Пристрій для нанесення покриття осадженням з парової фази на оброблювану деталь (варіанти) та спосіб нанесення покриття осадженням з парової фази на оброблювану деталь

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, а саме - до конструкції пристрою для фізичного осадження з парової фази покриття на оброблювану деталь та способу нанесення покриття за допомогою цього пристрою. Пристрій включає першу та другу камери, перший та другий тиглі для спрямованого осадження з парової фази, які знаходяться принаймні частково у межах, відповідно, першої та другої камери для розташування, відповідно, першого та другого первинних матеріалів, що осаджують на оброблювану деталь, причому матеріал першого первинного матеріалу відмінний від другого первинного матеріалу, який осаджують на оброблювану деталь у вигляді покриття шляхом DVD. Пристрій також містить вхідний канал для газу, нагрівальні зони, відповідно, для розташування зазначених первинних матеріалів, прохід для потоку газу, який відкритий для нагрівальних зон та сполучений з вхідним каналом і соплову частину, що включає звужування з випускним отвором, який сполучений з проходом для потоку газу і впорскування струменя газу. Крім того, пристрій може містити транспортувальний засіб для пересування оброблюваної деталі між першою та другою камерами, блок керування параметрами осадження покриття, які мають параметр, відмінний від UA 109250 C2 (12) UA 109250 C2 параметрів осадження покриття з першого та другого тиглів та джерела електроннопроменевого нанесення покриття осадженням з парової фази у кожній з зазначених камер. Винахід забезпечує кількості та якості осаджуваних багатошарових покриттів різних матеріалів на оброблювану деталь за допомогою керованого DVD методу у вакуумі. UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Попередній рівень техніки. Цей опис належить до галузі металургії, а саме - до обладнання для нанесення покриття та, більш специфічно, пристрою для нанесення покриття і способу, який сприяє осадженню багатошарового покриття на субстрат (оброблювану деталь). Фізичне осадження з парової фази ("PVD") - це один зі звичайних способів нанесення покриття шляхом осадження, такого як металеве покриття або керамічне покриття, на субстрат. Наприклад, покриття може бути захисним покриттям або покриттям для сприяння зчепленню. Один тип процесу PVD застосовує електронно-променеву гармату для розплавлення та випаровування первинного матеріалу, що міститься у тиглі. Випарений первинний матеріал конденсується та осаджується на субстраті. Незважаючи на загальну ефективність, не завжди можна нанести однорідне або в іншому відношенні достатнє покриття на поверхні, що є нахильними та не знаходяться в зоні прямої видимості відносно первинного матеріалу у тиглі. Крім того, обладнання, що застосовується для нанесення покриття шляхом осадження може бути сконструйовано або воно може функціонувати для осадження матеріалу покриття єдиного типу, а використання численних типів матеріалів покриття для нанесення багатошарового покриття може стати причиною перехресного забруднення, що примушує користувача змінювати конфігурацію обладнання для різних типів матеріалу покриття. Суть винаходу. Приклад пристрою для осадження з парової фази включає першу та другу камери для осадження. Перший тигель для спрямованого осадження з парової фази знаходиться принаймні частково у межах першої камери для розташування першого первинного матеріалу, який осаджують на оброблювану деталь. Другий тигель для спрямованого осадження з парової фази знаходиться принаймні частково у межах другої камери для розташування другого, відмінного від первинного матеріалу, який осаджують на оброблювану деталь. В іншому аспекті пристрій для електронно-променевого нанесення покриття осадженням з парової фази також включає перше та друге джерела електронних променів, які влаштовано так, щоб випромінювати електронні промені у межах, відповідно, першої та другої камери. Принаймні одне джерело газу сполучене з першим тиглем для спрямованого осадження з парової фази (DVD) та другим тиглем для DVD. Транспортувальний засіб пересуває оброблювану деталь між першою та другою камерами, а блок керування сконфігурований згідно з першими параметрами керування, що регулюють осадження першого покриття, та згідно з другими параметрами керування, що регулюють осадження другого покриття. Принаймні один параметр керування є відмінним серед перших параметрів керування та других параметрів керування. Приклад способу для використання з пристроєм для осадження з парової фази передбачає осадження першого покриття на оброблювану деталь, використовуючи перший тигель для спрямованого осадження з парової