Спосіб нанесення матеріалу для осадження на деталь та пристрій для напилення матеріалу на заготовку

1. Спосіб нанесення матеріалу для осадження на деталь, який включає: поміщення деталі в камеру для осадження, прикладання першого електричного потенціалу до деталі, випарювання одного або кількох перших компонентів для утворення матеріалу для іонізацію випарених перших компонентів, причому осадження, перший електричний потенціал спрямовує іонізовані перші компоненти до деталі, який відрізняється тим, що іони випарених перших компонентів розпилюють один або кілька других компонентів для утворення матеріалу для осадження, причому розпилені другі компоненти осаджуються разом з іонізованими першими компонентами. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розпилення включає прикладання напруги розпилення на мішень розпилення. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що мішень розпилення оточує потік іонів від джерела перших компонентів до деталі. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що один або кілька других компонентів включають один або кілька вогнетривких елементів. 2 (19) 1 3 82852 4 напилюванням першого та другого матеріалів для осадження компонентів на заготовку. 12. Пристрій за п. 11, який додатково включає засоби контролю густини плазми та іонного струму до заготовки. 13. Пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що засоби розпилення включають: першу мішень розпилення, яка забезпечує перші з одного або кількох компонентів другого матеріалу для осадження, та другу мішень розпилення, яка забезпечує другі з одного або кількох компонентів другого матеріалу для осадження, і система контролю є запрограмованою для незалежного контролювання першої та другої напруг зміщення для розпилення, які прикладають на першу та другу мішені розпилення. Винахід стосується металевого напилення. Точніше, винахід стосується відновлення спрацьованих або пошкоджених деталей газотурбінних двигунів, таких як лопатки вентиляторів та інші лопаті та лопатки. Компоненти газотурбінних двигунів зазнають спрацювання та пошкодження. Навіть помірне спрацювання та пошкодження певних компонентів може завадити оптимальному функціонуванню двигуна. До особливо проблемних ділянок належать несучі поверхні різних лопатей та лопаток. Спрацювання та пошкодження може зашкодити їх аеродинамічній ефективності, створювати дисбаланс динамічної сили і навіть загрожувати структурі спрацьованих / пошкоджених деталей у крайніх випадках. Обмежене відновлення кондицій зазвичай практикують для злегка спрацьованих або пошкоджених несучих поверхонь, коли додатковий матеріал видаляють під місцем спрацювання / пошкодження, щоб забезпечити для несучої поверхні відносно ефективний і чистий профіль розрізу, хоча й менший за первісний або попередній профіль. Приклади критеріїв обстеження, які визначають межі, до яких є можливим таке відновлення, вказано в публікації [Pratt & Whitney JT8D Engine Manual (P/N 773128), ATA 72-33-21, Inspection -01, United Technologies Corp., East Hartford Connecticut]. Такі межі можуть бути різними серед різних несучих поверхонь, залежно від розташування та конкретного застосування. Ці обмеження, як правило, ґрунтуються на таких чинниках, як структурна та робочі характеристики, які обмежують кількість матеріалу, який може різнобічного Для більш бути видалений. відновлення спрацьованих або пошкоджених частин газотурбінних двигунів пропонуються різні способи. У патенті США №4,822,248 описано застосування плазмового пальника для осадження матеріалу суперсплаву на основі нікелю або кобальту. У патенті США №5,732,467 вказується на застосування високошвидкісного кисневопаливного (HVOF) способу та способу плазмового напилення під низьким тиском (LPPS) для усунення тріщин у таких елементах турбін. Патент США №5,783, 318 також вказує на способи LPPS додатково до лазерного зварювання та плазмового зварювання. У патенті США №6,049,978 вказується на інше застосування способів HVOF. Такі способи дають обмежені можливості утворення нового матеріалу на заміну первісного або забезпечення майже первісного розрізу. Однак структурні властивості матеріалу, який застосовують для заміни, можуть бути значно обмежені порівняно з властивостями первісного матеріалу. Зокрема, відомо, що при значних пошкодженнях застосовують попередньо сформовані вставки, які можуть бути вварені у потрібне місце для усунення пошкодження. У разі застосування таких вставок пошкоджену ділянку вирізають у заданій формі вставки, яку, в свою чергу, вварюють у потрібне місце. Структурні обмеження, пов'язані із вварюванням, обмежують такі способи ремонту ділянками відносно низького напруження несучоїповерхні, як і при інших способах. У посібниках з ремонту двигунів зазвичай вказують ділянки низького напруження, у яких допускається ремонт шляхом вварювання. Таким чином, суттєве поєднання ступеня спрацювання / пошкодження та напруження, якому піддається спрацьована / пошкоджена ділянка, може обмежити застосування таких способів. До ділянок високого напруження часто належать ділянки поблизу (наприклад, ближче до середини) середнього бандажу лопатки вентилятора. Один аспект винаходу включає спосіб нанесення матеріалу для осадження на деталь. Деталь поміщають у камеру для осадження. До деталі застосовують перший електричний потенціал. Один або кілька перших компонентів випарюють для утворення матеріалу для осадження. Випарені перші компоненти іонізують. Перший електричний потенціал притягує іонізовані перші компоненти до деталі. Один або кілька других компонентів розпилюють для утворення матеріалу для осадження. Розпилені другі компоненти осаджуються разом з іонізованими першими компонентами. У різних варіантах втілення розпилення може включати подачу напруги розпилення на мішень розпилення. Мішень розпилення може оточувати потік іонів від джерела перших компонентів до деталі. Один або кілька других компонентів можуть включати один або кілька вогнетривких елементів. Один або кілька других компонентів можуть складатися, головним чином, із Mo. Матеріал для осадження може складатися, головним чином, із принаймні одного з таких сплавів, як Ti-6Al-2Sn4Zr-2Mo, Ti-8Al-lV-IMo або Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo. Деталь може втратити перший матеріал з певного місця, і матеріал для осадження може бути напилений на це місце для відновлення деталі. 