Устройство для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги

 

Изобретение позволяет повысить производительность процесса за счет увеличения площади испарения фольги. Для этого между центральным 1 и наружным 2 высоковольтными электродами (ВВЭ), установленными коаксиально в изоляции 3, размещен дополнительный ВВЭ 4, выполненный в форме кольца. ВВЭ 1,2,4 включены в электрическую схему, состоящую из двух разрядных контуров. Разрядный ток от емкостных накопителей энергии (ЕНЭ) 6,9 проходит через дополнительный ВВЭ 4, создавая над ним дополнительную зону начального испарения фольги 8: ЕНЭ 9, разряжаясь через отрезок фольги 8, заключенный между ВВЭ 2,4, а ЕНЭ 6 - через отрезок фольги 8 между ВВЭ 1,4, вызывают одновременное взрывное испарение фольги 8 на обоих участках. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги и может быть использовано в радио- и электронной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги, содержащее два коаксиальных высоковольтных электрода (ВВЭ) - центральный и наружный, размещенные в изоляции. При пропускании импульса тока происходит разрушение участка фольги от центрального ВВЭ к наружному с образованием продуктов взрыва и осаждением их на подложке [1]. Недостаток известного устройства заключается в ограничении производительности процесса, так как оно не позволяет увеличить площадь нанесения покрытия за один цикл. Такой прием, как увеличение площади испарения фольги путем увеличения внутреннего диаметра наружного ВВЭ с одновременным повышением энергии разряда тока, не приводит к ее полному испарению по причине взрывного испарения фольги, резкого расширения объема продуктов взрыва, отражения их от межэлектродной изоляции и увлечении ими края испаряемой фольги в канал формирующего сопла. Деформация края фольги нарушает условия ее эрозии в импульсной дуге, что в конечном итоге сказывается на массе испаряемой фольги. Повышение энергии разряда расходуется в основном на увеличение скорости продуктов взрыва. В результате нарушается сплошность покрытия из-за мощной отраженной от подложки ударной волны и появления на поверхности покрытия налета черного цвета. Таким образом, увеличение площади нанесения покрытия в известном устройстве без ухудшения качества осуществляется в несколько приемов, что снижает производительность процесса.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения площади нанесения покрытия за один цикл без ухудшения его качества.

Достигается это тем, что в устройстве для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги, содержащем центральный и наружный коаксиальные ВВЭ, размещенные в изоляции, между центральным и наружным ВВЭ установлен дополнительный ВВЭ, выполненный в форме кольца. Включение в конструкцию дополнительного ВВЭ приводит в связи с недостаточным электрическим контактом между ним и взрываемой фольгой к образованию микродуг, которые способствуют наряду с основной зоной начального испарения расположенной над центральным ВВЭ возникновению дополнительной зоны начального испарения фольги. Возникновение одновременного двух зон начального испарения фольги приводит к увеличению скорости ее испарения и делает процесс испарения более равномерным, что, в конечном итоге позволяет увеличить площадь испарения фольги до момента ее деформации в канале формирующего сопла, а, следовательно, и площадь нанесения покрытия за один цикл. Таким образом возникновение двух зон начального испарения способствует повышению производительности.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается размещением между центральным и наружным ВВЭ дополнительного ВВЭ, выполненного в форме кольца. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями показывает, что известно использование дополнительного ВВЭ в устройствах для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги [2]. Однако в известном устройстве дополнительный ВВЭ размещен над формирующим соплом и предназначен для доиспарения продуктов взрыва фольги. Использование дополнительного ВВЭ в заявляемом устройстве в указанной связи с остальными элементами способствует увеличение площади испарения фольги, подтверждает новое его свойство и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "Существенные отличия".

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги содержит центральный ВВЭ1 и наружный ВВЭ2, выполненный в форме кольца. ВВЭ1, 2 размещены коаксиально в изоляции 3. Между центральным ВВЭ1 и наружным ВВЭ2 размещен дополнительный ВВЭ4, выполненный в форме кольца. К торцам вышеуказанных ВВЭ 1, 2, 4 примыкает формирующее сопло 5. ВВЭ 1, 2, 4 включены в электрическую схему, состоящую из двух разрядных контуров. Первый разрядный контур включает емкостный накопитель энергии (ЕНЭ) 6, коммутирующий разрядник 7, центральный ВВЭ1, взрываемую фольгу 8, размещенную в зазоре между формирующим соплом 5 и торцами ВВЭ 1, 2, 4 и дополнительный ВВЭ4. Второй разрядный контур включает ЕНЭ 9, коммутирующий разрядник 10, наружный ВВЭ2, взрываемую фольгу 8 и дополнительный ВВЭ4, ЕНЭ6, 9 подключены к высоковольтному источнику тока (ВИТ) 11. Управление ВИТ 11 и коммутирующими разрядниками 7, 10 обеспечивается управляющим устройством 12.

Устройство работает следующим образом. От ВИТ 11 производится заряд ЕНЭ6, 9 до напряжения, определяемого технологическими требованиями. Разряд ЕНЭ6, 9 осуществляется при включении коммутирующих разрядников 7, 10 от управляющего устройства 12. Разрядный ток от ЕНЭ6, 9 проходит через дополнительный ВВЭ4, создавая над ним дополнительную зону начального испарения фольги 8: ЕНЭ9, разряжаясь через отрезок фольги 8, заключенный между ВВЭ 2, 4, а ЕНЭ 6 - через отрезок фольги 8 между ВВЭ 1, 4, вызывают одновременное взрывное испарение фольги 8 на обоих участках. Продукты взрыва, пролетая через формирующее сопло 5, осаждаются на подложке (не показано), формируя покрытие.

Таким образом, введение в конструкцию дополнительного ВВЭ позволяет увеличить испаряемую площадь фольги за один цикл, что способствует повышению производительности процесса.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЗРЫВОМ ФОЛЬГИ, содержащее центральный и наружный высоковольтные электроды, установленные коаксиально в изоляции, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным цилиндрическим высоковольтным электродом, установленным между основными электродами коаксиально им и изолированным от основных электродов.

РИСУНКИ

Рисунок 1