VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR PLASMABESCHICHTUNG

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Plasmabeschichtung großvolumiger Bauteile mittels eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes.

[0002] Wird die Oberfläche eines Bauteils einem Plasma ausgesetzt, so können bei entsprechender Wahl der Plasmaparameter wie Druck, Temperatur und Plasmazusammensetzung die Funktionalität und die Eigenschaften der Oberfläche gezielt beeinflusst und verändert werden. Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Behandlung, Modifizierung oder Beschichtung einer Oberfläche aus beliebigem Material bekannt, bei denen Teilchen- oder Energieströme aus einem Plasma genutzt werden. Hierzu zählen unter anderem Plasmaspritzen, Lichtbogenpiasmaschmelzen, Plasmawärmebehandlungsverfahren, Plasma-CVD-Verfahren und Plasmareinigung. Die Veränderung der Funktionalität von Werkstückoberflächen erfolgt durch gezielten Angriff von Plasmateilchen. Dies kann durch die Wechselwirkung mit Teilchen mit bestimmten chemischen Eigenschaften oder durch die Einwirkung von Strahlung, die vom Plasma emittiert wird, geschehen. Bei Verfahren zur Plasmabeschichtung eines Bauteils wird der Beschichtungswerkstoff durch Zufuhr von Energie in den dampfförmigen oder gasförmigen Zustand versetzt und aus der Dampf- oder Gasphase auf dem Bauteil abgeschieden.

[0003] Zur Erzeugung eines Plasmas wird ein Plasmabrenner verwendet. Beim Lichtbogen-Plasmabrenner wird ein strömendes Gas durch einen Lichtbogen ionisiert und auf Temperaturen von 10.000 bis 20.000 K aufgeheizt. Beim Hochfrequenz-Plasmabrenner wird das strömende Gas durch Anlegen eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes an eine zylindrische Spule ionisiert. In einem zylindrischen Entladungsgefäß, welches aus einem dielektrischen Material gefertigt ist, entsteht ein relativ dichtes Plasma mit hoher Energiedichte. Auch hier können Plasmatemperaturen von bis zu 20.000 K erreicht werden.

[0004] Aus der DE 41 35 325 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen durch thermisches Spritzen, insbesondere Vakuum-Plasmaspritzen bekannt, wobei die Bauteile vor dem Spritzvorgang auf eine definierte Temperatur vorgewärmt werden um eine Verbesserung der Haftfestigkeit auf dem Substrat zu erreichen. Das Vorwärmen erfolgt durch Wärmestrahlung oder Konvektion mittels eines induktiv- oder widerstandsbeheizten Ofens. Der Ofen ist an einer Spritzkammer angeflanscht oder befindet sich innerhalb der Spritzkammer. Das thermische Spritzen erfolgt mittels eines Plasmabrenners, der mit Hilfe eines Industrieroboters relativ zu den Bauteilen bewegt wird.

[0005] Die WO 02/085532 A1 offenbart eine D2 offenbart eine Vorrichtung zum Abscheiden von Pulver-Partikeln aus der festen Phase mit hoher Geschwindigkeit unter thermisch plastischer Verformung auf einem Substrat. Hierzu werden die Pulver-Partikel in einem gerichteten Strahl eines Trägergases beschleunigt. Die Beschleunigung erfolgt mittels einer reibungskompensierten Schall-Düse. Mit einem RF-Generator wird ein thermisches Transferplasma erzeugt. Die Schall-Düse wird als Kathode und das Substrat als Anode des RF-Schwingkreises geschaltet. Das Plasma ermöglicht das Erwärmen, Ätzen und Reinigen des Substrates. Ferner werden die aus der Schall-Düse austretenden Pulver-Partikel in dem Plasma erhitzt. Um eine flächige Beschichtung auf dem Substrat zu erzeugen, wird die Schall-Düse relativ zu dem Substrat bewegt. Das Plasma brennt dabei nicht an der gesamten Oberfläche des Substrats sondern nur in einem sehr kleinen eng begrenzten Bereich. Dieser Bereich wird durch eine Abschirmung aus Inertgas (inert gas shield) erzeugt, welches aus zusätzlichen Düsen ausströmt.

[0006] Die oben beschriebenen thermischen Plasmen eignen sich für die Bearbeitung von Bauteilen, die sich durch eine gewisse Temperaturelastbarkeit auszeichnen. Bei Bauteilen aus Kunststoff oder bei bereits lackierten Bauteilen, die einer maximalen Temperatur von nur 100-200°C ausgesetzt sein dürfen, können derartige Verfahren nicht eingesetzt werden.