5 Матеріал для осадження може мати першу поверхню контакту з ґрунтом деталі, причому міцність з'єднання між матеріалом для осадження та ґрунтом перевищує 50 ksi. Деталь та матеріал для осадження можуть включати титанові сплави або суперсплави на основі нікелю або кобальту подібного номінального складу. Міцність з'єднання може становити від 100 ksi до 200 ksi. Матеріал для осадження може мати глибину принаймні 2,0мм. Ґрунт може мати товщину, більшу, ніж у матеріалу для осадження. Ґрунт може включати первісний невідновлений матеріал. Деталь може бути деталлю турбінного двигуна з титанового сплаву, і матеріал для осадження може бути на основі титану. Ще один аспект винаходу включає пристрій для напилення матеріалу на заготовку. Камера для осадження містить заготовку. Передбачено засоби утворення плазми з одного або кількох перших компонентів матеріалу для осадження. Передбачено засоби подачі на заготовку модульованого електричного потенціалу зсуву для перетягування іонів з плазми до заготовки. Передбачено засоби для розпилення одного або кількох других компонентів матеріалу для осадження. Система контролю є з'єднаною з засобами утворення, засобами подачі та засобами розпилення і є запрограмованою таким чином, щоб забезпечувати контроль зворотного зв'язку над спільним напиленням першого та другого компонентів матеріалів для осадження на заготовку. У різних варіантах втілення пристрій може включати засоби контролю густини плазми та іонного струму до заготовки. Засоби розпилення можуть включати першу та другу мішені розпилення, які, відповідно, забезпечують перший та другий з одного або кількох других компонентів матеріалу для осадження. Система контролю може бути запрограмована для незалежного контролювання першої та другої напруг зміщення для розпилення, які подаються на першу та другу мішені розпилення. Ще один аспект винаходу включає пристрій для напилення матеріалу для осадження на заготовку. Заготовка міститься в камері для осадження, і на неї подають першу ненульову напругу зміщення. Перше джерело одного або кількох перших компонентів матеріалу для осадження нагрівають таким чином, щоб випарювати перші жомпоненуи.-Перша мішень розпилення в камері для осадження включає один або кілька других компонентів матеріалу для осадження, і на неї подають другу напругу зміщення. У різних варіантах втілення один або кілька перших компонентів можуть включати Ті, Al та V. Один або кілька других компонентів можуть складатися, головним чином, із Mo. Перша напруга зміщення може відрізнятися від другої напруги зміщення. Перша та друга напруги зміщення можуть бути імпульсно модульованими напругами, які відрізняються принаймні за одним з показників, якими є величина та робочий цикл. Може бути передбачена друга мішень розпилення, яка відрізняється за складом від першої мішені розпилення, і на яку подають третю ненульову 82852 6 напругу зміщення, відмінну від другої напруги зміщення. Ще один аспект винаходу включає спосіб спільного напилення одного або кількох перших компонентів та одного або кількох других компонентів. Один або кілька перших компонентів осаджують шляхом посиленої іонами електроннопроменевої конденсації з парової фази. Один або кілька других компонентів розпилюють. У різних варіантах втілення один або кілька перших компонентів можуть бути з одного зливка. Один або кілька других компонентів можуть бути принаймні двома компонентами з принаймні двох різних мішеней розпилення різного складу. Деталі одного або кількох варіантів втілення винаходу викладено на супровідних фігурах і у представленому нижче описі. Інші особливості, цілі та переваги винаходу стануть зрозумілими з опису та фігур, а також з формули винаходу. Фіг.1 є виглядом несучої поверхні лопаті газотурбінного двигуна. Фіг.2 є виглядом з вершини несучої поверхні з Фіг.1. Фіг.3 є частковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.1 після пошкодження. Фіг.4 є частковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.1 після спрацювання. Фіг.5 є частковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.1 після верстатної обробки для усунення пошкоджених / спрацьованих поверхонь. Фіг.6 яастковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.5 після накладення посилюючого елемента. Фіг.7 є частковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.6 після напилення первісного матеріалу для відновлення несучої поверхні. Фіг.8 є частковим виглядом у розрізі несучої поверхні з Фіг.7 після подальшої верстатної обробки та напилення додаткового матеріалу для відновлення несучої поверхні. Фіг.9 є виглядом несучої поверхні з Фіг.8 після подальшої верстатної обробки. Фіг.10 є схематичним зображенням пристрою для посиленої іонами конденсації з парової фази для нанесення первісного та додаткового матеріалу з фігур 7 та 8. Фіг.11 є частковим схематичним зображенням альтернативного пристрою для посиленої іонами конденсації з парової фази. Однакові номери та позначення на різних фігурах позначають однакові елементи. Фіг.1 показує лопатку вентилятора 20 з газотурбінного двигуна. Лопать має внутрішній комель лопаті 22, сконфігурований для приєднання лопаті до диска (не показано). Платформа 24 відокремлює комель лопаті від несучої поверхні 26, яка проходить від платформи до вершини 28. Несуча поверхня має передній край 30 та задній край 32 зі сторонами всмоктування та нагнітання 34 та 36, які знаходяться між ними. У прикладі лопаті приблизно посередині проміжку між платформою та вершиною від бокових поверхонь нагнітання та всмоктування відходить виступ середнього демпферного бандажу 40. 7 Виступи на сторонах нагнітання та всмоктування 40 можуть відповідно взаємодіяти з виступами на сторонах усмоктування та нагнітання суміжних лопатей для гасіння коливань лопаті. Обертальна маса виступів середнього бандажу разом із силами від їх взаємодії з сусідніми виступами піддає лопать високому навантаженню в зонах поблизу цих виступів та всередині них. Ці навантаження можуть обмежувати ремонтопридатність цих зон порівняно з іншими менш навантаженими зонами. Було виявлено, що електронно-променева конденсація з парової фази (EBPVD) може бути застосована для осадження матеріалу для відновлення з низьким залишковим напруженням і зі структурними властивостями, практично такими самими, що й в основного матеріалу. Осаджений матеріал може мати підвищену міцність і підвищене зв'язування з основним матеріалом порівняно зі способами ремонту шляхом зварювання. Осадження в оптимальному варіанті відбувається за відсутності перехідної рідкої фази, з затвердненням безпосередньо з парової хмари. Фіг.3 показує локалізоване пошкодження, наприклад, пошкодження стороннім предметом (FOD), який залишає насічки або зарубки на несучій поверхні, наближеній до переднього краю, створюючи пошкоджену передню частину 30'. Фіг.4 показує більш загальне пошкодження, наприклад, передній край, стертий до позиції 30". Місце пошкодження в оптимальному