фази, який принаймні частково знаходиться у межах першої камери для нанесення покриття, та осадження другого покриття на оброблювану деталь, використовуючи другий тигель для спрямованого осадження з парової фази, який принаймні частково знаходиться у межах другої камери для нанесення покриття, яка є суміжною з першою камерою для нанесення покриття. Опис пояснюється кресленнями. Різні ознаки та переваги описаних прикладів стануть зрозумілими для фахівців у галузі завдяки наступному докладному опису. Креслення, що супроводжують докладний опис, можна стисло описати наступним чином. Фіг. 1 ілюструє приклад пристрою для електронно-променевого нанесення покриття осадженням з парової фази. Фіг. 2 ілюструє поперечний переріз пристрою для спрямованого осадження з парової фази з Фіг. 1. Фіг. 3 ілюструє приклад тигля для спрямованого осадження з парової фази для застосування з пристроєм для осадження. Фіг. 4 ілюструє приклад функціонування тигля для спрямованого осадження з парової фази. Фіг. 5 ілюструє інший приклад тигля для спрямованого осадження з парової фази для застосування з пристроєм для осадження. Докладний опис винаходу. Фігура 1 ілюструє вибіркові частини прикладу осадження з парової фази, такі як пристрій 10 для електронно-променевого нанесення покриття фізичним осадженням з парової фази ("EBPVD") для нанесення одного або більше матеріалів, наприклад багатошарового покриття, на одну або більше оброблюваних деталей. Як приклад, оброблювані деталі можуть включати деталі турбінного двигуна з аеродинамічним профілем, такі як лопатки газової турбіни або 1 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лопатки напрямного апарата газової турбіни, або інші деталі. Шари покриття можуть бути з металевого, керамічного або з іншого типу матеріалу для покриття, придатного для осадження з парової фази. В одному прикладі перший шар багатошарового покриття може бути стабілізованим оксидом ітрію діоксидом цирконію ("YSZ"), а другий, верхній, шар може бути стабілізованим оксидом гадолінію діоксидом цирконію ("GSZ"). У цьому відношенні оброблювана деталь може включати металеве зв'язувальне покриття та термічно вирощений оксид для сприяння зчепленню між шарами та субстратом зі сплаву на основі нікелю. Як буде обговорюватися далі, пристрій 10 EBPVD здійснює осадження багатошарового покриття на одну або більше оброблюваних деталей. Наприклад, пристрій 10 EBPVD може здійснювати осадження матеріалу на нахилені поверхні та поверхні оброблюваної деталі, які не знаходяться в зоні прямої видимості, та він може здійснювати осадження численних шарів з різних складів зі зниженим забрудненням. Пристрій 10 EBPVD включає першу камеру або камеру 12а для нанесення покриття та другу камеру 12b (або камеру для нанесення покриття), яку розташовано так, що вона є безпосередньо суміжною з першою камерою 12а. Перша камера 12 та друга камера 12b можуть мати загальну стінку 14. Перша камера 12а включає першу зону 18а для нанесення покриття, а друга камера 12b включає другу зону 18b для нанесення покриття. Наприклад, перша зона 18а для нанесення покриття та друга зона 18b для нанесення покриття включають просторовий об'єм у межах відповідної камери 12а або 12b, де на одну або більше оброблюваних деталей можна нанести покриття. Один або більше пристроїв, що є відомими у цій галузі, влаштовано для матеріалів, які випаровуються та які слід нанести шляхом осадження на оброблювану деталь. Наприклад, перше джерело 20а електронного променя та друге джерело 20b електронного променя розташовані так, щоб вони випромінювали електронні промені у межах, відповідно, першої камери 12а та другої камери 12b. Наприклад, перше джерело 20а електронного променя та друге джерело 20b електронного променя можуть бути прикріплені до стінок камери 12а та камери 12b із застосуванням відомих способів. Необов'язково, камери 12а та 12b можуть включати додаткові джерела 22а та 22b електронних променів. Перше та друге джерела 20а та 20b електронних променів та додаткові джерела 22а та 22b електронних променів функціонують так, щоб випромінювати електронні промені 24 у напрямку до відповідних першої зони 18а для нанесення покриття та другої зони 18b для нанесення покриття, щоб нанести покриття на оброблювану деталь (оброблювані деталі). Перший тигель 30а для спрямованого осадження з парової фази (DVD) є суміжним з першою зоною 18а для нанесення покриття для презентування першого первинного матеріалу 32а покриття, а другий тигель 30b для спрямованого осадження з парової фази (DVD) є суміжним з другою зоною 18b для нанесення покриття для презентування другого первинного матеріалу 32b покриття. Як приклад, перший первинний матеріал 32а покриття