УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЗРЫВОМ ФОЛЬГИ Российский патент 1995 года по МПК C23C14/32 

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги и может быть использовано в радио- и электронной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги, содержащее два коаксиальных высоковольтных электрода (ВВЭ) - центральный и наружный, размещенные в изоляции. При пропускании импульса тока происходит разрушение участка фольги от центрального ВВЭ к наружному с образованием продуктов взрыва и осаждением их на подложке [1]. Недостаток известного устройства заключается в ограничении производительности процесса, так как оно не позволяет увеличить площадь нанесения покрытия за один цикл. Такой прием, как увеличение площади испарения фольги путем увеличения внутреннего диаметра наружного ВВЭ с одновременным повышением энергии разряда тока, не приводит к ее полному испарению по причине взрывного испарения фольги, резкого расширения объема продуктов взрыва, отражения их от межэлектродной изоляции и увлечении ими края испаряемой фольги в канал формирующего сопла. Деформация края фольги нарушает условия ее эрозии в импульсной дуге, что в конечном итоге сказывается на массе испаряемой фольги. Повышение энергии разряда расходуется в основном на увеличение скорости продуктов взрыва. В результате нарушается сплошность покрытия из-за мощной отраженной от подложки ударной волны и появления на поверхности покрытия налета черного цвета. Таким образом, увеличение площади нанесения покрытия в известном устройстве без ухудшения качества осуществляется в несколько приемов, что снижает производительность процесса.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения площади нанесения покрытия за один цикл без ухудшения его качества.

Достигается это тем, что в устройстве для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги, содержащем центральный и наружный коаксиальные ВВЭ, размещенные в изоляции, между центральным и наружным ВВЭ установлен дополнительный ВВЭ, выполненный в форме кольца. Включение в конструкцию дополнительного ВВЭ приводит в связи с недостаточным электрическим контактом между ним и взрываемой фольгой к образованию микродуг, которые способствуют наряду с основной зоной начального испарения расположенной над центральным ВВЭ возникновению дополнительной зоны начального испарения фольги. Возникновение одновременного двух зон начального испарения фольги приводит к увеличению скорости ее испарения и делает процесс испарения более равномерным, что, в конечном итоге позволяет увеличить площадь испарения фольги до момента ее деформации в канале формирующего сопла, а, следовательно, и площадь нанесения покрытия за один цикл. Таким образом возникновение двух зон начального испарения способствует повышению производительности.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается размещением между центральным и наружным ВВЭ дополнительного ВВЭ, выполненного в форме кольца. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями показывает, что известно использование дополнительного ВВЭ в устройствах для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги [2]. Однако в известном устройстве дополнительный ВВЭ размещен над формирующим соплом и предназначен для доиспарения продуктов взрыва фольги. Использование дополнительного ВВЭ в заявляемом устройстве в указанной связи с остальными элементами способствует увеличение площади испарения фольги, подтверждает новое его свойство и позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "Существенные отличия".

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для нанесения покрытия электрическим взрывом фольги содержит центральный ВВЭ1 и наружный ВВЭ2, выполненный в форме кольца. ВВЭ1, 2 размещены коаксиально в изоляции 3. Между центральным ВВЭ1 и наружным ВВЭ2 размещен дополнительный ВВЭ4, выполненный в форме кольца. К торцам вышеуказанных ВВЭ 1, 2, 4 примыкает формирующее сопло 5. ВВЭ 1, 2, 4 включены в электрическую схему, состоящую из двух разрядных контуров. Первый разрядный контур включает емкостный накопитель энергии (ЕНЭ) 6, коммутирующий разрядник 7, центральный ВВЭ1, взрываемую фольгу 8, размещенную в зазоре между формирующим соплом 5 и торцами ВВЭ 1, 2, 4 и дополнительный ВВЭ4. Второй разрядный контур включает ЕНЭ 9, коммутирующий разрядник 10, наружный ВВЭ2, взрываемую фольгу 8 и дополнительный ВВЭ4, ЕНЭ6, 9 подключены к высоковольтному источнику тока (ВИТ) 11. Управление ВИТ 11 и коммутирующими разрядниками 7, 10 обеспечивается управляющим устройством 12.

Устройство работает следующим образом. От ВИТ 11 производится заряд ЕНЭ6, 9 до напряжения, определяемого технологическими требованиями. Разряд ЕНЭ6, 9 осуществляется при включении коммутирующих разрядников 7, 10 от управляющего устройства 12. Разрядный ток от ЕНЭ6, 9 проходит через дополнительный ВВЭ4, создавая над ним дополнительную зону начального испарения фольги 8: ЕНЭ9, разряжаясь через отрезок фольги 8, заключенный между ВВЭ 2, 4, а ЕНЭ 6 - через отрезок фольги 8 между ВВЭ 1, 4, вызывают одновременное взрывное испарение фольги 8 на обоих участках. Продукты взрыва, пролетая через формирующее сопло 5, осаждаются на подложке (не показано), формируя покрытие.

Таким образом, введение в конструкцию дополнительного ВВЭ позволяет увеличить испаряемую площадь фольги за один цикл, что способствует повышению производительности процесса.

Изобретение позволяет повысить производительность процесса за счет увеличения площади испарения фольги. Для этого между центральным 1 и наружным 2 высоковольтными электродами (ВВЭ), установленными коаксиально в изоляции 3, размещен дополнительный ВВЭ 4, выполненный в форме кольца. ВВЭ 1,2,4 включены в электрическую схему, состоящую из двух разрядных контуров. Разрядный ток от емкостных накопителей энергии (ЕНЭ) 6,9 проходит через дополнительный ВВЭ 4, создавая над ним дополнительную зону начального испарения фольги 8: ЕНЭ 9, разряжаясь через отрезок фольги 8, заключенный между ВВЭ 2,4, а ЕНЭ 6 - через отрезок фольги 8 между ВВЭ 1,4, вызывают одновременное взрывное испарение фольги 8 на обоих участках. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЗРЫВОМ ФОЛЬГИ, содержащее центральный и наружный высоковольтные электроды, установленные коаксиально в изоляции, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным цилиндрическим высоковольтным электродом, установленным между основными электродами коаксиально им и изолированным от основных электродов.