варіанті очищають від забруднення. Подальше видалення основного матеріалу може, забезпечити кращу основну поверхню для приймання осадженого матеріалу. У прикладі процедури відновлення після пошкодження / спрацювання основний матеріал лопаті, що залишився, зашліфовують до заданої конфігурації, наприклад, створюючи спрямовану під кутом фаску або основну поверхню 50 (Фіг.5). Фаску показано під прилеглим кутом q1 до увігнутої поверхні сторони нагнітання 36. Наприклад, кут q1 може бути більшим за 120°, у вужчих межах - 120°130°. Позиція / орієнтація фаски 50 може залежати від багатьох чинників і може бути зафіксованою, залежно від місця пошкодження, для того, щоб у даному ремонтному обладнанні будь-яке пошкодження у даній точці на несучій поверхні могло бути піддане подібній верстатній обробці. У показаному оптимальному варіанті на несучій поверхні закріплено посилюючий підпиральний / маскувальний елемент 52 (Фіг.6), який виступає за межі фаски 50 поблизу від місця втраченого / видаленого матеріалу. У прикладі варіанта втілення посилюючий елемент 52 може бути металевою (наприклад, алюмінієвою) стрічкою, яка має першу та другу поверхні 53 та 54, причому задня частина поверхні 53 є закріпленою на решті неушкодженої передньої частини поверхні сторони всмоктування 34. Передня частина поверхні 53 виступає за межі втраченого переднього краю 30, а проміжна частина спрямовується в одну лінію з втраченою частиною поверхні 34 уздовж первісного контуру несучої поверхні. У необов'язкових варіантах поверхня 53 може виступати повністю або 82852 8 частково у будь-яку сторону спрямування в лінію з контуром втраченої первісної поверхні. Після цього лопать може бути позиціонована відносно джерела пари 58 (Фіг.7), яке випускає пару по лінії, показаній траєкторіями 502. В оптимальному варіанті джерело / траєкторія є зорієнтованими таким чином, щоб траєкторії перебували у межах невеликих кутів q2 та q3, перпендикулярних поверхням 50 та 36. Наприклад, кути q2 та q3 можуть бути меншими за 30°. Осадження з джерела 58 поступово утворює перший матеріал для відновлення 60. Він в оптимальному варіанті нарощується на контурі поверхні 62 за межами частини сторони нагнітання втраченого первісного контуру несучої поверхні. Кривизна поверхні 36 викликає зміну кута q3 уздовж приймаючої осаджений матеріал частини такої поверхні, прилеглої до основної поверхні 50. Після цього етапу осадження лопать піддають подальшій верстатній обробці для видалення посилюючого елемента 52 та створення другої фаски або основної поверхні 64 (Фіг.8), яка проходить уздовж осадженого матеріалу 60 та первісного основного матеріалу. У прикладі варіанта втілення цей процес верстатної обробки також видаляє ще цілу передню частину поверхні сторони всмоктування 34. Лопать може бути переорієнтована відносно джерела 58 таким чином, щоб поверхні 64 та 34 були лише злегка перпендикулярними траєкторіям 502, і щоб другий додатковий матеріал 66, осаджений на ній, досягав контуру 68 за межами частини сторони всмоктування втраченого первісного контуру. Осаджені матеріали 60 та 66 після цього можуть бути піддані верстатній обробці до вказаного кінцевого контуру, який в оптимальному варіанті є ідентичним втраченому первісному контурові (Фіг.9). Після цього застосовують додаткову обробку поверхні і/або наносять захисні покриття. Матеріал для відновлення осаджують шляхом EBPVD або посиленого іонами EBPVD. Процес EBPVD вважають таким, що забезпечує кращі фізичні властивості через осадження без перехідної рідкої фази. Вважають, що EBPVD має нижче залишкове напруження і забезпечує краще зв'язування, ніж інші способи, такі як осадження шляхом плазмового напилення. Процес посиленого іонами EBPVD вважають таким, що гарантує краще зв'язування і напилення більш високої якості (тобто більш рівномірний і густий напилений матеріал) при нижчій температурі порівняно з традиційним EBPVD. Наприклад, осадження здійснюють у вакуумній камері в умовах тиску від 10-1 до 10-4 Па, у вужчих межах - приблизно (5-10) х 10-3 Па. Наприклад, швидкість осадження може становити від 10 до 100 мікрометрів на хвилину, у вужчих межах - від 10 до 50 мікрометрів на хвилину, наприклад, приблизно 20 мікрометрів на хвилину. Локалізоване осадження може нарощуватися, по суті, до будь-якої глибини в один або кілька етапів, причому окремі етапи характеризуються певною комбінацією проміжної верстатної обробки або зміни позиції компонента відносно джерела пари. Окремі етапи можуть забезпечувати осадження матеріалу на глибину понад 2мм, понад 5мм і 9 навіть більше Для особливо дорогих компонентів може бути застосований спосіб повної заміни втрачених елементів. Наприклад, якщо лопать відламується від суцільного диска та лопаточного вінця, то нова лопать може бути нарощена на диску. Наприклад, міцність зв'язування може перевищувати 50 ksi, ще краще - 100 ksi. Один варіант втілення типового процесу посиленого іонами EBPVD забезпечує міцність зв'язування, яка при вимірюванні склала 149 ksi. Ha відміну від нього, не посилений іонами процес та повітряноплазмовий процес, відповідно, забезпечують 22 ksi та 7 ksi. Таку саму процедуру ,застосовують для відновлення матеріалу на задньому краї несучої поверхні або на передньому або задньому краях середнього бандажу або на ділянках вершини, навіть якщо втрата матеріалу перевищила традиційні межі відновлення. Подібне осадження може вплинути на відновлення на поверхнях сторони всмоктування або нагнітання на більшій відстані від країв. Для таких відновлень, як правило, буває достатньо одного етапу осадження. На вигнутій поверхні (наприклад, поверхні сторони всмоктування) особливо зручною може бути відносно плоска фаска, яку забезпечують шляхом верстатної обробки. На увігнутій поверхні (наприклад, поверхні сторони нагнітання) може бути застосована увігнута верстатна обробка (наприклад, за допомогою подвійноопуклого шліфувального шпинделя). В оптимальному варіанті завдяки цій увігнутій верстатній обробці оброблена поверхня зберігає потрібний кут нормальних для пари траєкторій по всійЗастосовують і інші види верстатної обробки, площі. крім шліфування плоскої фаски Найважливішим елементом ефективної верстатної обробки є забезпечення чистої основної поверхні для наступного напилення. Хоча в оптимальному варіанті вона є рівною, може бути бажаним або прийнятним певний рівень нерівності. Зазвичай лопать утримують у нерухомому стані під час кожного етапу осадження для того, щоб обмежити присутність стовпчастих неоднорідностей в осадженому матеріалі. Фіг.10 показує пристрій для посиленого іонами EBPVD 100 для здійснення вищезгаданего напилення Пристрій включає вакуумну камеру 102, яка має внутрішній простір 104. Заготовку 106 (наприклад, деталь турбінного двигуна), яка має поверхню 108 для приймання осадженого матеріалу, поміщають у внутрішній простір камери і тримають за допомогою затискного пристрою 110. Камера може мати різні додаткові особливості (не показано), такі як вбудований вакуумний насос для відкачування атмосфери з камери, завантажувальну камеру для внесення та виймання заготовки 106, а також різні датчики. Матеріал для осадження, принаймні частково, може надходити зі зливка 112, який може поступально і безперервно вводитись у камеру вздовж напрямку введення 520 через отвір камери 114. Як правило, матеріал для зливка ретельно вибирають для досягнення потрібного хімічного складу матеріалу, який зрештою осаджують. 