та другий первинний матеріал 32b покриття можуть бути зливками металевого або керамічного матеріалу, як описано вище, які згодом будуть розплавлені та випарені 24 для нанесення покриття на оброблювані деталі. Транспортувальний засіб 40 сконфігурований так, щоб він міг рухатися назад та уперед уздовж напрямку 42 між першою камерою 12а та другою камерою 12b. Транспортувальний засіб 40 призначено для пересування оброблюваної деталі (оброблюваних деталей) між першою зоною 18а для нанесення покриття та другою зоною 18b для нанесення покриття. Наприклад, одну або більше оброблюваних деталей можна прикріпити до транспортувального засобу 40 та вручну або автоматично пересувати між першою камерою 12а та другою камерою 12b. Транспортувальний засіб 40 може бути механічним пристроєм будь-якого типу для пересування однієї або більше оброблюваних деталей між першою камерою 12а та другою камерою 12b. В одному прикладі транспортувальний засіб 40 включає нерухомий зовнішній вал 44 та рухомий ведучий вал 46, який розташовано концентрично усередині нерухомого зовнішнього вала 44. Рухомий ведучий вал 46 можна увести у першу камеру 12а, між камерами та у другу камеру 12b та вивести назад. Нерухомий зовнішній вал 44 можна також застосовувати для підтримки інших пристроїв, що сприяють процесу нанесення покриття, таких як тепловий Кожух, описаний у патентній заявці за серійним номером 12/196,368 з назвою "DEPOSITION APPARATUS HAVING THERMAL HOOD". Вказана заявка знаходиться на розгляді одночасно з цією заявкою та має спільного власника, і її включено до цього опису шляхом посилання. 2 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Необов'язково, нерухомий зовнішній вал 44 може бути розташований з радіальним зазором відносно рухомого ведучого вала 46, так щоб між ними утворився прохід 48 для газового потоку. Прохід 48 для газового потоку відкриває внутрішню частину першої камери 12а, та він може бути сполученим з джерелом 50 газу, таким як джерело газоподібного кисню. Газ з джерела 50 газу можна використовувати для циклу попереднього нагрівання з метою окиснення поверхонь оброблюваної деталі (оброблюваних деталей) під час підготовчого етапу для процесу нанесення покриття. Джерело 60 газу сполучене з першим та другим тиглями 30а та 30b для DVD, щоб забезпечити газом-носієм, як буде описано нижче. Єдине джерело 60 газу можна використовувати для забезпечення газом-носієм як для першого, так і для другого тиглів 30а та 30b для DVD. Альтернативно, набір джерел 60 газу можна використовувати так, щоб кожен з першого та другого тиглів 30а та 30b для DVD мав призначене для нього джерело. Пристрій 10 EBPVD може також включати охолоджувальний пристрій 62 для циркуляції охолоджувача усередині стінок камер 12а та 12b, що дозволяє підтримувати бажану температуру камер. Окрім того, між першою камерою 12а та другою камерою 12b можна влаштувати засувку 64, щоб створити газонепроникне ущільнення та теплове розділення. Іншу засувку 64 можна влаштувати біля транспортувального засобу 40, щоб дозволити транспортувальному засобу 40 рухатися усередину першої камери 12а та з неї. Блок керування 68 може бути приєднаним до пристрою 10 EBPVD та керувати ним, тобто першим 30а та другим 30b тиглями для DVD, джерелами 50 та 60 газу, охолоджувальним пристроєм 62, джерелами 20а, 20b, 22а та 22b електронних променів, засувками 64 та транспортувальним засобом 40, тим самим регулюючи осадження багатошарового покриття. Блок керування 68 може включати апаратурні засоби (наприклад, мікропроцесор), програмне забезпечення або як те, так і інше. Фігура 2 ілюструє поперечний переріз першої камери 12а згідно з Фігурою 1. Слід розуміти, що друга камера 12b може бути сконфігурована суттєво подібно до першої камери 12а. Кожен з тиглів для DVD, перший тигель 30а та другий тигель 30b, включає вхідний канал 80, сполучений з джерелом 60 газу. Наприклад, вхідний канал 80 може бути ніпелем або з'єднувачем. Вхідний канал 80 є сполученим з проходом 82 для газового потоку, який є відкритим для первинного матеріалу 32а покриття, який можна закріпити у нагрівальній зоні 83 або перемістити до неї. Прохід 82 для газового потоку простягається між вхідним каналом 80 та сопловою частиною 84, яка випускає покривний потік 86 випареного первинного матеріалу 32а, захопленого у газ-носій 88, який постачається джерелом 60 газу. Тобто, коли електронні промені 24 опромінюють нагрівальну зону 83, внаслідок чого випаровується первинний матеріал 32а покриття. Випарений первинний матеріал 32а покриття захоплюється газом-носієм 88, що протікає через прохід 82 для газового потоку. Покривний потік 86 тече із соплової частини 84 у напрямку до однієї або більше оброблюваних