Электродуговое устройство для нанесения покрытий в вакууме

 

Использование: изобретение относится ч нанесению износостойких покрытий в вакууме и может найти применение в машиностроении . Сущность изобретения: повышение надежности поджига осуществляется за счет независимого одновременного пробоя в нескольких точках расходуемого катода. Приводится принципиальная электрическая схема. 3 ил.

„„5U, 1781315 А1 союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЯИК (я)з С 23 С 14/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

0ГоспАтент сссР : .:. .::: . ",,;:.,,, -,;:..„,. "" "- х:,)т,:":,РВ-д.,*."ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --"-:. : " :::--".- ;: " /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4797644/21 (22) 1,6.01.90 (46) 15,12 .92. Бюл. М 46 (71) Ленинградское койструкторское бюро технологического оснащения (72) А.Л.Сивак ов и E.Â,Сивакова (56) Авторское свидетельство СССР

М 705808, кл. С 23 С 14/34, 1982, Физика и химия обработки материалов.

1978, N1,,с. 44 — 50.

Наиболее близким по технической сущности к йредлагаемому является устройство для нанесения покрытий в вакууме в импульсном режиме,. содержащее источник питания; плюс которого соединен с первыми выводами накопительных конденсато.. ров и анодом, а минус со вторыми вйводами накопительных конденсаторов и катодом; поджигающий электрод.

Недостатком известного устройства является то, что поджигающий электрод возИзобретение относится к плазменной . технологии и предназначено для использованйя в импульсных плазменных ускоритв. лях для нанесения разлитчного рода

noêðûòèé и тонких пленок в вакууме.

Известны конструкции устройств для нанесения покрытий в вакууме,- содержащие источник питания, анод, катод, поджигающий электрод, Недостатком данных устройств является недостаточная вероят» ность возбуждения дугового разряда, а также локальное выгорание распыляемого матерйала в. месте контакта поджигающего электрода с поверхностью анода..-.2 (54) ЭЛЕКТРОДУГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ В ВАКУУМЕ (57) Использование: изобретение относится

w нанесению износостойких покрытий в вакууме и может найти.примененйе-в машиностроении; Сущность изобретения: повышение надежности поджига осуществляется 3а счет независимого одновременного пробоя в нескольких точках расходуемого катода, Приводится принципиальная электрическая схема. 3 ил. буждает начальный разряд лишь в одной точке на поверхйости катода.

Следовательно, низкая вероятность возбуждения дугового разряда (85%) и локальное испарение материала катода.

Целью изобретения является повышение надежности поджига дугового разряда путем одновременного независймого пробоя в нескольких точках катода.

Указан йая цель достигается тем, что устройство для нанесения покрытий в вакууме содержащее источник" питанйя, плюс которого соединен с первыми выводами накопительных конденсаторов и анодом, а минус с вторыми выводами накопительных конденсаторов и катодом, поджигающий электрод, установленный с возможностью взаимодействия его с рабочей поверхностью катода, дополнительно снабжено N-секционным поджигающим электродом, установленным и с воэможностью перемещения по поверности катода, при этом плюс источника питания соединен с анодом тиристора, катод которого соединен с первыми выводами Nдойолнительных конденсаторов, вторые выводы которых соединены с

1781315 соответствующими катодами N-дополнительных диодов;-аноды которых соединены между собой и с-минусом источника питания, где йараллельно тиристору включен диод в обратном направлении, а параллельно каждому дополнительному конденсатору включено соответствующее первое сопротивление, в котором каждая N-секция поджигающего электрода соединена с катодом соответствующего дополнйтельного диода через соответствующее второе сопротивление.

Вероятность возбуждения дугового разряда зависит от числа секций поджигающего электрода. Чем это число больше, тем вероятность выше. С другой стороны с увеличением числа секций поджигающего электрода и равномерного их распределения по поверхности катода увеличивается равномерность испарения матерйала катода;

На фиг.1 представлена схема устройства для нанесения покрытий в вакууме; на фиг.2 — устройство N-секеционйогб поджигающего электрода; на фиг.З вЂ” расйоложение поджигающих электродов, вйд сверху.

