Способ изготовления изделий, преимущественно литейных форм и штампов

 

Использование: изготовление литейных форм, пресс-форм и штампов сложной формы 1 и может найти применение в металлургической промышленности. Сущность изобретения; повышение качества покрытий достигается за счет осаждения антиадгезионного слоя из паров металла с температурой плавления, равной 0,34-0,56 температуры плавления металла основного слоя, а при осаждении слоев подложку одновременно перемещают возвратнопоступательно в горизонтальной плоскости и вращают вокруг оси. 2 з,п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 23 С 14!00

ГОСУДАРCTBEННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.К А ВТО РС КО M У С В ИДЕТЕЛ Ь СТВУ

J (21) 4872456/21 (22) 04.09,90 (46) 23.08.93. Бюл, М 31 (71) Малое предприятие "Полинаука" и Кооператив "Научно-технический центр", r, Кишинев

Р (72).В.A. Тучин, И.Ю. Селедков. С.В. Заборов и Е.Ф. Соловьев . (56) Казначей Б.Я. Гальванопластика в промышленности. — М,: 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ы 820254, кл. С 23 С 11/00; 1978.

Изобретение относится к способам изготовления изделий, преимущественно ли тейных форм, пресс-форм и штампов сложной формы, Способ может быть использован в металлургической промышленности, машиностроении, при получении изделий из пластмасс, а также в любой другой отрасли производства, где необходимо изготовить изделие сложной формы.

Целью изобретения является улучшение качества покрытия за счет повышения

его твердости и равномерности по толщине, получение покрытия заданной толщины на изделиях сложной формы, расширение кру- га материалов покрытия. автоматизация и достижение экологической чистоты способа, Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем последовательное осаждение в вакууме на подложку антиадгезионного слоя и основного слоя металла, отделение изделия от подложки, нанесение

„„Я „„1835433 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВ Е Н НО ЛИТЕЙ Н ЫХ"ФОРМ

И ШТАМПОВ (57) Использование. изготовление литейных форм, пресс-форм и штампов сложной формы " и может найти применение в металлургической промышленности. Сущность изобретения . повышение качества покрытий достигается за счет осаждения антиадгезионного слоя из паров металла с температурой плавления, равной 0,34 — 0,56 температуры плавления металла основного слоя, а при осаждении слоев подложку одновременно перемещают возвратнопоступательно в горизонтальной плоскости и вращают вокруг оси. 2 з,п.ф-лы, 1 ил, покрытия ведут направленным пучком паров металла, причем антиадгеэионный слой. выполняют из металла с температурой плавления, равной 0,34 — 0,56 температуры плавления основного слоя, а подложку одновременно перемещают возврати: -поступательно в горизонтальной плоскости и вращают вокруг оси, Направленный пучок паров металла получают нагреванием верхнего слоя металла электронно-лучевой пушкой до температуры испарения. Отделение покрытия от подложки осуществляют в той же камере.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что предложенный способ имеет следующие существенные отличительные признаки: нанесение покрытия ведут направленным пучком паров металла; антиадгезионный слой выполняют из металла с температурой плавления, равной 0,34 — 0,56 температуры плавления металла основного слоя; подлож1835433 ку перемещают возвратно-поступательно в горизонтальной плоскости и вращают вокруг оси, направленный пучок паров металла получают нагреванием верхнего слоя металла электронно-лучевой пушкой до температуры испарения; отделение покрытия от подложки осуществляют в той же камере, Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия".

Указанные отличительные признаки придают заявленному решению новые дополнительные свойства по сравнению с прототипом: улучшение качества покрытия за счет повышения его твердости и равномерности по толщине; возможность получения покрытия заданной толщины на изделиях сложной формы; расширение круга материалов покрытия; автоматизация процесса; достижение экологической чистоты процесса получения покрытия.

На чертеже представлена установка для осуществления предлагаемого способа. Ус. тановка включает вакуумную камеру 1, в которой размещены электронно-лучевая пушка 2, водоохлаждаемые тигли 3 и 4 с испаряемыми материалами 5 и 6, подложка

7, подложкодержатель 8, механизм для придания подложке сложного движения 9, вспомогательная электронно-лучевая пушка 10, заслонка 11, печь 12, подставка 13, Способ осуществляют следующим образом: подложку сложной формы 5 помещают в вакуумную камеру 1 и закрепляют на подло>ккодержателе 6. В водоохлаждаемые тигли 3 и 4 помещают испаряемые материалы, в тигль 3 — материал покрытия, в тигль 4 — материал для создания антиадгезионного слоя. Затем производят откачку вакуумной камеры до давления 10 Па и включают электронно-лучевую пушку и механизм для придания подложке сложного движения, представляющего собой комбинацию вращательного и возвратно-поступательного движения, Электронным лучом разогревают материал антиадгезионного слоя до температуры испарения и наносят слой толщиной

30 — 40 мкм на подложку.

