Витрачуваний катод для вакуумних установок

Реферат: Витрачуваний катод для вакуумних установок, який виконаний у вигляді циліндричного корпусу з повздовжнім наскрізним отвором, з матеріалу, що випаровується, причому циліндричний корпус витрачуваного катода виконаний із не менш ніж двох сегментів катода, які з'єднані між собою, де кожен із не менш ніж двох сегментів катода є циліндричним елементом з повздовжнім наскрізним отвором, і кожен із цих сегментів катода виконаний з матеріалу, що випаровується. UA 111111 U (12) UA 111111 U UA 111111 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструктивних елементів вакуумних установок, в яких здійснюють нанесення покриття на вироби, які можуть бути використані в різних галузях. Зокрема, корисна модель належить до витрачуваних катодів для вакуумних установок. Найбільш близьким до запропонованого витрачуваного катода є протяжний (порожнистий) витрачуваний катод, який описаний у складі електродугового випарника металів та сплавів для нанесення покриття у вакуумі. Цей протяжний (порожнистий) витрачуваний катод для вакуумних установок виконаний у вигляді циліндричного корпусу з повздовжнім наскрізним отвором з матеріалу, що випаровується (Патент України на винахід № 102800, м. кл. С23С 14/32, С23С 14/24, С23С 14/16, С23С 14/54, публ. 12.08.2013, бюл. № 15 [1]). Цей протяжний (порожнистий) витрачуваний катод виконаний із суцільної порожнистої труби і повноцінно виконує функції катода у складі електродугового випарника металів та сплавів для нанесення покриття у вакуумі, але конструкція такого суцільного (порожнистого) витрачуваного катода не дозволяє урізноманітнити та вдосконалити конструкції витрачуваних катодів для вакуумних установок, зменшити собівартість їх виготовлення та використання, і як наслідок зменшити собівартість кінцевих виробів, на які наносять покриття у вакуумних установках. Задачею запропонованої корисної моделі є створення витрачуваних катодів для вакуумних установок, який би за рахунок сукупності ознак та за рахунок його нових ознак - нових конструктивних елементів, зв'язків між ними дозволив би одержати технічний результат урізноманітнити та вдосконалити конструкції витрачуваних катодів для вакуумних установок, зменшити собівартість їх виготовлення та використання, і як наслідок зменшити собівартість кінцевих виробів, на які наносять покриття у вакуумних установках. Поставлена задача вирішується тим, що витрачуваний катод (1) для вакуумних установок виконаний у вигляді циліндричного корпусу (2) з повздовжнім наскрізним отвором (3) з матеріалу, що випаровується. Новим є те, що циліндричний корпус (2) витрачуваного катода (1) виконаний із не менш ніж двох сегментів катода (4, 5), які з'єднані між собою, де кожен із не менш ніж двох сегментів катода (4, 5) є циліндричним елементом з повздовжнім наскрізним отвором (6, 7), і кожен із цих сегментів катода (4, 5) виконаний з матеріалу, що випаровується. Додатково запропонований пристрій характеризується наступними уточнюючими новими ознаками. Циліндричний корпус (2) витрачуваного катода (1) виконаний із декількох сегментів катода (4, 5, 8, 9), кожен із яких виконаний з матеріалу що випаровується, і ці декілька сегментів катода (4, 5, 8, 9) з'єднані між собою, і кожен із цих сегментів катода(4, 5, 8, 9) є циліндричним елементом з повздовжнім наскрізним отвором (6, 7, 10, 11), а кількість таких з'єднаних між собою сегментів катода складає від 2 до 15 одиниць. Промислова здатність запропонованого витрачуваного катода для вакуумних установок описана нижче, а також показана на фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3. Фіг. 1 - загальне зображення витрачуваного катода із двох сегментів катода, які з'єднані між собою. Фіг. 2 - загальне зображення витрачуваного катода із декількох (чотирьох) сегментів катода, які з'єднані між собою. Фіг. 3 - загальне схематичне зображення витрачуваного катода із декількох сегментів катода, які з'єднані між собою у складі вакуумної установки. Опис конструкції та роботи запропонованого витрачуваного катода для вакуумних установок. Відповідно до заявленої корисної моделі циліндричний корпус 2 витрачуваного катода 1 виконаний із не менш ніж двох сегментів катода 4, 5 (фіг. 1). Кожен із не менш ніж двох сегментів катода 4, 5 є циліндричним елементом, який виконаний з матеріалу, що випаровується, наприклад із титану. Перед з'єднанням двох сегментів катода 4, 5 в єдиний циліндричний корпус 2, в кожному із сегментів катода 4, 5 виконують (просвердлюють) повздовжній наскрізний отвір 6 та 7 відповідно (фіг. 1). Після цього сегменти катода 4 та 5 з'єднують між собою шляхом, наприклад, зварювання, і таким чином утворюють циліндричний корпус 2 витрачуваного катода 1, при цьому отвори 6 та 7 з'єднаних сегментів катода 4 та 5 утворюють єдиний повздовжній наскрізний отвір 3. В окремих випадках виконання корисної моделі циліндричний корпус 2 витрачуваного катода 1 виконаний із декількох сегментів катода, кількість яких може складати від 2 до 15 одиниць (але не обмежуючись при цьому максимальною кількістю одиниць сегментів катода). На фіг. 2 показане зображення витрачуваного катода (1), циліндричний корпус 2 якого виконаний із чотирьох сегментів катоду 4, 5, 8, 9, які з'єднані між собою. Кожен із цих чотирьох сегментів катода 4, 5, 8, 9 є циліндричним елементом, який