Способ очистки металлических поверхностей сложной формы

 

Использование: изобретение относится к способам очистки поверхностей электрическими газовыми разрядами в основном при вакуумных конденсационных напылениях защитных и термостойких покрытий. Сущность изобретения - повышение качества и эффективности, обработки - достигается тем, что обрабатываемая поверхность предварительно покрывается высоко дисперсными диэлектрическими тугоплавкими частицами с повышенными сорбционными свойствами, например 30%-ной суспензией двуокиси алюминия, в ацетоне, а очистку производят в вакууме при давлении 10...9 Па, 1 ил.

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)ю С 23 С 14/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ .СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4824151/21 (22) 20.03.90 (46) 15.06.93. Бюл. Q 22 (71) Южный филиал Всесоюзного научно-исследовательского института технологии судового машиностроения "Сириус" (72) Е,Е.Швец, В.М.Емельянов, А.В.Лазаренко и Н.В.Свистунов (56) Патент ГДР М 217244, кл. С 23 С 14/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1600342, кл. С 22 О 9/14, 1988. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к способам очистки поверхностей электрическими газовыми разрядами в основном при вакуумных конденсационных напылениях защитных и термостойких покрытий.

Целью изобретения является повышение качества и эффективности обработки путем использования перехода режима разряда иэ тлеющего в дуговой, Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки металлических поверхностей сложной формы электрическими разрядами в вакууме, включающем генерирование ионов электрическим разрядом, сообщение им кинетической; энергии ускоряющим электрическим полем и удаление массы веществ с обрабатываемой поверхности путем бомбардировки этой поверхности ускоренными ионами, обрабатываемую поверхность предварительно покрывают высокодисперсными диэлектри5U 1821493 А1 (57) Использование: изобретение относится к способам очистки поверхностей электрическими газовыми разрядами в основном при вакуумных конденсационнйх напылениях защитных и термостойких покрытий.

Сущность изобретения — повышение качества и эффективности обработки — достигается тем, что обрабатываемая поверхность предварительно покрывается высоко дисперсными диэлектрическими тугоплавкими частицами :с повышенными сорбционными свойствами, например 30%-ной суспензией двуокиси алюминия, в ацетоне. а очистку производят в вакууме при давлении

10...9 Па. 1 ил. ческими тугоплавкими частицами с повышенными сорбционными свойствами, например 30 суспензией А120з в ацетоне, а очистку производят в вакууме при давлении

10...9 Па.

Первым отличительным признаком изобретения является то, что обрабатываемую поверхность предварительно (до помещения ее в вакуумную камеру) покрывают высокодисперсными диэлектрическими частицами. Высокодисперсные частицы способствуют сорбированию большого количества газов.

Наличие на поверхности изделия (катода) диэлектрических частиц и включений, создающих резкую неоднородность электрического поля, способствует появлению вторичных электронов, вызывающих .возникновение дуговых разрядов, Наличие большого количества сорбироезнных газов создает условия для уноса частиц с поверх1821493 ности изделия в результате резкого газовы- ная пленка толщиной 10-15 ткм. Изделия деления при температурном воздействии получены отливкой в разовые кокили. После газового разряда, создающего реактивную стравливания кокилей в растворах щелочей силу частицам. При этом газовыделение образовывалась оксидная пленка, которую происходит в разрядный промежуток, что 5 необходимо снять перед нанесением жатак же способствует увеличению количества ропрочного покрытия. йонов (носителей тока) и, соответственно, Вакуумная установка представляет сопереходу тлеющего разряда в дуговой, Опи- бой камеру 1 с двумя изолированными токо, санный механизм (газовыделяющиеся час- вводами 2, 3, к концу одного из них, тицы, летящие в разрядный промежуток) 10 служащего катодом 2,закреплялось изделие можно представить в аиде модели быстро- 4, другой токоввод 3 представлял собой действующего газового клапана, осуществ- стержень с острием. К аноду и катоду подляющего практически безынерционное водилось постоянное напряжение 1500 В от инжектирование газа в разрядный проме- выпрямителя 5.

