UA71572C2 - Електронно-променевий пристрій для нанесення покриття на вироби конденсацією із парової фази - Google Patents

Abstract

Електронно-променевий пристрій (10) для нанесення покриття конденсацією із парової фази (ЕПНПКПФ) та спосіб його використання для нанесення покриття (наприклад, керамічного теплоізоляційного покриття) на виріб (20). Пристрій (10) ЕПНПКПФ взагалі включає покривну камеру (12), що функціонує в умовах підвищених температур та субатмосферних тисків. Електронно-променева пушка (30) проектує електронний промінь (28) в покривну камеру (12) та на розташований в ній покривний матеріал (26), розплавлюючи та випаровуючи його при цьому. Виріб (20) підтримується в покривній камері (12) таким чином, щоб пари покривного матеріалу (26) осаджувались на виробі (20). Продуктивність пристрою ЕПНПКПФ (10) збільшується за рахунок монтування в пристрої (10) тигля (56), який підтримує покривний матеріал (26) та має форму з можливістю охолоджуватись достатньо ефективно для зниження швидкості зростання робочої температури покривної камери (12).

Description

Опис винаходу

Ця заявка використовує пріоритет попередньої заявки на видачу патенту США за номером 60/147,235, 2 поданої 4 серпня 1999 року.

Цей винахід взагалі стосується електронно-променевого пристрою для нанесення покриття конденсацією із парової фази. Зокрема, цей винахід спрямовано на створення такого пристрою для нанесення покриття, з можливістю нанесення керамічних покриттів на деталі, наприклад теплоізоляційних покриттів на деталі із жароміцного сплаву газотурбінних двигунів. 70 Вищі робочі температури для газотурбінних двигунів постійно досліджуються для збільшення їх продуктивності. Однак, по мірі збільшення робочих температур термін дії деталей двигуна, що працюють в умовах високої температури, теж повинен відповідно збільшуватись. В той час, як були досягнуті значні переваги при застосуванні жароміцних сплавів на основі заліза, нікелю та кобальту, окремо жароміцні здібності цих сплавів часто неадекватні для деталей, визначено розташованих в газотурбінному двигуні, наприклад 12 такому двигуні, як камера згоряння та форсажна камера. Спільним рішенням є виконання теплової ізоляції таких деталей для мінімізації їх робочих температур. З цією метою широке застосування знайшли теплоізоляційні покриття (ТІП), нанесені на зовнішні поверхні деталей, що працюють при високих температурах.

Для ефективності теплоізоляційні покриття (ТІП) повинні мати низьку теплопровідність та легко приставати до поверхні деталей. Застосовуються різні керамічні матеріали як ТІП, зокрема, диоксид цирконія (20 5), що стабілізується окисом іттрія (У 203), магнезією (МоО) або іншими окисами. Такі спеціальні матеріали широко застосовуються в цій галузі техніки, оскільки вони легко осаджуються при нанесенні покриття плазменим напиленням або конденсацією парової фази. Прикладом останньої є електронно-променеве нанесення покриття конденсацією парової фази (ЕПНПКПФ), при якому виробляється теплоізоляційне покриття, що має стовбурну зернисту структуру, підоснова якої має можливість розширюватись, не викликаючи при цьому пошкоджуючих с стресів, що призводять до скалювання, і цим підвищують допустимий рівень деформації. Прилипання ТІП до Ге) деталі часто в подальшому зміцнюється наявністю металевого з'єднувального покриття, такого як дифузійний алюмінід або стійкий до окислення сплав, такий як МОАТУ, де М це залізо, кобальт та/або нікель.

Способи виробництва ТІП шляхом ЕПНІКПФ взагалі включають попереднє нагрівання деталі до прийнятної температури для нанесення покриття та потім занурення деталі в нагріту покривальну камеру, в якій с підтримується тиск приблизно 0,005мбар. Вищих тисків уникають тому, що керування електронним променем є - важким при тисках вище приблизно 0,005мбар, при цьому помічається хаотичний процес при тиску в покривній камері вище 0,01Омбар. Крім того, вважають, що термін з дії нитки накалювання електронно-променевої пушки о буде знижено або пушку буде забруднено при тиску вище 0,005мбар. Деталь тримають поблизу із злитком о/р покривного керамічного матеріалу (наприклад, окисом цирконію, стабілізованим оксидом ітрію) та електронний промінь проектують на злиток таким чином, щоб розплавити поверхню злитка та виробити конденсат покривного - матеріалу для осадження на деталь.

Діапазон температур, в межах якого способи ЕПНІКПФ можна здійснювати, частково залежить від складу деталей та покривного матеріалу. Мінімально допустима робоча температура взагалі встановлюється для « забезпечення відповідного випаровування покривного матеріалу та його осадження на деталь, а максимально З допустима робоча температура взагалі встановлюється для уникнення пошкодження мікроструктури виробу. с Протягом всього процессу осадження температура в покривній камері продовжує рости за рахунок наявності

Із» електронного проміню та утворення розплавленого покривного матеріалу. В результаті процеси ЕПНІПКПФ часто починають виконувати при мінімально визначеній температурі та закінчують, коли температура покривної камери приблизно буде максимальною, з моменту досягнення якої покривну камеру, охолоджують та очищують для - 49 зняття покривного матеріалу, що осадився на внутрішні стінці: покривної камери. Сучасні пристрої ЕПНІПКПФ дозволяють вилучити покриті деталі із покривної камери та замінити попередньо нагрітими непокритими - деталями, не зупиняючи пристрій з метою створення безперервного режиму роботи. Безперервний режим роботи пристрою на протязі цього часу можна визначити терміном "кампанія" із більшою кількістю деталей, і-й належно вкритих протягом кампанії, що відповідає підвищеній продуктивності та економічній ефективності. -і 20 Виходячи із викладеного вище, зрозуміло, що існує потреба збільшити кількість деталей, що покриваються протягом однієї кампанії, знизити час, необхідний для введення та вилучення деталей із покривної камери, та їз знизити час, необхідний для проведення технічного обслуговування в пристрої між кампаніями. Однак, обмежені можливості прототипу цього винаходу часто призводять до відносно вузького діапазону прийнятних температур покриття, складності переміщення занадто гарячих деталей до покривної камери та із неї і також труднощів у 29 процесі виконання технічного обслуговування в сучасних пристроях ЕПНПКПФ. Згідно з цим для удосконалення

ГФ) пристроїв ЕПНІПКПФ та способів їх застосування постійно шукають нових осаджувальних покриттів, зокрема керамічних ,таких як ТВО. о Цей винахід спрямовано на створення електронно-променевого пристрою для нанесення покриття конденсацією парової фази (ЕПНІПКПФ) та способу використання цього пристрою для нанесення покриття 60 (наприклад, керамічного теплоізоляційного покриття) на виріб. Пристрої ЕПНПІКПФ згідно з цим винаходом взагалі включають покривну камеру, що функціонує в умовах підвищених температур (наприклад, принаймні 8002) та субатмосферного тиску (наприклад, в діапазоні від 107 до 5х10" мбар). Електронно-променева пушка використовується для проекції електронного променя в покривну камеру та на покривний матеріал, розташований усередині камери. Функція електронно-променевої пушки полягає в розплавленні та б5 випаровуванні покривного матеріалу. Крім того, в пристрій вмонтовано пристосування для підтримки виробу у середині покривної камери таким чином, щоб пари покривного матеріалу могли осаджуватися на виріб.

