Пристрій для плакування порошків у вакуумі

Реферат: Пристрій для плакування порошків у вакуумі містить посудину, електромагніт, пружини, автотрансформатор, додатково містить горизонтально розташовану посудину з порошком, яка здійснює вертикальний зворотно-поступальний рух за допомогою електромагніту з втягуючим сердечником, що керується від реле часу через задану частоту, а також додатковий електрод для очистки порошку тліючим розрядом, крім того додатково містить електричну котушку для фокусування металевого потоку на посудину з порошком. UA 89851 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЛАКУВАННЯ ПОРОШКІВ У ВАКУУМІ UA 89851 U UA 89851 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить галузі порошкової металургії та відноситься до конструкції перемішувачів вібраційного типу, які застосовуються при плакуванні порошків у вакуумі. Відома конструкція з внутрішнім (вакуумним) розташуванням джерела коливань (Колебанов Ю.Д. и Васильчикова Н.М. «Оборудование и технология для получения вакуумных покрытий методом вакуумной металлизации на порошках и гранулах», 1977год, Стр. 22), що являє собою плоску сталеву мембрану, краї якої утворюють циліндричну порожнину, в яку завантажується порошок. Мембрана опирається на тонкий стержень, періодично вертикальний зворотнопоступальний рух якого створює в ній поперечні вібрації, що перемішують порошок. Коливальним приводом являється електродинамічний вібратор який встановлений в вакуумній камері, в її холодній зоні. Недоліком даної конструкції є недостатня ефективність перемішування порошку внаслідок створення областей стоячої хвилі через неефективність конструкції перемішувача, а також недостатня якість плакованого порошку через зменшення амплітуди коливань мембрани, на яку впливає маса завантаженого порошку. Найближчим аналогом є «Пристрій для нанесення покриттів на порошок» (патент UA № 41184, МПК B22F 1/00, від 12.05.2009), що містить барабан у вигляді віброплатформи, який розташований у вакуумній камері під кутом 45°, до дна якого зі зворотної сторони прикріплений електродинамічний вібратор, а також має привід від двигуна постійного струму, що обертає барабан. У процесі роботи, частинки, які перемішуються, періодично потрапляють у зону потоку металу, що випарується, зсипаючись з верхньої точки барабану в нижню. Недоліком найближчого аналогу є мала ефективність перемішування порошку внаслідок неповного перекриття порошком віброплатформи під час роботи, що приводить до того, що частина металевого потоку не потрапляє на порошок. Не достатня продуктивність через комкування та створення областей застою порошку в нижній точці внаслідок зменшення амплітуди коливань на периферії віброплатформи та не можливість фокусування металевого потоку на розмір віброплатформи. Також даний пристрій має великі габарити, що затрудняє його встановлення в вакуумній камері. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для плакування порошків у вакуумі, конструктивні особливості якого забезпечували б можливість більш інтенсивного перемішування при підвищені якості фізичних та хімічних особливостей плакованого порошку та збільшення ефективності керування металевим потоком. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для плакування порошків у вакуумі, який містить горизонтально-розташовану у вакуумній камері посудину(віброплатформу), додатково оснащений електромагнітом з втягуючим сердечником для створення амплітуди коливань та усунення областей стоячої хвилі та реле часу, для керування імпульсом струмом, що подається на електромагніт з втягуючим сердечником, а також додатковим електродом для створення тліючого розряду, який очищує порошок та електрокотушку (фокусуючу котушку) для фокусування спрямування металізованого потоку на посудину з порошком. Встановлена у вакуумній камері посудина в горизонтальній площині оснащена електромагнітом з втягуючим сердечником, роботу якого керує реле часу. Також додатково встановлена електрокотушка для фокусування керування металевим потоком і додатково встановлений електрод тліючого розряду для очищення порошку іонами робочого газу. Суть запропонованого пристрою пояснюється кресленням, Фіг.1 показаний пристрій для плакування порошку у вакуумі, на