Устройство для электродугового нанесения покрытий

 

Использование: нанесение многокомпонентных покрытий и может найти применение в машиностроении и станкоинструментальной промышленности. Сущность изобретения: расширение технологических возможностей (повышение качества многокомпонентных покрытий и производительности) достигается тем, что расходуемые катоды выполнены из разных материалов, входящих в состав покрытия, и подсоединены к трехфазному источнику переменного тока, причем рабочими поверхностями являются торцы стержневых катодов, обращенных друг к другу и размещенных перпендикулярно подложке, при этом состав покрытия регулируется изменением тока в одной из фаз. 2 ил.

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано в машиностроении и станкостроительной промышленности.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для нанесения покрытий содержит корпус 1 из немагнитного материала, основные 2 и поджигающий 3 электроды. Основные электроды 2 находятся в одной плоскости и расположены под углом 120^o друг к другу, а их рабочие поверхности (торцы) 4 перпендикулярны напыляемой подложке 5. Основные электроды 2, подключенные к трехфазному источнику 6 переменного тока, совместно с токоподводами 7 охлаждаются водой. Для изоляции использованы фторопластовые втулки 8 и уплотнения из вакуумной резины 9.

Устройство для нанесения покрытий работает следующим образом.

Кратковременным прикосновением поджигающего электрода 3 к поверхности основных электродов 2 возбуждается электрическая дуга трехфазного переменного тока, которая горит в парах испаряемого металла электродов 2 между их рабочими поверхностями 4. Металлы основных электродов 2 испаряются, пары осаждаются на подложку 5. Процесс электродугового испарения осуществляется в диапазоне давлений 6,5 10^-3 Па с электродами из титана, вольфрама, меди, графита и других материалов. В качестве источника питания 6 используется трехфазный симметричный трансформатор с номинальным током 150 А. Так как рабочие поверхности 4 расположены перпендикулярно напыляемой подложке 5, продукты эрозии катодных пятен (капельная фаза, макроблоки электродов) не попадают непосредственно в наносимые покрытия, чем обеспечивается повышение качества многокомпонентных однородных покрытий. А смена анодного и катодного пятен с частотой 0,02 с, обеспечиваемая применением трехфазного переменного тока, способствует стабилизации горения дуги и повышению производительности процесса испарения материалов, т.к. количество тепла, выделяемого на аноде, равномерно распределяется по всем основным электродам 2. Использование расходуемых катодов, выполняемых из разных материалов, позволяет получать многокомпонентные покрытия, состав которых регулируется током в каждой фазе трехфазного источника питания.

Экспериментальные исследования показали, что по сравнению с известным устройством данное устройство позволяет повысить качество многокомпонентных и увеличить производительность процесса. Одновременно уменьшаются затраты на дополнительное оборудование и расход электроэнергии.

Формула изобретения

Устройство для электродугового нанесения покрытий, содержащее вакуумную камеру, в которой размещены подложкодержатель и стержневые расходуемые электроды, установленные в одной плоскости под углом 120^o друг к другу и подсоединенные к трехфазному источнику переменного тока, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, расходуемые катоды выполнены из материала, входящего в состав покрытия, причем рабочими поверхностями катодов являются их торцы, обращенные один к другому.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2