деталей 90 у межах першої зони 18а для нанесення покриття. У проілюстрованому прикладі соплова частина 84 включає звуження 92, що має випускний отвір 94, сполучений з проходом 82 для потоку, що випускає струмінь покривного потоку 86 з першого 30а тигля для DVD, внаслідок чого первинний матеріал 32а покриття осаджується на оброблювані деталі 90. У цьому відношенні, термін "спрямоване осадження з парової фази" може зазвичай означати застосування газового потоку, який випускається струменем або прискорено, для осадження матеріалу, такого як матеріал покриття. Тиглі 30а та 30b для DVD можна розташувати на деякій відповідній відстані (наприклад, на горизонтальній та/або вертикальній відстані) від відповідних зон 18а та 18b для нанесення покриття, щоб здійснити спрямоване осадження з парової фази. Відстань є функцією від конструкції тиглів 30а та 30b та геометрії оброблюваних деталей, на які наноситься покриття. Наприклад, відстань може бути меншою порівняно з відстанню, яка зазвичай використовується для фізичного осадження з парової фази, при якому не застосовується випускання струменів. В одному прикладі відстань може становити приблизно 6-12 дюймів (приблизно 15,2-35,6 см). Чим коротша відстань, тим точніше спрямовується покривний потік 86. Приклад пристрою 10 EBPVD можна застосовувати для осадження багатошарового покриття на усі або вибіркові поверхні оброблюваної деталі (оброблюваних деталей), включаючи нахилені поверхні та поверхні, що не знаходяться в зоні прямої видимості, такі як поверхні між спареними турбінними лопатками, які можуть включати тільки частини розміром у дюйм між аеродинамічними поверхнями. Наприклад, транспортувальний засіб 40 може пересувати оброблювану деталь у першу зону 18а для нанесення покриття першої камери 12а. У першій камері 12а можна утворити вакуум до заздалегідь визначеного тиску, та її можна нагріти до заздалегідь визначеної температури до початку процесу нанесення покриття. Перше джерело 20а електронного променя можна потім активувати, щоб розплавити та випаровувати 3 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перший первинний матеріал 32а покриття. Перше джерело 20а електронного променя можна також використовувати для нагрівання оброблюваних деталей та/або охолоджуваного водою піддона 98, який містить гранули, що мають склад, однаковий зі складом первинного матеріалу покриття, щоб нагрівати за допомогою випромінювання оброблювані деталі до бажаної температури для нанесення покриття (або до температури попереднього нагріву, щоб утворити зрощений термічним способом оксид). Випарений перший первинний матеріал 32а покриття осаджується на оброблювану деталь, як перший шар покриття. Транспортувальний засіб 40 може потім перемістити оброблювані деталі до другої зони 18b другої камери 12b. У другій камері 12b можна утворити вакуум до заздалегідь визначеного тиску, та її можна нагріти до заздалегідь визначеної температури до початку процесу нанесення покриття. Друге джерело 20b електронного променя потім активується, щоб розплавити та випаровувати другий первинний матеріал 32b покриття та осаджувати другий шар покриття на оброблювану деталь (оброблювані деталі). Отже, пристрій 10 EBPVD забезпечує перевагу стосовно осадження багатошарового покриття на оброблювану деталь (оброблювані деталі). Крім того, шари покриття можуть мати відмінні склади, залежно від складів першого первинного матеріалу 32а покриття та другого первинного матеріалу 32b покриття, зі зниженим ризиком перехресного забруднення. У цьому відношенні, перша камера 12а може мати таку конфігурацію, щоб здійснювати осадження першого покриття на оброблювані деталі 90, а друга камера 12b може мати таку конфігурацію, щоб здійснювати осадження другого, відмінного, покриття на оброблювані деталі 90. Отже, передумова описаних прикладів полягає у тому, що кожна камера, перша та друга камери 12а та 12b, можуть мати такі індивідуальні конфігурації, щоб здійснювати осадження матеріалів покриття з відмінними складами, при цьому запобігаючи забрудненню та усуваючи проблему необхідності змінювати конфігурацію єдиної камери для нанесення покриття для різних матеріалів покриття. Як приклад, покриття можуть бути керамічними покриттями, такими як YSZ та GSZ, як описано вище. YSZ має температуру плавлення приблизно 2800 °С, a GSZ має температуру плавлення приблизно 2300 °С. Температури плавлення є зазвичай пропорційними щодо температур випаровування. Отже, якщо первинні матеріали для YSZ та GSZ включено до єдиної камери, більш висока температура, що застосовується для першого осадження YSZ на субстрат або зв'язувальне покриття, розплавить та випарить GSZ у камері, внаслідок чого шар YSZ може