Установка для нанесения износостойких покрытий

 

Изобретение относится к вакуумной технологии получения износостойких покрытий при разложении металлоорганических соединений (МОС). Сущность изобретения заключается в том, что она снабжена узлом блокировки и ванной 24 для жидкого металлоорганического соединения с детонационным алмазным порошком. При этом каждое гнездо 15 смонтировано на подложкодержателе 13 посредством осевого соединения 14, а узел блокировки установлен с возможностью взаимодействия с гнездами 15 подложкодержателя 13 и их отклонения под острым углом относительно горизонтальной оси вращения подложкодержателя 13. 2 з. п. ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к вакуумной технологии получения износостойких покрытий при разложении металлоорганических соединений (МОС) и может найти применение в различных отраслях машиностроения, в частности в инструментальной промышленности при изготовлении сверл, метчиков, фрез, разверток и др. в том числе лезвий для безопасных бритв.

Известно устройство, содержащее реактор с подложкодержателем, приводом вращения, и нагревателем, размещенными в камере, разделенной перегородками на секции, в одной из которых размещены патрубки подачи МОС и отвода продуктов распада. (Применение металлоорганических соединений для получения неорганических покрытий и материалов. Под ред. Разуваева Г.А. М. Наука,1966,с. 199-200).

Известка также установка, имевшая термостатированную кольцевую камеру, разделенную радиальными перегородками на секции для размещения в каждом изделия. (авт. св. N 954512, кл. 23 C 16/00, 1980).

Недостатком устройства и установки является ограниченная технологическая возможность, заключающаяся в том, что на них нельзя одновременно проводить комбинированное покрытие.

В качестве прототипа взята установка для нанесения покрытий из паровой (газовой) фазы (авт. св. N 1723193 кл. C 23 C 16/00, 1989(. Она содержит термостатированные рабочие камеры с крышками и подложкодержателями, установленные на раме, патрубки подачи МОС и откачки продуктов реакции через коммутационные узлы, приводы поворота рамы и вращения подложкодержателей, а также салазки, шарнирно соединенные с крышками и механизмом загрузки-выгрузки. На этой установке также как и на первых невозможно проводить комбинированное нанесение износостойких покрытий.

Цель изобретения расширение технологических возможностей достигается тем, что каждое гнездо для крепления изделий смонтировано на подложкодержателе с помощью осевого соединения, позволяющего им при деблокировании зажимать по отношению к оси вращения подложкодержателя угловое положение, обеспечивающее изделиями поочередное прохождение выполненной в корпусе камеры ванны с жидким МОС и находящимся в нем детонационным алмазным порошком, а узел блокировки каждого гнезда состоит из пластины с односторонним скосом установленной на оси с возможностью поворота при воздействии на нее подпружиненного пальца.

На фиг. 1 показана установка для нанесения износостойких покрытий, общий вид: на фиг.2 разрез А-А фиг.1; на фиг. З вид 1 фиг. 2.

Установка для нанесения износостойких покрытий содержит основание 1 с закрепленной камерой 2, к которой подсоединены трубопровод 3, идущий от вакуумнасоса 4, а к нагревателю 5 токопроводы 6. С противоположной стороны камера 2 закрыта крышкой 7, шарнирно соединенной с салазками 8, размещенными в направляющих 9 под камерой 2. С имеющимся в салазках 8 пазом 10 взаимодействует шток 11 силового элемента 12. Сменный подложкодержатель 13 с установленными на нем по окружности на осевых соединениях 14 гнездами 15 и изделиями 16 закреплен на оправке 17 привода 18, смонтированного на крышке 7 и содержащего зубчатый редуктор 19, муфту 20 и электродвигатель 21. В зоне загрузки гнезд 15 изделиями 16 смонтирован механизм 22, с помощью которого после окончания технологических операций покрытия изделий 16 металлоорганическим соединением, поступающим в паровой (газовой) фазе из испарителя 23 и легирования детонационным алмазным порошком, находящимся в ванне 24, крышка 7 меняет свое положение на упорах 25. Для удержания в камере 2 гнезд 15 с изделиями 16 в горизонтальном положении на подложкодержателе 13 установлены пластины 26, имеющие возможность при воздействии на них подпружиненного пальца 27 поворачиваться на оси 28. Радиусный экран 29, размещенный между нагревателем 5 и ванной 24 с металлоорганическим соединением, предохраняет последнее от прямого теплового излучения.

Установка для нанесения износостойких покрытий работает следующим образом.