Згідно з цим винаходом продуктивність функціонування пристрою ЕПНІКПФ можна підвищити включенням або адаптацією однієї або декількох його властивостей та/або модифікацією способу його дії. Згідно із одним об'єктом винахід спрямовано на регулювання робочої температури завдяки наявності рефлекторів випромінення, що можуть пересуватися усередині покривної камери для збільшення або зменшення відбивального нагрівання виробів від розплавленого покривного матеріалу протягом покривальної кампанії.

Регулювання робочого тиску також є об'єктом даного винаходу, причому як відомо з практики за патентною заявкою США Реєстраційний Мо09/108,201, Кідпеу еї а). (передана тому ж уповноваженому агенту, що й даний /о винахід), робочий тиск може бути більше 0,010мбар при мінімальному впливі або його відсутності на функціонування та надійність електронно-променевої пушки та при мінімальних відхиленнях значень робочого тиску. Механічні та технологічні вдосконалення, спрямовані на виконання цього об'єкту винаходу, включають модифікації електронно - променевої пушки, покривної камери та способу спрямування та вилучення газів із пристрою. Крім того, перевагою цього винаходу є наявність форми електронного променя на покривному /5 матеріалі. Згідно із іншим переважним об'єктом винаходу для підтримки покривного матеріалу в покривній камері застосовується тигель, який переважно включає принаймні дві деталі, одна із яких оточує та утримує розплавлений покривний матеріал, а друга прикріплюється до першої деталі та оточує нерозплавлену частину покривного матеріалу. Обидві деталі утворюють між собою кільцевий канал, що щільно примикає до утворення розплавленого покривного матеріалу таким чином, щоб можна було досягти ефективного охолодження тиглю, 2о зменшуючи швидкість підвищення робочої температури усередині покривної камери.

Інший об'єкт винаходу спрямовано на обертовий магазин, що підтримує блок злитків покривного матеріалу під покривною камерою. Магазин індексується таким чином, щоб кожний блок із одного або більше злитків співпадав з апертурою (56) покривної камери (12) для послідовної подачі злитків у покривну камеру без переривання процессу осадження покривного матеріалу. с

Згідно із іншим переважним об'єктом винаходу пристрій включає поле індикації для спостереження за розплавленим покривним матеріалом усередині покривної камери. Для можливості фіксації занадто високих і) робочих температур усередині покривної камери поле індикації виконано рідинно-охолоджувальним та має стробоскопічний барабан з високою швидкістю обертання та ущільнювання магнітними частками для забезпечення високотемпературного вакуумного ущільнення стробоскопічного барабана. В іншому об'єкті цього с зо винаходу поле індикації забезпечує стереоскопічний огляд покривної камери, який можуть одночасно здійснювати один або більше операторів, затримуючи стереоскопічне бачення. -

Інші об'єкти та переваги цього винаходу будуть краще визначені в наступному детальному описі. ю

На фігурах 1 та 2 зображені, відповідно, план та вид спереду електронно-променевого пристрою для нанесення покриття конденсацією із парової фази, який використовують для осадження покривного матеріалу -- згідно із цим винаходом. ї-

На фігурах 3, 4 та 5 зображено поперечні перерізи по лінії 3-3 фігури 1 та пересувну платформу, яку застосовують згідно з одним об'єктом винаходу. На фігурах 6 та 7 більш детально, відповідно, зображено вид спереду та зверху поперечного перерізу переважних внутрішніх деталей покривної камери пристрою за фігурами 1 та 2. «

На фігурах 8 ти 9 порівняно форми спрямовуючих отворів електронно-променевої пушки згідно із прототипом ств) с та даним винаходом. . На фігурі 10 показано поперечний переріз тиглю, в якому розміщується злиток покривного матеріалу , а а електронний промінь проектується на поверхні тигля та злиток згідно із переважним виконанням цього винаходу.

На фігурі 11 зображено тигель фігури 10 в плані та переважні форми електронного променю на тигель та

ЗЛИТОК. -І На фігурі 12 зображено переважне розподілення інтенсивності форми електронного променя крізь поверхню злитка та тиглю, показаних на фігурах 10 та 11, відповідно. На фігурі 13 зображено переважне поле індикації - для спостереження за процессом усередині покривної камери пристрою, зображеного на фігурах 1 та 2. с На фігурах 14 зображено пульт керування для моніторингу та керування робочим процесом пристрою, 5р показаного на фігурах 1 та 2.

Ш- Пристрій 10 ЕПНПКПФ згідно із цим винаходом зображено в загальному вигляді на фігурах 1 та 2, а різні

Ге його деталі та відзнаки на фігурах 3-14. Пристрій 10 зокрема добре прилаштовано для осадження керамічного теплоізоляційного покриття на металеву деталь, призначену для експлуатації в несприйнятному термальному середовищі. Відомі приклади таких деталей містять сопла та лопаті турбін високого та низького тиску, кожухи, ов деталі камери згоряння, агрегати форсажної камери газотурбінних двигунів. Незалежно від того, що удосконалення, досягнуті цим винаходом, будуть надані описом процесу осадження керамічного покриття на (Ф, такого роду деталі, цей винахід можна застосовувати також для різних покривних матеріалів та деталей, що ка покриваються ними.

З метою ілюстрації цього винаходу пристрій 10 ЕПНІКПФ, показаний на фігурах 1 та 2, містить покривну бо камеру 12, пару камер попереднього нагрівання 14 та дві пари завантажувальних камер 16 та 18, розташованих так, що пристрій 10 має симетричну конфігурацію. Передні завантажувальні камери 16 розташовані на одній лінії із їх відповідними камерами 14 попереднього нагрівання, причому деталі 20, початково завантажені на грабельний механізм 22 в лівій завантажувальній камері 16, пересуваються в ліву камеру 14 попереднього нагрівання та, як показано на фігурі 1, в покривну камеру 12. При симетричній конфігурації пристрою 10, в той бе час як деталі 20, завантажені через передню ліву завантажувальну камеру 16, покриваються в покривній камері 12, друга партія деталей у передній правій завантажувальній камері 16 можуть попередньо нагріватись у правій камері попереднього нагрівання 14, третя партія деталей може завантажуватись у задню ліву завантажувальну камеру 18, а четверта партія деталей може бути вивантажена із правої задньої завантажувальної камери 18.

Отже, чотири стадії процесу можна виконувати одночасно за допомогою пристрою 10 ЕПНПКПФ згідно з цим винаходом.