забруднитися GSZ. Навіть якщо GSZ не включено у камеру, деяка кількість GSZ може залишитися у камері з попередніх циклів нанесення покриття та спричинити перехресне забруднення. Перехресне забруднення YSZ та GSZ може скоротити строк служби багатошарового покриття. Тобто, автор цього винаходу визначив, що чисті шари YSZ та GSZ є бажаними для подовження строку служби багатошарового покриття, яке є більш стійким до відколювання. Блок керування 68 сконфігурований згідно з першими параметрами керування, що регулюють осадження першого покриття, та згідно з другими параметрами керування, що регулюють осадження другого покриття. Принаймні один параметр керування є відмінним серед перших параметрів керування та других параметрів керування, так щоб можна було осадити шари з різних матеріалів. Як приклад, температура осадження, фокус електронних променів, струм розжарення, площа сканування, питома потужність електронних променів, відстань, потік газу-носія, тиск у камері або інші параметри можуть мати відмінні значення серед перших та других параметрів керування, щоб здійснити осадження різних матеріалів покриття. Наприклад, температура, необхідна для осадження YSZ, є вищою порівняно з температурою, необхідною для осадження GSZ. Перші параметри керування можуть, отже, застосовувати значення фокусу променя, струму розжарення, площі сканування та питомої потужності, які є відмінними від значень, що використовуються для других параметрів керування. Фігура 3 ілюструє частину першого тигля 30а для DVD, проте також є прикладом влаштування другого тигля 30b для DVD. У цьому прикладі випускний отвір 94 має прямолінійний поперечний переріз. Таким чином, випускний отвір 94 має ділянку поперечного перерізу, утворену принаймні однією прямолінійною стороною, проте він у цьому випадку має чотири прямолінійні сторони. В інших прикладах поперечний переріз випускного отвору 94 може бути круглим, овальним або може мати іншу багатокутну форму, яка має будь-яку бажану кількість прямолінійних сторін. Спираючись на цей опис, будь-який звичайний фахівець у галузі зможе визначити форми поперечного перерізу випускного отвору 94, щоб задовольнити свої особливі потреби. Приклад першого тигля 30а для DVD включає чотири пласкі бічні стінки 110 (дві зображено), влаштованих у паралелограм. В інших прикладах перший тигель 30а для DVD може включати 4 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 менше або більше бічних стінок, влаштованих геометрично або не геометрично, скривлену бічну стінку або їх комбінацію. Звуження 92 соплової частини 84 може включати одну або більше нахилених стінок 112, що простягається між бічними стінками 110 та випускним отвором 94. Наприклад, може існувати одна нахилена стінка 112, що відповідає кожній пласкій бічній стінці 110, нахилена стінка 112 зі скривленими кутами або їх комбінація. У прикладі, який зображено, кожна нахилена стінка 112 з'єднана на двох протилежних сторонах з двома іншими відповідними нахиленими стінками 112, та перекриває відстань між пласкою бічною стінкою 110 та вихідним отвором 94. Нахилені стінки 112 можуть бути пласкими, так що площини знаходяться під кутом відносно пласких бічних стінок 110, утворюючи звуження 92. Звуження 92 сполучене з проходом 82 для потоку (Фіг. 4). Зменшення площі поперечного перерізу зумовлює підвищення швидкості потоку та, тим самим "випорскує" покривний струмінь 86 з вихідного отвору 94. Покривний струмінь 86, який випорскується, може бути спрямованим на певну частину або частини однієї або більше оброблюваних деталей 90, на які слід нанести покриття. Перший тигель 30а для DVD можна зробити з будь-якого матеріалу придатного типу. В одному прикладі матеріал - це вогнетривкий матеріал, такий як кераміка або матеріал сплаву, що є стійким до температур, що утворюються під час процесу нанесення покриття. У деяких прикладах перший тигель 30а для DVD може мати охолоджувану конструкцію, яка сприяє стійкості до температур. Фігура 4 ілюструє приклад використання першого тигля 30а для DVD для нанесення покриття на оброблювану деталь 90. Прямолінійний поперечний переріз випускного отвору 94 сприяє нанесенню покриття на поверхні, зорієнтовані упоперек (тобто, поверхні, які зорієнтовано не перпендикулярно до напрямку потоку покривного струменя 86), та поверхні оброблюваних деталей 90, які не знаходяться в зоні прямої видимості. Наприклад, прямолінійні сторони випускного отвору 94 зустрічаються на кутах 114 (Фігура 3). Кути 114 можуть зумовлювати випадкові зіткнення частинок у покривному струмені 86 з випускного отвору 94, так що покривний струмінь 86 зазвичай рухається до зони 18а для нанесення покриття. Коли покривний струмінь 86 наштовхується