149364. lajstromszámú szabadalom • Egyetemleges nagyvákuumos elektronsugaras olvasztó-, öntő-, hegesztő- és ötvözőkemence
Megjelent: 1962. április 30. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.364. SZÁM 21. h. 14-19. OSZTÁLY — VA-843. ALAPSZÁM Egyetemleges nagy vákuumos, elektronsugaras, olvasztó-öntő-, hegesztő- és ötvözőkemence VEB Vakutronik cég, Dresden (Német Demokratikus Köztársaság) Feltaláló: Dr. Ardenne Manfred, Dresden-Weisser Hirsch (NDK) A bejelentés napja: 1959. október 6. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 11)59. július 3. Fémek olvasztására többek között ívfényolvasztókemencék használatosak. Ezeknek az ívfénykemencéknek energiafelvétele a fémek olvasztása köziben igen nagy, elektromos szabályozó berendezésük viszonylag bonyolult és a kedvező ívfény fenntartásához nagyobb arányú mechanikus állító és utánállító szerkezetre van szükségük. Az ismert bonyolult elektromos szabályozó és mechanikus állító berendezésük ellenére a katódfoltvándorlás igen előnytelen következményekkel jár. Hátrányos az olvadék tisztasága szempontjából az a körülmény is, hogy az ívfény-elektróda állandóan leég. Nem lehetséges az idegen zárványokkal szennyeződött fémek megtisztítása, a fémekben levő gázzárványok elgőzölögtetése. Éppúgy nem lehet több egyidejűleg beadagolt nemesfémből ütvözetet készíteni, és nem lehetséges porkeverékeknek vagy fémlapocskáknak beadagolása sem. Ezekben az ívfénykemencékben bizonyos fémeket vákuum-desztillációnak alávetni nem lehet, annak következtében, hogy gázzárványok szabadulnak ki és a fém maga is elgazosodik. Tehát nem lehet az olvasztási folyamat alatt, vagy azt követően azonnal nagyvákuum-formaöníést a recipiensben végrehajtani. Bizonyos azonos vagy különféle anyagú fémeknek nagyvákuum alatti hegesztésére csak igen bonyolult szabályozó és állító berendezések alkalmazása segélyével lehetséges. Eletkronsugár-kemeiicéknek olvasztási és ötvözési eljárások céljaira való felhasználása szintén ismeretes. Ezeknek az ismert elektronsugárkemencéknek az a hibája, hogy az elektronsugárgerjesztőrendszer és a főrecipiens közt nincs nyomásesés, vagy e,z csak igen kismértékű. Ezáltal a főrecipiensben létrejövő gázkitörések és az elektronsugár-tér rossz evakuálása következtében az elektronsugár-forrás elektron kibocsátó képessége nagymértékű korlátozást szenved, ill. teljesen megszűnik és ezáltal az elektronsugárkemence leáll és üzeme megszűnik. Az ismert eléktronsugár-kemencéknek ezen hiányosságait úgy szüntetjük meg, hogy találmányunk szerint a vákuumtechnikai és az elektronoptikai elrendezések egyesítése útján az elektronsugár-forrás és a főrecipiens közt nyomásesést létesítünk. Például két nagyvákuum-szivattyút alkalmazunk, amelyek közül az egyik az elektronsugárzó terét és a második főrecipíenst evakuálja oly módon, hogy az elektronsugár a nyomásesést előidéző áramlási ellenállásokon át hatol a főrecipiensbe. Erre a célra elektronoptikai gyűjtőszervekről gondoskodunk, amelyek az elektronsugarat veszteség nélkül vezetik át az áramlási ellenálláson. Ilyen szervek pl. az elektronsugárforrás és a főrecipiens közé beépített két burkolt mágneses egyeslencse, valamint a két lencse belsejében, valamint a két lenese közt elhelyezett, az áramlási ellenállás növelésére reteszrendszer és például két járulékos nagyvákuumszivattyú, amelyek a két mágneslencse közt, éspedig a reteszrendszer elé és mögé vannak kapcsolva. Az egész kemenceszerkezet részére ajánlatos még további, kettőnél több nagyvákuumszivattyú alkalmazása, amelyek járulékosan, megfelelő távolságokban, előnyösen oldalt csatlakoztatandók az áramlási ellenálláshoz evakuálás céljából. Fémeknek, például titán fémnek elgőzölgésekor rendes körülmények közt 2 cm3 /g titánfém gáz
