Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки.Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия содержит камеру, катодные узлы, систему водоохлаждения, вакуумную систему и механизм вращения обрабатываемого изделия. Установка снабжена смонтированным на передней панели цилиндром, удлиняющим камеру, крепежными устройствами, токоизолированными от камеры при помощи керамических втулок и предназначенными для горизонтального размещения обрабатываемого изделия, установочным зажимом, выполненным с возможностью установки на изделии и входящим в зацепление с механизмом вращения, имеющим вал, передающий вращение изделию, изолированным токоподводом для передачи напряжения от упомянутого вала на обрабатываемое изделие, а также переходными фланцами для разворота катодных узлов. Обеспечивается расширение номенклатуры упрочняемых изделий в ионно-плазменных установках. 5 ил.

 

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки, при сохранении возможности упрочнения маломерных изделий.

Известна установка для комплексной ионно-плазменной обработки, которая содержит вакуумную камеру, электродуговой источник плазмы в виде расположенного в вакуумной камере, по меньшей мере, одного длинномерного электрода, держатель изделий с изолированным токоподводом, эмиттер электронов, выполненный в виде эмиссионной камеры, внутри которой установлен длинномерный линейный катод эмиттера электронов, сообщающейся с вакуумной камерой через перфорированную перегородку, отверстия которой расположены вдоль продольной оси упомянутого линейного катода (Патент РФ N 2453629, МПК С23С 14/30, приоритет от 15.06.2010, опубл. 20.06.2012).

Однако известная установка имеет значительные габариты, плохо приспособлена для упрочнения малогабаритных изделий.

Известна также серийная установка вакуумного ионно-плазменного напыления ННВ-6.6-И1, которая состоит из корпуса, дверцы, электродугового испарителя, системы водоохлаждения, вакуумной системы, механизма вращения, основания и электрической части (Установка ионно-плазменная камерная вакуумная ННВ-6.6-И1. Инструкция по эксплуатации. Дата публикации: 08.1985.), которая принята за прототип.

Однако известная установка, принятая за прототип, не позволяет упрочнять длинномерные изделия с размерами, превышающими габариты рабочей камеры.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение номенклатуры упрочняемых деталей в серийных ионно-плазменных установках типа ННВ.

Поставленная техническая задача решается тем, что установка для ионно-плазменного напыления ННВ-6.6-И1, которая состоит из корпуса, дверцы, электродугового испарителя, системы водоохлаждения, вакуумной системы, механизма вращения, основания и электрической части, согласно предложенному изобретению снабжена смонтированным на передней панели цилиндром, удлиняющим камеру, крепежными устройствами, токоизолированными от камеры при помощи керамических втулок и предназначенными для горизонтального размещения упрочняемого изделия, установочным зажимом, выполненным с возможностью установки на упрочняемом изделии и входящим в зацепление с механизмом вращения, имеющим вал, передающий вращение упрочняемому изделию, изолированным токоподводом для передачи напряжения от упомянутого вала на упрочняемое изделие, а также переходными фланцами для разворота катодных узлов.

Технический результат заключается в расширении номенклатуры упрочняемых изделий в ионно-плазменных установках.

Такая конструкция позволяет упрочнять длинномерные изделия, например протяжки, в ионно-плазменных установках с габаритами камеры меньше размера упрочняемого изделия при сохранении возможности упрочнения маломерных изделий.

На фиг. 1 представлена предлагаемая схема установки. На камеру 1 вместо катодного узла смонтирован удлиняющий цилиндр 2 со смотровым окном 3. Упрочняемое длинномерное изделие 4 может горизонтально устанавливаться в камеру при помощи крепежных устройств 5 и 6 таким образом, что способно свободно вращаться на подшипниках вокруг своей продольной оси. На рабочую часть упрочняемого изделия с помощью установочных винтов 8 устанавливается зажим 7. При вращении вала 10

механизм 11 входит в зацепление с установочными винтами 8, приводящими во вращение упрочняемое изделие. При помощи изолированного токоподвода 12 напряжение от вала 10 передается на упрочняемое изделие. Катодные узлы 9 развернуты при помощи переходных фланцев (фиг. 4) таким образом, что плазменные потоки равномерно распределяются по упрочняемой поверхности.

Крепежное устройство (фиг. 2) для фиксации изделия в камере представляет собой подшипник 13, который закреплен в кольце 14 при помощи установочных винтов 15. В кольцо вкручены шпильки 16. При помощи гайки 17 регулируется положение керамической втулки 18. Таким образом достигается плотная установка и изоляция конструкции от стенок камеры.

Установочный зажим (фиг. 3) представляет собой кольцо 20 с установочными винтами 19, плотно фиксирующими зажим на поверхности упрочняемого изделия.