на поверхню 120 оброблюваної деталі 90, яка знаходиться в зоні прямої видимості, газ-носій та будь-який неосаджений первинний матеріал покриття може відхилятися від поверхні 120, яка знаходиться в зоні прямої видимості. Випадкові зіткнення серед частинок у покривному струмені 86 роблять випадковим напрямок відхилення. Наприклад, частина відхиленого матеріалу може відхилятися у напрямку 122, а інша частина може відхилятися у напрямку 124. Отже, замість відхилення, що відбувається завжди назад у напрямку до першого тигля 30а для DVD, неосаджений матеріал відхиляється у випадкових напрямках та може, тим самим, відхилятися у напрямку до зорієнтованої упоперек поверхні або поверхні, яка не знаходиться в зоні прямої видимості, такої як поверхня 126 оброблюваної деталі 90, яка не знаходяться в зоні прямої видимості. Завдяки цьому перший тигель 30а для DVD сприяє осадженню покриття на зорієнтовані упоперек поверхні або поверхні, які не знаходяться в зоні прямої видимості. Прямолінійний поперечний переріз випускного отвору 94 також забезпечує сприятливу форму покривного струменя 86. Наприклад, прямолінійний поперечний переріз утворює конічний струмінь потоку, який точно спрямовує покривний струмінь 86 на оброблювані деталі 90. Поверхня 120, яка знаходиться в зоні прямої видимості та на яку наноситься покриття, може бути поруч з кутом або радіусом кромки, та випадкове відхилення може також зменшувати шкідливу взаємодію з покривним струменем 86, який надходить, що сприяє нанесенню покриття на поверхню 120, яка знаходиться в зоні прямої видимості. Покривний струмінь 86 може також безпосередньо стикатися з та покривати зорієнтовані упоперек поверхні або поверхні, які не знаходяться в зоні прямої видимості. Наприклад, випарений первинний матеріал покриття, який протікає усередині покривного струменя 86 може протікати уздовж скривленого шляху навколо краю оброблюваної деталі 90, внаслідок чого він стикається з та покриває зорієнтовану упоперек поверхню або поверхню, яка не знаходиться в зоні прямої видимості та є суміжною з цим краєм. Окрім того, перший тигель 30а для DVD можна використовувати для сприяння утворенню бажаної орієнтації покриття на зорієнтованих упоперек поверхнях або поверхнях, які не знаходяться в зоні прямої видимості. Наприклад, покриття зазвичай формуються у колончасту мікроструктуру з віссю колонки, яка є приблизно паралельною до напрямку потоку покривного струменя 86. На поверхні, яка знаходиться в зоні прямої видимості, колонки мікроструктури будуть приблизно перпендикулярними до поверхні, яка знаходиться в зоні прямої видимості. Без випадкового зіткнення частинок у покривному струмені 86 колонки мікроструктури, утворені 5 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 на зорієнтованих упоперек поверхнях, не будуть перпендикулярними до зорієнтованих упоперек поверхонь. Проте, у разі випадкових зіткнень у покривному струмені 86, відхилений матеріал стикається з орієнтованою упоперек поверхнею під більш крутим кутом (наприклад, наближаючись до перпендикуляру), так що колонки будуть приблизно перпендикулярними до поверхні. Наприклад, для подовження строку служби перпендикулярні колонки мікроструктури можуть бути бажаними на усіх поверхнях. Потік покривного струменя 86 можна розробити так, щоб досягти бажаного ефекту покриття. Наприклад, приклад випускного отвору 94 має коефіцієнт пропорційності довжини 115а (Фіг. 3) до ширини 115b, який перебільшує одиницю. У деяких прикладах можна розробити такий коефіцієнт пропорційності, щоб отримати бажану форму покривного струменя 86 для отримання бажаного ефекту покриття або орієнтації покриття. Подібно до цього, кількість прямолінійних сторін випускного отвору 94 або кутів країв 114 між сторонами можна розробити так, щоб вони впливали на покривний струмінь. Додатково, вплив геометрії випускного отвору 94 можна використовувати у комбінації з регулюванням інших параметрів, таких як відстань між оброблюваними деталями 90 та першим тиглем 30а для DVD, вхідні параметри встановленого режиму пристрою 10 EBPVD (наприклад, показники тиску, потоку газу тощо) та додаткові впорскуванні потоки, щоб, наприклад, далі спрямувати покривний струмінь 86 або відхилити неосаджений матеріал. Фігура 5 ілюструє інший приклад першого тигля 130а для DVD, який є подібним до першого тигля 30а для DVD з попереднього прикладу та який можна застосовувати у пристрої 10 EBPVD. У цьому описі подібні числові позначення позначають подібні елементи, де це є відповідним. Соплова частина 184 включає звуження 192, що має верхню стінку 133, яка простягається між випускним отвором 94 та нахиленими стінками 112. Наприклад, верхня стінка 133 є пласкою та приблизно