Устройство для нанесения покрытий в вакууме содержит источник питания 1, плюс которого соединен с первыми выводами накопительных конденсаторов 2 и анодом 3, а мийус — со вторыми выводами накопительных конденсаторов 2 и катодом 4, на котором установлен N-секционный поджигающий электрод 5.1...5.N. Плюс источника питания соединен с анодом тиристора Т1, катод которого соединен с первыми выводами N-дополнительных конденсаторов С.1...С.N, вторые выводы которых соединены с соответствующими катодами N-дополйительных диодов Ч1... VN, аноды которых соединены между собой и с минусом источника питания 1„где параллельно тиристору включен диод в обратном направлении 01, а параллельно каждому до- полнительному конденсатору С.1...С.N включено соответствующее сопротивление

В1.1 ..Й1N, в котором каждая N-секция поджигающего электрода 5 1...5.N соединена с катодом Соответствующего диода V>... VN через соответствующее сопротивление

R2.1 "Я2Ю . . Устройство работает следующим образом.

Источник питания 1 обесйечйвает заряд накопительных конденсаторов 2 до напряжения 300...1500Â. По достижении заданного напряжения подается управляющий сигнал на тиристор Т1 и происходит заряд дополнительных конденсаторов С1...CN через открытый тиристор Т1, соответствующее сопротивление 82.1...R2.N соответствующую секцию поджигающего электрода 5,1...5,N, катод 4 и минус источника питания 1, формируя одновременно начальную плазму на поверхности катода в

5 N-точках.

При наличии начальной плазмы в N-точках происходит основной разряд накопительных конденсаторов 2 между анодом 3 н катодом .4 через N-каналов, образуя равно10 мерное испарение материала катода 4; Так как дополнительнйе конденсаторы C1...СЯ в момент формирования начальной плазмь1 заряжаются, то при разряде накопительных конденсаторов 2 они также разряжаются че15 рез диод Di, разрядный промежуток анод

3 — катод 4, соответствующий диод Vt... VN, обеспечивая эффективное выключение ти-. ристора Т1 и дополнительное испарение материала катода 4.

20 Затем снова заряжаются накопительные конденсаторы 2, включается тиристор

Т1 и т.д.

В качестве конденсаторов C1...CN использовались конденсаторы серии К75-40

25 емкостью 40 мкф;, а также тиристор серии

ТБ 161 — 100, Источник питания 1 может быть самым разнообразным, но обеспечивающий заряд накопительных конденсаторов с частотой

30 1...40 Гц. до напряжения 300...1500 В, например МТ-42М. (3)., Устройство N-секционного поджигающего электрода представлено на фиг.2,3, каждая секция которого состоит из прижим35 ной платины 5.1.1.и керамической вставки

5.1.2., что обеспечивает независимое возбуждение начальной плазмы в N точках на поверхности катода.

Таким образом, благодаря особенности

40 выполнения, заявляемое устройство обеспечивает одновременное независимое возбуждение начального разряда в N-точках на поверхности катода, что способствует повышению равномерности испаряемого мате45 риала катода и повышению вероятности возбуждения дугового разряда (99 g.

Формула изобретения

Электродуговое устройство для нанесе50 йия покрытий в вакууме, содержащее источнйк питания, положительная клемма которого соедйнена с первыми выводами накопительных конденсаторов и анодом. а отрицательная — с вторыми выводами вако55 пительных конденсаторов и расходуемым катодом, поджигающий электрод с изолятором, контактирующим с катодом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности поджига дугового разряда путем одновременного независимого пробоя

1781315 р.и

57 1.

Составитель А. Сиваков

Редактор Т. Полионова Техред М.Моргентал Корректор Л. Филь

Заказ 4257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в нескольких точках катода. источник питания снабжен тиристором, диодами, сопротивлениями и дополнительными конденсаторами, а поджигающий электрод выполнен секционным, причем анод тиристора соединен с положительной клеммой 5 источника питания, а катод — с первыми выводами дополнительных конденсаторов,. вторые выводы которых — с соответствующими катодами диодов, аноды которых совал динены между собой и подключены к отрицательной клемме источника питания, при этом параллельно тиристору подключен диод в обратном направлении, параллельно каждому дополнительному конденсатору подключено соответствующее сопротивление, а каждая секция поджигающего электрода соединена с катодом дополнительного диода через соответствующее сопротивление,