162488. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szilicium vagy germánium félvezető anyagokat vagy ezen anyagok vegyületeit tartalmazó rugalmatlan szilárd testek meghatározott részének megfolyatására

162488 A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha nagyfeszültségű áramforrással villamos ívet hozunk létre, majd az elektródákat széthúzva hosszú villamos ívet tartunk fenn, ezen ívvel nagy felületen megoldható rugalmatlan szilárd testek felületi hőkezelése. Továbbá a találmány szerinti eljárás leglényegesebb felismerése, hogy a kezelendő anyagot közvetlenül a villamos ív fölé helyezzük úgy, hogy az ívplazma érje a szilárd testet. Ekkor nem várt hatásként azt kapjuk, hogy a megmunkálandó anyag felülről termikusan határolja az ívet, korlátozza felfelé való kiterjedését, ezáltal megakadályozza megszakadását. Az eljárás további előnyei, hogy szabad levegőn történik, nem szükséges hozzá védőgázas zárt tér. A megmunkálandó anyag felülete igen magas hőfoknak van kitéve, 10—20 ezer °K minden további nélkül elérhető. A találmány szerinti eljárás újszerű voltát alátámasztja az is, hogy nagyfeszültség alkalmazása szabadtéri villamos ív létrehozására szabványellenes, ennek következtében az eljárást célszerűen automatizált üzemi berendezésnél lehet alkalmazni, ami éppen a találmány célkitűzése volt. A találmány szerinti megoldás abban is eltér az ismert megoldásoktól, hogy minden eddig ismert gépi felületképző eljárás, beleértve a festékfelhordást (szórópisztolyos, elektrosztatikus stb. eljárás) és a felületi hőkezelési eljárásokat (gázhegesztő láng, gázégők alkalmazása) pontszerű forrást alkalmaznak, míg a találmány szerinti megoldás az elektródák által kitűzött vonal mentén valósítja meg rugalmatlan szilárd test felületi hőkezelését. Fentiek alapján a találmány tárgya eljárás és berendezés szilícium vagy germánium félvezető anyagokat vagy ezen anyagok vegyületeit tartalmazó rugalmatlan szilárd testek, pl. falburkol» . és homlokzati épületelemek meghatározott részének megfolyatására, amelynek lényege, hogy nagyfeszültségű áramforrás segítségével önmagában ismert módon az átütési feszültségnél kisebb feszültségen is fennmaradó hosszú villamos ívet létesítünk, a szilárd testet a villamos ív megszakadásának meggátlását biztosító távolságra a villamos ív fölé helyezzük, a szilárd testet az ívvel teljes hosszában közvetlenül érintkezésbe hozzuk, majd a villamos ív és a szilárd test helyzetét konstans sebességgel változtatjuk. A találmány szerinti eljárás alkalmazása során sugárzó és konvekciós hőközlésen kívül közvetlen hőátadás is létrejön, kiküszöbölve a levegő rossz hővezetési képességét. A rá-, illetve beégetendő máz vagy a hőkezelés előtt vihető a kezelendő anyagra, vagy az utóbbi felülete maga olvad meg, esetleg a máz anyaga a hőkezeléssel egyidejűleg vihető a felületre, és mindhárom esetben ott a kívánt bevonattá alakul. A találmány az ív ionozó képességét is hasznosítja. A levegő átütési szilárdsága homogén térben, fizikai normál állapotra vonatkozva 1 cm elektródaközzel mérve 32 kV/óm. A fennálló ív középső szakaszának gradiense viszont áramerősség és egyéb körülményektől függően 15— 100 V/cm közötti érték. így a begyújtott ív fenntartásához kisebb feszültség elegendő. A talál-5 mány szerint az ív létesítése több módszerrel végezhető el: két elektróda összeérintése és így ívhúzás, segédelektródával történő begyújtás, az elektródák közötti levegő külső behatással történő ionozása, lökőfeszültséggel történő átüttetés, 10 vagy az előbbi módszerek közül többnek egyidejű alkalmazása. A találmány szerinti eljárás és berendezés az ívhegesztési eljárásoknál szokásos és a működtetési mód miatt az előírásokban rögzített törpe-15 és kisfeszültség által előállított rövid ív helyett hosszú ívet alkalmaz, amely csak nagyfeszültséggel táplálható. A találmány elsősorban egyenfeszültség alkalmazásával valósítható meg, de nagy hőtehetet-20 lenségű elektródák esetén ipari vagy nagyfrekvenciás váltakozó feszültség is alkalmazható. Egyenfeszültség feszültség alkalmazásának egyik módszerénél az ív stabilitását vele sorba kapcsolt ellenállás biztosítja, a vonatkozó krité-25 rium kielégítésével. Az ív negatív ellenállási karakterisztikája miatt az áramerősség állandó beállított értékben való tartását a váltakozó áramú oldalon fojtótekercs biztosítja, amelynek impedanciája állítható, és ezáltal az áramkör feszült-30 sége és áramerőssége szabályozható. Elektronikus stabilizált egyenirányító alkalmazása más módszerként használható. Az elektródákat csak fogyásuk miatt kell utánállítani, ami az elektróda automatikus állításá-35 val történik, az ívkemencéknél használt módszerekkel. Érintésvédelmi okokból az egyik elektróda vagy az í váramkör más pontja földelt. A találmány szerinti eljárás és berendezés 40 nemcsák sík felületű tárgyak kezelésére használható, hanem görbe, illetve egyenetlen felületű anyagnál (domború stb.) is. A felület vezetővé tételével, vagy a villamos ívnek mágneses mezővel, vagy elektromos térrel, vagy mechani-45 kai ütköztetéssel, vagy gázsugárral, illetve ezek közül többnek egyidejű alkalmazásával lehet a felületre terelni a kezelő villamos ívet. A találmány szerinti eljárás és berendezés egyik szerkezeti kivitele sík felület hőkezelésére, 50 lemezen gördíthető kocsira szigetelten szerelt elektródák. Egy másik kiviteli alaknál az elektródák álló szerkezetre szereltek, és a megmunkálandó tárgyakat továbbítják. Az igen magas hőfok az ívnek a megmunkálandó darab csak 55 egyik oldalára való hatása miatt a gépi berendezésre nincs káros hatással. A szállítószerkezetre egyéb műveletek, pl. szárítás, csiszolás stb. elvégzésére alkalmas gépek is elhelyezhetők. A szállítószerkezet pályája merőleges az ív elektró-60 dákkal kitűzött irányára, és elrendezésénél fogva nem akadályozza a szilárd testre gyakorolt ívhőhatást. A találmány egyik kiviteli alakját részletesebben a rajzok szemléltetik. Az 1. ábra az elvi vil-65 lamos kapcsolási rajz. Vázlatrajz formában a 2.