виконаний з матеріалу, що випаровується, наприклад із титану. Перед з'єднанням чотирьох сегментів катода 4, 5, 8, 9 в 1 UA 111111 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 єдиний циліндричний корпус 2, в кожному із сегментів катода 4, 5, 8, 9 виконують (просвердлюють) повздовжній наскрізний отвір 6, 7, 10, 11 відповідно (фіг. 2). Після цього чотири сегменти катода 4, 5, 8, 9 з'єднують між собою шляхом, наприклад, зварювання, і таким чином утворюють циліндричний корпус 2 витрачуваного катода 1, при цьому отвори 6, 7, 10, 11 з'єднаних сегментів катода 4, 5, 8, 9 утворюють єдиний повздовжній наскрізний отвір 3. Утворений із не менш ніж двох сегментів катода 4, 5 циліндричний корпус 2 може мати довжину від 600 мм до 6000 мм, але не обмежуючись цим; зовнішній діаметр циліндричного корпусу 2 може складати від 30 мм до 100 мм, але не обмежуючись цим; внутрішній діаметр отвору діаметр повздовжнього наскрізного отвору 3 може складати від 12 мм до 30 мм, але не обмежуючись цим. Довжина кожного окремого сегмента катода може бути від 100 до 400 мм, але не обмежуючись цим, і також довжина кожного окремого сегмента катода може залежати від необхідної загальної довжини циліндричного корпусу 2 витрачуваного катода 1, який утворюють із сегментів катода. Запропонована конструкція витрачуваного катода 1 для вакуумних установок може бути використана за її цільовим призначенням у вакуумних установках 12 (фіг. 3) та в подібних пристроях, в яких зазвичай здійснюють нанесення покриття на вироби шляхом випарювання металів і сплавів з поверхні циліндричного корпусу 2 витрачуваного катода 1 саме на вироби, на які необхідно нанести покриття (фіг. 3). Вакуумні установки 12 та подібні пристрої, в яких може бути використана запропонована конструкція витрачуваного катода 1, можуть відрізнятися окремими конструктивними елементами та системами, але в цілому вони працюють на загальновідомих науково-технічних принципах, які є властивими для таких пристроїв. Сукупність усіх суттєвих ознак витрачуваного катода 1 для вакуумних установок 12 дозволяє одержати технічний результат - урізноманітнити та вдосконалити конструкції витрачуваних катодів для вакуумних установок, зменшити собівартість їх виготовлення та використання, і як наслідок зменшити собівартість кінцевих виробів, на які наносять покриття у вакуумних установках. Використання не менш ніж двох сегментів катода 4, 5 для утворення циліндричного корпусу 2 витрачуваного катода 1 передбачає можливість використання невеликих за довжиною сегментів катоду, ціна та собівартість яких є значно меншою, ніж ціна суцільного циліндричного корпусу 2, який зазвичай використовують як витрачуваний катод. Крім того, на відміну від великого за довжиною суцільного циліндричного корпусу 2, у випадку запропонованої корисної моделі, технологічний процес виконання (просвердлювання) повздовжніх наскрізних отворів 6 та 7 в сегментах катода 4, 5, є значно економнішим та більш зручним, ніж просвердлювання єдиного суцільного повздовжнього наскрізного отвору 3 у суцільному циліндричному корпусі 2. Запропонований витрачуваний катод для вакуумних установок виготовлений у промислових умовах, проведені його широкі експериментально-виробничі випробування у складі різних вакуумних установок, які показали промислову здатність цього катода, низьку собівартість його виготовлення та його високу ефективність при використанні: випробувальне покриття деталей, виробів (1000 одиниць на один катод) з застосуванням такого витрачуваний катода були здійснені з високою ефективністю процесу і з одержанням достатньої рівномірності покрить виробів. Можливість виробництва створеного пристрою дозволяє урізноманітнити та вдосконалити конструкції витрачуваних катодів для вакуумних установок. За рахунок використання не менш ніж двох сегментів катода 4, 5, а в окремих випадках використання від 3 до 15 сегментів катода, для утворення циліндричного корпусу 2 витрачуваного катода 1 можливо зменшити собівартість виготовлення та використання витрачуваних катодів, і як наслідок зменшити собівартість кінцевих виробів, на які наносять покриття у вакуумних установках. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід № 102800, м. кл. С23С 14/32, С23С 14/24, С23С 14/16, С23С 14/54, публ. 12.08.2013, бюл. № 15 -прототип. 2 UA 111111 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Витрачуваний катод для вакуумних установок, який виконаний у вигляді циліндричного корпусу з повздовжнім наскрізним отвором, з матеріалу, що випаровується, який відрізняється тим, що циліндричний корпус витрачуваного катода виконаний із не менш ніж двох сегментів катода, які з'єднані між собою, де кожен із не менш ніж двох сегментів катода є циліндричним елементом з повздовжнім наскрізним отвором, і кожен із цих сегментів катода виконаний з матеріалу, що випаровується. 2. Витрачуваний катод за п. 1, який відрізняється тим, що циліндричний корпус витрачуваного катода виконаний із декількох сегментів катода, кожен із яких виконаний з матеріалу, що випаровується, і ці декілька сегментів катода з'єднані між собою, і кожен із цих сегментів катода є циліндричним елементом з повздовжнім наскрізним отвором, а кількість таких з'єднаних між собою сегментів катода складає від 2 до 15 одиниць. 3 UA 111111 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 4