185171. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületi bevonat kialakítására munkatárgyak felületén

1

185 171

2

Korrózióvédő bevonatként a műszaki és a társadalmi élet minden területén előnyösen alkalmazható a találmány szerint előállított amorf réteg.

Méretek pontos beállítására (precíziós megmunkálás, kopás pótlása stb.) is alkalmazható a találmány szerinti bevonó eljárás.

A találmány szerinti bevonat felvitele lehetővé teszi olyan alkalmazásokban is az acél- és vasalkatrészek kiváltását, melyeknél erre eddig nem volt lehetőség.

Különös előnye a találmány szerinti eljárásnak, hogy a gázhatás folytán más úton (pl. galváneljárással) hozzá nem férhető felületek is előkészíthetek; belső üregeknél, csöveknél maga a munkatárgy lehet egyben a kisülési kamra fala is.

Kedvezőbb használati tulajdonságok mellett megfelelő esztétikai hatást is biztosít a találmány szerint előállított bevonat, így fogyasztási cikkek díszítő bevonásánál is kiválthatók a drágább díszítőanyagok, kiváltható pl. a króm- és nikkelbevonat gépkocsiknál; a bevonat korrózióállósága és kopásállósága a cikkek csomagolási igényéi is csökkenti.

A teljesség igénye nélkül felsorolt alkalmazási lehetőségekből nyilvánvaló, hogy sokfajta megtakarításra ad lehetőséget a találmány szerinti eljárás alkalmazása. Ezen belül magának a bevonási technológiának a ráfordításigénye a következőképpen alakul.

10 liter térfogatú kisülési kamrához (melynek 80 %-a tölthető ki a munkatárggyal)- a rotációs szivaltyúrendszer beruházási igénye 15-20 000 Ft- a gázbeeresztő rendszer palackokkal kb. 20 000 Ft- a nagyfrekvenciás gerjesztő egység kb. 10 000 Ft.

Ilyen terjedelmű rendszert egy fő kvalifikált munkaerő szolgálhat ki.

Az üzemi költségeket lényegében a gázmennyiség és a szükséges villamos energia, továbbá a munkaráfordítás teszi ki, nincs szükség költséges vegyszerekre és speciális egészségvédelmi költségekre.

Ismételt kísérletek során beigazolódott, hogy a kisülési térnek munkatárgyakkal való nagymértékű kitöltése esetén is megfelelően előkészített munkafelületet kapunk.

A bevonat tulajdonságainak reprodukálható meghatározásához egyelőre csak laboratóriumi jellegű kísérletsorozatot végeztünk. Kísérletenként öntöttvasból, szénacélból, vörösrézből, sárgarézből és AlSi-eutektikumból készítettünk egy-egy 1 cm3- nyi kockát, a marással kialakított felületeket külön simító műveleteknek nem vetettük alá. A már leírt módon végeztük a plazmamaratásos kezelést 6 liter űrméretű kisülési kamrában, 50-50 %-os héliumhidrogén gá/clegybcn, 10 Pa nyomáson, 10 kHz frekvenciájú nagyfrekvenciás kisülési térben 15 percen át. A héliumos öblítést 3 percig végeztük. Ezután áthelyeztük a kockákat az electroless fürdőbe és ismert módon kezeltük amorf nikkel-foszfid bevonat készítése céljából. A kísérletet ötször megismételtük és a kapott munkadarabokon anyagvizsgálatokat végeztünk. Meghatároztuk az amorf réteg kristályosodását előidéző átalakulási hőmérsékletet is, és egyes jellemzőket mind amorf, mind kristályos állapotban vizsgáltunk. Az amorf állapotot röntgendiffrakcióval igazoltuk. A szubsztrátum anyagától és a százalékos felviteli összetételtől függően kapott eltérő mérési eredmények a következő tartományokon belül voltak:

Adhézió:

210-400 MPa (2100-4000 kg/cnF)

Keménység amorf állapotban:

400-650 Vickers Keménység kristályos állapotban:

900-1150 Vickers Ellenállás amorf állapotban:

0.6-0,75 [ifim (60-75 |iohm.cm2/cm)

Termikus vezetési együttható:

m.K

(0,01 cal/cms. °C)

Átalakulási hőmérséklet:

280-350 °C Átalakulási hő:

58.6^

kg

(14 cal/g)

Hötágulási együttható:

1-3.10~7°C Fényvisszaverőképesség :

45-46 %

Hőstabilitás 250 °C alatt kielégítő (nem bomlik el)

Mágneses tulajdonságok: amorf állapotban paramágneses kristályos állapotban ferromágneses Korrózióállóság: erősen saválló, kevésbé erősen lúgálló, amorf állapotban oxidációt nem tapasztaltunk.

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás felületi bevonat kialakítására munkatárgyak, előnyösen fémhordozók felületén, melynek során a bevonandó nyers felületet előkészítjük és a már aktivált felületű munkatárgyra a bevonó réteget az ún. electroless módszerrel visszük fel, azzal jellemezve, hogy a hordozófelületet az önmagában ismert plazmamaratás alkalmazásával készítjük elő és a plazmamaratásra alkalmazott kisülési kamrából az előkészített munkatárgyat közvetlenül - a külső környezeti tér számottevő hatásának kizárásával — helyezzük át az electroless fürdőbe és önmagában ismert módon befejezzük a felületkezelést.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kisülési kamrában a munkatárgy behelyezése után 1 - 10 Pa nyomást hozunk létre, ilyen nyomásról indulva addig töltünk a kisülési kamrába - 50-50 % móltérfogat

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4