной мощности, подводимойк испарителю 1, обеспечить посто нство его температуры, котора измер етс термопарой 24. В течение . -всего времени разогрева металла 4 и -рабочего цикла иохарени в камере IQ, где расположен нагреватель 17, поддерживаетс вакуум. В этих услови х экранно-вакуумна изол ци 2О хорошо изолирует тигель 5 и и нагреватель 17 , от потерь тепла. После окончани цикла вь;кгтючаетс нагрев испарител 1, трубопровод 3 и отключаетс нагреватель 17. После застывати металла 4 в трубопроводе 3 через патрубки 13 и 14 в камеры 9 и 10 подаетс аргон под давлением, близким к атмосферному. При таком давлении экранно-вакуукпт изол ци 2О не работает и начинаетс интенсивный теплообмен охлаждаемым корпусом питател б и тиглем 5 в результате конвективного движени аргона. Легко Может быть использовано также принудительна циркул ци артюна с по . мощью встраиваемого вентил тора. После охлаждени тигп 5 патруСюк 111 The invention relates to natusheniyu coatings and can be used to populate coatings from the open end of satOB in the form of flesh by evaporated TS and vyundensatsii material in vacuum. Physical properties of a series of metapps are such that under pressure in the vacuum chamber (Pa), peo & jcoa№, oivi dd process, they lack a liquid phase and evaporation comes from the solid phase. These metapads include, in particular, This in many cases leads to noncontaminant I metafluid particles being clogged. oxides from the surface of the evaporated methane and the deterioration of the physicomechanical properties of condensate DGG of the following quality: coatings such a slurry melt are melted under pressure, in which there is a liquid phase methnnaf, it is supplied in a liquid form to a vaporized element in a vacuum volume and converted into vapor phase, such as qualitative condensate with good physical and mechanical properties. It is known a device dp evaporating a mAm in vacuum, containing an evaporator, a pipeline, a feeder raspavatno 1HE metal, a transfer pump located at a specific height from the vacuum chamber, an additional test with a constant fovnem rasppava 1 Disadvantage - this device is melt contact. metal and crucible with atmospheric air and the absence of the possibility of intensive cooling of the crucible at the end of the operating cycle. The most sophisticated to the proposed technical essence is a device for the evaporation of the material containing an evaporator, an evaporator feeder liquid melt with a crucible, a pipe connected to the evaporator wire, a heat source, an external gas supply system, an inert gas supply system, and an exhaust gas .,. Mu C2 1 The disadvantage of the device is, -ait performance, due to the lack of the possibility of intensive cooling of the tank with rappavat metagggom after the end of the workflow and the oQtf of the unanimous volume of the evaporating device and the evaporator power supply unit raspavapennyy and thall. This is an elongation: it is between the inter-period and significantly reduces the performance of the device. The known device 342 requires a good sealing of the internal volume of the power supply device so that the gas supplied to it does not penetrate into the vacuum volume of the device. When the device is loaded with a new pory metal, the hermetic seal is broken each time. KpOfvie Torci. seal works at. molten metal temperature. This kind of sealing is laborious and difficult to manufacture. Raeg-Erme gizadi and sealing the device with working cycles requires an increase in time and leads to a reduction in production performance of the invention Increasing the production: reduction by reducing the time about; C, for the heater load. The goal is achieved by,. What about a device for evaporation of a material containing an evaporator, a feeder ioparitep zhishssh 1 melt with a crucible connected by a pipeline with an evaporator, n) a heating device located at the outer part to: giglome, an inert gas supply system, connected to the feeder, an evacuation system, the reader is made in the form of two chambers, hermetically separated one from the druray, and connected to the pumping system, one camera is located in the outgoing portion of the crucible, and in the other, its outer part. The inner part of the crucible is equipped with a tepopo-plated free-standing lid. Performing the feeder in the form of two chambers, sealed one from the other, allows the space around the crucible to