После нанесения антиадгезионного слоя электронным лучом вспомогательной пушки 10 разогревают подложку до определенной температуры, а затем электронным лучом пушки 2 доводят материал покрытия, находящийся в водоохлажденном тигле 3, до температуры испарения и проводят нанесение покрытия до толщины 2 мм. В течение всего процесса подложка совершает сложное движение, а именно: возвратно-поступательное в совокупности с вращательПри значениях

Т пл. антиадгезионного слоя

Т пл. основного слоя больше 0,56, например, в случае Си и Ni, это соотношение составляет 0,74, при съеме покрытия с подложки нарушается его геометрия иэ-за близости температур плавления, 35

При значениях этого отношения меньше 0,34, например, в случае Си и W, оно составит 0,31.

При этом в процессе осаждения вольф45 рама происходит повреждение.антиадгезионного слоя меди, вследствие высокой температуры паров вольфрама.

Таким образом, приведенные параметры, способа необходимы и достаточны для достижения поставленной цели.

Изготовление покрытий и изделий этим способом позволит улучшить их качество эа счет увеличения твердости, плотности, получения равномерных покрытий на подложках и изделиях сложной формы.

Данный способ автоматизирован и легко регулируется при переходе с сдного материала покрытия на другой и смене формы подложек.

55 ным. После достижения требуемой толщины покрытия процесс прекращают, открывают заслонку 11 и перемещают подложку с покрытием в печь 12 на подставку 13. При

5 нагревании в печи происходит разъединение покрытия и подложки, Готовое изделие извлекают из вакуумной камеры и по известным методикам определяют его свойства.

Весь технологический процесс автома10 тизирован и занимает 5 — 6 ч.

Предлагаемый способ дает возможность получать равномерное по толщине по. крытие или изделия сложной формы из различных металлов с хорошим качеством, 15 т.е. повышенной прочностью и плотностью.

Подложка может быть выполнена из высокопористого материала.

В таблице приведены полученные результаты. Получены покрытия из никеля, 20 хрома, молибдена, алюминия.

Условием получения качественного покрытия является определенное соотношение температур плавления материала основного слоя и материала антиадгезионного слоя. При соотношении Т плавления антиадгезионного слоя и Т плавления основного слоя 0,34 — 0,56 (примеры 1-5) получают качественное равномерное покрытие с высокой твердостью, плотность которого

30, равна плотности чистого металла. с

1S35433

Скорость мамесению norpvтию нн/яос

Твердость накрытию, МПа

Отмогленис плотности покрытию к плог насти г металла. $ г1ерввманермасть покрытию по толщине. $

Т пл. материала покрытию.

Отношение тенперагуры плавления антиадгеананнакислая кТПЛ, материала по«лития

Материал вмтиадгевноного . слою

7. пл. материала антиадгеаианого слов, С,ьа l4

Материал па крытию

500

А!

Си д!

Си

5п

Си

0.45

056

0.34

0.41

0.35 . 0.74 l2

1.0

1,0

1.0

l,3

1Ë!

1990 ! 990

1455

2323

1080

100

Сг

Сг

Ма т

А!

0,8

: 034

Си

8. прото- тлскодиае сал

l.0

N10

1455

30 динемие тетракврбанил микаля

Важным преимуществом предлагаемого способа перед прототипом, который принят нами за базовый объект (он используется на Вязниковском заводе осветительной арматуры, г. Вязники) является его экологическая чистота. Исходные материалы не вредны для здоровья, в то время, как используемые в прототипе карбонильные соединения ни келя в ысо ко токсичны.

При разложении этих соединений образуется большое количество окислов углерода, в особенности, угарного газа. При использовании предлагаемого способа вредные выбросы полностью отсутствуют .

Прдсчитать конкретный зкономический эффект не представляется возможным. Однако, он будет получен за счет улучшения качества получаемых изделий и покрытий, . улучшения условий труда, автоматизации процесса, его экологической чистоты, отсут- 20 ствия необходимости очистки газовых выбросов в атмосферу, Формула изобретен ия

1.Способ изготовления изделий, преимущественно литейных форм и штампов, включающий осаждение в вакууме на под-. ложку антиадгезионного слоя и основного слоя металла с последующим отделением иэделия от подложки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытий, антиадгезионный слой осаждают иэ паров металла с температурой плавления,, равной 0,34-0,56 температуры плавления металла основного слоя.

2 Способ поп 1, о тли ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения-равномерности покрытий, при осаждении слоев подложку одновременно перемещают возвратно-поступательно в горизонтальной плоскости и вращают вокруг оси.

3.Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что отделение покрытия от подложки осуществляют в той же камере. при сьене покрытию с подпоили нару we на его геометрию наруигение антиадгеаианнаго слою при нанеси.

1835433

Составитель Н. Николаева

Редактор Т. Куркова Техред ММоргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 2977 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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