Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность длинномерной трубы

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ДЛИННОМЕРНОЙ ТРУБЫ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии Частное научно-производственное унитарное предприятие ВТЛСЗОС(72) Авторы Андреев Михаил Анатольевич Суворов Анатолий Николаевич Жиркевич Сергей Владимирович Холодов Виктор Михайлович Мешков Игорь Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии Частное научно-производственное унитарное предприятие ВТЛСЗОС(57) Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность длинномерной трубы, содержащее анод-камеру, внутри которой расположен протяженный катод из распыляемого металла, источник питания, блок управления, отличающееся тем, что анодкамера, представляющая собой трубу для нанесения покрытия, снабжена внешним соленоидом, охватывающим трубу с возможностью его перемещения вдоль трубы.(56) 1. Пелих С.А. Экономика вакуумных технологий // Вакуумная техника и технология. 1993. - Т 3. -5, 6. - С. 52-55. 2. А.с. СССР 461163, МПК 2313/08, 1975. 3. Патент РФ 2002853, МПК 2314/32, опубл. 15.11.1993. 72752011.06.30 Полезная модель относится к области нанесения покрытий в вакууме и предназначена для нанесения различных функциональных вакуумных покрытий на внутренние поверхности длинномерных труб. Известно устройство (вакуумная установка ВУ-1100) 1, содержащее анод-камеру,вертикальный протяженный катод, расположенный в центре вакуумной камеры, поджигающий электрод, источник питания, блок управления. Недостатком данного устройства является малая производительность процесса и неравномерность нанесения покрытия из-за хаотичности движения катодного пятна по поверхности катода со стороны поджигающего устройства к системе токоподвода. Известно устройство 2, содержащее протяженный катод незамкнутой формы с двумя токоподводами, анод, поджигающий электрод и источник питания со стабилитроном. Указанная конструкция позволят обеспечить регулирование скорости и перемещения катодных пятен вдоль протяженного катода за счет поочередного переключения полярности источника питания с одного токоподвода на другой датчиками, фиксирующими положение микропятен на катоде. Недостатком данного устройства является сложность конструкции и управления, и вследствие этого низкая надежность работы, а также малая производительность процесса и неравномерность покрытия. Известен электродуговой испаритель металлов и сплавов 3, содержащий анодкамеру, внутри которой размещен планарный протяженный катод из испаряемого металла с системой перемещения катодных пятен по необходимому временному закону, источник питания, блок управления. Основным недостатком данного устройства является малая производительность, неравномерность осаждаемого покрытия по поверхности изделия и неустойчивая работа изза сложности системы управления перемещением катодных пятен. Задача предлагаемого устройства - повышение производительности процесса формирования функционального покрытия и повышение качества покрытия. Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность длинномерной трубы, содержащем анод-камеру, внутри которой расположен протяженный катод из распыляемого металла, источник питания, блок управления анод-камера, представляющая собой трубу для нанесения покрытия, снабжена внешним соленоидом, охватывающим трубу с возможностью его перемещения вдоль трубы. Сущность изобретения описывается рисунком, представленным на фиг. 1. Анод-камера 1, представляющая собой трубу и предназначенная для нанесения покрытия на ее внутреннюю поверхность, по торцам заглушена фланцами 2 и 10. Внутри анод-камеры 1 на фланцах 2 и 10 на изоляторах 3 и 9 закреплен водоохлаждаемый распыляемый катод 8. Со стороны фланца 10 подсоединена откачная вакуумная система 11,предназначенная для создания в анод-камере 1 необходимого вакуума. Во фланец 2 вмонтированы штуцера 4 и 5, через которые в анод-камеру 1 подаются рабочие газы аргон и азот. К водоохлаждаемому распыляемому катоду 8 подведено электрическое питание от источника 13. На анод-камере 1 установлен внешний соленоид 6, перемещение которого вдоль анод-камеры 1 обеспечивает электродвигатель с редуктором 7. Все процессы управляются и контролируются блоком управления 12. Устройство работает следующим образом. С помощью блока управления 12 подают водяное охлаждение на распыляемый катод 8. С помощью откачной вакуумной системы 11, подсоединенной со стороны фланца 10, в анод-камере 1 создают необходимый вакуум. Затем в анод-камеру 1 через штуцер 4 подают газ аргони поджигают тлеющий разряд для активации внутренней поверхности анод-камеры 1. После активации внутренней поверхности анод-камеры 1 прекращают подачу аргона и через штуцер 5 подают азот (2). Затем включают питание внешнего соленоида 6. На стенку анод-камеры 1 подают отрицательное напряжение смещения. После 2 72752011.06.30 этого включают источник 13 и подают электропитание на распыляемый катод 8, на котором возникает магнетронный разряд. Затем включают электродвигатель с редуктором 7,который перемещает вдоль анод-камеры 1 внешний соленоид 6, который, в свою очередь,перемещает магнетронный разряд по распыляемому катоду 8. Магнетронный разряд равномерно горит по всей окружности распыляемого катода 8, перемещаясь под действием внешнего соленоида 6 вдоль распыляемого катода 8, распыляет катод 8 по всей его длине,формируя покрытие на внутренней поверхности анод-камеры 1. После работы магнетронной системы в течение времени, необходимого для нанесения на внутреннюю поверхность анод-камеры 1 покрытия заданной толщины, выключают источник питания 13, выключают напряжение смещения на анод-камере 1, выключают электродвигатель с редуктором 7, отключают подачу азота через штуцер 5. После этого выключают откачную вакуумную систему 11, выключают водяное охлаждение распыляемого катода 8, разгерметизируют анод-камеру 1. Отсоединив анод-камеру 1 от фланцев 2 и 10, получают трубу с нанесенным покрытием на ее внутренней поверхности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3