Электродуговой испаритель металлов

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CRH ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) 3аявлеио 170678 (21) 2627036/18-21 (51) М. Кл.

С 23 С 15/00 с присоединением заявки ¹ (23) Пр и ор итет

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.1080.Бюллетень № 37 (53) УДК 621 793 7 (088. 8) Дата опубликования описания 07.10,80 (?2) Авторы изобретения

Л.П.Саблев и P.È.Ñòóïàê (71) За я в и тел ь (54) ЭЛЕ1 ТРОДУГОВОЙ ИСПАРИТЕЛЬ МЕТАЛЛОВ поле (11.

Изобретение относится к технике нанесения металлических покрытий на металл и диэлектрики с помощью электрической дуги в вакууме и может быть использовано в общем машинострбе. 5 нии и других областях техники, использующих пленочные покрытия.

Известно испарительное устройство, в котором катод выполнен в виде кольца, внутри и снаружи которого уста- 10 новлены магнитопроводы, создающие на поверхности катода аркообразное

Однако в таком устройстве сложна магнитная система, кроме того, для нанесения покрытий на длинггомерные иэделия необходим механизм перемещения испарительного устройства относительно напыляемого изделия, что 20 усложняет конструкцию установки, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электродуговой испаритель металлов, содержащий цилиндрический расходуе- 25 мый и нерасходуеиый электроды, электромагнитную катушку и средство возбуждения разряда (2).

Однако это устройство имеет низкую производительность. 30

Цель изобретения — повышение производительности.

Это достигается тем, что электромагнитная катушка охватывает цилиндрический расходуемый электрод таким образом, что ее ось перпендикулярна оси цилиндрического расходуемого электрода и установлена с возможностью вращения вокруг егo оси, причегл торцы цилиндрического расходуемого электрода выполнены конуснымн

На фиг, 1 приведена схема предлагаемого электродугового испарителя металлов; на фиг. 2 — конфигурации магнитного поля: а) конфигурация глагнитного поля магнитной катушки для поперечного сечения цилиндрического расходуемого электрода; б) конфигурация магнитного поля магнитной катушки для продольного сечения цилиндрического расходуемого электрода; в) конфигурация магнитного поля магнитной катушки с установкой пластин; на фиг. 3 — схег а электродугового испарителя металлов для нанесения по711787 крытий на внутренние цилиндрические поверхности.

Устройство содержит вакуумную камеру (нерасходуемый электрод) анод 1, цилиндрический расходуемый электродкатод 2, выполненный из пруткового испат ителя металла ф 50 мм, длиной

300 мм (угол при верши«е усеченного конуса с торцов катода 90<, катод охлаждается водой), источник 3 постоянного тока с напряжением холостного хода 60 В и током 1000 А для питания дуги, элЕктромагнитную катушку — прямоугольный соленоид 4 с внутренними размерами 340x90:<60 мм (намотан проводогi ПЭВ-2 Д 1,5 мм, количество витков 200). Соленоид изолирован от ка- 15 меры (анода) подключен к регулируемому источнику 5 постоянного тока в

10 А с напряжением 220 В.

Для равномерного распределения катодных пятен на образуюцей катода gp необходимо, чтобы магнитное поле соленоида было равномерным по всей длине образуюцей.

Это достигается установкой катода внутри соленоида так, что ось 6 катода перпендикулярна оси 7 соленоида и установкой пластин 8 из магнитомягкого металла (сталь Ст20 толщиной

3 мм) на внутренних поверхностях прямоугольного соленоида со стороны торцов катода. На фиг. 1 обозначены силовые линии 9 магнитного поля, поджигаюций электрод 10, соединенный с высоковольным источником 11 питания, обрабатываемые изделия 12.

Катод 2 имеет токопроводы, расположенные на оси, на которых через изоляторы 13 и подшипники 14 укреплен соленоид.

На фиг. 2 а силовые линии магнитного поля пересекают поверхность ка- 40 тода под острым углом, поэтому катодные пятна, с<.ецаясь в сторону острого угла, будут фиксироваться на образующей катода, через которую проходит магнитная ось 7 соленоида. 45

На фиг. 2 б силовые линии магнитного поля пересекают конусную поверхность под острым углом, удерживая катодные пятна на поверхности испарения. 50

На фиг. 2 в с УстаноВкой:, пластин

8 силовые линии магнитного поля практически нормальны обраэуюцей катода по всей длине.

Устройство работает следуюцим образом. Камера откачиваетс я до давления 5 ° 10 мм рт. ст. диффузионным насосом. От исто

Количество и расположение катодных пятен зависит от тока дуги. При токе дуги 50 А — одно, при 200 А — три, при 600 A — восемь пятен на катоде.

Начиная с 600 A и более практически весь катод покрыт пятнами, т.е. испарение металла происходит со всей рабочей поверхности — прямоугольной площадки (в пределе образующая цилиндра), ширина которой много меньше длины.

Конструкция предлагаемого электродугового испарителя металлов позволяет вводить большие мощности в катод, обеспечивая значительные скорости испарения.

Применяя протяженные катоды и выбирая оптимальные режимы испарения

t можно обеспечить равномерное по толщине покрытия на протяженных изделиях, в том числе, и внутренних цилиндрических повер:<ностях, на более простых конструкциях установок для нанесения покрытий.

Формула изобретения

1. Электродуговой испаритель металлов, содержаций цилиндрический расходуемый и нерасходуег<ый электроды, электромагнитную катушку и средство возбуждения разряда, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности электромагнитная катушка охватывает цилиндрический расходуемый электрод так, что ее ось перпендикулярна оси цилиндрического расходуемого электрода и установлена с возможностью врацения вокруг его оси.

2. Испаритель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем,.что TopUH цилиндрического расходуемого эле <трода выполнены конусными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дороднов А.!!. Некоторые применения плазменных ускорителей. Наука и техника, Иинct<, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 307666, кл. С 23 С 13/12, 1968,

Электродуговой испаритель металлов Электродуговой испаритель металлов Электродуговой испаритель металлов 

 

Похожие патенты:
Наверх