82852 10 Наприклад, може бути бажаним, щоб осаджений матеріал мав такий самий хімічний склад, що й основний матеріал заготовки, яку відновлюють. Якщо останній є чистим елементним матеріалом, то й перший має бути таким самим. Однак у разі сплавів може виникати потреба у зміні хімічного складу з кількох причин. Ці причини можуть бути різними, залежно від хімічного складу сплаву, структури пристрою для напилення та робочих параметрів пристрою для напилення. Наприклад, найлегші елементи розпиленого сплаву (наприклад, алюміній у суміші титано-алюмінієвованадієвого сплаву та пари) можуть виштовхуватися до периферії потоку пари більш важкими елементами (наприклад, титаном). Залежно від того,, наскільки заготовка є відцентрованою відносно потоку, в осадженому матеріалі зменшується концентрація більш легких елементів відносно їх первісної концентрації у зливку. Відповідно, для досягнення потрібного складу матеріалу ,для осадження зливок може мати більш високу концентрацію легших елементів. Таким чином, для напилення, наприклад, матеріалу Ti-6A1-4V може бути застосований зливок, який має склад Ti-8A1-4V. При напиленні матеріалу, який включає вогнетривкі елементи (наприклад, напилення ТІ8А1-IV-IMo), вогнетривкі елементи можуть не потрапляти до потоку пари, якщо робоча температура є вибраною для рівномірного випарювання більш легких компонентів і є надто низькою для суттєвого випарювання вогнетривких компонентів. Така ситуація може перешкоджати напиленню сплавів, які містять вогнетривкі компоненти, традиційними способами EBPVD. При посиленому іонами EBPVD поверхню заготовки для осадження бомбардують іонами матеріалу для осадження. Бомбардування дає поверхні додаткову енергію. Ця додаткова енергія нагріває поверхню, збільшуючи активність поверхні й викликаючи зміщення та дифузію поверхневих атомів, змішування атомів, субімплантацію та імплантацію в раніше напилений матеріал. Роль різних атомних процесів залежить від енергії іонів та характеру бомбардуючих іонів і поверхні напилення. Посилення іонами в результаті може забезпечувати атомне зв'язування, міцніше зв'язування осадженого матеріалу та більш високу густину напиленого матеріалу. Бомбардування іонами поверхні напилення у процесі посиленого іонами PVD забезпечує кінетичне розпилення поверхневих атомів з видаленням цих атомів з матеріалу напилення. На початку процесу напилення це розпилення має особливий ефект очищення поверхні напилення від забруднень. На подальшій стадії процесу напилення розпилення має тенденцію до видалення слабко зв'язаних атомів, таким чином, забезпечуючи в результаті більш високу якість осадження (наприклад, щодо зв'язування та густини). У багатьох ситуаціях розпилення кожного компонента сплаву відбувається схожим чином (через близькість атомної маси та коефіцієнтів розпилення компонентів і через зв'язування між атомами 11 компонентів). Інакше осаджений сплав може виявитися позбавленим компонентів, заради яких здебільшого і здійснюють розпилення. Однак, помірна іонізація пари та помірне бомбардування іонами поверхні напилення не мають негативного впливу на хімічний склад осадженого матеріалу. При помірній іонізації потік іонів на поверхні напилення (і, таким чином, потік розпилених атомів) є меншим за потік осідаючих атомів на поверхні напилення. Наприклад, при напиленні Ti6A1-4V можуть бути прийнятними густина іонного струму 1-50мА/см2 при швидкості осадження 1050мкм за хвилину та енергії іонів до 10 keV. При напиленні сплавів, які мають легкі компоненти (наприклад, Al у Ti-6A1-4V), найлегші атоми в оптимальному варіанті розпилюють. Однак, ці атоми осаджуються повторно через зворотне розсіювання, викликане зіткненнями з більш важкими атомами (наприклад, Ті) у густому потоці пари. Може бути передбачене відповідне ущільнення для запобігання витіканню навколо зливка. В альтернативному варіанті зливок та привідний механізм його поступального руху (не показано) можуть бути розташовані всередині камери 104. Внутрішній кінець зливка набуває позиції у приймальнику 116 уздовж нижньої зі стінок, які обмежують камеру. Розплавлена ванна 118 металу зі зливка утворюється всередині камери і має поверхню або меніск 120. Зливок розплавляють для забезпечення ванни за допомогою електронного променя 122, який випромінюється з електронної гармати 124, яка може бути розташована у камері або поза нею для спрямування променя на кінець / ванну зливка, що перебуває всередині. Приймальник служить для вміщення ванни. Приймальник в оптимальному варіанті охолоджують для запобігання його розплавленню (наприклад, шляхом пропускання охолоджувальної рідини, такої як вода, через зовнішній охолоджувальний кожух (не показано)). У прикладі варіанта втілення приймальник є електромагнітним приймальним блоком, що має циліндричну обмотку навколо зливка, яка живиться від джерела електроживлення 126. Обмотка під напругою створює магнітне поле у розплавленій ванні та всередині неї 118. Індукція магнітного поля може становити, наприклад, 0,003-0,06 T. Магнітне поле служить для сприяння фокусуванню електронного променя 122, який може бути розфокусований в іонізуючій плазмі розряду та магнітному полі розрядного струму, для підвищення інтенсивності випарювання. Магнітне поле також сприяє стабілізації іонізуючого розряду на поверхні 120 шляхом перешкоджання руху розрядних катодних плям до периферії приймальника, а отже, уникнення пропаду вакуумною дугою на корпусі приймальника. Магнітне поле допомагає контролювати параметри плазми розряду, впливаючи на ступінь іонізації та розподіл у просторі. Магнітне поле також впливає на вихровий потік металу у ванні 118. Цей потік допомагає посилити перемішування компонентів розплавленого металу і зменшує розбризкування 82852 12 металу. Вихровий рух рідкого металу є результатом взаємодії електричного струму в металі, викликаного електронним променем та іонізуючим розрядом, з магнітним полем