Згідно з переважним варіантом виконання цього винаходу завантажувальні камери 16 та 18 монтуються до низькопрофільних пересувних платформ 24 таким чином, щоб завантажувальні камери 16 та 18 можна було вибірково вирівняти в одну лінію з їх камерами 14 попереднього нагрівання. Наприклад, при розташуванні передньої лівої завантажувальної камери 16 на одній лінії із передньою лівою камерою 14 попереднього 7/о нагрівання, щоб дозволити вставити деталі 20 у покривну камеру 12, задня ліва завантажувальна камера 18 відсувається від лівої камери попереднього нагрівання 14 так, щоб деталі могли одночасно завантажуватись та вивантажуватись із грабельного механізму 22 задньої завантажувальної камери 18. Крім того, кожна платформа 24 переважно має можливість пересуватись у позицію технічного обслуговування, в якій жодна із завантажувальних камер 16 та 18 не вирівнюватиметься в одну лінію із своєю камерою попереднього нагрівання 7/5 14 з метою створення доступу усередину завантажувальних камер 16 та 18 та камери 14 попереднього нагрівання для можливості їх очищення. Платформи 24 переважно підтримуються принаймні частково роликопідшипниками 44, вмонтованими в підлогу, хоча передбачено вживання і безліч інших підшипників. Кожна платформа 24 має низький профіль узвишшя (виступ над підлогою) не більше приблизно 2,5см із закругленим краєм (переважно 30 градусів від горизонталі), які разом практично виключають потенціал зчеплення оператора

З краєм платформи 24. Стаціонарні об'єкти навколо пристрою 10 переважно розташовують на відстані від країв платформ 24 для запобігання притискання оператора платформою під час зміни її положення. Як альтернативи до показаної конфігурації платформи, можна використовувати системи пересувних сегментів, які частково перекриваються або висуваються. Крім того, пересувні сегменти можуть ковзати під зафіксованою підвищеною платформою, оточуючи комплект її деталей. На закінчення окремі камери попереднього нагрівання можна сч об Встановити для завантажувальних камер 16 та 18 таким чином, щоб ці обидві камери та їх камери попереднього нагрівання були оточені пересувною системою платформ. і)

Як показано на фігурах 3-5, частина покривної камери 12 також переважно має конфігурацію, принадну для пересування відносно камери попереднього нагрівання 14 для того, щоб полегшити очищення середини камери 12 між покривальними кампаніями. Як видно на фігурі З, покривна камера 12 знаходиться у своїй робочій позиції с зо із полем 48 індикації, описаним більш детально нижче, вмонтованим в передню секцію камери 12. Як показано на фігурі 4, передня секція покривної камери 12 (а також магазин 102 із злитками, зв'язаний із покривною - камерою та описаний нижче) відсунута від решти деталей цієї камери 12 для можливості проходження ю пересувної робочої платформи 50, яка показана повернутою в робочу позицію на фігурі 5. В цій позиції робоча платформа 50 легко проходить усередину покривної камери 12. Показано, що платформа 50 з'єднана шарніром (787 52 з основою покривної камери 12, хоча передбачено застосування інших прийнятних структур. Платформа 50 ї- може мати конфігурацію, що відрізняється від показаної на фігурах 3-5, включаючи шарнірну сегментну конструкцію, товчкові диски та іншу запобіжну арматуру. Покривна камера 12, завантажувальні камери 16 та 18 та камери попереднього нагрівання 14 з'єднуються із клапанами (не показані), що створюють вакуумне ущільнення між цими камерами. Для максимізації розміру та кількості деталей 20, які можуть бути завантажені « між камерами 12, 14, 16, 18, клапани переважно мають мінімальний розмір приблизно 250мм, який значно з с більший, ніж попередньо прийнятий із практичних міркувань кваліфікованими фахівцями в цій галузі. За рахунок . того, що у покривних камерах 12, завантажувальних камерах 16 та 18 та камерах попереднього нагрівання 14 а повинен створюватись різний рівень вакуумного тиску та в деяких випадках вони пересуваються одна відносно другої , як було пояснено вище, клапани повинні мати здатність до численних циклів при відносно високому

Тиску. Розроблені ущільнення, принадні для цієї мети, відомі з рівня техніки і тому не обговорюються детально -І в цьому описі.

Посилаючись на фігури б та 7, покриття виконують в покривній камері 12 шляхом розплавлення та - випаровування злитків 26 керамічного матеріалу електронними променями 28, виробленими с електронно-променевими пушками З0 і сфокусованими на злитках 26. Інтенсивне нагрівання керамічного 5о матеріалу електронними променями 28 викликає плавлення поверхні кожного злитка 26, утворюючи ш- розплавлений керамічний матеріал, молекули якого випаровуються, конденсуються та осаджуються на

Із поверхнях деталей 20, виробляючи бажане керамічне покриття , товщина якого залежатиме від тривалості процесу покриття. Хоча на цих фігурах показано два злитки, в межі цього винаходу входить використання одного або більше злитків та їх випаровування за будь-який визначений період часу.

Покривні камери ЕПНІКПФ звичайно мають здатність підтримувати рівень вакууму приблизно 0,001мбар (приблизно 1х10ЗТор) або меньше. В прототипі до даного винаходу відкачується максимально 0,01Омбар, а

Ф, більш типово приблизно О,005мбар, для створення вакууму в покривній камері протягом процессу покриття; таке ко обмеження спричинено тим, що більш високий тиск, як відомо, викликає хаотичну дію ЕП пушки 30 та робить проблематичним регулювання електронних променів, припускаючи, що в результаті покриття буде другого бо Татунку. Крім того, можна з впевненістю сказати, що термін дії нитки накалювання пушки буде знижений або пушка буде забруднена при її експлуатації із значеннями тиску в покривній камері вище 0,005мбар. Однак, згідно із патентною заявкою США Мо09/108,201 Кідпеу еї аІ., що розглядається одночасно із даною та передана тому ж самому уповноваженому агенту, як і цей винахід, покривна камера 12 переважно експлуатується при більш вищих значеннях тиску, причому несподівано отримується керамічне покриття із покращеними 65 відшаруванням та протиударною стійкістю, а також прискорюється осадження покриття за рахунок більш високої швидкості випаровування злитків, ніж в прототипі.

Механічним насосом 31 можна відкачати покривну камеру 12, завантажувальні камери 16 та 18 та камери попереднього нагрівання 14 на попередній вакуум. Криогенний насос 32 відомого типу в даній галузі показано на фігурах 1 та 2, який застосовується як допоміжний при вакуумуванні покривної камери 12 до процесу

Випаровування. Крім того, на фігурах 1, 3, 4 та 5 показано дифузійний насос 34, відомий з рівня техніки, але модифікований дросельним клапаном 36 для регулювання робочого режиму насосу 34 згідно із цим винаходом.

Більш детально, дросельний клапан 36 активується між відкритою позицією (фігури 3) та закритою позицією (фігури 4 та 5), а також у проміжних позиціях. Переваги дросельного клапана 36 реалізуються, коли вакуум в покривній камері 12 підтримується на досить високому тиску, що застосовується згідно з цим винаходом. При 70 необхідності максимальної продуктивності робочого режиму дифузійного насосу 34 для вакуумування покривної камери 12 дросельний клапан 36 відкрито, як показано на фігурі 3. Для технічного забезпечення робочого процесу покривну камеру слід тримати при наміченому тиску (наприклад, О0,015мбар), настроюючи дросельний клапан 36 на пересування в попередньо визначену позицію дроселювання на деякій відстані від повністю закритої позиції, показаної на фігурах 4 та 5. Як показано на фігурі 1, окремі дифузійні насоси 38, подібно /5 оснащені дросельними клапанами (не показані), переважно застосовуються для вакуумування камер попереднього нагрівання 14, знов по причині того, що бажано підтримувати відносно високий тиск для виконання покриття згідно з цим винаходом. Механічні насоси 31 переважно включають з'єднання з детектором витоку 33 для виявлення витоку вакууму із системи з використанням гелію або іншого газу, який можна безпечно вводити через витоки в камерах 12, 14, 16, 18 або через з'єднане з ними обладнання.