Установка работает следующим образом. На упрочняемом изделии фиксируют установочный зажим 7 при помощи винтов 8, причем располагают зажим как можно ближе к краю изделия. Упрочняемое длинномерное изделие помещают в камеру 1 таким образом, что его концевые части располагаются в удлиняющем цилиндре 2 и патрубке вакуумного насоса. Затем изделие закрепляют при помощи двух специальных зажимов с подшипниками 6 и 7, токоизолированных от стенок рабочей камеры. Вакуумируют рабочую камеру и приводят в действие вал 10 с механизмом 11, который входит в зацепление с установочными винтами 8 и передает вращение упрочняемому изделию. При помощи токоподвода 12 подают напряжение на изделие и производят напыление покрытия. Таким образом достигается равномерное нанесение покрытия по всей режущей поверхности упрочняемого изделия, за исключением его концевых элементов, не требующих упрочнения.

При помощи предлагаемой установки было произведено упрочнение

длинномерной протяжки длиной 1500 мм (рабочая часть 950 мм), полученные результаты (фиг. 5) свидетельствуют о том, что толщина покрытия на калибрующих зубьях не превышает предел допуска точности (2 мкм), в то время как на рабочих зубьях синтезируется покрытие достаточной толщины (4 мкм).

Предлагаемое устройство позволяет упрочнять длинномерные изделия с размерами, превышающими габариты рабочей камеры ионно-плазменной установки; может быть изготовлено с помощью известных в технике средств. Следовательно, предлагаемое устройство обладает промышленной применимостью.

Использование предлагаемого устройства ведет к расширению номенклатуры упрочняемых деталей в серийных ионно-плазменных установках.

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия, содержащая камеру, катодные узлы, вакуумную систему, систему водоохлаждения и механизм вращения обрабатываемого изделия, отличающаяся тем, что она снабжена смонтированным на передней панели цилиндром, удлиняющим камеру, крепежными устройствами, токоизолированными от камеры при помощи керамических втулок и предназначенными для горизонтального размещения обрабатываемого изделия, установочным зажимом, выполненным с возможностью установки на изделии и входящим в зацепление с механизмом вращения, имеющим вал, передающий вращение изделию, изолированным токоподводом для передачи напряжения от упомянутого вала на обрабатываемое изделие, а также переходными фланцами для разворота катодных узлов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установке для нанесения покрытий на подложки путем электронно-лучевого физического осаждения из паровой фазы. Установка содержит тигельное устройство, содержащее по меньшей мере два тигля, расположенных со смещением друг относительно друга в горизонтальной плоскости.

Устройство предназначено для автоматизированной обработки кожаных заготовок верха обуви высокочастотной плазмой пониженного давления. Устройство содержит камеры загрузки и разгрузки, линейно скомпонованные с вакуумной камерой и соединенными с ней и внешней средой системой шлюзов, пару электродов, высокочастотный генератор, систему подачи плазмообразующего газа, вакуумный откачной пост, систему шлюзов, компрессор и три обслуживающих робота.

Изобретение относится к способу очистки вспомогательных поверхностей установок для нанесения покрытий, которые содержат камеру для нанесения покрытия. Перед нанесением покрытия наносят антиадгезионный слой на вспомогательные поверхности камеры для нанесения покрытия.

Изобретение относится к способу и устройству обработки металлических деталей и может найти применение для композиционного микролегирования и упрочнения поверхности металлических деталей.

Изобретение относится к технике для нанесения на изделия нанопокрытий, в частности к роторному подложкодержателю. Роторный подложкодержатель выполнен модульным.

Группа изобретений относится к получению изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей путем паро-жидкофазного металлирования. Способ включает размещение пористой заготовки и тигля с металлом в реторте замкнутого объема и их нагрев с образованием паров металла и обеспечением массопереноса металла в поры материала заготовки за счет конденсации паров металла, промежуточное охлаждение, изотермическую выдержку при максимальной температуре металлирования и окончательное охлаждение.

Группа изобретений относится к способу нанесения покрытия магнетронным распылением и держателю подложек на его основе и может быть использовано в машиностроении, технологии нанесения на изделия нанопокрытий, рекламном и демонстрационном деле при изготовлении витрин.

Изобретение относится к аппарату для осаждения из паровой фазы материала на подложку с использованием процесса обратной литографии. Устройство включает корпус конической формы с купольным верхом, источник напыления, центральный куполообразный элемент, расположенный выше источника напыления рядом с купольным верхом корпуса.

Изобретение относится к устройствам вакуумного нанесения покрытий на рулонные материалы. Может использоваться для получения функциональных покрытий при производстве материалов электронной техники.

Изобретение относится к установке для вакуумного осаждения покрытия из металлического сплава на подложку (7). Генератор - смеситель пара установки содержит вакуумную камеру (6), которая имеет средства для создания в ней разрежения относительно внешней среды и средства, обеспечивающие вход и выход подложки (7).