обмотки. Обертання також збільшує ефективність випарювання завдяки зниженню теплопередачі до охолодженої стінки приймальника. Нагрівання електронним променем є ефективним для випарювання металу у ванні. Для витягування позитивно заряджених іонів металу на поверхню 108 на заготовку 106 подають негативну напругу зсуву. Імпульсний модулятор 128 є з'єднаним із заготовкою 106 через лінію / провідник 130. Напруга зміщення може мати прямокутну форму хвилі імпульсу, що характеризується частотою імпульсів Fb, тривалістю імпульсу ть, робочим циклом Db та максимальною напругою Ub. Db = tb х Fb. Можуть бути застосовані альтернативні форми хвиль напруги зміщення (наприклад, синусоїдальні). Однак прямокутну форму хвилі імпульсу вважають такою, що забезпечує особливо ефективну подачу енергії до осадженого матеріалу. У разі зсуву немодульованого постійного струму на поверхні 108 може утворитися дуговий розряд (дугоутворення), особливо, у перші кілька хвилин напилення. Такий розряд може пошкодити поверхню. Імпульсна модуляція напруги зміщення може ефективно пригнічувати таке дугоутворення. Скорочення тривалості імпульсу зменшує ймовірність дугоутворення, оскільки дугоутворення потребує достатнього часу (наприклад, від ста до кількох тисяч мікросекунд). Навіть якщо відбувається дуговий розряд, то розрив (пауза) між Оптимальні параметри напруги перериває змішувальними імпульсами швидко зміщення можуть бути різними у широких межах, залежно розряд. від характеру пристрою, характеру матеріалу для осадження, розміру заготовки (маси та лінійних розмірів) і т. ін. Прикладом максимальної напруги є негативна напруга у діапазоні 50-10 000 В. Частота імпульсів може становити, наприклад, від 0,05 до 150кГц. Тривалість імпульсу може становити ³ приблизно 5мксек. Така тривалість імпульсу є оптимальною тому, що лише кілька іонів досягає заготовки з повною енергією при коротших імпульсах подібної напруги. Іони, утворені з частинок пари іонів металів, потребують відносно тривалого часу (приблизно пропорційного їхній масі) для проходження через оболонку просторового заряду навколо заготовки для досягнення заготовки з парової плазми. Оболонка відокремлює парову плазму від заготовки з негативним потенціалом. Іони металів прискорюються під дією напруги зміщення. Час, необхідний для того, щоб іони перетнули оболонку (наприклад, приблизно 1 ксек), на практиці має бути коротшим за тривалість імпульсу tb. Параметри напруги зміщення можуть динамічно змінюватися під час процесу напилення для контролю над параметрами напилення, зокрема, температурою заготовки. Вигідним є те, що процес починається з відносно високого показника Ub та Db з наступним зниженням значення для підтримання температури заготовки у заданому діапазоні. Значення можуть зростати, якщо 13 температура досягає або падає нижче нижньої межі цього діапазону. У прикладі варіанта втілення під час роботи змінюється лише робочий цикл. Наприклад, протягом первісного інтервалу, який становить, наприклад, 0,5 - 2,0 хвилини, робочий цикл може становити приблизно 0,9. Робочий цикл після цього знижується до значення приблизно 0,1 - 0,4 на кілька хвилин для уникнення перегрівання. Робочий цикл може бути знову поступово підвищений до значення 0,9, якщо це вимагається для підтримання робочої температури у заданому діапазоні. Як було зазначено вище, одна потенційна проблема, яка потребує розв'язання, полягає в дугоутворенні на поверхні напилення (поверхня 108 або поверхня матеріалу для осадження на неї). Воно може бути викликаним іонами осадженого матеріалу, які створюють на поверхні пробивну напругу. Дугоутворення може бути коротким уніполярним розрядом (іскрінням) через електричний заряд іонів, які зберігаються на поверхні напилення. Для цієї форми дугоутворення не вимагається другого електрода. Однак, у деяких випадках іскріння викликає сильну біполярну дугу між заготовкою (що діє як катод) та плазмою або заземленими елементами (що діють як анод). Сильна дуга може пошкодити як поверхню напилення, так і джерело напруги зміщення (замкнене дугою). Зменшення тривалості імпульсу напруги зміщення знижує ймовірність утворення сильної дуги, оскільки іскріння та дугоутворення вимагає достатнього часу (наприклад, від 100 мксек до кількох мсек, залежно від кількох чинників) для збереження пробивного електричного заряду на поверхні напилення. Незважаючи на генерацію імпульсів, пробивний поверхневий потенціал може бути досягнутий за кілька імпульсів і з відповідним збереженням заряду. Цю проблему зменшують або усувають шляхом тимчасового обернення напруги зміщення, наприклад, шляхом подачі на заготовку коротких позитивних імпульсів (наприклад, 1-10мксек) малої величини (наприклад, 50-200В). Позитивний імпульс притягує електрони від плазми розряду до поверхні для принаймні часткового виключення поверхневого заряду іона. Така зміна полярності може бути особливо корисною в разі відносно непровідного (наприклад, непровідного або напівпровідного) матеріалу для осадження (наприклад, подібного до кераміки матеріалу), коли матеріал діє як плівковий конденсатор, здатний зберігати заряд іона. У разі більш провідних матеріалів (наприклад, металів або сплавів та інших металевих матеріалів) може бути достатньо лише короткої може бути негативними Датчик струму 132 паузи між з'єднаний з провідникомдля пригнічення дугоутворення. імпульсами 130 для вимірювання параметрів струму, який через нього проходить (наприклад, струму, пов'язаного з бомбардуванням іонами поверхні 108 або матеріалу на ній). У прикладі варіанта втілення подільник напруги 134 є з'єднаним з провідником 130 (наприклад, перед датчиком 132) для вимірювання напруги зміщення та спостереження за формою її хвилі. Осцилограф 140 може бути підключений через входи 142 та 82852 14 144 датчика 132 та подільника 134, відповідно, для спостереження за струмом та напругою зміщення. Цифровий перетворювач 146 подібним чином може бути підключений до таких входів і, у свою чергу, підключений до цифрової системи спостереження та/або контролю 148. Для підтримання іонізуючого розряду вздовж шляху потоку пари / плазми 522 від ванни 118 до поверхні 108 іонізуючий анодний електрод 150 (наприклад, кільце, яке принаймні частково оточує потік 522) з'єднують із джерелом електроживлення 152 через лінію / провідник 154. Розряд забезпечує необхідний ступінь іонізації випарених частинок. Ступінь іонізації може характеризуватися густиною іонного струму ji на поверхні напилення. Наприклад, ji може становити 1-50мА/см2, у вужчих межах - приблизно 210мА/см2. Він може відповідати, наприклад, розрядному струмові 50-200А. Для напилення титанових сплавів відповідйа розрядна напруга може