be divided into two zones, isolated from the other and from the vacuum chamber. At the same time, an external chamber | 3, the crucible is located in the heater and the ffc operating cycle is maintained vacuum, which creates good conditions for the load and the crucibles and ensures efficient use of the screen-vacuum / thermal insulation from the water walls of the chamber. In cooling mode, the inert gas aproHj is supplied to this zone, which makes it possible for HHfcHCHBHOix to convectively cool the gas, significantly reducing the intercycle period of the device’s maintenance, which increases the device’s performance. During normal maintenance of the device (metal loading, heating, operating and HPC cooling) the camera inside: side insulated from air. The lack of contact with oxygen significantly increases the stability of heating and hype episodes, simplifies the discussion of the device. In a chamber with an internal cTopoia.i, the pressure of the inert gas (argon) is kept the same as in the tigpe. This allows the use of a thermally insulated lid lying loosely on the crucible, which ensures sufficient thermal insulation of the upper lid of the chamber from TIR n and limits the penetration of metal vapors into the chamber. Vapors of metal, such as magnesium, penetrating through the gap between the heat-insulated lid and the upper flange, condense on the inner surface of the water-cooled chamber lid, from which condensate is easily removed when servicing the device. When the crucible is loaded with a new portion of metal, the crucible is easily removed, the frequency of changing the sealing elements is not required, which greatly simplifies and simplifies the maintenance of the device, leads to an increase in productivity. The drawing shows the device, a cross-section. The device contains an evaporator 1 located in a vacuum chamber 2 and connected by a heated pipeline 3 supplying liquid metal 4 to a funnel-shaped crucible 5 placed in a pin-plate 6. The crucible is placed on the diaphragm 7 installed around it and attached to the flange of the feeder. From above, the crucible is closed with a heat-insulated free-lying lid 8. The diag ram divides the feeder into two hermetic chambers 9 and 10, which are connected via nozzles 11 and 12 with vacuum pumps pumping out the system (not shown). With the system (not shown) for supplying inert gas (argon) the chambers are connected via nozzles 13 and 14. The water-cooled lid 15 of the feeder rests on the diaphragm flange 1. In the chamber on the outside of the crucible there is a ship. floating on the water-cooled supports - current leads 16, heater 17, covering a crucible. Heating elements in the form of strips 18, made of a material of the carbon-carbon composite type, are connected in the lower part into a ring 19 and are assembled according to the star scheme. In the proposed design, the heated gel variable power supply is made along the height of the crucible. Maximum 1 power is supplied from below. The heater is isoped from the water-cooled case of the feeder using sheets & Krao-vacuum insulation 2O. The device is mounted on a vertical column 21 so that the feeder lid can be lifted up and rotated around the axis of the column using the mechanism 22, and the lower part of the feeder can be lowered downward using the device 23 and rotated around the axis of the column. measuring its temperature and included in the system for controlling the flow of liquid metal by changing the pressure of argon over the molten metal in the crucible. The device operates as follows. Via nozzles 11 and 12, chambers 9 and 1O are evacuated. Through the gaps between the crucible 5 and the loosely lying pulley 8, the inner cavity of the crucible 5 is evacuated. Then into the chamber 9 and, consequently, into the crucible 5, argon is supplied through the nozzle 13 to a pressure of 25 mm Hg. The heater 17 is turned on and the metal 4 is melted. Then the heating of the pipeline 3 and the evaporator -1 is turned on. When all systems are brought to the working temperature level, the pressure of argon in chamber 9 and crucible 5 increases and the liquid metal 4 is fed to the evaporator 1. Subsequently 4. is regulated by pressure over the molten metal 4 so that at a constant power supplied to the evaporator 1, to ensure the constancy of its temperature, which is measured by thermocouple 24. For. - the total time of heating