Распыление на постоянном токе

Схема распыления на постоянном токе — схема катодного распыления диодного типа, в которой катодом служит испаряемый материал, а на заземленном аноде помещается подложка. Между электродами поддерживается высокое напряжение, создающее тлеющий разряд. Предварительно в рабочем объеме создается разрежение до 1,3- 10" —1,3 10" Па, затем в камеру Напускается соответствующий инертный газ до давления 10 —1 Па. Метод применяется в основном для распыления металлов и сплавов. [c.427]

Высокочастотное распыление. Разряд на постоянном токе нельзя использовать для распыления диэлектрических материалов, так как электроны должны непрерывно уходить с мишени во внешнюю цепь. Поэтому мишень должна быть проводящей. Это ограничение снимается при проведении разряда на переменном токе достаточно высокой частоты, именно такой, при которой за половину периода высокочастотного напряжения, приложенного к электродам Э1 и Э2 (рис. 2.7) электроны не успевают пройти расстояние между анодом и катодом (обычно это частота 10—50 МГц). В этом случае электроны попеременно движутся то к электроду Э1, то к электроду Э2, производя на своем пути ионизацию газа. Для поддержания стационарного характера разряда необходимо, чтобы за время своей жизни каждый электрон произвел в среднем одну ионизацию. Роль электродов Э1 и Э2 сводится теперь лишь к созданию поля в газоразрядном промежутке, и их можно в принципе вынести за пределы разрядной камеры. В установках высокочастотного распыления эти электроды покрываются мишенями MJ и М2 из распыляемого диэлектрика. [c.68]

Сварку неплавящимся электродом обычно осуществляют на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. [c.475]

Сварку неплавящимся электродом обычно ведут на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. При сварке неплавящимся электродом (рис. 165, а) дуга горит между вольфрамовым (или угольным) электродом 3 и свариваемым изделием 1. В зону пламени дуги 5 подается присадочный пруток 2, изготовленный из материала, близкого по химическому составу к основному металлу. Металлический пруток и основной металл образуют ванну 6 расплавленного металла. Сварка осуществляется специальной горелкой, в которой укреплен электрод 3. По каналу горелки в зону дуги подается аргон 4. [c.318]

В настоящее время успешно освоили и применяют сварку алюминия плавящимся и неплавящимся электродами в защитной среде аргона и гелия. При сварке на постоянном токе обратной полярности происходит разрушение оксидной пленки на кромках изделия и поверхности сварочной ванны благодаря эффекту, называемому катодным распылением. [c.256]

При сварке на постоянном токе обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьщается устойчивость горения, резко снижается стойкость электрода и повыщается его нагрев. Однако дуга обратной полярности обладает важным технологическим свойством при ее воздействии на поверхность свариваемого металла очищается поверхность металла, удаляются поверхностные оксиды. Процесс удаления поверхностных оксидов получил название катодного распыления (катодной очистки). Это свойство используют при сварке алюминия, магния, бериллия и их сплавов, имеющих на поверхности прочные оксидные пленки. Поскольку при постоянном токе обратной полярности стойкость вольфрамового электрода низка, то для катодной очистки используют переменный ток. Таким образом, при сварке вольфрамовым электродом на переменном токе реализуются преимущества дуги прямой и обратной полярностей, т.е. обеспечиваются устойчивость электрода и разрушение поверхностных оксидов на изделии. [c.126]

Аргоно-дуговую сварку алюминия производят на переменном токе с обязательным применением осциллятора и устройств, устраняющих составляющую постоянного тока. При питании дуги переменным током за счет катодного распыления в полупериоды, когда катодом является изделие, разрушается окисная пленка. Разрушение окисной пленки происходит и при сварке на постоянном токе обратной полярности, но при этом мощность дуги ограничивается небольшой допустимой плотностью тока на вольфрамовом электроде. [c.290]