становити, наприклад, 8-20 В. Імпульсний модулятор 156 може бути передбачений між джерелом електроживлення 152 та кільцем 150 для модулювання іонізуючого розряду. Іонізуючий розряд може мати частоту Fa, тривалість імпульсу tа, робочий цикл Da= tа х Fa та максимальний струм І а. Модулювання іонізуючого розряду може мати різні ефекти. Зменшення робочого циклу скорочує час розряду, який відповідає періодові, протягом якого розряд діє (наприклад, дефокусує) на електронний промінь 122. Таке дефокусування може знизити інтенсивність випарювання. Модулювання може стабілізувати іонізуючий розряд, запобігаючи підскакуванню розряду від поверхні ванни до периферії корпусу приймальника для запобігання пропалу вакуумною дугою на корпусі приймальника. Такий пропал є досить несприятливим, оскільки матеріал приймальника може бути джерелом небажаних домішок в осаджених матеріалах. Головним механізмом збудження вакуумної дуги на провідній поверхні корпусу приймальника є електричний вибух різких мікроскопічних нерівностей через їх нагрівання під дією автоелектронного струму (для якого, наприклад, плазма іонізуючого розряду служить як анод). Достатнє нагрівання вимагає достатнього інтервалу Генерація імпульсів іонізуючого розряду забезпечує періодичне переривання нагрівання мікроскопічних нерівностей приймальника та автоемісію від них, забезпечуючи достатнє охолодження для забезпечення стабільного розряду. Параметри модулювання вибирають таким чином, щоб забезпечувалася потрібна густина струму на поверхні напилення заготовки з потрібною стійкістю іонізуючого розряду з врахуванням допустимого впливу на електронний промінь та інтенсивність випарювання. До параметрів модулювання належать, наприклад, частота Fa у межах 1-10000Гц, у вужчих межах 100-1000Гц, та робочий цикл Da приблизно 0,10,95, у вужчих межах - 0,5-0,9. Один або кілька параметрів розрядних імпульсів можуть змінюватися протягом процесу напилення. Наприклад, робочий цикл може поступово 15 зменшуватися протягом певного періоду після початку процесу напилення. Зменшення до нуля може забезпечувати м'який перехід від посиленого іонами EBPVD до традиційного EBPVD. Як альтернатива прямокутному імпульсові можуть бути застосовані різні форми хвилі. Датчик струму 158 може бути з'єднаний лінією 154 з подільником напруги 160, підключеним до лінії за ним для забезпечення виводів 162 та 164, які можуть бути підключені до осцилографа, коли осцилограф є підключеним, як показано під номером 140'. Цифровий перетворювач (не показано) може бути з'єднаним з цифровою системою спостереження та/або контролю (не показано) і може бути застосований замість або додатково до осцилографа 140'. електромагнітне кільце 170 також принаймні частково обводить шлях потоку 522 є з'єднується через лінію / провідник 172 з джерелом електроживлення 174. У прикладі варіанта втілення електромагнітне кільце 170 розташовується перед анодним кільцем 150 уздовж шляху потоку 522. Однак, в альтернативному варіанті воно може бути розташоване після нього, як показано під номером 170', або навіть після заготовки 106. Типове кільце 170 утворюють із кількох витків провідника навколо шляху потоку 522 для утворення обмотки. На кільце / обмотку 170 подають напругу для забезпечення магнітного поля близько 0,003-0,03 T з метою посилення іонізації пари електронами, які випромінюються від катода, і контролю над розподілом у просторі плазми розряду через вплив магнітного поля на траєкторію електронів плазми. Потік електронів плазми спрямовується, головним чином, уздовж ліній магнітного поля (наприклад, по спіралі навколо ліній поля). Таким чином, збільшення напруженості поля створює підвищену густину плазми. Відповідна конфігурація магнітного поля забезпечує належний розподіл плазми. Він може включати забезпечення розподілу густини плазми поблизу поверхні заготовки та відповідний розподіл іонного струму по поверхні (наприклад, для забезпечення збільшеного іонного струму на більші частини заготовки для забезпечення більш рівномірного нагрівання через бомбардування іонами). Зміна струму в електромагнітному кільці або його позиції під час напилення дозволяє здійснювати динамічний контроль розподілу іонів по поверхні напилення і може бути застосована для досягнення потрібного нагрівання. Заслінка 178 може мати першу позицію (суцільна лінія), яка відкриває шлях потоку 522 та другу позицію (пунктирна лінія) 178', яка блокує шлях потоку 522. Заслінка може бути розташована після анодного кільця 150 уздовж шляху потоку 522. Заслінка може перебувати у другій позиції 178' під час підготування, коли пристрій приводять у первісний заданий робочий стан. Під час цього етапу матеріал зливка розплавляють для утворення ванни, створюють іонізуючий розряд, на заготовку подають негативну напругу зміщення і заготовку попередньо нагрівають. Заготовка 106 може бути попередньо нагріта через електронний промінь 190, який забезпечується другою 82852 16 електронною гарматою 192 для впливу на частину поверхні заготовки 194, яка не підлягає напиленню. Попереднє нагрівання може служити для очищення поверхні напилення шляхом піролізу та десорбції забруднень поверхні. Воно може збільшувати зв'язування та прилипання осадженого матеріалу й уникати теплового удару під час початкових етапів напилення. У прикладі варіанта втілення попереднє нагрівання може змінюватися для забезпечення поступового підвищення температури заготовки, ефективної для досягнення потрібної швидкості пари, термічно десорбованої з заготовки, з огляду на параметри, які обмежують відведення такої пари з одночасним уникненням неприйнятного окиснення заготовки. Параметри попереднього нагрівання можуть великою мірою залежати від геометричної форми та маси заготовки. Попереднє нагрівання в оптимальному варіанті доводить заготовку до температури, не більшої за максимальну задану робочу температуру, як правило, у заданому діапазоні робочої температури. При параметрах у первісному заданому діапазоні заслінка відкривається, відкриваючи заготовку для напилення. Під час напилення заготовка може нагріватися другою електронною гарматою 192 шляхом бомбардування іонами, тепловим випроміненням (наприклад, від розплавленого металу у ванні) та через приховану теплоту атомів, які конденсуються при напиленні. Друга електронна гармата вимикається, якщо температура перевищує максимальне значення заданого робочого діапазону і може перебувати у вимкненому стані, доки температура утримується у заданому діапазоні. Однак, вона може бути знову увімкнена, якщо температура падає нижче мінімального значення заданого діапазону. Наприклад, якщо швидкість осадження знижується наприкінці процесу напилення, то