198969. lajstromszámú szabadalom • Eljárás munkadarabok kezelő gázközegben végzett gázkisüléssel történő kémiai termikus kezelésének vezérlésére, valamint berendezés az eljárás foganatosítására
1 HU 198969 B 2 katódporlasztás előírt intenzitását, valamint a munkadarabok meghatározott és végleges tulajdonságait biztosítja. A műveleti fázisokban meghatározott kezelési gázokat alkalmazunk, amelyeket célszerűen a gázkisülés feszültségének előre meghatározott értéksorát figyelembe véve megfelelően rendezünk. A gázkisülés feszültségét a kezelési gáz átfolyási mennyiségnek szabályozásával vezéreljük. A műveleti fázisok során mérjük a munkadarabok hőmérsékletét, a gázkisülések gyakoriságát, a gázkisülés áramát, valamint feszültségének amplitúdóértékét. A munkadarabok hőmérsékletének, a gázkisülések gyakoriságára, valamint a feszültség amplitúdóértékének mért értékeit a hozzájuk tartozó, előre meghatározott értékekkel összevetjük és ennek alapján megfelelő hibajeleket állítunk elő. A munkadarabok hőmérsékletére, valamint a gázkisülések gyakoriságára vonatkozó hibajelekből egyidejűleg a munkadarabok hőmérsékletének és a gázkisülések gyakoriságának számára megfelelően vezérlőjeleket állítunk elő, amelyeket összegzünk. Az így előállított összegezett jelet a kisülési árammal arányos jellel összevetjük és ennek alapján hibajelet nyerünk. Ezen hibajelből a feszültség számára vezérlőjelet állítunk elő, ily módon a kisülés árama — PID-jellegű szabályozásnak megfelelően — a mukadarabok hőmérsékletére és az ívkisülések gyakoriságára vonatkozó vezérlőjelekből előállított összegzett jelnek felel meg. A feszültség amplitúdóérlékének hibajelből a kezelési gáz átfolyásának számára vezérlőjelet állítunk elő, ily módon a feszültség amplitúdóértéke egy előírt, PID-jellegű szabályozás szerinti értéknek felel meg. A feladat megoldására munkadarabok kezelési gázközegben végzett, gázkisüléssel történő kémiai-termikus kezelésének vezérlésére olyan berendezést hoztunk létre, amely egyenfeszültségforrással van ellátva, amelynek egyik kimeneti kapcsa áramjeladón keresztül a munkakamra villamos bemenetének megfelelő kapcsával van összekötve, míg a másik kimeneti kapcsa simítófojtó tekercsen át a munkakamra villamos bemenetének másik kapcsára van vezetve. A munkakamra villamos bemenetével párhuzamosan feszült ségj eladó, valamint ívkisüléseket megszakító egység van kapcsolva. A kezelendő munkadarabok hőmérsékletjeladóval vannak hővezető kapcsolatban, amely hőmérsékletjeladó kimenete első összehasonlító elem első bemenetével van összekötve, amelynek második bemenete programozóegység első kimenetére van kötve. Az első összehasonlító elem kimenete első szabályozón kersztül összegző tag első bemenetével van összekötve, amely összegző tag kimenete második összehasonlító elem első bemenetére van vezetve. A második összehasonlító elem második bemenete az áramjeladó kimenetére, kimenete pedig második szabályozón keresztül az egyenfeszültségforrás bemenetére van kapcsolva. A feszültségjeladó kimenete frekvencia-feszültség átalakítón keresztül harmadik összehasonlító elem első bemenetével van összekötve, amely harmadik összehasonlító elem kimenete harmadik szabályozón át az összegző tag második bemenetére van vezetve. A harmadik összehasonlító elem második bemenete az ívkisülkések gyakoriságának előírt állandó értékét szolgáltató egységgel van összekötve. A feszültségjeladó kimenete továbbá amplitúdóérzékelőn keresztül negyedik összehasonlító elem első bemenetére van kapcsolva, amely negyedik összehasonlító elem kimenete negyedik szabályozón át átkapcsoló első bemenetével van kapcsolatban, amely átkapcsoló vezérlőbemenete a programozóegység második kimenetére — amely a kezelési gázra vonatkozó jelet szolgáltatja — van kötve. A programozóegység harmadik kimenete — amely a feszültség előírt amplitúdóértékére vonaktozó jelet szolgáltatja — a negyedik összehasonlító elem második bemenetére van kötve. A berendezés továbbá gázforrással van ellátva, amelynek kimenetei legalább két végrehajtó szerv — amelyek a gáz átfolyását szabályozzák - gázbemenetével vannak összekötve, a végrehajtó szervek kimenetei egymással össze vannak kötve és a munkakamra gázbemenetére vannak kapcsolva. Az átfolyás szabályozására szolgáló végrehajtó szervek vezérlőbemenetei az átkapcsoló megfelelő kimeneteivel vannak összekötve. A munkakamra gázkimenete vákuumszivattyún keresztül a környezettel van kapcsolatban. A találmány szerinti eljárás és berendezés előnye, hogy a felmelegítés műveleti fázisban a katódporlasztás hatékonyságát növeli, ami az előre meghatározott, állandó feszültségérték alkalmazásával érhető el. Továbbbá előnye a vezérlés algoritmusának és a berendezés kapcsolási felépítésének leegyszerűsítése, amit az állandó feszültséget szolgáltató, vezérlőbemenettel ellátott egyenfeszültségforrás alkalmazásával és a kezelési gázok adagolásával oly módon biztosítunk, hogy — az egyenes kezelési gázoknak megfelelően — a gázkisülésekhez előre meghatározott feszültségértékeket választjuk ki. Továbbá előnye az, hogy az ismert megoldásokhoz képest a kezelt munkadaraboknak az ívkisülések káros hatásaitól való védelmét hatékonyabbá tesszük azáltal, hogy a kisülési áramot az ívkisülés teljes időtartamára állandó értéken tartjuk. A találmány szerinti megoldás alkalmazásával a munkadaraboknak a kezelés révén elért tulajdonságait reprodukálhatóvá tesszük, ezt a munkadarabok előre meghatározott hőmérsékletével és az ívkisülés feszültségének előre meghatározott .értékével érjük el. A találmányt az alábbiakban kiviteli példák kapcsán a mellékelt rajra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés elvi kapcsolási rajzát, a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