Выбор рода тока обычно производится в зависимости от свариваемого материала. При сварке сплавов на алюминиевой и магниевой основах используется переменный ток, так как в те полупериоды, когда свариваемое изделие является катодом, происходит разрушение тугоплавкой пленки окислов и очищение поверхности за счет катодного распыления. Применение постоянного тока при обратной полярности подключения не рекомендуется, так как при этом снижается устойчивость процесса и чрезмерно нагревается вольфрамовый электрод, в связи с чем приходится в несколько раз уменьшать сварочный ток, а следовательно, и производительность процесса. [c.281]

Для обеспечения формирования шва при сварке необходимо разрушить оксидную пленку. Этого достигают за счет катодного распыления при горении сварочной дуги в среде аргона (переменный ток, постоянный ток на обратной полярности) или за счет высокой концентрации теплоты при сварке в гелии на постоянном токе прямой полярности, или под воздействием составляющих флюса или покрытия электрода. Механизм взаимодействия флюсов и электродных покрытий с окисными пленками сложен. Предполагают, что, смачивая пленку, флюсы разрыхляют ее, смывают и уносят в шлаки. Этому процессу способствует выделение газов, образующихся при взаимодействии флюсов с жидким металлом. Во избежание коррозии сварных соединений остатки флюса и шлака по окончании процесса сварки тщательно удаляют. [c.319]

При сварке неплавящимся электродом на переменном токе разрушение окисной пленки достигается изменением полярности тока пленка эта хрупкая и легко разрушается в процессе катодного распыления в течение одного полу-периода. При сварке плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности разрушение окисной пленки путем катодного распыления ее на поверхности окисленной детали происходит непрерывно. Кроме того, бомбардировка электронами конца электродной проволоки влечет к активному плавлению ее и увеличению скорости наплавки на очищенную поверхность. [c.108]

В связи с этим для обеспечения формирования наплавленного металла при сварке необходимо разрушить оксидную пленку. Это достигается за счет катодного распыления при горении сварочной дуги в среде аргона (переменный ток, постоянный ток на обратной полярности) или за счет высокой концентрации тепла при сварке в гелии на постоянном токе прямой полярности. [c.341]

Электроимпульсное разрушение происходит под действием разрядов длительностью 10 и 10" с при прохождении постоянного или переменного электрического тока. Напряжение пробоя при этом практически то же, что и при электроискровом процессе, но только в случае постоянного тока. Среднее напряжение процесса несколько меньше, 5-10 В. Интенсивность износа отрицательно заряженной детали (при протекании постоянного тока) больше, чем положительно заряженной. Следы эрозии неглубоки, могут иметь характер напыления (или распыления) поверхности, образовывать треки. Иногда каверны такого износа вытянуты по направлению относительного смещения деталей и образуют цепочки, создавая картину, внешне похожую на следы абразивного износа. Электроимпульсное разрушение в турбинах обычно связано с вибрационным состоянием агрегата, 236 [c.236]

Применительно к нуждам машиностроения вакуумные ионно-плазменные методы нанесения покрытий и создания модифицированных поверхностных слоев можно условно разделить на четыре группы а) ионно-диффузионные методы, осуществляемые в тлеющем разряде б) методы,основанные на явлении катодного распыления в разряде постоянного тока и в высокочастотном разряде в) ионное осаждение г) ионное легирование и внедрение (имплантация). [c.154]

При сварке вольфрамовым электродом на переменном токе условия горения дуги в полупериоды разной полярности отличаются. Когда вольфрам является катодом, из-за мощной термоэлектронной эмиссии с него проводимость дугового промежутка возрастает, сила тока увеличивается, напряжение дуги снижается. Наоборот, в полу-период обратной полярности проводимость дуги уменьшается, сила тока уменьшается, напряжение увеличивается. В сварочной цепи появляется постоянная составляющая тока. Она снижает стабильность горения и уменьшает проплавляющую способность дуги, ослабляет интенсивность катодного распыления окисной пленки на поверхности детали. Ухудшается качество шва. Поэтому при сварке алюминия нужно подавлять постоянную составляющую тока. Для этого в сварочную цепь нужно последовательно включать батарею конденсаторов, которая хорошо пропустит переменный ток и не пропустит постоянный. Специализированные установки для сварки алюминия, например УДГ-301, УДГ-501 (см. гл. 4), такую батарею имеют в своей конструкции. [c.194]