С помощью силового элемента 12 шток 11 перемещает салазки 8 в сторону от камеры 2. При этом крышка 7 также отходит от камеры 2, а механизм 22, взаимодействуя с упорами 25 переводит крышку 7 в горизонтальное положение. В гнезда 15, удерживаемые пластинами 25 устанавливают изделия 16. например, сверла или лезвия для бритья. Ванну 24 наполняют МОС, например, хромоорганическую жидкость "Бархос" ТУ6-01-1146-77, в которую подмешивают детонационный алмазный порошок. Механизм 22 возвращает крышку 7 в первоначальное положение, а силовой элемент 12 перемещает салазки 8 вместе с крышкой 7, приводом 18. подложкодержателем 13 с изделиями 16 загруженными в гнезда 15 в сторону камеры 2 и плотно прилипает торец крышки 7 к торцу камеру 2. Включают вакуумнасос 4, который через трубопровод 3 создает в катере 2 разряжение 1·10^-2 мм рт. ст. Затем в камере 2 включают подсоединенный через токопроводы 6 к электросети нагреватель 5, тепловое излучение которого разогревает изделия 16 до 400-500^oC. Одновременно включают электродвигатель 21, который через привод 18 вращает оправку 17. и подложкодержатель 13 с гнездами 15 и изделиями 16 против часовой стрелки, если смотреть на камеру 2 со стороны нагревателя 5. В этом случае, пока изделия 16 еще не нагреты, подпружиненный палец 27 при прохождении мимо него пластин 26 скользит по скосу каждой, не поворачивая их на оси 28, оставляя гнезда 15 с изделиями 16 в горизонтальном положении. После того, как изделия 16 будут нагреты до необходимой температуры и при прохождении мимо испарителя 23. на их поверхность нанесут карбидо-хромовое покрытие, вращение электродвигателя 21 реверсируют. Теперь при прохождении пластин 26 мимо подпружиненного пальца 27, каждая из них поочередно будет им повернута на оси 28. Освобожденное от блокировки гнездо 15 с изделием 16 под действием силы тяжести, повернувшись в осевом соединении 14, занимает к оси вращения подложкодержателя 13 угловое положение, при этом конец изделия 16 опускается в ванну 24, заполненную МОС с детонационным алмазным порошком. Находящаяся в ванне 24 часть изделия 16 будет легирована алмазным порошком, Для более равномерного распределения зерен алмазного порошка на покрываемой поверхности изделий содержимое ванны 24 подвергают ультразвуковому воздействию с помощью излучателя 30. Когда все изделия пройдут комбинированное покрытие, повышающие их износостойкость, увеличивающее работоспособность и долговечность, электродвигатель 21 привода 18 вращения подложкодержателя 13 отключают, подачу МОС через испаритель 23 прекращают. Нагреватель 5 отключают. Изделиям 16 дают время на остывание до температуры 100-150^oC. Затем в камере 2 повышают давление до давления окружающей среды. С помощью силового элемента 12 шток 11 перемещает в сторону от камеры 2 салазки 8 и крышку 7, а механизм 22, взаимодействуя с упорами 25 переводит крышку 7 вместе с подложкодержателем 13 и прошедшими покрытие изделиями 16 в горизонтальное положение. Изделия 16 вынимают из гнезд 15, а на освободившиеся места устанавливают новую партию изделий для нанесения комбинированного износостойкого покрытия. Порядок работы установки повторяют.

Установка позволяет осуществить способ получения покрытий на основе хрома на изделиях из быстрорежущих сталей (заявка N 4739020/02), получившей положительное решение ВНИИГПЭ.

Формула изобретения

1. Установка для нанесения износостойких покрытий, содержащая паро(газовую) термостатированную камеру с крышкой, подложкодержатели со смонтированными на нем гнездами для крепления изделий, привод для вращения подложкодержателя, салазки размещенные под камерой, шарнирно соединенной с крышкой, установленной с возможностью взаимодействия с механизмом загрузки - выгрузки, отличающаяся тем, что она снабжена узлом блокировки и ванной для жидкого металлоорганического соединения с детанационным алмазным порошком, при этом каждое гнездо смонтировано на подложкодержателе посредством осевого соединения, а узел блокировки установлен с возможностью взаимодействия с гнездами подложкодержателя и их отклонения под острым углом относительно горизонтальной оси вращения подложкодержателя.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел блокировки выполнен в виде пластин со скосом и подпружиненного пальца, причем пластина установлена с возможностью поворота и взаимодействия действия с подпружиненным пальцем.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод вращения подложкодержателя выполнен реверсивным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3