Електродуговий випарник металів і сплавів

Електродуговий випарник металів і сплавів, що містить протяжний порожнистий катод, виготовлений з матеріалу, що випаровується, з верхнім і нижнім кінцями, анод - з верхнім і нижнім кінцями, підпалюючий електрод, датчики положення дуги та струмопідводи - елементи, призначені для розміщення у вакуумній камері, а також два джерела постійного струму, блок керування роботою джерел постійного струму і джерело підпалювання дуги, причому верхні КІНЦІ катода й анода з'єднані верхніми струмопідводами з одним джерелом постійного струму, нижні КІНЦІ катода й анода з'єднані нижніми струмопідводами з іншим джерелом постійного струму, а датчики положення дуги з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами блока керування роботою джерел постійного струму, виходи якого підключені до ВІДПОВІДНОГО джерела постійного струму, який відрізняється тим, що нижні струмопідводи катода й анода виконані у вигляді коаксіального провідника, встановленого в порожнині катода, а анод виготовлений у вигляді водоохолоджуваної спіральної трубки, що встановлена ззовні навколо катода і СПІВІСНО з ним Пропонована корисна модель відноситься до конструкцій установок, призначених для нанесення покрить у вакуумі, а більш конкретно, до конструкції електродугового випарника металів і сплавів, призначеного, переважно, для нанесення покрить у важкодоступних місцях виробів Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі по технічній сутності є електродуговий випарник металів і сплавів, що містить протяжний порожнистий катод, виготовлений з матеріалу, що випаровується, з верхнім і нижнім кінцями, анод - з верхнім і нижнім кінцями, підпалюючий електрод, датчики положення дуги та токопідводи - елементи, призначені для розміщення у вакуумній камері, а також два джерела постійного струму, блок керування роботою джерел постійного струму і джерело підпалювання дуги, причому верхні КІНЦІ катода й анода з'єднані верхніми токопідводами з одним джерелом постійного струму, нижні КІНЦІ катода й анода з'єднані нижніми токопідводами з іншим джерелом постійного струму, а датчики положення дуги з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами блоку керування роботою джерел постійного стру му, виходи якого підключені до ВІДПОВІДНОГО джерела постійного струму (Патент Рф2059737, МПК6 С23С14/32 Опубл 10 05 1996р Бюл №13) Анодом в описаному пристрої є корпус вакуумної камери, у якому розміщений електродуговий випарник Недолік описаного пристрою полягає у його обмежених технологічних можливостях Так, наприклад, описаний пристрій не дозволяє використовувати його для нанесення покриття на внутрішню поверхню глухого отвору Це обумовлено конструкцією токопщводів катоду, що повинні бути підключені до його протилежних КІНЦІВ При зовнішньому підведенні нижніх КІНЦІВ катода й анода токопідводи частково перекривають поверхню катода, що випаровується При цьому для нанесення рівномірного покриття необхідно суттєво збільшувати габарити випарника по діаметру В основу пропонованої конструкції поставлена задача створення такого електродугового випарника металів і сплавів, що мав би більш широкі технологічні можливості, зокрема, дозволив би Ю О) О) 1995 нанести покриття на внутрішню поверхню глухого отвору Ця задача вирішується за рахунок створення таких нижніх ТОКОПІДВОДІВ аноду й катоду, які б не перекривали собою частини поверхні катода, що випаровується Поставлена задача вирішується у пропонованому електродуговому випарнику металів і сплавів, що, як і відомий електродуговий випарник металів і сплавів, містить протяжний порожнистий катод, виготовлений з матеріалу, що випаровується, з верхнім і нижнім кінцями, анод - з верхнім і нижнім кінцями, підпалюючий електрод, датчики положення дуги та токопідводи - елементи, призначені для розміщення у вакуумній камері, а також два джерела постійного струму, блок керування роботою джерел постійного струму і джерело підпалювання дуги, причому верхні КІНЦІ катода й анода з'єднані верхніми токопідводами з одним джерелом постійного струму, нижні КІНЦІ катода й анода з'єднані нижніми токопідводами з іншим джерелом постійного струму, а датчики положення дуги з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами блоку керування роботою джерел постійного струму, виходи якого підключені до ВІДПОВІДНОГО джерела постійного струму, а, ВІДПОВІДНО до пропозици, нижні токопідводи катоду й