Устройство для обработки металлических изделий
Предложено устройство для обработки металлических изделий, содержащее вакуумную электродуговую камеру с расположенными внутри камеры поменьше мере одним электродом - анодом, источник питания соединенный положительным полюсом с анодом, а отрицательным с изделием - катодом, по меньшей мере один узел для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирование изделия, отличающееся тем, что по меньшей мере часть узла для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирования изделия выполнена в виде расходуемого тела-донора, установленного с возможностью контактного трения с изделием, например, за счет поступательного, вращательного, возвратно-поступательного и других видов перемещения и их комбинаций изделия и (или) расходуемого тела-донора.
Полезная модель относится к области металлообработки с применением при этом вакуумно-дуговой очистки перед нанесением покрытий и (или) легированием с возможной одновременной термической, химико-термической и другими видами обработки.
Полезная модель может быть применена для обработки как длинномерных изделий, например, проволоки, прутков, ленты, а также изделий другого вида и конфигураций. При этом перед нанесением покрытия изделие может быть очищено как без оксидирования, так и с оксидированием, например по всему периметру, или локально в виде полос, точек, узких линий и других фигур и их комбинаций.
Вакуумно-дуговая обработка является эффективной технологией для повышения качества изделий и качества покрытий (см. журнал «Технология металлов», 2003 г., №12, с.5-6 «Эффективность вакуумно-дуговой очистки проволоки»).В этом журнале описан метод вакуумно-дуговой очистки и схема нанесения на проволоку покрытия из алюминиевого порошка методом накатки.
Эта статья может быть использована в качестве прототипа. Недостатком технологии являются ограниченные технологические возможности.
Целью полезной модели являются расширение технологических возможностей вакуумно-дуговой очистки и нанесения покрытий и (или) легирования поверхностей изделий. Цель достигается за счет того, что устройство для обработки металлических изделий, содержащее вакуумную
электродуговую камеру с расположенными внутри камеры поменьше мере одним электродом - анодом, источник питания соединенный положительным полюсом с анодом, а отрицательным с изделием -катодом, по меньшей мере один узел для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирования изделия, отличающееся тем, что по меньшей мере часть узла для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирования изделия (изделий) выполнена в виде по меньшей мере одного расходуемого тела - донора, установленного с возможностью контактного трения с изделием, например, за счет поступательного, вращательного, возвратно-поступательного и других видов перемещения и их комбинаций изделия (изделий) и (или) расходуемого тела (тел) -донора (доноров).
При этом можно изменять силу трения, например, за счет изменения взаимного давления, площади трения, шероховатости поверхности изделия.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1-7.
На фигуре 1 показана возможная схема очистки длинномерных изделий дуговым разрядом и нанесения покрытия (покрытий) и (или) легирования поверхности изделия только контактным трением изделия 4 и доноров 8.
На фигуре 2 показана схема аналогичная фигуре 1, но в отличии от фигуры 1, после нанесения покрытия и (или) легирования контактным трением изделия 4 и доноров 8, на изделие может наносится также другое покрытие (покрытия) или его легирование любым другим методом с помощью узла 15, например, электродуговым напылением.
На фигуре 3 показана в сечении перпендикулярном продольной оси изделия возможная схема выполнения узла трения изделия 4 по меньшей мере с двумя донорами 8.
На фигуре 4 изображена схема с четырьмя донорами 8.
На фигуре 5 показан вариант нанесения покрытий на изделия 4 посредством контактного трения за счет вращающихся тел - доноров 8.
Фигура 6 показывает вариант расположения донора 8 и токоподвода 5 от источника питания 3. При этом токоподвод 5 может играть одновременно роль донора.
На фигуре 7 показан вариант размещения токоподвода 5 от источника питания 3 между двумя донорами 8.
Устройство по фигуре 1 состоит из вакуумной камеры 1 с электродами 2 служащими для очистки изделия 4. Источники питания 3 соединены с электродами 2 и изделием 4 через токоподвод 5. На входе в вакуумную камеру 1 расположена волока 6 со смазочньм узлом 7. Нанесение покрытия и (или) легирования изделия 4 осуществляется за счет прижатия пружинами 9 доноров 8 к движущемуся изделию 4. 10 - экран. Обработанное изделие 4 проходит узел смазки 11 с возможной пластической деформацией в волоке 12. Намотка изделия осуществляется на катушку 13, 14 - электрическая дуга.
На фигуре 2 после доноров 8 расположен узел 15 для возможного нанесения дополнительного покрытия (покрытии) и (или) легирования изделия 4. Затем изделие 4 также проходит смазочный узел 11 и волоку 12, как и на фигуре 1.
Согласно фигуре 3 доноры 8 могут быть размещены в корпусе 17 с возможностью перемещения. Доноры 8 подпружинены пружинами 9, 16 -опора пружин.
Фигура 4 изображает вариант применения доноров 8 по всему периметру изделия 4.
Согласно фигуре 5 изделие 4 может иметь продольное движение в обе стороны вдоль оси. Доноры 8 также могут вращаться в разные стороны, а также перемещаться вдоль продольной оси изделия 4.
На фигуре 6 донор 8 может располагаться до или после токоподвода 5 в зависимости от направления движения изделия 4. Токопровод 5 может также служить одновременно донором и выполнен, например, из меди.
фигура 7 изображает вариант расположения доноров 8 относительно токоподвода 5 с двух сторон.
Оксидирование изделия при очистке может достигаться, например, за счет увеличения мощности дуги (дуг), колебаний дуг, различных схем расположения электродов и других факторов и их комбинаций. Оксидированные участки могут иметь цвета, например, желтого, синего и другие.
При вакуумно-дуговой очистке доноры 8 могут размещаться внутри и (или) вне вакуумной камеры, а также в зоне шлюзовых узлов с возможным совмещением с токоподводами 5 от источников питания 3.
Изделию (изделиям) 4 и (или) расходуемому телу (телам) 8 в момент контактного трения могут сообщаться колебания, например, ультразвуковые колебания, вибрационные колебания.
Предлагаемый процесс возможно осуществлять не только непрерывно, но и поэтапно, например, на первом этапе можно очищать изделие и наматывать его на катушки. А затем разматывать изделие с этих катушек и наносить покрытие.
Как при очистке, так и при нанесении покрытий и (или) легировании одновременно можно обрабатывать не только одно, но и несколько изделий.
Устройство для обработки металлических изделий, содержащее вакуумную электродуговую камеру с расположенными внутри камеры по меньшей мере одним электродом - анодом, по меньшей мере один источник питания, соединенный положительным полюсом с анодом, а отрицательным с изделием - катодом, по меньшей мере один узел для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирования изделия, отличающееся тем, что по меньшей мере часть узла для нанесения на изделие покрытия (покрытий) и (или) легирования изделия (изделий) выполнена в виде по меньше мере одного расходуемого тела - донора, установленного с возможностью контактного трения с изделием (изделиями), например, за счет поступательного, вращательного, возвратно-поступательного и других видов перемещения и их комбинаций изделия (изделий) и (или) расходуемого тела (тел) - донора (доноров).