Фіг. 2-вид Б Фіг.1. Даний пристрій розташовується в вакуумній камері 1. Складається з посудини з порошком 2, яка кріпиться на основі, та ізолятору 14, який знаходиться між посудиною та основою. Основа 15 кріпиться на пружинах 16. Над посудиною розташовані обмежувачі 10 таким чином, щоб обмежувати вертикальний рух посудини під дією сили пружності. Під основою, в холодній зоні, розташований електромагніт 13 із втягуючим сердечником 9, для створення коливань і тим самим перемішування порошку під час плакування. Електромагніт з'єднаний з реле часу 12, яке має частоту спрацювання 1-40Гц в залежності від маси порошку, який плакується. Реле часу керує імпульсом струмом, який подається на електромагніт для створення магнітного поля. Реле та електромагніт живляться від автотрансформатора 11. Перед початком плакування порошок очищають тліючим розрядом який запалюється та горить між додатковим електродом 3, що підключений до високовольтного джерела 8, та посудиною з порошком. Після очищення проходить плакування порошку за допомогою метелізованого потоку, що генерується на катоді 5, який підключений до блока живлення випаровувача 7. Фокусування металевого потоку на посудину з порошком відбувається за допомогою магнітного поля, яке створює котушка 4, що підключена до блока живлення фокусуючої котушки 7 та має струм живлення 1 -5А з індуктивністю 5-10МТл. 1 UA 89851 U 5 10 15 20 25 Пристрій для плакування порошків у вакуумі працює в такий спосіб. Пристрій розміщується в вакуумній камері 1. Після завантаження порошку в посудину -3 вакуумна камера закривається та вмикаються вакуумні насоси для створення вакууму 10 Па, який необхідний для процесу плакування. Вмикаються автотрансформатор 11 та реле часу 12. Струм від автотрансформатора через реле часу надходить до електромагніту 13 та генерує магнітне поле, яке втягує сердечник 9 з'єднаний з посудиною 2, що містить порошок. Реле часу з заданою частотою подає імпульс електричного струму на електромагніт і відпускає посудину з порошком. Під дією сил від пружин посудина з порошком різко відкидається вгору і зупиняється за допомогою обмежувачів руху 10, при цьому порошок рухається далі відриваючись від дна посудини у амплітуду тим самим перемішуючись. Проходить напуск робочого газу аргону до -0 -1 тиску 10 -10 Пa для створення тліючого розряду у камері. Вмикається високовольтне джерело живлення 8. Для очищення порошку запалюється тліючий розряд за допомогою додаткового електроду тліючого розряду 3 на який подається напруга 1-1,5 кВт. Після очистки припиняється -3 подача аргону і встановлюється вакуум 10 ПА, вмикається блок живлення фокусуючої котушки 6, блок живлення випаровувача 7, та запалюється вакуумна дуга, яка горить на торці катоду 6. Вакуумна дуга генерує металізований потік, який наноситься у вигляді оболонки на частинки. Електрокотушка 4 фокусує металічний потік на посудину з порошком. Розроблений пристрій для плакування порошків у вакуумі задовольняє поставлені задачі а саме: забезпечує, за рахунок зміни розташування посудини та використання електромагніту з втягуючим сердечником, більшу інтенсивність перемішування порошку, а також покращення якості та ефективності плакування порошку за рахунок встановлення фокусуючої котушки та встановлення реле часу, а також очищення тліючим розрядом порошку за допомогою додаткового електроду. Джерела інформації: 1. Колебанов Ю.Д. и Васильчикова Н.М. «Оборудование и технология для получения вакуумных покрытий методом вакуумной металлизации на порошках и гранулах», 1977 год; 2. Патент UA № 41184,МПК B22F 1/00,від 12.05.2009. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Пристрій для плакування порошків у вакуумі, що містить посудину, електромагніт, пружини, автотрансформатор, який відрізняється тим, що містить горизонтально розташовану посудину з порошком, яка здійснює вертикальний зворотно-поступальний рух за допомогою електромагніту з втягуючим сердечником, що керується від реле часу через задану частоту, а також додатковий електрод для очистки порошку тліючим розрядом, крім того додатково містить електричну котушку для фокусування металевого потоку на посудину з порошком. 2 UA 89851 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3