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке нанокомпозитов. Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме содержит СВЧ-печь, установленный внутри СВЧ-печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из кварцевого стекла и установленных на его торцах фланцев с хвостовиками для соединения с вакуумными шлангами, один из которых предназначен для подачи водорода в кварцевый реактор и снабжен натекателем, а другой - для вакуумирования СВЧ-печи и реактора.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для нанесения металлических покрытий на стеклянные или керамические микрошарики. Установка содержит вакуумную камеру с герметичной крышкой, используемую в качестве анода, размещенный в камере катод, трубопроводы, соединенные с вакуумным насосом, источник питания и провода для подвода питания к камере и катоду.

Группа изобретений относится к вакуумно-плазменной обработке композитов. Установка для наводораживания тонкопленочных композитов в водородной плазме содержит СВЧ-печь и установленный внутри нее кварцевый реактор.

Изобретение относится к устройствам для получения неорганических материалов. Устройство содержит рабочую камеру 1, включающую источник высокотемпературной ионизированной среды 2 и источник инертного газа 4, корпус которой имеет систему охлаждения в виде рубашки 8, заполненной хладагентом, полость камеры 1 сообщена с контейнером 3 исходного неорганического порошкообразного материала - кремния или углерода, рабочая камера 1 оснащена вакуум-установкой 5, а в полости камеры 1 размещен теплообменник 9 для аккумулирования перерабатываемого исходного материала, соединенный с источником теплообменной среды и закрепленный на одной из сторон рабочей камеры 1, соединенной с корпусом посредством шарнира 10.

Изобретение относится к способу электровзрывного напыления на поверхности трения композиционных покрытий системы TiB2-Mo. Осуществляют размещение порошковой навески из диборида титана между двумя слоями молибденовой фольги.

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке композитов. При обработке нанокомпозитов в водородной плазме используют установку, содержащую СВЧ-печь, установленный внутри печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из кварцевого стекла и установленных на его торцах с использованием вакуумного уплотнения из термостойкой резины диэлектрических фланцев с хвостовиками для соединения с вакуумными шлангами, один из которых предназначен для подачи водорода в кварцевый реактор и снабжен натекателем, а другой - для вакуумирования СВЧ-печи и реактора при помощи механического насоса.

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе вольфрама, углеродистого вольфрама и меди, и может быть использовано в электротехнике.

Изобретение относится к формированию на медных электрических контактах покрытий на основе вольфрама и меди, которые могут быть использованы в электротехнике. Способ включает электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской медной оболочки массой 60-360 мг и сердечника в виде порошка вольфрама массой, равной 0,5-2,0 массы оболочки, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи, оплавление ею поверхности медного электрического контакта при поглощаемой плотности мощности 4,5-6,5 ГВт/м2, осаждение на поверхность продуктов взрыва, формирование на ней композиционного покрытия системы W-Cu и последующую импульсно-периодическую электронно-пучковую обработку поверхности покрытия при поглощаемой плотности энергии 40-60 Дж/см2, длительности импульсов 150-200 мкс и количестве импульсов 10-30 имп.

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке композитов. Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме содержит СВЧ-печь, установленный внутри печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из кварцевого стекла и установленных на его торцах с использованием вакуумного уплотнения диэлектрических фланцев с хвостовиками для соединения с вакуумными шлангами, один из которых предназначен для подачи водорода и снабжен натекателем, а другой - для вакуумирования СВЧ-печи и реактора при помощи механического насоса.

Изобретение относится к области нанесения тонких пленок в вакууме и может быть использовано, например, в микроэлектронике. Устройство содержит вакуумную камеру и магнитную систему.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки. Установка содержит вакуумную камеру, электродуговой испаритель с катодными узлами, которые установлены с возможностью разворота, и механизм вращения изделия. Кроме того, она снабжена удлиняющими цилиндрами, крепежными устройствами, тефлоновыми направляющими и кольцом, при этом на верхней и нижней панелях вакуумной камеры выполнены отверстия, на которых закреплены удлиняющие цилиндры с возможностью размещения в них концевых частей изделия. Крепежные устройства выполнены с возможностью вертикальной установки в них изделия и продольного перемещения в токоизолирующих от вакуумной камеры тефлоновых направляющих, а кольцо установлено с возможностью размещения на изделии и зацепления с валом механизма вращения. Изобретение позволяет расширить номенклатуру изделий, упрочняемых в ионно-плазменных установках. 2 ил.

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки.Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия содержит камеру, катодные узлы, систему водоохлаждения, вакуумную систему и механизм вращения обрабатываемого изделия. Установка снабжена смонтированным на передней панели цилиндром, удлиняющим камеру, крепежными устройствами, токоизолированными от камеры при помощи керамических втулок и предназначенными для горизонтального размещения обрабатываемого изделия, установочным зажимом, выполненным с возможностью установки на изделии и входящим в зацепление с механизмом вращения, имеющим вал, передающий вращение изделию, изолированным токоподводом для передачи напряжения от упомянутого вала на обрабатываемое изделие, а также переходными фланцами для разворота катодных узлов. Обеспечивается расширение номенклатуры упрочняемых изделий в ионно-плазменных установках. 5 ил.

Наверх