може знову виникнути потреба в увімкненні електронної гармати протягом етапу зниженої швидкості. При роботі густину плазми можна спостерігати за допомогою зонда або набору зондів 200 у камері, під'єднаного до системи реєстрації 202, яка може мати вивідні порти 204 та 206, що дозволяють здійснювати спостереження (наприклад, через осцилограф, під'єднаний, як показано під номером 140"). Прикладом зонда може бути електрод під негативним потенціалом відносно плазми для вимірювання насиченого іонного струму. Оточуючи потік 522 набором зондів, відстежують нерівномірність азимуту іонізуючого розряду. Нерівномірність азимуту може бути викликана асиметричним нагріванням ванни електронним променем та асиметричним розподілом іонізуючого розряду над ванною та у потоці пари. Зонди також можуть бути застосовані для спостереження за розподілом у просторі потоку пари. Зонди можуть бути застосовані як при посиленому іонами EBPVD, так і при традиційному EBPVD тією мірою, якою випарювання електронного променя 122 забезпечує певну іонізацію пари, ефективну для генерації струму у схемах зондів. Струм може бути пропорцією густини пари та інтенсивності випарювання. При 17 імпульсній модуляції іонізуючого розряду зондовий струм під час імпульсів застосовують для спостереження за розрядом. Зондовий струм між імпульсами розряду може бути застосований для спостереження за випарюванням. Спостереження дозволяє швидко виявляти дефекти у процесі й може забезпечити його стабілізацію через контур зворотного зв'язку. Наприклад, можна стабілізувати інтенсивність випарювання шляхом контролювання електронного променя 122 з метою підтримання постійного зондового струму між імпульсами. У прикладі варіанта втілення імпульсний модулятор 128 включає електронну лампу 208. Електронна лампа 208 (наприклад, тріод, тетрод і т. ін.) служить як засіб щвидкого перемикання, який періодично з'єднує первинне джерело постійного струму негативної полярності з заготовкою 106, а отже, генерує негативні імпульси напруги зміщення. Напруга первинного джерела постійного струму може регулюватися для визначення максимального значення напруги зміщення. Імпульсний модулятор також містить генератор (не показано) контрольних імпульсів, які застосовують до керувальної сітки 209 електронної лампи. Параметри контрольних імпульсів визначають параметри імпульсів напруги зміщення (Fb, tb, Ub та відповідний робочий цикл). Струмовий зонд 210 та подільник напруги 212 можуть бути з'єднані з лампою 208 і забезпечують виходи 214 та 216, які можна спостерігати як через осцилограф, з'єднаний, як показано під номером 140"'. Таке спостереження може служити для перевірки нормальної роботи імпульсного модулятора. Для генерації напруги зміщення можуть бути застосовані альтернативні модулятори напруги (наприклад, на основі тиратронів, тиристорів, транзисторів та підвищувальних трансформаторів). Однак електронно-лампові модулятори можуть забезпечити вигідну комбінацію міцності та контролю струму, який подається на заготовку, для обмеження іскріння та дугоутворення. Аспект звичайних електронно-лампових модуляторів полягає в тому, що струм трубчастого анода визначається, головним чином, напругами керувальної сітки (та екрануючою сіткою в тетродах та пентодах) і, невеликою мірою, анодною напругою. Таким чином, у разі дугоутворення на заготовці напруга трубчастого анода може різко зрости і зрівнятися з напругою первинного джерела постійного струму, тоді як напруга керувальної сітки залишається однаковою. Відповідно, анодний струм (тобто, струм заготовки) буде практично таким самим, як і без дугоутворення. Таким чином, анодний струм може бути трохи підвищений, і це невелике підвищення , струму є максимальним струмом для заготовки під час дугоутворення. Таким чином, електронна лампа діє для автоматичного обмеження струму навантаження. Альтернативні пристрої для модулювання можуть мати труднощі обмеження струму у схемі навантаження, а отже, можуть вимагати дуже швидко діючої захисної системи для відмикання струму в разі 82852 18 дугоутворення на поверхні заготовки. Можуть бути передбачені додаткові датчики напруги (не показано) для виявлення потенціалу приймальника або інших компонентів у камері. Для збільшення осадження компонентів зі зливка 112 через розпилення можуть паралельно осаджуватися один або кілька додаткових компонентів. Подібним чином розпилюють компоненти, які не є присутніми у зливку, або компоненти, вміст яких у зливку є недостатнім для одержання потрібного вмісту в матеріалі для осадження. Типові компоненти для розпилення включають вогнетривкі елементи, такі як Mo, Zr та/або Hf. Фіг.10 показує мішень розпилення 220. Типова мішень 220 оточує шлях потоку 522. Мішень 220 може бути розташована після анодного кільця 150 і перед заслінкою 178 уздовж шляху потоку 522. Типовою формою мішені є форма зрізаного конічного або зрізаного пірамідального рукава, що має внутрішню поверхню 222, повернуту в напрямку шляху потоку, та зовнішню поверхню або тильну сторону 224, повернуту проти шляху потоку й відвернену від нього. В альтернативному варіанті мішені можуть включати похилу площину, повернуту в напрямку шляху потоку і до заготовки, стержень або шпильку, коло або решітку з проводів. Розмір, форму, позицію та орієнтацію мішені вибирають таким чином, щоб забезпечувати ефективне перехоплення іонів плазми та рівномірне осадження розпилених частинок на поверхню заготовки. Конфігурація решти частин пристрою та заготовки може впливати на ці параметри мішені. Крім того, заготовка та/або мішень можуть бути піддані зміні позиції та орієнтації під час напилення для забезпечення рівномірного осадження або іншого потрібного розподілу напилення Екран 226 розташовано суміжно з тильною стороною для захисту тильної сторони від іонів, які виділяються плазмою. Екранування контролює необов'язкове нагрівання мішені, викликане бомбардуванням іонами, випроміненням від розплавленого металу у приймальнику та конденсацією випарених частинок. Типовий екран має форму зрізаного конічного або зрізаного пірамідального рукава або плоского кільця з отвором. Екран може бути заземлений або з'єднаний з електродом 150 для обмеження його бомбардування іонами та розпилення. У разі з'єднання з електродом 150 екран може притягувати електрони з плазми розряду і може створювати збільшення концентрації іонів поблизу від мішені. Екран може бути виконаний з того самого матеріалу, що й мішень для мінімізації забруднення, або може бути виконаний з іншого матеріалу. Мішень 220 з'єднується через лінію/провідник 230 з джерелом електроживлення 232 для подачі напруги зміщення на мішень. Розпилювальна напруга зміщення має