×
17.01.2020
220.017.f6c9

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИОННОЙ ОЧИСТКИ В СКРЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ ПЕРЕД ВАКУУМНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКОЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к химико-термической обработке поверхности деталей. Способ вакуумной ионно-плазменной очистки деталей включает загрузку в камеру предварительно очищенных от загрязнений деталей, получение в ней вакуума и проведение ионной очистки. Перед проведением ионной очистки камеру продувают аргоном в течение 2-5 мин при давлении 1330 Па, затем откачивают до давления 5-15 Па, а ионную очистку проводят при напряжении 800-900 В в газовой плазме инертного газа повышенной плотности, которую получают в тлеющем разряде с наложением скрещенных электрического и магнитного полей. Обеспечивается повышение эффективности вакуумной ионно-плазменной обработки. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к химико-термической обработке поверхности изделий.

Известен способ комплексной обработки изделий (Патент РФ 2039843, С23С 14/00, 03.03.1992), в котором процесс очистки и нагрева изделия проводят при воздействии пучка ускоренных частиц с энергией выше порога распыления материала подложки, генерируемых автономным источником.

Недостатками данного способа являются:

- необходимость создания сложного технологического оборудования;

- ограничения по обработке деталей с сложным геометрическим профилем.

Известен способ очистки подложек перед вакуумным напылением с применением сеточного полого катода, в котором для ионной очистки используется цилиндрический полый катод диаметром 65 и длинной 130 мм, изготовленный из сетки с шагом 2,5 мм, выполненный из нержавеющей стали с помощью которого создается плазма повышенной плотности (Рогов А.В., Лозован А.А. Применение сеточного полого катода для очистки подложек перед вакуумным напылением // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - №. 5. - С. 99-103.)

Недостатками данного способа являются:

- ограничения по обработке деталей с сложным геометрическим профилем;

- попадание материала сеточного полого катода на подложку.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ вакуумной ионно-плазменной обработки (патент РФ 2122602, С23С 14/48. 24.11.1998), по которому производят загрузку в камеру предварительно очищенных от загрязнений деталей, получение в ней рабочего вакуума, проведение ионной очистки в среде инертного газа с помощью источника газовой плазмы на основе дугового разряда с накаленным катодом и вакуумное ионно-плазменное упрочнение, при этом перед ионной очисткой проводят электронный разогрев детали до температуры начала ионно-вакуумного упрочнения.

Недостатками прототипа являются:

- длительность процесса очистки в связи с необходимостью в предварительном электронном нагреве;

- ухудшение качества поверхности в связи с тем, что при проведении процесса в данном типе разряда возможно попадание продуктов эрозии катода на поверхность обрабатываемых изделий;

- неравномерное распределение плотности ионного тока.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности вакуумной ионной очистки.

Техническим результатом является повышение эффективности вакуумной ионно-плазменной обработки.

Задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе вакуумной ионно-плазменной очистке деталей включающем загрузку в камеру предварительно очищенных от загрязнений деталей, получение в ней вакуума и проведение ионной очистки, в отличие от прототипа, перед проведением ионной очистки камеру продувают аргоном в течение 2-5 мин при давлении 1330 Па, затем откачивают до давления 5-15 Па, а ионную очистку проводят при напряжении 800-900 В в газовой плазме инертного газа повышенной

плотности, которую получают в тлеющем разряде с наложением скрещенных электрического и магнитного полей.

Качество модифицированного слоя и покрытий зависит как от параметров вакуумной ионно-плазменной обработки, так и от состояния поверхности обрабатываемой детали. Состояние поверхности детали зависит от условия предварительной обработки. Поэтому для улучшения качества получаемого упрочненного слоя и покрытий, необходимо удалить все имеющиеся загрязнения с поверхности (очистить поверхность). Грубые загрязнения удаляют механическим способом и химическим способом. Но после таких методов остается поверхностный слой, насыщенный примесными атомами, который отрицательно влияет на диффузию, адгезию, и как следствие на эффективность процесса в целом. При ионной очистке удаляются все поверхностные примеси, также происходит активация поверхности. Притом эффективность и скорость ионной очистки зависит от типа используемых ионов (газовые, металлические), их энергии и плотности тока [Белоус В.А. и др. Радиационные технологии модификации поверхности. I. Ионная очистка и высокодозовая имплантация //Физическая инженерия поверхности. - 2003]. При наложении скрещенных электрических и магнитных полей часть электронов удерживаются в прикатодной области, и происходит дополнительная ионизации газа, что способствует к увеличению плотности тока. Поэтому применение ионной очистки в скрещенных электрических и магнитных полях имеет преимущество по времени и эффективности очистки перед традиционными способами за счет более высокой плотности тока.

Существо изобретения поясняет чертеж, на котором изображена схема реализации способа

Пример конкретной реализации способа.

Способ осуществляется с помощью установки, содержащей источники питания 1 и 2, вакуумную камеру 3, электромагнитную систему 4,

электрод-анод 5, катод - подложку 6, изоляторы 7 и обрабатываемые детали 8. В вакуумной камере 3 подложку 6, на которой располагают детали 8, подключают к отрицательному электроду (катоду) 6, герметизируют вакуумную камеру 3 и откачивают воздух до давления 10 Па. После эвакуации воздуха камеру продувают аргоном в течение 2-5 мин при давлении ~1330 Па, затем откачивают вакуумную камеру 3 до давления 5-15 Па, включают источник питания магнитной системы и подают на электроды анод 5 и катод (подложка с деталями) 6 разность потенциалов с помощью источника питания 1 и зажигают тлеющий разряд. При напряжении 800-900 В осуществляется ионная очистка в плазме повышенной плотности. После 5-7 - минутной обработки по режиму катодного распыления напряжение понижают до рабочего, включают форвакуумный насос и откачивают аргон из вакуумной камеры, далее напускают рабочий газ и проводят процесс химико-термической обработки.