аноду виконані у вигляді коаксіального провідника, встановленого в порожнині катоду, а анод виготовлений у вигляді водоохолоджуваної спіральної трубки, що встановлена ззовні навколо катоду і співосно з ним Слово "коаксіальний" утворено з латинських слів "со" - спільно і "axis" - ось Тому "коаксіальний" - це провідник, утворений із двох співосних металевих циліндрів, розділених між собою ізоляторами Як ізолятор у пропонованому рішенні використовують вакуум або розріджене повітря Пропонована конструкція дозволяє розширити технологічні можливості пристрою Так, за рахунок виконання токопідвода у виді коаксіального провідника, встановленого в порожнині катода, токопідвод не перекриває собою частини поверхні катода, що випаровується, і/або частини поверхні виробу, на яку наносять покриття, тому такий катод може бути встановлений, наприклад, в оброблюваному глухому отворі За рахунок виконання анода у виді водоохолоджуваної спіральної трубки, встановленої ззовні навколо катода і співосно з ним, конструкція працездатна при напилюванні внутрішніх поверхонь виробів, особливо глухих, що важко виконати, коли як анод використовують, наприклад, корпус вакуумної камери На кресленні схематично представлений електродуговий випарник металів і сплавів Пропонований електродуговий випарник металів і сплавів містить протяжний порожнистий циліндричний водоохолоджуваний катод 1, виготовлений з матеріалу, що випаровується, анод 2, виготовлений у виді водоохолоджуваної спіральної трубки, підпалюючий електрод 3, датчики по ложення дуги (дугообмежуючі екрани) 4 і 5, токопідвода 6 Верхні КІНЦІ катода 1 і анода 2 підключені до джерела постійного струму 7, а їх нижні КІНЦІ до джерела постійного струму 8 Датчики положення дуги (дугообмежуючі екрани) 4 і 5 з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ входами блоку 9 керування роботою джерел постійного струму, виходи якого підключені до ВІДПОВІДНИХ блоків постійного струму 7 і 8 Підпалюючий електрод 3 з'єднаний із джерелом підпалювання дуги 10 Нижні токопідводи 6 катода 1 і анода 2 виконані у виді коаксіального провідника, встановленого в порожнині катода 1 Анод 2 встановлений ззовні навколо катода 1 і співосно з ним Електродуговий випарник металів і сплавів установлений на фланці 11 і призначений для його жорсткого закріплення у корпусі вакуумної камери, що забезпечена поворотним столом для оброблюваного виробу, вакуумними насосами для відкачування повітря, засобами контролю і керування процесом, а також насосом для прокачування хладагенту - води - через анод 2 і оболонку для охолодження вакуумної камери (не показані) У пропонованому пристрої використані традиційні елементи з установки типу ВУ-1БС, призначеної для нанесення покрить у вакуумі електрод, що підпалює, датчики положення дуги, вакуумна камера, джерела постійного струму, блок керування роботою джерел постійного струму і джерело підпалювання дуги Пропонований електродуговий випарник металів і сплавів працює так Електродуговий випарник металів і сплавів із фланцем 11 встановлюють у вакуумній камері За рахунок використання нижніх ТОКОПІДВОДІВ 6 катода 1 і анода 2 у вигляді коаксіального провідника, електродуговий випарник металів і сплавів може бути встановлений у глухому отворі оброблюваного виробу Вакуумну камеру герметизують і відкачують до тиску 10 4 ммртст Від джерела підпалювання дуги 10 подають живлення на електрод підпалювання дуги З Дуга, що утворюється при цьому, генерує потік ІОНІВ металу катода 1, що осаджуються на поверхні виробу і формують покриття Дуга під дією магнітного поля катода 1 переміщується вниз убік підключення навантаження Одночасно, під дією магнітного поля аноду 2 дуга обертається навколо катода 1 При досягненні дугою низу катода 1 на дугообмежуючому екрані 4 індукується напруга 1,5-2,0В й подається на блок керування 9, що виконує переключення навантаження живлення дуги з джерела 7 на джерело 8 Дуга спрямовується у верхню частину катоду 1, досягає верхнього дугообмежуючого екрану 5, індукує у ньому напругу 1,5-2,0В, що надходить у блок керування 9, що виконує переключення навантаження живлення дуги з джерела 8 на джерело 7 Далі процес повторюється Якщо за якимись причинами дуга гасне, автоматично подається живлення на підпалюючий електрод 3 і процес відновлюється 1995 Фіг. Комп ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 06 10 2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна