179994. lajstromszámú szabadalom • Berendezés egyenes alkotójú dielektromos munkadarabok magas hőmérsétletú felületi kezelésére
3 179994 4 minőségű strukturált felület kialakítása ezzel a berendezéssel sem valósítható meg. Olyan berendezés is ismert, amelyben a munkadarabot villamos ív fölé helyezve az ívvel teljes hosszában közvetlenül érintkezésbe hozzák, majd a villamos ív és a munkadarab kölcsönös helyzetét állandó sebességgel változtatják (lásd a 162.488 sz. magyar szabadalmi leírást). Jóllehet ez a szerkezet már lehetővé teszi a „csíkos” felület kiküszöbölését, két alapvető hátrányai is rendelkezik. A rögzített katód hiányában az ív helyzete és hőmérsékleteloszlása nem állandó, így a felület egyenletes megmunkálása sem biztosítható teljes mértékben. Ezen túlmenően a munkadarabok mozgatása mindig az ívnek csupán egyik oldalán történik, ami nem csupán az ív stabilitása szempontjából kedvezőtlen hanem a termelékenység vonatkozásából is hátrányos. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a berendezésnek rögzített katódja és azzal szemben fekvő anódja van, ahol a plazmaív hossza nagyobb, mint a megmunkálandó felület alkotójának hossza és az előtoló szerkezet az ív geometriai tengelyére nézve szimmetrikusan elhelyezett asztalokból, illetve forgóasztalokból van kialakítva. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a teljes felületet egyetlen előtolási szakaszban megmunkáljuk a plazmaégő egyirányba történő folyamatos mozgatásával. Kiküszöbölhető tehát az égőfej oda-vissza történő mozgatása, azaz a letapogatás, amelynek eredménye a „csíkos” felület volt a hagyományos technológiák alkalmazásakor. A találmány szerinti berendezés alkalmazásával a megmunkálandó felület teljes egésze sima, homogén struktúrával rendelkezik. Ezen túlmenően, a teljes felületnek egy menetben történő megmunkálása és a letapogatás fölöslegessé válása jelentős mértékben növeli a megmunkálás hatékonyságát. A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakja szerint az anód a katóddal egytengelyűén van elrendezve. Az anód előnyösen gyűrűanódként van kialakítva és ürege elszívóberendezéssel van összekapcsolva. Ez esetben lehetővé válik viszonylag alacsony olvadáspontú anyagok, pédául vörösréz felhasználása az anód készítéséhez, minthogy a plazmasugámak a munkadarabbal való érintkezési felülete az anód és a katód között van, ezek külső felülete tehát könynyen hűthető. Annak érdekében, hogy a plazmasugámak a gyűrűsanód felé történő visszacsapását megakadályozzuk, az anódhoz villamosán szigetelt vízhűtéses ernyőt csatlakoztatunk, ahol az ernyő központi nyílással van ellátva, amelynek átmérője azonos az anódgyűrű üregének átmérőjével és azzal egytengelyűén van kialakítva. A katóddal egytengelyű anód rúdanódként is lehet kialakítva, ami lehetővé teszi, hogy a katód felé irányuló gázáramban legyen elhelyezve. Ebben az esetben azonban az anód hatékony hűtése nehézségbe ütközik, így ekkor az anód anyagául magas olvasdáspontú anyagot, például wolframot kell felhasználni. Ennél a kiviteli alaknál ugyanakkor megoldható a plazmaenergia nagyfokú koncentrálása az anód és a katód körül egymással szemben áramló gázok segítségével. Az így kialakított szerkezet rendkívül jó hatásfokkal működtethető. Kialakítható a találmány szerinti berendezés anódja további módokon is. Lehetséges az anódot két olyan egymással párhuzamos hengerként kialakítani, amelyek a plazmaív geometriai tengelyére merőleges tengelyek körül elforgathatok és amelyek között a rés nagysága kisebb, mint az ívnek az anóddal való ütközési felülete. Az anód ilyen módon történő kialakítása csökkenti a plazmasugár paramétereinek ingadozását és fokozza térbeli stabilitását. Az így kivitelezett anód élettartamának meghosszabbítása érdekében az anódhengerek célszerűen olyan kocsin vannak elhelyezve, amely az anódhengerek geometriai tengelyeinek irányában elmozdíthatóan van kialakítva és mozgatószerkezettel van ellátva. A találmány szerinti berendezésben célszerűen az előtoló szerkezet az ív geometriai tengelyére nézve szimmetrikusan elhelyezett asztalokból, illetve forgóasztalokból van kialakítva. Ily módon két asztal alkalmazásával a berendezés teljesítménye kétszeresére növelhető és fokozható a plazmasugár hőenergiájának kihasználása is. Ugyanakkor a találmány szerinti berendezésben a plazmasugár fókuszálása és többszörös reflektálódása a megmunkálandó felületeken ugyancsak az energia jobb felhasználását eredményezi. Ha valamely okból a találmány szerinti berendezést csak egy munkadarabfelfogó asztallal működtetjük, célszerű a plazmaív másik oldalán az anódtól és a katódtól villamosán szigetelt vízhűtéses ernyőt elhelyezni. A találmány további részleteit kiviteli példákon rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy általános kiviteli alakjának vázlata metszetben, a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakja, amelyben mind az anód, mind a katód rúdként van kialakítva, a 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy olyan kiviteli alakjának vázlata metszetben, amelyben az anód két forgatható hengerként van kialakítva, a 4. ábra a 3. ábrán bemutatott berendezés IV metszete, az 5. ábra a találmány szerinti berendezés egy olyan kiviteli alakja, amely körszimmetrikus munkadarabok megmunkálására alkalmas és a 6. ábra a találmány szerinti berendezés egy olyan kiviteli alakjának vázlata, amelyben a munkadarab csak a plazmaív egyik oldalán van elhelyezve. Az 1. ábrán látható berendezésben téglák felülete olvasztható meg és így a kezelt téglák esztétikai, valamint ellenállósági tulajdonságai jelentős mértékben javíthatók. Az 1 anód és a 2 katód a rajzokon nem ábrázolt egységhez van csatlakoztatva, amelyben a plazmasugarat előállítják. Az 1 anód és a 2 között plazmaív alakul ki, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