Предлагаемый способ позволяет проводит предварительную ионную очистку поверхности деталей перед вакуумной ионно-плазменной обработкой в плазме повышенной плотности, получаемой в тлеющем разряде с наложением скрещенных электрических и магнитных полей, за счет чего повышается качество последующего упрочнения, сглаживаются микронеровности и микроцарапины, полученные в процессе механической полировки.

Способ вакуумной ионно-плазменной очистки деталей, включающий загрузку в камеру предварительно очищенных от загрязнений деталей, получение в ней вакуума и проведение ионной очистки, отличающийся тем, что перед проведением ионной очистки камеру продувают аргоном в течение 2-5 мин при давлении 1330 Па, затем откачивают до давления 5-15 Па, а ионную очистку проводят при напряжении 800-900 В в газовой плазме инертного газа повышенной плотности, которую получают в тлеющем разряде с наложением скрещенных электрического и магнитного полей.
СПОСОБ ИОННОЙ ОЧИСТКИ В СКРЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ ПЕРЕД ВАКУУМНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКОЙ
СПОСОБ ИОННОЙ ОЧИСТКИ В СКРЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ ПЕРЕД ВАКУУМНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКОЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 146.
20.01.2018
№218.016.1d66

Способ формирования нанокристаллического поверхностного слоя на деталях из алюминиевых сплавов (варианты)

Изобретение относится к способу формирования нанокристаллического поверхностного слоя на деталях из алюминиевых сплавов (варианты) и может быть использовано для обработки лопаток газотурбинных двигателей. Формируют аморфный поверхностный слой путем бомбардировки его ионами одного из следующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640687
Дата охранного документа: 11.01.2018
04.04.2018
№218.016.2f3d

Способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности системы управления, системы защиты и пожаробезопасности магнитоэлектрического генератора. Согласно способу после обнаружения короткого замыкания на фазной обмотке генератора, данную обмотку последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644586
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.2f5d

Гибридный магнитопровод статора электромеханических преобразователей энергии

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в электромеханических преобразователях энергии автономных объектов. Техническим результатом является повышение надежности, механической прочности, энергоэффективности и минимизация тепловыделений электромеханических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644577
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.330e

Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели

Изобретение относится к системам автоматической очистки солнечных панелей. Устройство очистки солнечной панели, содержащее источник питания, соединенный с солнечной панелью, датчики контроля загрязнения и провода, расположенные на поверхности солнечной панели, отличающееся тем, что провода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645444
Дата охранного документа: 21.02.2018
09.05.2018
№218.016.37e9

Магнитная система ротора с постоянными магнитами и способ ее изготовления

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству роторов электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат – повышение энергетических характеристик. Магнитная система ротора с постоянными магнитами содержит кольцевой цилиндр, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646543
Дата охранного документа: 06.03.2018
10.05.2018
№218.016.3abd

Матрица для высадки деталей сложного профиля

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей сложного профиля. Матрица для высадки содержит бандажное кольцо с внутренней конусной поверхностью и вставку с наружной конусной поверхностью и полостью, имеющей перепад диаметров....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647434
Дата охранного документа: 15.03.2018
10.05.2018
№218.016.3ad3

Беспазовый синхронный генератор с интегрированным магнитным подвесом

Изобретение: относится к электротехнике и может быть использовано в магнитоэлектрических генераторах автономных систем электроснабжения. Технический результат состоит в повышении надежности и энергоэффективности системы измерения и управления, а также снижении массогабаритных показателей за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647490
Дата охранного документа: 16.03.2018
10.05.2018
№218.016.3afc

Передача винт-гайка

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам преобразования вращательного движения в поступательное. Передача винт-гайка содержит винт, сопряженный с гайкой. Гайка выполнена в виде нескольких сегментов, имеющих внутреннюю резьбу, профиль, шаг которой и угол...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647394
Дата охранного документа: 15.03.2018
10.05.2018
№218.016.4307

Электрогидромеханический каверномер

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для измерения диаметра буровых скважин, а также их глубины. Технический результат: сокращение числа потребных спускоподъемных операций и повышение надежности каверномера. Каверномер выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649680
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4b27

Способ упрочнения деталей из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения деталей из жаропрочных сплавов. Упрочнение деталей проводят дробеструйной обработкой шариками и микрошариками твердостью HRC 60-64, при давлении 0,6 МПа. Обработку проводят в несколько этапов: на первом этапе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651847
Дата охранного документа: 24.04.2018
Показаны записи 11-11 из 11.
16.05.2023
№223.018.5d94

Способ комбинированной обработки изделия из быстрорежущей стали

Изобретение относится к cпособу комбинированной обработки изделия из быстрорежущей стали. Способ включает нагрев изделия до температуры 950С, последующую закалку, обработку холодом при температуре -70-80С и последующее ионное азотирование, отличающийся тем, что ионное азотирование осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002757362
Дата охранного документа: 14.10.2021
+ добавить свой РИД