характерний знак, ефективний для перетягування потрібних іонів від плазми до мішені (в оптимальному варіанті - до розташованої нижче за напрямком потоку / внутрішньої поверхні 222). Удари іонів плазми вибивають (розпилюють) частинки матеріалу мішені, головним чином, 19 окремі атоми мішені. Деякі з вибитих (розпилених) матеріалів співударяються з заготовкою через балістичну траєкторію вибитих частинок. У прикладі молібденової мішені та зливка на основі титану негативна розпилювальна напруга зміщення витягує іони Ti+ для співударяння з мішенню та вибивання нейтральних атомів Mo. Напруга зміщення може мати форму хвилі безперервного постійного струму або імпульсномодульовану форму хвилі. Імпульсна модуляція може бути вигідно застосована для суттєвого пригнічення дугоутворення на поверхні мішені та утворення краплинок матеріалу мішені. Це може бути особливо важливим на початку напилення, коли дугоутворення може стимулюватися залишковими домішками на поверхні мішені. Модульована розпилювальна напруга зміщення може мати прямокутну форму хвилі імпульсу, яка характеризується частотою імпульсів Fs, тривалістю імпульсу ts, робочим циклом Ds та максимальною напругою Us. Вважають, що прямокутна форма хвилі імпульсу з робочим циклом, який приблизно дорівнює одиниці, забезпечує особливо ефективне використання енергії іонів для розпилення матеріалу мішені. Можуть бути застосовані альтернативні форми хвиль напруги зміщення (наприклад, синусоїдні). Можливими є багато варіантів розпилення мішені. Однією з конфігурацій для розпилення двох компонентів є зрізано-пірамідальний рукав, у якому кожна пара двох протилежних сторін є виконаними з одного або двох матеріалів, електрично ізольованих від іншої пари і з'єднаних з незалежним джерелом напруги зміщення. Інші можуть включати пластинчасті мішені, повернуті за напрямком шляху потоку й у напрямі заготовки, груп стержнів, провідних кілець або решіток. Фіг.11 показує частини альтернативної системи, які мають дві мішені 220' та 220", які можуть бути утворені з різних матеріалів, і на які подають різні негативні напруги зміщення Us1 та Us2, відповідно. Міщені 220' та 220" можуть бути утворені як плоскі пластини, розташовані під таким кутом, щоб бути повернутими до заготовки 106, або як кутові сегменти зрізаного конічного або зрізаного пірамідального рукава. Екран 226' є утвореним з плоскої пластини з центральним отвором для проходження пари / плазми вздовж шляху потоку 522 до заготовки 106. Інші компоненти можуть бути подібними або відмінними від системи 100. При роботі іонізовані частинки 250 зі зливка 112 бомбардують заготовку та мішені 220' та 220". Бомбардування мішені змушує розпилені частинки мішені 252' та 252" з відповідних мішеней, у свою чергу, осідати на заготовці. Типові параметри загального напилення та посиленої іонами електронно-променевої конденсації з парової фази, яка є частиною спільного напилення системи 100, можуть бути такими, як описано в заявці 10/734,696, яка одночасно перебуває у стадії розгляду. У типових композиціях осаджений матеріал може бути на основі титану з вогнетривким компонентом. Прикладами матеріалів є Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti8Al-lV-lMo та/або Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo, причому 82852 20 практично весь молібден походить із мішені, і практично всі інші компоненти походять зі зливка. Концентрація вогнетривких матеріалів в осадженому матеріалі, як правило, становить 0 10% за масою, у вужчих межах - 0,5 -8,0%. Концентрація одночасно напилюваних компонентів визначається співвідношенням потоку частинок пари (наприклад, з приймальника) з потоком розпилених частинок (наприклад, з мішені) до поверхні заготовки. Потік розпилених частинок залежить від коефіцієнта розпилення матеріалу мішені (або енергії іонів, які бомбардують мішень) та іонного струму мішені (або концентрації іонів поблизу від мішені). Таким чином, існує можливість зміни концентрації спільно осаджених розпилених компонентів по товщині / глибині напилення шляхом регулювання розпилювальної напруги зміщення мішені. Альтернативний спосіб напилення сплавів на основі титану може включати розпилення цирконієвої мішені. Крім того, такий самий підхід може бути застосований для напилення матеріалів не на основі титану. Зокрема, він може включати напилення суперсплавів на основі нікелю та кобальту та інших подібних металів, з розпиленням таких металів, як Hf, Та, W та/або Re (які мають значно вищу температуру випарювання, ніж інші компоненти сплаву). Типові параметри способу можуть бути різними, залежно від матеріалу грунту, матеріалу для осадження, геометричної форми основи та потужності пристрою. Наприклад, для напилення Ti-8Al-lV робоча температура може становити 600700°C, у вужчих межах - 620-650°C. Напруга зміщення Ub може становити 1-3кВ, частота імпульсів Fb може становити 0,05-150кГц, у вужчих межах - 0,5-5кГц (наприклад, приблизно 1кГц). Робочий цикл Db може дорівнювати 0,5-0,99, у вужчих межах - 0,8-0,95 (наприклад, приблизно 0,9) на початку напилення, поступово знижуючись до відносно низького значення (наприклад, меншого за половину первісного значення або приблизно 0,1), а потім знову зростаючи до первісного значення. Густина струму jb на частині поверхні напилення 108 може становити 210мА/см2. Енерговиділення через нього може становити 2-30Вт/см2. Розпилювальна напруга зміщення мішені може становити 2-5кВ. Частота імпульсів Fs може становити 0,05-150кГц, у вужчих межах - 0,5-5кГц (наприклад, приблизно 1кГц). Робочий цикл Ds може дорівнювати 0,5-0,99, у вужчих межах - 0,8-0,95. Тиск у камері може бути меншим, ніж 0,01 Па. Швидкість осадження може бути 5-30мкм/хв, у вужчих межах - 15-20мкм/хв. Іонізуючий розрядний струм може становити 50300 Було описано один або кілька варіантів А. втілення даного винаходу. Незважаючи на це, слід розуміти можливість різних модифікацій без відхилення від сутності та обсягу винаходу. Наприклад, хоча цей спосіб є особливо корисним для лопаток вентиляторів, він може бути застосований для інших лопатей та інших деталей турбінних двигунів, а також деталей, які не належать до турбін. Від конкретних деталей турбінного двигуна або інших деталей та 21 особливостей конкретного зношення або пошкодження можуть залежати деталі даного відновлення. Представлені способи та пристрої можуть бути застосовані для різних випадків, не 82852 22 пов'язаних з відновленням. Відповідним чином, інші варіанти втілення охоплюються обсягом представленої нижче формули винаходу. 23 82852 24 25 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 82852 Підписне 26 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601