перпендикулярно зорієнтованою відносно пласких бічних стінок 110. Як можна визначити, газ-носій та захоплений матеріал для покриття, що протікають крізь прохід 82 для потоку, можуть стикатися з верхньою стінкою 133 до того, як вони пройдуть крізь випускний отвір 94, внаслідок чого відбуваються випадкові зіткнення частинок усередині покривного струменя 86. Незважаючи на те, що комбінацію ознак продемонстровано в проілюстрованих прикладах, не усі їх слід поєднувати, щоб реалізувати переваги різних варіантів здійснення винаходу, описаних тут. Іншими словами, система, розроблена згідно з варіантом здійснення розкритого тут винаходу, необов'язково повинна включати всі ознаки, продемонстровані на будь-якій з фігур, або усі частини, які схематично показано на фігурах. Крім того, вибрані ознаки одного прикладу варіанта здійснення можна поєднати з вибраними ознаками інших прикладів варіантів здійснення. Опис, що передує, є, скоріше, прикладом, а не обмеженням по суті. Варіанти та модифікації описаних прикладів можуть стати очевидними для фахівців у галузі, які необов'язково відходять від суті цього розкриття винаходу. Обсяг юридичного захисту, наданий цьому розкриттю суті винаходу, можна визначити тільки шляхом вивчення наступної формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Пристрій для нанесення покриття осадженням з парової фази на оброблювану деталь, який містить першу та другу камери, перший тигель для спрямованого осадження з парової фази (DVD), що знаходиться принаймні частково у межах першої камери, для розташування першого первинного матеріалу, осаджуваного на оброблювану деталь, та другий тигель для DVD, що знаходиться принаймні частково у межах другої камери, для розташування другого первинного матеріалу, відмінного від першого первинного матеріалу, який осаджуваний на оброблювану деталь, який відрізняється тим, що кожен з першого тигля для DVD та другого тигля для DVD містить вхідний канал для газу, нагрівальну зону для розташування, відповідно, першого первинного матеріалу або другого первинного матеріалу, прохід для потоку газу, який є відкритим для нагрівальної зони та сполученим з вхідним каналом, та соплову частину, яка включає звуження з випускним отвором, що є сполученим з проходом для потоку газу, для впорскування струменя газу. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що принаймні один з першого та другого первинних матеріалів утворює осаджене з парової фази покриття на зазначеній деталі. 3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що включає блок керування, сконфігурований згідно з першими параметрами керування для регулювання осадження першого первинного матеріалу та згідно з другими параметрами керування для регулювання осадження другого 6 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 первинного матеріалу, та при цьому принаймні один параметр керування є відмінним серед перших параметрів керування та других параметрів керування. 4. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожна з першої та другої камер містить зону для осадження, відповідно, першого первинного матеріалу та другого первинного матеріалу. 5. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить перше та друге джерела електронних променів, які влаштовано для випромінювання ними електронних променів у межах, відповідно, першої та другої камери. 6. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить принаймні одне джерело газу, безпосередньо сполучене з першим тиглем для DVD та другим тиглем для DVD. 7. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить транспортувальний засіб для пересування оброблюваної деталі між першою та другою камерами. 8. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить засувку між першою та другою камерами, щоб ізолювати камери одну від одної. 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що перша та друга камери мають загальну стінку, в якій розташована вищезгадана засувка. 10. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має поперечний переріз, який має чотири прямолінійні сторони. 11. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має прямолінійний поперечний переріз. 