Плавящийся электрод применяют при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов толщиной более 4 мм. Электродную проволоку берут при этом диаметром 1,2 мм и выше. Дугу питают от источника постоянного тока с жесткой или пологопадающей характеристикой. Сварку ведут на обратной полярности, что обеспечивает хорошее разрушение окисной пленки на деталях за счет катодного распыления. Возбуждают дугу замыканием под током электродной проволоки на изделие. Автоматическую сварку плавящимся электродом ведут на подкладках с формирующей канавкой. Максимальный сварочный ток, на котором устойчиво горит дуга и обеспечивается струйный перенос электродного металла, 130 А. Расход аргона такой же, как и при сварке неплавящимся электродом (см. табл. 20), расстояние между нижним срезом сопла горелки и деталью должно быть 5... 15 мм. [c.196]

Основным затруднением при сварке алюминия является наличие на свариваемых кромках плотной и тугоплавкой окисной пленки, которая препятствует сплавлению металлов основного и сварочной ванны. Попадая в шов, пленка, кроме того, образует неметаллические включения. Пленка удаляется с помощью компонентов электродного покрытия и постоянного тока обратной полярности или переменного тока. При бомбардировке положительными ионами поверхности сварочной ванны окисная пленка разрушается и с помощью катодного распыления устраняется с места сварки. [c.139]

В среде аргона медь можно сваривать также и переменным током, при этом скорость сварки значительно ниже, а внешний вид шва лучше, чем при сварке постоянным током. При сварке переменным током проволокой Бр.КМц-1 бура для раскисления не требуется, так как расплавленный металл не имеет поверхностной пленки она удаляется вследствие катодного распыления. Катодное распыление основано на движении положительных ионов с большой скоростью к катоду и его бомбардировке. Процесс сварки происходит устойчиво и сварка возможна во всех пространственных положениях. [c.217]

Пленка окиси алюминия препятствует сплавлению металла сварочной ванны с основным металлом, ее удаление при сварке алюминия металлическими электродами достигается воздействием на нее составляющих флюса или покрытия электрода, а при аргоно-дуговой сварке — в результате катодного распыления. При сварке постоянным током обратной полярности очищающее действие тока происходит на протяжении всего периода горения дуги, а при сварке переменным током лишь в те полупериоды, когда изделие является катодом. [c.217]

Род тока в технологии сварки неплавящимся электродом имеет очень большое значение. Сварка постоянным током прямой полярности отличается большей стабильностью процесса и лучшим формированием шва. При сварке оплавов на основе алюминия и магния рекомендуется использовать переменный ток. Он более эффективен, так как в полупериоды, когда изделие является катодом, происходит разрушение тугоплавкой пленки окислов и очищение поверхности вследствие катодного распыления. [c.221]

При благоприятных условиях распыла полезное время (горение дуги) при работе на переменном токе составляет 49,5%, а при использовании постоянного тока—93,8% от длительности цикла. При некачественных отложениях плавление может протекать при коротком замыкании дуги, когда откладываются крупные частицы распыленного металла или даже крупные кусочки раскаленных электродов. Такие отложения могут быть терпимы при неответственных покрытиях (под посадочные места, для алитированных изделий). У износоустойчивых покрытий они могут вызывать неодинаковую пористость, ослабленные места и местные разрушения. [c.129]

Уменьшение туманообразования при распылении достигают применением метода окраски в электрическом поле постоянного тока высокого напряжения (110—120 ке). Конвейер с движущимися деталями заземляют, а отрицательный заряд высокого напряжения сообщают электродам, выполненным из ребристых медных прутьев или медной проволоки, установленным параллельно конвейеру на расстоянии 250—300 мм. Вследствие происходящего вблизи медных электродов коронного разряда воздух около них ионизируется и освободившиеся электроны движутся к положительно заряженным деталям, ионизируя пространство между деталями и медным электродом. При вдувании краски из автоматически работающих воздушных распылителей в образующееся электрическое поле частицы краски приобретают отрицательный заряд и притягиваются поверхностью деталей, оседая на ней. Схема такой установки показана на фиг. 170. [c.384]