Посилаючись знов на фігури 1 та 2, завантажувальні камери 14 та 16 взагалі мають повздовжню форму та обладнані завантажувальними дверми 40, через які завантажують деталі на грабельний механізм 22. Крім того, завантажувальні камери 16 та 18 обладнують прохідними дверима 42 до приводів (схематично показані на фігурі 1 позицією 46), які керують функціонуванням грабельного механізму 22. Точніше деталі 20, які підтримуються на граблях 22 , переважно обертаються та/або качаються в покривній камері 12 для сприяння бажаному сч ов розподіленню покриття по деталях 20. Прохідні двері 42 дозволяють оператору пристрою 10 швидко відрегулювати або перенастроен приводи 46 без втручання в робочий процес завантаження та вивантаження і) деталей із завантажувальних камер 16 та 18.

Посилаючись знов на фігури 6 та 7, внутрішній простір покривної камери 12 слід описати більш детально.

Для того, щоб вирішити вищезгадані проблеми стосовно керування електронними променями 28 та захисту ЕП с зо пушок ЗО при більш високих значеннях тиску, застосованих в цьому винаході, в процесі покриття були виконані певні удосконалення ЕП пушок 30 та покривної камери 12. Як видно на фігурі 6, гази - кисень та аргон вводять - в покривну камеру через вхід 54, розташований біля тиглів 56, що підтримують злитки 26 в покривній камері 12 ю та утримують в розплавленому стані керамічний матеріал, вироблений за допомогою електронних променів 28.

Швидкості потоків кисню та аргону індивідуально регулюють на основі наміченого робочого тиску та визначеного 87 парціального тиску кисню. Для зниження випадків коливання тиску в покривній камері час регулювання циклічної ї- реакції цих газів знижується шляхом фізичного розташування розподільчого клапана 58 для газів, який безпосередньо з'єднується із входом 54 одразу на виході покривної камери 12, як показано на фігурах 1 та 6.

Розташування розподільчих клапанів 58 так близько до покривної камери забезпечує несподіване значне покращення регулювання тиску, знижуючи коливання тиску в покривній камері 12 та знижуючи дислокації фокуса « та позиції електронних променів 28 на злитках 26. з с Для подальшого покращення фокуса та форми електронного променя ЕП пушки З0 відносно ізолюють від підвищеного тиску покриття в покривній камері 12 за допомогою конденсаційної бленди 52, яка уловлює з більшість надлишкового керамічного пару, що не осадився на деталі 20. Бленді 52 надана форма згідно з винаходом для визначення ділянки покриття деталей 20, в межах якої спеціально підтримується підвищений тиск, бажаний для виконання покриття. Для полегшення очищення пристрою між покривальними кампаніями -І бленда 52 переважно оснащена екранами 76 з можливістю її зняття та очищення за межами покривної камери 12. Переважно екрани 76 утримуються підпружиненими штифтами 78 замість нарізних кріплень для спрощення - вилучення екранів 76, якщо вони були вкриті шаром покривного матеріалу на прикінці кампанії. Хоча взагалі це с ускладнює процес, конденсаційна бленда повністю виймається та замінюється іншою блендою 52. Оскільки бленда 52 оточує деталі 20, як видно на фігурі 6, потрібна апертура 62 для кожного електронного променя 28

Ш- крізь бленду 52. Для сприяння здатності утримувати більш високий тиск в межах конденсаційної бленди, ніж в

Ге решта ділянках покривної камери 12, включаючи ділянки навколо ЕП пушок 30, апертури 62 переважно мають розміри, не більше необхідних для того, щоб пропустити електронні промені 28 крізь бленду 52. З цією метою апертури 62 переважно обрізають електронними променями в процесі настроювання пристрою 10 ЕПНІПКПФ ов так, щоб кожна апертура 62 мала площину поперечного перерізу, приблизно рівну площині поперечному перерізу форми електронного променя при перетині бленди 52. Для подальшої ізоляції ЕП пушок 30 від

Ф) підвищеного тиску в межах конденсаційної бленди 52 промені 28 проходять із їх відповідних пушок 30 крізь ка камери 64, утворені між внутрішніми стінками покривної камери 12 та конденсаційною блендою 52. Переважно дифузійний насос 34 має вхід поблизу та пневматично з'єднаний із кожною камерою 64. Через мінімальний бо розмір апертур 62 підвищений тиск в межах конденсаційної бленди 52 (досягнутий введенням кисню та аргону через вхід 54) поступає в камери 64 на значно зниженій швидкості для активізації дифузійного насосу 34 підтримувати тиск камер 64 нижче, ніж в межах конденсаційної бленди 52. Фігури 6, 8 та 9 ілюструють додатковий захист ЕП пушок 30 згідно з цим винаходом Як звичайно, ЕП пушки 30 оснащені вакуумним насосом 66, який підтримує значення тиску в межах пушок 30 на рівнях приблизно від 8 х107 до 8Х107 мбар, які значно 65 нижчі, ніж за межами пушок 30, тобто в межах покривної камери 12 ЕПНПКПФ згідно з цим винаходом , а також в межах покривних камер ЕПНПКПФ прототипу. Для підтримання таких низьких тисків електронні промені 28 треба пропустити крізь циліндричні отвори 68 до виходу із пушок 30, як показано на фігурі 6. На фігурі 8 зображено звичайну конфігурацію таких отворів 168. Для можливості настройки умов фокусування променів, наданих позиціями фокусів А, В та С променів 28, показаних на фігурі 8, отвір 168 має відносно великий діаметр та довжину, наприклад, приблизно ЗОмм та приблизно 120мм відповідно. Недоліком прототипу є зниження захисту тому, що такий великий отвір 168 змушує ЕП пушки 30 працювати в середовищі підвищеного тиску пристрою 10 згідно із цим винаходом. Протягом досліджень, що ведуть до цього винаходу, перевірка показала, що удосконалене керування умовами процесу створює можливість ідентифікувати оптимальну позицію фокусу променя (точка ЮО на фігурі 9) Потім була розроблена більш ефективна форма отвору 168 згідно з цим 7/0 Винаходом, показаного на фігурах 6 та 9, яка, як показано на фігурі 9, має менший діаметр та довжину, ніж у прототипі отвір 168 на фігурі 8. Переважний діаметр та довжина отвору 168 припускається приблизно 15 та 5Омм, відповідно, хоча оптимальні значення цих розмірів можуть змінюватись в залежності від значень тиску та фокусу, струму відхилень соленоїда та загальної геометрії.