12. Пристрій для фізичного осадження з парової фази на оброблювану деталь, який містить першу камеру, що має першу зону для нанесення покриття осадженням першого покриття на оброблювану деталь, другу камеру для нанесення покриття, яка є суміжною з першою камерою для нанесення покриття та яка має другу зону для нанесення покриття осадженням другого, відмінного, покриття на оброблювану деталь, перше та друге джерела електронних променів, які влаштовано так, щоб випромінювати електронні промені у межах, відповідно, першої камери для нанесення покриття та другої камери для нанесення покриття, перший тигель для спрямованого осадження з парової фази (DVD), що знаходиться принаймні частково у межах першої камери для нанесення покриття, призначений для отримання першого первинного матеріалу, другий тигель для DVD, що знаходиться принаймні частково у межах другої камери для нанесення покриття, призначений для отримання другого первинного матеріалу, принаймні одне джерело газу для його подачі поруч з першим тиглем для DVD та другим тиглем для DVD, який відрізняється тим, що він також містить транспортувальний засіб для пересування оброблюваної деталі між першою камерою для нанесення покриття та другою камерою для нанесення покриття та блок керування, сконфігурований згідно з першими параметрами керування для регулювання осадження першого покриття та згідно з другими параметрами керування для регулювання осадження другого покриття, де принаймні один параметр керування є відмінним серед перших параметрів керування та других параметрів керування, при цьому кожен з першого тигля для DVD та другого тигля для DVD містить вхідний канал для газу, нагрівальну зону для розташування відповідного першого первинного матеріалу або другого первинного матеріалу, прохід для потоку газу, який є відкритим для нагрівальної зони та сполученим з вхідним каналом, та соплову частину, яка включає звуження з випускним отвором, що є сполученим з проходом для потоку газу, для випорскування струменя газу. 13. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що містить засувку між першою камерою для нанесення покриття та другою камерою для нанесення покриття. 14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що перша камера та друга камера мають загальну стінку, в якій розташована вищезгадана засувка. 15. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має поперечний переріз, який має чотири прямолінійні сторони. 16. Пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має прямолінійний поперечний переріз. 17. Спосіб нанесення покриття осадженням з парової фази на оброблювану деталь за допомогою пристрою за будь-яким з пп. 1-16, при якому здійснюють осадження першого первинного матеріалу на оброблювану деталь, використовуючи перший тигель для спрямованого осадження з парової фази (DVD), який знаходиться принаймні частково у межах першої камери, та осадження другого первинного матеріалу, відмінного від першого первинного матеріалу, на оброблювану деталь, використовуючи другий тигель для DVD, який знаходиться принаймні частково у межах другої камери, яка є суміжною з першою камерою, який 7 UA 109250 C2 5 10 15 20 25 відрізняється тим, що кожен з першого тигля для DVD та другого тигля для DVD містить вхідний канал для газу, нагрівальну зону для розташування відповідного першого первинного матеріалу або другого первинного матеріалу, прохід для потоку газу, який є відкритим для нагрівальної зони та сполученим з вхідним каналом, та соплову частину, яка включає звуження з випускним отвором, що є сполученим з проходом для потоку газу, для випорскування струменя газу, при цьому осадження першого покриття та осадження другого покриття, кожного, здійснюють випорскуванням відповідного первинного матеріалу покриття, випареного у газносій у напрямку оброблюваної деталі, причому випорскування первинного матеріалу покриття, випареного у газ-носій, здійснюють з вихідного отвору звуження сопла. 18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що осадження першого первинного матеріалу та другого первинного матеріалу здійснюють з використанням електронно-променевого фізичного осадження з парової фази. 19. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що з принаймні одного з першого та другого первинних матеріалів утворюють осадженне з парової фази покриття. 20. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що здійснюють регулювання осадження першого первинного матеріалу першими параметрами керування та регулювання осадження другого первинного матеріалу другими параметрами керування, де принаймні один параметр керування є відмінним серед перших параметрів керування та других параметрів керування. 21. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що перша камера та друга камера мають загальну стінку, в якій між першою та другою камерами розташована засувка, щоб ізолювати камери одну від одної. 22. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має поперечний переріз, що має чотири прямолінійні сторони. 23. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що випускний отвір соплової частини тигля має прямолінійний поперечний переріз. 8 UA 109250 C2 9 UA 109250 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10