На агрегате установлен дисковый распылитель диаметром 100 мм, имеющий электропривод от двигателя постоянного тока, который питается от селенового выпрямителя через делитель напряжения для регулировки оборотов. Распыление осуществляется диском, вращающимся со скоростью 900— [c.115]

Наиболее трудные условия работы для контактных материалов создают разрывные контакты, служащие для периодических размыканий и замыканий электрических цепей. По мощности цепей, в которых работают контактные материалы, их делят на слабонагруженные и средненагруженные, предельные токи для которых лежат, как правило, в пределах до 1 а при напряжении дуги порядка 10—20 в, а также высоконагруженные с большими разрывными мощностями. Важным требованием к контактным материалам является стабильность контактного сопротивления. Особенностью работы разрывных контактов является возникновение между ними электрических разрядов в виде искры или дуги. Конкретными причинами разрушения являются коррозия — окисление и другие реакции с окружающей средой, которая может быть химически агрессивной, и эрозия — плавление, испарение, распыление на рабочих поверхностях обычно эрозия связана с переносом материала с одного контакта на другой, что особенно существенно при постоянном токе. Под влиянием коррозии на контактных поверхностях образуются пленки с плохо проводимостью, нарушающие электрический контакт. Повышенное давление на контакты действует благоприятно, способствуя разрушению образующихся пленок. Под 298 [c.298]

Схема распьиения на постоянном то-ке с постоянным смещением — разновидность схемы распыления на постоянном токе, отличающаяся тем, что на подложку подается отрицательный по отношению к аноду потенциал для предотвращения десорбции напыляемых на подложку частиц и для уменьшения загрязнения подложки II пленки остаточными газами. [c.428]

Схема распыления на переменном токе — схема распыления диодного типа, в которой вместо постоянного напря- [c.427]

Сравнение других данных, представленных в табл. 4, свидетельствует о том, что осаждение YjOg может, к сожалению, приводить к ухудшению качества поверхности волокон (п. 6). Это, несомненно, является следствием высокоэнергетического характера высокочастотного распыления, а также более высокой температуры этого процесса в сравнении с распылением вольфрама при постоянном токе распыление при постоянном токе не оказывает влияния на прочность волокна (табл. 4, п. 3). При дальнейших разработках оптимальной технологии для экономичного и непрерывного нанесения УдОз (или подобных ей стабильных окислов) на высокопрочные сапфировые волокна необходимо также обеспечение зашиты волокон от повреждения в процессе [c.198]

Сущность катодного распыления состоит в том, что при дуговой сварке в аргоне на постоянном токе при обратной полярности происходит дробление окисной пленки AI2O3 с последующим распылением частиц окисла. Тонкая окисная пленка, покрывающая сварочную ванну, разрушается под ударами тяжелых положительных ионов защитного газа аргона, образующихся при горении дуги. [c.165]

Сушность катодного распыления состоит в том, что при дуговой сварке в аргоне на постоянном токе при обратной полярности происходит дробление окисной пленки А12О3. с последующим распылением частиц окисла на поверхности сварного изделия. Тонкая окисная пленка, покрывающая сварочную ванну, разругпается под ударами тяжелых положительных ионов защитного газа аргона, образующихся при горении дуги. Так как положительный ион обладает большей массой, чем электрон, то образующийся поток ионов способен дробить окис-ные пленки алюминия и магния,, которые создаются при сварке. При этом надо учитывать большую скорость движения ионов, позволяющую распыленным окислам через защитную газовую среду выходить из сварочной зоны. [c.136]

Сварка вольфрамовым электродом. Сварку алюминия и ег< сплавов вольфрамовым электродом выполняют на переменном i постоянном токе (только обратной полярности). В случае при менения прямой полярности дуга горит сравнительно спокойно но ванна покрывается окисной пленкой, которая препятствуе плавлению металла. При горении дуги на обратной полярност происходит разрушение окисной пленки вследствие так называе мого катодного распыления, благодаря чему ванна расплавлен ного металла имеет чистую зеркальную поверхность. Следуе учитывать, что при сварке постоянным током на обратной поляр кости интенсивно сгорает вольфрамовый электрод. Из-за ограни ченности допустимой силы тока сварку вольфрамовым электро дом алюминия и его сплавов на постоянном токе почти не произ водят. Для этой цели, как правило, используют переменный ток Дуга, горящая в среде защитного газа между вольфрамовы электродом и изделием, обладает выпрямляющим свойством т. е. в электрической цепи переменного тока вызывает постоян ный ток, который при достижении определенной величины ухуд шает разрушение ощсной пленки, а затем и вовсе это разруше ние приостанавливает. [c.116]