of the metal 4 and the working cycle and shaking in the chamber IQ, where the heater 17 is located, is maintained vacuum. Under these conditions, screen-vacuum insulation 2O well isolates the crucible 5 and the heater 17, from heat loss. After the end of the cycle, the heating of the evaporator 1 is boosted, the pipeline 3 is turned off, and the heater 17 is turned off. At this pressure, the screen-vacuum insulation 2O does not work and the intensive heat exchange by the cooled body of the feeder b and crucible 5 begins as a result of convective movement of argon. Easily Artyun’s forced circulation can also be used. power of the built-in fan. After cooling tigp 5 patruSyuk 11
в камеру 9 подаетс атмосферный воздух крышка 15 поднимаетс и разворачиваетс на копонне 21 с помощью механизма 22. Снимаетс крышка 8 тигп 5 очища етс от шпаков и аапопн етс новой порцией металла. Внутренн попость крышки 15 камеры 6 очищаетс от метаппа, пар которого проник .через щепи между крышкой 8 и тигпем 5 в рабочем цикле и сконденсировапс да холодной поверхности крышки 15. В течение всего времени нормальной эксплуатации устройства в объем камеры 10 не попадает атмосферный воздух, что значительно увеличивает срок службы нагреватепь а 1х элементов 18 и 19, При ремонтных работах , замене нагревательными элемен1Х)в и т.п. корпус камеры 1,О опускаетс с помошьюустройства 23 и разворачиваетс . : вокруг оси колонны 21, обеспечива доступ к нагревателю 17, экранной шюл иии 20 и т.п. В случае выхода из стрю тигл 5, его разрушени расплавленный металл 4 вытекает в вакуумный объем камеры 9, соприкасаетс с водоохлаждае- atmospheric air is fed into chamber 9; lid 15 rises and unfolds on the tailpiece 21 by means of mechanism 22. The lid 8 is removed. The tigpe 5 is cleared from the sleeves and a new portion of the metal is dropped. The inside of the lid 15 of the chamber 6 is cleaned from the metapp, the vapor of which penetrated through the chips between the lid 8 and the tigpemes 5 in the working cycle and condensation on the cold surface of the lid 15. During the whole period of normal operation of the device, the volume of the chamber 10 does not get significantly increases the service life of heaters and 1x elements 18 and 19, during repair work, replacement of heating elements (1X) in, etc. The camera body 1, O, is lowered with the aid of the device 23 and is deployed. : around the axis of the column 21, providing access to the heater 17, on-screen display 20, etc. If the crucible 5 emerges from the structure, its destruction, the molten metal 4 flows into the vacuum volume of chamber 9 and comes into contact with water cooling.
мым корпусом и застывает. Отсутствие контакта расплавленногх металла 4, например магни , с атмосферным воздухом предотвращает возможность возникновени пожароопасной или другой ситуации, угрожающей безопасности людей.my case and freezes. The absence of molten metal 4, such as magnesium, in contact with atmospheric air prevents the possibility of a fire hazard or other situation threatening the safety of people.
Предлагаемое устройство позвол ет повысить производительность на 25%, причем 2О% повышени производительности достигаетс путем сокращени; меж циклового периода и 5% в результате уменьшени времени при ремонтных и профилактических работах.The proposed device allows an increase in productivity of 25%, with a 2O% increase in productivity achieved by reducing; between the cycle period and 5% as a result of reduction of time during the repair and maintenance work.
Врем охлаждени тигл в базовом объекте составл ет 6 ч, а в предполагаемом устройстве сокращаетс в 5 раз, поскольку охлаждение тигл происходит в среде,аргона при давлении,, близком к атмосферному, и оптимально созданных конвективных потоках. Повышаетс срок службы нагревательных элементовИ на|дежность работы устройства. Предлагаемое устройство позвол ет примен ть графитовые нагреватели и повысить КПД устройства с 4О до 7О%.The cooling time of the crucible in the base object is 6 hours, and in the proposed device it is shortened by 5 times, since the cooling of the crucible occurs in a medium of argon at a pressure close to atmospheric and optimally created convective currents. The service life of the heating elements increases and the reliability of the operation of the device. The proposed device allows the use of graphite heaters and increases the efficiency of the device from 4O to 7O%.