К камере подключен вакуумный насос 6

Процесс возникновения переходных и измеритель давления 7 в камере 1. форм разряда практически прекращается Камера содержит крышку 8 для загрузки по завершению удаления окисной пленки с . изделий. поверхности иэделия и полному удалению Величина тока регулировалась с понанесенных диЭлектрических частиц. Если,20 мощью балластного сопротивления 9 и ревблиэи поверхности, площадь которой рав- гистрировалась с помощью шлейфового на площади катодного пятна, есть поверх-- осциллографа 10 с оптронной развязкой 11, :ность покрытия высокодисперсными На поверхность изделий кистью наночастицами, то катодное пятно перемещает- силась 30% суспензия А1 0з в ацетоне. Конся на этот участокповерхности. Такое пере- 25 центрация Al>03 в суспензии подбиралась движение происходит до .тех пор, пока опытным путем, При большем 307, содержасуществует поверхность покрытия этими ча- нии АЬОз покрытие- после высыхания станостицами. Если частиц нет,дуговой разряд вилось неоднородным, с трещинами, при и реходит в тлеющий.. : . меньшем 30 $ необходимо покрытие (шлиВторым отличительным признаком изо- 30 кер) наносить много раз. бретения является то, что диэлектрические После сушки изделие с нанесенным поча"тйцы выбираются тугоплавкими и с по- крытием закреплялось на.аноде в вакуумной вышенными сорбционными способностя- камере, Камера герметично закрывалась крышкой. Включался вакуумный насос и

Тугоплавкость частиц необходима для 35 производилась откачка до давления в каметого, чтобы они не испарялись раньше окис- ре 10...9 Па. Включался источник высокого ноййленкиповерхностиизделия,йодлежащей напряжения. В течение 30...40 секунд проудалению. .. исходит разогрев изделия тлеющим разряПовышенные сорбционные способно- дом. После этого наблюдается процесс сти чэстиц необходимы для того, чтобы на 40 интенсивного дугообразования, продолжаповерхности изделия удержалось больше . ющийся 3...4 минуты, При этом вакуум не газа„участвующего s процессе перехода поднимается выше 10...9 Па. Величинатока тлеющего разряда в дуговой. — .. выставляет:я не более 8А, По мере удаления

Третьим отличительным признаком изо- покрытия с поверхности изделия вакуум набретения является то, что очистка произво- "5 чинает расти и процесс дугообразования цится при (давлении) разрежении 10...9 Па, прекращается. В разрядном промежутке

Экспериментальные исследования показа-. возникает самостоятельный тлеющий разли, что при давлениях больше 10 Падуговой ряд, Исгочник напряжения выключается. разряд может не переходить в тлеющий Отключае-;я вакуумный насос. Запускается из--a того, что генерация ионов достаточ- 50 воздух в камеру, вскрывается крышка камена для удержания этого режима. При дав- ры. лении меньшем 9 Па не создается условий B результате очистки и осмотра 10 издедля перехода от тлеющего разряда кдугово- лий выявлено, что удаление оксидной плен-. му, ...ки равномерное, кратеров эрозионного

3аявляемый способ был осуществлен 55 воздействия дуги не обнаружено. на вакуумной установке, схематически В процессе очистки на изделиях сложпредставленной на чертеже. ной конфигураций с внутренними полостяРаботы г1о очистке поверхности прово- ми — каналами охлаждения, кромок дились на изделиях из жаропрочной стали, hepa-острий, фиксации разряда не наблюна поверхности которых находилась оксид- далось.

1821493

Формула изобретения

Составитель E. Швец

Техред M.Moðãåíòàé

Корректор В. Петр

Редактор

Заказ 2092 Тираж Подписное

ВнииПи Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Гкнт сссР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование предлагаемого способа . очистки металлических поверхностей сложной формы электрическими разрядами в . вакууме позволяет по сравнению с сущест-., вующим резко сократить время очистки поверхности при хорошем ее качестве;

При очистке изделий предлагаемым способом на изделии сложной конфигура- 5 ции при наличии внутренних полостей и острых кромок не происходит фиксации разряда в этих местах и, соответственно, на поверхности изделий, при равномерном удалении окисной пленки по всей поверхно- 10 сти, отсутствуют кратеры. эрозионного! воз-. действия дуги, которые наблюдаются в известных способах очистки поверхности электрической дугой, 15

Способ очистки металлических поверхностей сложной формы, включающий нанесение на поверхность слоя вещества, подлежащего удалению, генерирование заряженных частиц, сообщение им кинетической энергии ускоряющим электрическим полем и удаление слоя вещества с обрабатываемой поверхности ускоренными заряженными частицами в вакууме, о т л и ч aio шийся тем, что, с целью повышения качества и эффективйости обработки, в качествь вещества, подлежащего удалению, используют 30 -ную суспензию алюминия в ацетоне, а удаление слоя вещества проводят при давлении 10...9 Па.