Як зазначено вище, конденсаційна бленда 52 розташована навколо деталей 20 для мінімізації осадження 7/5 Керамічного матеріалу на внутрішні стінки покривної камери 712. Крім того, згідно із цим винаходом конденсаційна бленда 52 має визначену конфігурацію для регулювання нагрівання деталей 20, що необхідно для підтримки відповідної температури деталі протягом покривальної кампанії. Точніше бленда 52 оснащена пересувною відбивальною пластиною 72, яка випромінює тепло, емітоване розплавленими поверхнями злитків 26, зворотно на деталі 20. На початку першої кампанії, протягом якої температура покривної камери 12 відносно

Низька, відбивальна пластина 72 розташовується поряд з деталями 20 із активатором 74 для максимізації нагрівання деталей 20. По мірі підвищення температури в межах покривної камери 12 протягом наступного циклу відбивальна пластина 72 відсувається від деталей 20 (як показано в напіврозтині на фігурі 6) для зниження кількості випромінюваного тепла, відбиваючи його зворотно на деталі 20. Таким же способом деталі 20 можна більш легко піддавати відповідній температурі для нанесення покриття (наприклад приблизно 925"С) на початку сч

Кампанії, в той час як досягнення максимально допустимої температури покриття (наприклад, приблизно 1140") затримується для розтягнення до максимуму тривалості кампанії. Крім того, бленда 52 та відбивальна пластина і) 72 сприяють створенню більш рівномірної та стійкої температури покриття, і, таким чином, бажаної стовбурної гранульованої структури керамічного покриття на деталях 20. Для підтримання бажаного відносно високого тиску в межах конденсаційної бленди 52 в той час, коли відбивальна пластина 72 знаходиться в піднятій позиції, с

Зо показано, що водоохолоджувальний бандаж 75, оточуючий відбивальну пластину 72, послаблює потік газу між конденсаційною блендою 52 та пластиною 72 та цим знижує втрати тиску між блендою 52 та пластиною 72. -

Показані на фігурі 7 маніпулятори 77 простягаються в покривну камеру 12 крізь пропускний отвір у стіні ю камери, через кулькове шарнірне з'єднання. Маніпулятори 77 використовують для допоміжного регулювання нагріванням деталей 20, пересуваючи керамічні або вкриті керамічним матеріалом рефлектори 80 (показані як -- гранульований матеріал на фігурі 10) в напрямку тиглів 56 або від них протягом покривальної кампанії. ї-

Точніше, завдяки їх близькому розташуванню до тиглів рефлектори 80 знаходяться в умовах дуже високої температури протягом процесу покриття і тому випромінюють тепло наверх в напрямку деталей 20. Кількість тепла, випромінена рефлекторами 80, взагалі максимальна при найбільш близькому розташуванні їх до тиглів 56 і може бути знижена відсуванням рефлекторів 80 від тиглів 56. Рефлектори 80 переважно підтримуються на « рідинно-охолоджувальній пластині 81, яка не випромінює помітного тепла на деталі 20. В результаті рефлектори ше) с 80 можна використовувати в з'єднанні із відбивальною пластиною 72 для регулювання температури деталей 20, які покриваються в покривній камері протягом наступної кампанії. На початку циклу рефлектори 80 початково ;» розташовуються біля тиглів 56 для максимізації нагрівання деталей 20, а пізніше відсуваються маніпуляторами від тиглів 56 для зниження кількості випроміненого тепла.

Для витримки умов середовища покривної камери частини маніпуляторів 77 в межах покривної камери 12 -І переважно виконуються із жароміцного сплаву, наприклад, сплаву с нікелевою основою, наприклад, Х-15.

Замість гранульованого матеріала, рефлектори 80 можуть бути практично будь-якої форми та будь-якої - конфігурації. Наприклад, можна використати одну або більше пластин, вкритих відбивальним матеріалом. Для с зручності рефлектори 80 можуть бути відносно великими деталями, відрізаними від злитків із матеріалу, подібного до того, що наносять, хоча очевидно, що можна застосовувати і інші керамічні матеріали.

Ш- Як вказано вище, злитки 26 керамічного матеріалу підтримуються в межах покривної камери тиглями 56, що

Ге утримують керамічний матеріал в розплавленому стані, який створено електронними променями 28. Один із тиглів 56 показано більш детально на фігурі 10, де він має форму із трьох частин. Верхній елемент 82 із скошеною верхньою поверхнею 84 збирається із нижнім елементом 86, утворюючи між собою охолоджувальний в Канал 88, крізь який проходить вода або інший принадний охолоджувач для підтримки температури тигля 56 нижче температури плавлення матеріалу, з якого він виготовлений. Крім того, показана на фігурі 10 (Ф, обмежувальна пластина 90, товщина якої вибирається для зміни, наприклад, зниження площини поперечного ка перерізу пропускного каналу 88 між входом 92 охолоджувача та виходом 94. Із міркувань теплопровідності переважним матеріалом тигля може бути мідь або мідний сплав, що створює необхідність того, щоб швидкість бо проходження охолоджувача крізь пропускний канал 88 була достатньою для підтримання температури стінки тигля 96, найближчої до розплавленої частини злитку 26, значно нижчою, ніж температура розплавленого керамічного матеріалу. Як очевидно з фігури 10 та з наступного опису, а також з фігур 11 та 12, електронний промінь 28 переважно проектується на скошену поверхню 84, а також на злиток 26. Отже, для адекватного охолодження зовнішньої поверхні верхньої деталі 82 товщина стінки 96 повинна бути мінімальною для сприяння 65 проходження тепла, не впливаючи негативно на механічну міцність тиглю 56. Багатоелементна конфігурація тиглю згідно з цим винаходом спрощує виготовлення його оптимальної форми для створення охолоджувального пропускного каналу 88, а також для можливості виготовлення стінки 96 з допустимою непроникністю (щільністю).

В той час як оптимальна форма залежить від багатьох факторів, переважна швидкість охолоджувального потоку коливається в межах приблизно від п'яти до пятидесяти галонів в хвилину (приблизно від двадцяти двох до

ДВОХСОТ літрів за хвилину), при використанні потоку води при тиску приблизно від двох до шести атмосфер крізь пропускний канал 88, площина поперечного перерізу якого становить приблизно 400мм 7 та максимальна товщина стінки, що примикає до поверхні 84, приблизно дорівнює 1Омм, а стінки, що примикає до злитків 26, - 7мм. На фігурах 11 та 12 показано переважну форму електронних променів 28, спрямованих на злитки 26 для утворення розплавленого керамічного матеріалу. Як видно із фігур 10 та 11, промінь 28 додатково проектується 70 на ту частину поверхні 84 тиглю, що одразу оточує весь злиток 26 периметром променя на поверхню 84 тиглю.

На фігурі 12 показано переважне розподілення потужності 98 електронного променя 28, яке має піки поблизу місць з'єднання злитка із тиглем та спади або відсутність потужності променю, спрямованого в центр злитка 26.

Згідно із цим винаходом, перевага відведення такої високої інтенсивності променю від центру утворення розплавленого керамічного матеріалу полягає в зниженні тенденції розпліскування, яке взагалі наступає, коли 75 Краплі розплавленої кераміки виштовхуються із даного утворення протягом нагрівання. Таке розпліскування пов'язане із неправильним виконанням процесу покриття деталей 20, якого слід уникати. Проектування променя 28 на тигель 56 служить для зниження шару керамічного матеріалу, що міг би в разі такого виконання зібратись на тиглі 56 через розпліскування, і для забезпечення більш рівномірного розподілення температури по площині розплавленого керамічного матеріалу, як визначено інфрачервоним відображенням. При використанні 57 як 2о матеріалу для злитків принадні піки інтенсивності променя, показані на фігурі 12, мають значення порядку приблизно 0,їкВт/мм2 у порівнянні із мінімальним рівнем приблизно 0,01кКВт/мм 2 в центрі утворення розплавленого керамічного матеріалу.

