Установки для кадмирования деталей в вакууме

Откачная система установки состоит из двух масляных диффузионных насосов, одного бустерного и двух механических форвакуумных насосов. Вдоль дна камеры расположены шесть тиглей с кадмием. Дверца камеры открывается в «сухое» помещение. В работе приведена фотография установки кадмирования деталей, откачная система которой состоит лишь из механических насосов. Цилиндрическая вакуумная камера имеет диаметр 2 и длину 2,5 м. Цилиндрическая вакуумная камера установки, показанной в работе, имеет диаметр 183 см и такую же длину. Кадмий испаряется из стальных тиглей со скоростью нескольких сотен граммов кадмия в час. В этой же лаборатории разработан испаритель, позволяющий испарять до 600 г алюминия в час при температуре 1500° С.

Под процесс Vac-Cad была переоборудована камера диаметром 183 см. В камере можно покрывать одну большую деталь либо до 100 маленьких деталей. Промышленные установки металлизации в основном имеют цилиндрические камеры стандартных размеров (диаметр камеры от 62 до 210 см, преимущественно от 130 до 210 см). Наибольшая длина стандартной камеры 183 см. В некоторых случаях установки полностью автоматизированы. Так, в работе описан процесс кадмирования деталей. Детали навешивают на держатель вручную. Крышку камеры закрывают, и оператор нажимает кнопку пуска на контрольном щите. Камера откачивается до требуемого давления, которое автоматически регулируется. Программное записывающее устройство регистрирует давление в течение всего процесса. При достижении давления 6,7 Па автоматически включается высокое напряжение и вращение держателя деталей. Реле времени контролирует продолжительность процессов обработки разрядом и напыления. Температура испарителей автоматически регулируется и контролируется термопарой, укрепленной в одном из испарителей. При завершении цикла испарения электропитание тиглей автоматически отключается, а вакуумный затвор закрывается. После того, как остынут тигли с кадмием, открывается клапан впуска воздуха, а затем специальный клапан очистки камеры, и остатки паров и частиц кадмия выдуваются. После короткого интервала времени камера открывается, и детали снимают с держателя уже вручную.

Процесс кадмирования Vac-Cad, как и лазерная резка металла, с которой подробнее можно ознакомиться на сайте http://www.new-laser.ru, успешно применяют для нанесения покрытий на детали самолетов, изготовляемых фирмой «Локхид», размером от небольших шпилек до больших деталей шасси. В работе приведена фотография деталей шасси самолета, кадмированных в вакууме (толщина покрытия 12,5 мкм), после 198 ч испытаний в камере солевого тумана. Покрытие хорошо выдержало эти испытания. Процесс кадмирования был применен для покрытия баллоноё пневмостартера турбовинтового самолета Военно-Морского флота США. Баллон стартера диаметром 380 мм, изготовленный из стали 8630, термически обработанной до прочности 1,44—1,60 ГПа, покрывается изнутри (толщина покрытия от 30 до 38 мкм) и извне (толщина покрытия 7,5—12,7 мкм), при этом полностью отсутствует опасность аварии в результате водородной хрупкости, существующая при использовании гальванического кадмирования.