Одним из способов борьбы с окислом алюминия является применение так называемого катодного распыления при сварке алюминия. Сущность способа заключается в том, что при дуговой сварке в струе аргона на постоянном токе при обратной полярности происходит дробление окисной пленки А12О3 с последующим распылением частиц окисла на поверхности сварного соединения. Тонкая пленка окисла разрушается под ударами тяжелых положительных ионов аргона, образующихся при горении дуги на обратной полярности. Для тех же целей можно использовать и переменный ток, но в этом случае очищающее действие тока будет происходить только на тех по-лупериодах, когда изделие является катодом. [c.166]

Эрозия. Дуга между контактами может вызвать перекос металла с образованием игл, наростов и кратеров на контактах, может сопровождаться испареинем и разбрызгиванием металла. Эти явления называют эрозией. Эрозия - связана с полярностью контактов и поэтому выражена более явно при постоянном токе, чем при переменном. При слабых токах н низких напряжениях эрозия обусловлена возникновением жидкого мостика или короткой дуги между контактами. Короткая дуга является бесплазменной, так как в этом случае не происходит ионизация газа в искровом промежутке. При этом обычно имеет место тонкий перенос металла с анода на катод и образование на нем игл. Плазменная дуга световая между контактами возникает при, более сильных токах. Наименьшие значения тока и напряжения, при которых образуется такая дуга, -определяются так называемой предельной кривой дугообразованпя для данного материала (рис. 22.2). В точках, лежащих выше и правее предельной кривой, размыкание контактов сопровождается образованием плазменной дуги. Эрозия при этом может иметь двоякий характер. При средних нагрузках происходит распыление катода под влиянием бомбардировки его положи- [c.292]

Метод катодного осаждения сочетает методы катодного распыления и осаждения из молекулярных пучков. Вещество (рис. 3) испаряется термич. путём, подложка служит отрицат. электродом и располагается в зоне плазмы, поддерживаемой постоянным током или ВЧ-разря-дом. Испарившиеся атомы ионизируются в плазменном пространстве и осаждаются на катоде подложки. С сер. 1980-х гг. развивается метод осаждения веществ из ионизир. пучков, позволяющий получить ЭС, легированные летучими примесями при сравнительно низких темп-рах. [c.621]

Взаимодействие плазмы с поверхностью складывается из следующих процессов [20] бомбардировки поверхности вторичными. электронами, ионами инертного газа, нейтральными атомами инертного газа, а также облучения квантами вакуумного ультрафиолетового диапазона. В коммерческих источниках для диодного распыления до 10 % катодой мощности переносится на подложку при высокочастотном распылении и до 30 % —-в реткиме постоянного тока. В обоих случаях очевидно, что более половины мощности связано со вторичными электронами. Роль остальных факторов в распределении подводимой мощности менее выражена. Прямое следствие бомбардировки вторичными электронами — это нагрев подложки, а также появление дефектов электронной структуры в случае полупроводников и диэлектриков. [c.425]

Положительные качества способа электростатического распыления наиболее полно проявляются при применении стационарных установок, работающих в автоматическом режиме. Установки такого типа несмотря на различную конструкцию имеют одни и те же основные узлы электростатический распылитель источник вышиого напряжения постоянного тока, включающий электростатический генератор и кенотронный выпрямитель дозирующее устройство искропредупреждающее устройство. Основные узлы размещены внутри камеры (см. рис. 9.21), что обеспечивает защиту работающих от соприкосновения с оборудованием, находящимся под высоким напряжением, предотвращает попадание паров растворителей и красочной пыли в помещение. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...