Крім того, на фігурі 10 показано, що електронний промінь 28 падає на поверхню злитку 26 під непрямим кутом так, щоб встановити відносно його ЕП пушки 30 проксимальну точку перехрестя 100 та розташовану с протилежно периферичну точку перехрестя 101 із тиглем 56 по периметру форми променя. Як показано на о фігурі 11, переважна інтенсивність форми променя на злиток 26 та тигель 56 злегка зменшується, переважно від 3095 до 7095 відносно решти периметру форми променя, в місцях на тиглі 56, відповідних проксимальній та периферичній точкам 100 та 101 перехрестя. Метою зниження інтенсивності форми променя в проксимальній точці перехрестя 100 є зниження ерозії тиглів 56 від променя 28, тоді як показано, що зниження інтенсивності Ге променя в дистальній точці перехрестя 101 знижує висоту хвиль від променів 26, спрямованих на утворення з розплавленим керамічним матеріалом для уникнення перетікання розплавленого керамічного матеріалу через ге край тиглю 56. Іншою переважною відзнакою керування електронним променем 28 згідно з цим винаходом є ІС о) здатність тимчасового переривання форми променя на поверхні тиглів 56 окремою формою високоінтенсивного променя 97, призначеного для досягнення більш високої швидкості випаровування з невеликої ділянки, щоб - випарити будь-яку кількість керамічного матеріалу , що може осаджуватися на тигель 56 в результаті ї- розпліскування. Ця відзнака даного винаходу може бути реалізована при виконанні покриття з мінімальним або без негативного впливу на процес його нанесення. В переважному виконанні, коли оператор починає виконувати відхилення окремої форми 97 для випаровування накопиченого шару кераміки на тиглі 56, форма 97 спочатку « автоматично переміщується у нову позицію, із якої цю форму 97 можна механічно пересувати під наглядом оператора в напрямку накопичення. При автоматичному повертанні форми 97 у нову позицію вірогідність - с помилок, що можуть призвести до пошкодження тиглю, знижується. Альтернативно позицію форми 97 можна а перепрограмувати таким чином, щоб оператор міг увійти в місце на тиглі 56, на яке треба спроектувати промінь "» 97. Накопичення керамічного матеріалу на тиглі 56, яке важко вилучається формою 97, можна вилучити маніпулятором 77, як показано на фігурі 7.

Магазини 102, що вміщують в собі та подають злитки 26 через основу покривної камери 12 та в тиглі 56, -і можна побачити на фігурах 1-7. Як чітко показано на фігурах 2, б та 7, кожний магазин 102 має ряд - циліндричних каналів 104, в яких утримуються злитки 26. Магазини 102 обертаються до відмічених позицій злитків 26, що співпадають з позиціями тиглів 56. Крім того, магазини 102 можуть пересуватись в 1 прямолінійно-зворотному напрямку один до/від одного (тобто убік відносно стінок покривної камери 12) для - 50 виконання регулювань відокремлення тиглів та оптимізації цим зони покриття, над якою відхилення товщини покриття знаходяться в допустимих межах. Механізми подачі, які використовують для захвату та подачі злитків що) 26 у тиглі 56, взагалі включають рукоятки захвату 60, кожна з яких розташована під кутом до горизонталі та прилаштована для утримання випарювального злитка 26 у визначеному місці при наміченому обертанні магазину 102. Верхній кінець кожної рукоятки 60 зачіпляє випарювальний злиток 26 у верхньому напрямку підйомним пристроєм 61, не дозволяючи рукоятці захвату 60 ковзати вниз в напрямку горизонтальної позиції, що, як визначено, спричиняє заклинювання механізму подачі. Згідно з даним винаходом кожний магазин 102 о послідовно вирівнює наступний злиток 26 з нижнім кінцем злитку 26, що випаровується, в межах тиглю 56, а іме) підйомний пристрій 61 подає наступний злиток 26 в покривну камеру 12 ззаду злитка 26, що випаровується, без або з мінімальним перериванням осадження керамічного матеріалу на деталі 20. Поле індикації 48, яке було 60 згадано при посиланні на фігури 3-5, показано більш детально на фігурі 13. Поле індикації має таку конфігурацію, яка дозволяє оператору пристрою 10 слідкувати за процесом покриття, включаючи деталі для покриття, за утвореннями з розплавленим керамічним матеріалом, рефлекторами 80 навколо тиглів 56 та маніпуляторами 77 для пересування рефлекторів 80. Як показано, поле індикації 48 взагалі є огорожею, що включає пластину 106 з рідинно-охолоджувальною апертурою та, при необхідності, з вікном 108 із сапфіру для 65 витримування високих температур (грубо 800" та більше) поблизу процесу покриття. Показано, що захисний газ спрямовано на апертурну пластину 106 крізь прохідний канал 110 для мінімізації осадження покриття на вікно

108 або обладнання за апертурною пластиною 106. В межах поля індикації 48, обертовий стробоскопічний барабан 112 служить для мінімізації дії випромінювального тепла, світла та іншого опромінення із покривної камери 12 на оглядове вікно 114. Згідно із відомою практикою стінка барабану 112 має отвори 116 і барабан обертається із високою швидкістю для уникнення мелькання перед очима оператора. Вікно 114 переважно зроблено із багатогранного кварцового скла, свинцевого скла та/або кольорового скла. Кварцове скло забезпечує фізичну міцність, свинцеве скло - захист від рентгенівських променів та кольорове скло використовують для зниження інтенсивності світла. Крім того, поле індикації 48 включає ущільнення магнітними частками, яке забезпечує високотемпературне вакуумне ущільнення для стробоскопічного барабану. Іншою /о переважною відзнакою є те, що поле індикації забезпечує стереоскопічний огляд внутрішнього простору покривної камери 12, який можуть виконувати один або більше операторів одночасно, зберігаючи глибину сприйняття.

