198969. lajstromszámú szabadalom • Eljárás munkadarabok kezelő gázközegben végzett gázkisüléssel történő kémiai termikus kezelésének vezérlésére, valamint berendezés az eljárás foganatosítására
1 HU 198969 B 2 2a ábra a műveleti fázisok sorrendjét és időtartamát, valamint a kezelési gázok alkalmazásának sorrendjét, a 2b ábra a munkakamra villamos bemenetén mérhető feszültség időbeli változását, míg a 2c ábra a kezelt munkadarabok hőmérsékletének időbeli változását ismerteti. A találmány szerinti eljárás során az alábbi műveleti fázisokat hajtjuk végre: — a munkadarabok felmelegítését, valamint felületeinek egyidejűleg történő intenzív katódporlasztását, ezen műveleti fázist to időpontban megkezdjük és tj időpontban befejezzük (2a ábra). — a munkadarabok diffúziós dúsítását előírt állandó hőmérséklet mellett, ezen műveleti fázist ti időpontban kezdjük meg és tj időpontban fejezzük be, — a munkadarabok lehűtését, ezen műveleti fázist t2 időpontban kezdjük meg és t3 időpontban fejezzük be. Az egyes műveleti fázisok időtartama tehát sorrendben t! — to, t2 — tj, és t3 — t2, amely időtartamokat előre meghatározzuk. Az egyes műveleti fázisok során meghatározott kezelés gázokat alkalmazunk, így a ti — to időtartam alatt egy első, a t2 — tj időtartam alatt egy második, végül a 13 — t2 időtartam alatt egy harmadik kezelési gázt alkalmazunk. A to időpontban a kezelendő munkadarab T hőmérséklete (2c ábra) T0 értéket vesz fel, míg a munkakamra villamos bemenetén mérhető feszültség Uq zéróértékről az ívkisülés előre meghatározott első U] értékre változik (2b ábra). A munkakamrában az első kezelési gázt alkalmazzuk. A ti időpontban a munkadarabok hőmérséklete eléri az előre meghatározott, állandó t2 értéket, míg a feszültség az Uj értékről előre meghatározott, második U2 értékre csökken. Az első kezelési gázt a második kezelési gázzal helyettesítjük. A ti időpontot követően t’i - ti időtartamon belül a feszültség U2 értéket, a t"i — ti időtartamon belül pedig U3 értéket vesz fel, a t’i — ti időtartam alatt a harmadik kezelési gázt alkalmazzuk. A második és a harmadik kezelési gáz egymást követő ismételt adagolásával a t’i - tt ,«1 — t’i időtartamok során a két átfolyó gáz előírt mennyiségi arányát állítjuk be. .A ti időponttól a t2 időpontig terjedően a munkadarabok T hőmérséklete előrírt T2 értéknek felel meg, és a gázkisülés feszültsége eléri az előírt negyedik U4 értéket, amikoris a harmadik kezelési gázt a negyedikkel helyettesítjük. A t’2 időpontban a T3 hőmérsékelt az előírt második állandó T4 értékre csökkent, a t"2 időpontban a T hőmérséklet az előírt T4 értéken van, az U feszültség az előírt U4 értékről az Uo zéróértékre csökken és a negyedik kezelési gáznak a munkakamrába való beáramlását megszakítjuk. A t3 időpontban a T hőmérséklet kezdeti T0 értékére csökkent és ezzel befejeződik a munkadarabok kezelése. • Az egyes műveleti fázisok során ismerjük a munkadarabok hőmérsékletét, a munkakamra villamos bemenetén lévő feszültséget, a munkakamrán átfolyó áramot és az ívkisülések gyakoriságát. Az így nyert jeleket a hőmérséklet, feszültség és ívkisülés gyakoriság megfelelő, előre meghatározott értékeivel összevetjük, az összehasonlítás eredményeként nyert hibajelekből megfelelő vezérlőjeleket állítunk elő, amelyekkel a hőmérsékletet, a feszültségeket és az ívkisülés gyakoriságát szabályozzuk. A felmelegítést végrehajtó műveleti fázis során a feszültségnek legalább egy állandó értéke van, amely legalább egy, előre meghatározott Uj értéknek felel meg, amelynek a munkadarabok katódporlasztása előírt intenzitással megy végbe. Az előírt hőmérsékleten véglett diffúziós dúsítást végrehajtó műveleti fázisban a feszültségnek legalább két, másik állandó értéke van, amelyek az előre meghatározott U2, illetve U3 értékeknek felelnek meg, amelyek mellett a munkadarabok meghatározott tulajdonságai biztosíthatók. A lehűtést végrehajtó műveleti fázisban a fesziiltségnek legalább egy, negyedik állandó értéke van, amely az előre meghatározott U4 értéknek felel meg, amelynél a munkadarabok végleges tulajdonságai érhetők el. Az egyes műveleti fázisok során az ívkisülések gyakoriságának értéke véletlenszerű, amely a munkadarabok felületének a kezelés to időpontjában tapasztalható szennyezettségi fokától függ, és amelyet a 13 időpontig valószínűségi tényezők befolyásolnak. az ívkisülések gyakoriságát az ívkisülések a2 ismétlődési periódusának reciprok értékével határozható meg. Az ívkisülés időtartama Al értékkel jellemezhető. A kezelés kezdetén az ívkisülések gyakoriságának értéke nem haladja meg az ívkisülés gyakoriság előre meghatározott fj értékét. A hőmérséklet az egyes műveleti fázisoknak megfelelően egy előre meghatározott, növekvő Tj értékkel, állandó T2 és T4 értékkel és csökkenő T3 értékkel jellemezhető. Példaként a lehűtési műveleti fázisban egy második állandó T4 értéket alkalmaztunk, hogy a t"2 — t’2 időtartam alatt a hőmérséklet állandó értéken maradjon. A hőmérsékletértéket az egyes műveleti fázisokban a feszültségértékkel összhangba hozzuk. Ezáltal előírt intenzitású katódporlasztást biztosítunk, aminek eredményeként a munkadarabok meghatározott és végleges tulajdonságait érjük el. A kezelési gázokat célszerű módon első, második, harmadik és negyedik kezelési gázként sorrendben alkalmazzuk. Ezen sorrendnek megfelelően az előírt feszültségértékeket is U2, U2, U3 és U4 értékként jelöltük. A gázkisülések feszültségét a kezelési gázok átfolyásának szabályozásával vezéreljük. Az ívkisülések gyakoriságát és a munkadarabok hőmérsékletét az áram segítségével szabályozzuk. Ennek során az áramértéknek megfelelő jelet az összegezett jellel összehasonlítjuk, amely összegezett jelet az ívkisülések gyakoriságára vonatkozó vezérlőjel és a hőmérsékletre vonatkozó vezérlőjel összegezésével nyerjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