На фігурі 14 показано переважний пульт 118 керування для керування та моніторингу пристрою ЕПНІПКПФ згідно з цим винаходом. Показано, що пульт 118 керування відображає схематику пристрою 10 та його деталей, /5 Включаючи вказівники 120 для окремих деталей (наприклад, покривна камера 12). Крім того, показані візуальні індикатори 122, розташовані суміжно із індикатором 120 для індикації робочого стану компонентів, та вимикачі 124 для зміни дії відповідних компонентів. Навколо пульта розташовані контрольно-вимірювальні прилади для підрахування параметрів процесу, наприклад, тиску. Використовуючи пульт 118 керування, інформація про робочий стан пристрою ЕПНІКПФ може бути негайно та точно занотована і дозволить оператору внести необхідні поправки в пристрій 10 та в процес покриття. В робочому режимі пристрій 10 згідно з цим винаходом може мати початковий вигляд, як показано на фігурах 1 та 2. Як обговорювалось вище, деталі 20, що призначені для покриття, завантажують на грабельний механізм 22 в завантажувальних камерах 16 та 18. Деталі 20 можуть бути виготовлені із будь-якого принадного матеріалу, наприклад, із жароміцних сплавів на основі нікелю або кобальту, якщо деталі 20 - це лопаті газотурбінних двигунів. У випадку лопатей газотурбінних двигунів перед сч г покриттям за допомогою пристрою 10 на поверхні деталей звичайно наносять зв'язувальне покриття типу грунтовки відомого складу, як було описано раніше. Крім того, для нанесення керамічного покриття ТІП поверхню і) зв'язувального покриття переважно шліфують піскоструминним апаратом для її очищення та виробляють оптимальну поверхню, необхідну для нанесення стовбурних керамічних покриттів ЕПНІКПФ. Крім того, до нанесення керамічного покриття на зв'язувальне покриття слід утворити окалину глинозему при підвищеній с зо температурі для сприяння адгезії покриття. Окалина глинозему, яку часто відносять до термально зростаючих окисів або ТО, утворюють шляхом окислення зв'язувального покриття з вмістом алюмінію, піддаючи або - підвищеним температурам до або протягом нанесення керамічного матеріалу, або тепловій обробці за ю спеціальною методикою. Згідно з цим винаходом деталі 20 переважно попередньо нагрівають до температури 11007С в атмосфері аргону. У разі невиконання попереднього нагрівання деталей 20 камера попереднього -- нагрівання 14 переважно тримає температуру 600"С для мінімізації температурного діапазону, якому камера 14 ї- піддається під час покривальної кампанії.

Після попереднього нагрівання в камері попереднього нагрівання 14 грабельний механізм 22 входять далі в покривну камеру 12. Як було сказано вище, пристрій 10 згідно з цим винаходом має особливу конфігурацію для нанесення керамічного покриття в умовах підвищеного тиску за визначенням Кідпеу еї а). До початку процесу « покриття переважно виконують швидку перевірку вакууму для обстеження рівня відкачування та тиску, в с створеного в середині кожної з камер: покривної 12, завантажувальних 14 та 16 та попереднього покриття 18 протягом встановленого періоду часу. Виконання такої перевірки служить для визначення вакуумної цілісності ;» пристрою, яку виконували в процесі ЕПНІПКПФ шляхом проведення тесту окислення на дослідній установці, як зазначено в прототипі. Камери 12, 14, 16 та 18 вакуумували механічними насосами 31 під атмосферним тиском та потім включали повітродувку при падінні тиску приблизно до 20мбар. Криогенний насос 32 переважно -І включають, коли тиск досягає приблизно 5х10 мбар. Після цього включають дифузійні насоси 32 та 34 для - камер покриття 12 та попереднього нагрівання 14, коли тиск досягає приблизно 5 х10 "мбар. Значення робочого тиску в завантажувальних камерах 14 та 16 та камері попереднього нагрівання 18 приблизно досягають о 1033-10 мбар, причому принадні значення робочого тиску складають приблизно від 102 до 5Х10 "мбар в -І 50 ділянці покриття , визначеній блендою 52. Двохелементний іонізаційний манометр 55, забезпечений механічним відсічним клапаном 57, переважно використовують для вимірювання вакуумного тиску в покривній камері 12. із Користуючись манометром 55 із незалежно діючими елементами, можна застосовувати будь-який елемент, не перериваючи процес покриття. Альтернативно можна підключити два іонізаційні манометри, розділені клапаном, з можливістю включення будь-якого з них, не перериваючи процесу покриття. В переважному виконанні цього 29 винаходу кріогенний насос 32 переважно включають до дифузійного насосу 34, в протилежність відомій практиці, (ФІ де обидва насоси 32 та 34 звичайно одночасно включають для зменшення шару льоду на кріогенному насосі 32.

Включаючи кріогенний насос 32 перед дифузійним насосом 34, було виявлено , що при цьому значно о зменшується час, необхідний для досягнення значень тиску в покривній камері, бажаних для виконання цього винаходу. При тому, що включення кріогенного насосу 32 до дифузійного насосу 34 спричиняє нашарування бо льоду на кріогенному насосі 32, цей лід можна зняти в кінці покривної кампанії або в будь-який зручний час.

Під час процесу покриття електронні промені 28 фокусуються на злитках 26, утворюючи цим розплавлений керамічний матеріал та пари, що осаджуються на деталі 20. При можливості використання різних покривних матеріалів переважними керамічними матеріалами для електронно-променевого покриття (а саме, злитки 26) можуть бути окис цирконію (2705), частково або повністю стабілізований окисом ітрію (наприклад, 3-20905, бо переважно 4-8956 М2О3), хоча можна застосовувати і ітрій, стабілізований окисами магнію, церію, кальцію,

скандію або іншими окисами. Процес покриття продовжується до утворення бажаної товщини покриття деталей 20, після чого деталі 20 переміщуються через камеру 14 попереднього нагрівання у завантажувальну камеру 16, після чого відкриваються вентиляційні отвори для піддання її природній вентиляції. Вентиляційні отвори мають діаметр принаймні ЗОмм для збільшення швидкості вентиляції, але взагалі не більше, ніж бомм в діаметрі для запобігання проникнення пилу та іншого забруднення в камери 12, 14, 16 та 18. Для цього бажано спочатку провентилювати крізь отвори, застосовуючи клапан маленького діаметру, а потім більшого діаметру.

Не дивлячись на те, що цей винахід було описано на базі переважних варіантів виконання, очевидно, що спеціаліст у цій галузі може застосовувати інші варіанти. Відповідно обсяг винаходу слід обмежувати тільки /о наступною формулою винаходу. 10------- 5-4 ЩО 3. що -4 з я з зу з ву юя ФРМ.ри у «ЕН -----ААА ЩІ ИХ АЗК ОД 6 5

Ді іон пінних МИЖИЙ М - ї дл 3 Де п! МАВ, ОСА т. 2 ее Ме М І 2 я шк ЕТ я | ММ У ПоОЖОБО Ткееніяня Діла 4 з ЕЕ Я Інееке ян 6 м.42 40 022 404 КК 4

Пе. во у (т) з 19

З 12-13 чогрре(ум з в І 5» Ф. а

ІЙ г з м 44 44. ще 3-ї . с

Фіг. щі 6) 10-- у 50. 12 12, у;

З |. 32 42 16-- ме» ПІДУ 16 2 сч г 'Н ВАХ 7 В 7 00000 м де зо» ----- Гени А, 44 м зе-КТНІ Є - м 44 че що точ,

ЩІ, ю 102. «-

Фіг 2. м. 12- 48- Й -т І

Те « ее не І 7 те щ с чне 10; 34 . и?

ЗО. -і - п Фіг 3. - і 27 І 485 ет го Ї - 363

ШЕ -БЗБЗ-65 5 3; ши 90 52 ря Ст

Б.-І | м м

ГФ) ШИ 102 іме) 60 Фіг 4. б5 в 12. ; З і

І

; шо Й -ї

І жи ЩІ ше з я-4--------.

Б юю

Фіг 5. л- Й (Ен-то 3зо-| ЛК вв | " Ото Дю от Й с 7 вві, ЗО ве ей ВЛ спліт) І ії й й Ї -64 ее Й Х во | Ми ДО тер в са 78: ей БИ а щі х Й / ний 5271 хе ТИВ у ! х м р-52

Д ее

Ї мк ех ди ! 7в Зк є З 78 50 Б! 04 роя, ши 77777777 см 5 | в та Щ о

Й - і | бі с зо Фіг 6. 12-- й

ВИ ІС о) --02 В 097, й с-их ви ся | 27 й. не и х у х 104. ,-56 56 / 104 , ду 1 М стрчннтиня т, КУ і. 26 7 Що З с п/ хи и 7 7 Її хз» и я в т -І Я, і 79 7в шк о -1 50 що)

Фіг. 7 ко бо б5

| ЇЇ і в шо ПК

Й Ії ЇЇ Й о

Фіг. 8 пРототиц сч я | | Що ;

Що

ЗІ

В о фіг. 9 ни ра на й | , м ст БА мо са р о ХГ | з хх "7 ей М | | й "7

Фіг 10. дтп

ІК

98 ук Що ад 97- / й М сч вв | А о

Ши сч

Кк во І в) - іг.11

Фіг - ї 98 26 гай в « їх ші с Е ;» ВІДСТАНЬ -І т і. 12

Фіг. сл ріг ; - 70 я овінннкя я п) т денне, а ик. з у ще р х (Ф, ; е У 4: М клдррилтя КИ бо Еш" ;

Фіг 13. 65

А ' ШИ 72122 ЩІ й 122 в НН с ще ід Тит шій ГО бір ГІ: 22 11

Е порей є МЕ ал ; сор ее ВА ері р н ПІНА свя в у ор в и: кв шен й по,

С.І М во плете, дім чаш лі ше зни о Пиши МашЕНИ "ЕЕ тя кі боб дв! | Б а! Трач ВЕ ві в її Ї. т5 5 ТД трону лайки ШИ тер Р ов Ї

М у т хи дн 2

Шен:

Ах "лег уогоорвєтетЬ с Ї -АНЯН пр порт сч

Ж , ' (я с----тт т; ЩА о с1 767574737271 70696867 55 65 БІ 6362 61 60 59 58 57 56

Фіг. 14 с

Claims (1)

1. Формула винаходу м

   1. Електронно- променевий пристрій (10) для нанесення покриття на вироби (20) конденсацією із парової юю фази, який включає: покривну камеру (12), що містить покривний матеріал (26), причому покривна камера (12) -- функціонує в умовах підвищеної температури та субатмосферного тиску, електронно-променеву пушку (30) для проектування електронних променів (28) на покривний матеріал (26), розташований в покривній камері (12), - тигель (56), який підтримує покривний матеріал (26) усередині покривної камери (12) та має першу деталь (82), що оточує та утримує розплавлений покривний матеріал (26), та другу деталь (86), яка прикріплюється до першої деталі (82) та оточує нерозплавлену частину покривного матеріалу (26), причому перша та друга деталі « (82, 86) тиглю (56) визначено утворюють між собою кільцевий охолоджувальний прохідний канал (88), та засоби З т0 (22) для підтримки виробу (20) в покривній камері (12) так, щоб пари покривного матеріалу (26) осаджувалися с на виробі (20). "з 2. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що перша деталь (82) тиглю (56) має стінку (96), яка нагрівається від електронного променя (28), визначає частину охолоджувального прохідного каналу (88) та має мінімальну товщину не більше 10 мм.

   З. Електронно- променевий пристрій (10) за п.1ї7, який відрізняється тим, що електронний промінь (28) - проектується на покривний матеріал (26) для визначення форми електронного променя на покривному - матеріалі, та пристрій (10) додатково включає засоби для утворення проекцій окремої форми електронного променя (97) на тигель (56) для випаровування з нього крапель розплавленого покривного матеріалу (26), і-й причому окрема форма електронного променя (97) має більшу інтенсивність, ніж форма електронного променя -І 20 на покривному матеріалі (26).

   4. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає конденсаційну ї» бленду (52), розташовану в покривній камері (12), яка принаймні частково оточує підтримуючі вироби (20), засоби (22), причому конденсаційна бленда (52) має першу пластину (72), що відбиває тепло, розташовану в покривній камері (12) таким чином, щоб виріб (20), підтримуваний засобами підтримки (22), був розташований 22 між розплавленим покривним матеріалом (26) та першою відбивальною пластиною (72), яка має можливість ГФ) пересуватись між першою та другою позиціями відносно розплавленого покривного матеріалу, при цьому перша юю позиція розташована ближче до засобів (22) для підтримки виробів (20), ніж друга настільки, щоб піддати виріб (20), підтримуваний засобами підтримки (22), відбивальному нагріванню від розплавленого покривного матеріалу (26) більшою мірою при розташуванні першої відбивальної пластини (72) в першій позиції, ніж при її 60 розташуванні в другій позиції.

   5. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає вихідний отвір (54), що примикає до розплавленого покривного матеріалу (26) в покривній камері (12), і служить для впуску газу в покривну камеру (12), та засоби (58) для регулювання швидкості потоку газу крізь отвір (54) в покривну камеру (12), які розташовані зовні покривної камери (12) але примикають до отвору (54) у середині покривної бо камери (12).

   6. Електронно-променевий пристрій (10) за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає: камеру попереднього нагрівання (14), розташовану суміжно із покривною камерою (12) для попереднього нагрівання виробу (20), підтримуваного засобами підтримки (22), до введення виробів (20) в покривну камеру, завантажувальні камери (16, 18), розташовані суміжно із камерою попереднього нагрівання та навпроти покривної камери (12), засоби (46) в завантажувальних камерах (16, 18) для пересування виробів (20) при їх розташуванні на засобах підтримки (22), перші двері (40) до завантажувальних камер (16, 18) для завантаження та розвантаження виробів (20) із засобів підтримки (22), та другі двері (42) до завантажувальних камер (16, 18) для пропуску пересувних засобів (46). 70 7. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що перша частина покривної камери (12) виконана із можливістю пересуватися між робочою позицією, яка є місцем з'єднання першої та другої частин покривної камери (12), та позицією технічного обслуговування, яка є можливим місцем їх роз'єднання.

   8. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає принаймні два іонних сенсори (55) для визначення субатмосферного тиску в покривній камері (12), які діють незалежно для /5 Можливості селективного застосування одного із них, не перериваючи процесу покриття виробу (20)

   9. Електронно-променевий пристрій (10) за п.1, який відрізняється тим, що додатково включає принаймні один обертовий магазин (102), який підтримує блок злитків покривного матеріалу (26) під покривною камерою (12), і розташовує принаймні один із злитків на одній лінії з апертурою (56) покривної камери (12) для подачі злитків (26) в покривну камеру (12).

   10. Електронно-променевий пристрій (10) за п.9, який відрізняється тим, що магазин (102) виконаний з можливістю прямолінійного пересування під покривною камерою (12) для бічного розташування покривного матеріалу (26) в покривний камері (12). Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних сч об Мікросхем", 2004, М 12, 15.12.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. і) с ча ІС) «- і - -

   с . и? -І - 1 - 50 Ко) Ф) іме) 60 б5