[0007] Eine derartige Plasmabehandlung ist zwar bei kleinen Bauteilen angemessen, jedoch eignet sie sich für große Bauteile nicht. Das Plasma tritt nur in einem eng begrenzten Bereich auf und bildet sich nicht über das gesamte Bauteil aus. Zur Plasmabehandlung der gesamten Oberfläche eines großen Bauteils muss daher der Plasmastrahl über das Bauteil geführt werden. Dies ist bei Bauteilen wie beispielsweise Karosserien von Fahrzeugen mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.

[0008] Zur Erzeugung von dünnen Plasmen mit relativ geringen Energiedichten werden ebenfalls Hochfrequenzgeneratoren benutzt. Ihr Frequenzbereichbereich liegt zwischen einigen hundert Kilohertz und mehreren zehn Gigahertz. Das Plasma wird an den Oberflächen von Elektroden oder Antennen quellförmig erzeugt und breitet sich in den Raum aus. Der Beschichtungswerkstoff wird durch Sputtern aus einem so genannten Sputter-Target herausgelöst oder bei den Verfahren des Physical Vapor Deposition, kurz PVD, verdampft und scheidet sich anschließend an dem Bauteil ab. Als nachteilig erweist sich, dass sich die Zusammensetzung und die Temperatur des Plasmas mit wachsendem Abstand vom Plasmabrenner verändert. Dadurch wird das Abscheiden einer gleichmäßigen Schicht auf der gesamten Oberfläche des Bauteils erschwert. Außerdem können mit diesen Verfahren nur Beschichtungen aus einer begrenzten Anzahl an Beschichtungswerkstoffen hergestellt werden.

[0009] Ein Nachteil der Plasmabehandlung der gesamten Oberfläche eines großen Bauteils mit den PVD-Verfahren besteht darin, dass die mittlere freie Weglänge groß und der Druck in der Vakuumkammer sehr klein sein muss. Dies ist aufgrund der mit der Größe des Bauteils verbundenen Größe der Vakuumkammer mit einem hohen technischen und finanziellen Aufwand verbunden.

[0010] Darüber hinaus eignen sich die bekannten Verfahren nicht zur Behandlung von Spalten, Fügestellen, Hohlräumen und Hinterschneidungen, welche bei Karosserien von Fahrzeugen auftreten. Die der Plasmaquelle abgewandten Flächen sind keinem gleichmäßigen Plasma ausgesetzt. Auf den der Plasmaquelle zugewandten Flächen kann aufgrund der starken Gradienten eine gleichmäßige Bearbeitung nicht garantiert werden. Dies gilt vor allem für Bearbeitungsvorgänge, die von Strahlungsprozessen dominiert werden.

Die Erfindung und ihre Vorteile

[0011] Demgegenüber haben die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 den Vorteil, dass große Bauteile über die gesamte Oberfläche einer gleichmäßig wirkenden Plasmabehandlung unterzogen und mit einer gleichmäßigen Beschichtung versehen werden können. Die Behandlung und Beschichtung schließt sowohl die Außen- als auch die Innenflächen ein. Spalte, Fügestellen, Hohlräume und Hinterscheidungen werden ebenfalls bearbeitet. Derartige Bereiche treten insbesondere bei Bauteilen auf, welche aus mehreren Elementen zusammengesetzt sind.

[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können bei beliebigen Bauteilen unterschiedlicher Größe eingesetzt werden. Sie eignen sich insbesondere für große Bauteile wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien, Flugzeug- und Maschinenteilen, um nur einige Beispiele zu nennen. Voraussetzung hierzu ist, dass die Vakuumskammer die notwendige Größe aufweist, und dass die Transportvorrichtung an das Bauteil angepasst ist.

[0013] Das Bauteil wird in eine Vakuumkammer der Vorrichtung zur Plasmabeschichtung eingebracht. Anschließend wird das Bauteil an einen Schwingkreis mit Hochfrequenzgenerator angeschlossen. Hierzu werden entweder ein Pol oder zwei Pole des Schwingkreises mit dem Bauteil verbunden. Im ersten Fall wird der zweite Pol geerdet. Das Bauteil bildet damit einen Teil des Schwingkreises. Der hochfrequente Wechselstrom fließt durch das Bauteil. Die Induktivität und die Kapazität des Bauteils beeinflussen dabei die Induktivität und die Kapazität des Schwingkreises. Um die optimale Ankopplung der elektrischen Leistung an das Bauteil sicherzustellen, muss der Schwingkreis, der aus dem zu bearbeitenden Bauteil und seinen eigenen Kapazitäten und Induktivitäten besteht, entsprechend angepasst werden. Dies geschieht durch die Variation der Kapazitäten und Induktivitäten des Schwingkreises. Die Einstellung der Kapazitäten und Induktivitäten des Schwingkreises kann entweder manuell oder automatisch erfolgen. Bei einer automatischen Einstellung werden zunächst die Kapazität und die Induktivität des Bauteils ermittelt. Die Variation der Kapazitäten und Induktivitäten der Schwingkreises bewirkt eine Veränderung der Frequenz. Sobald die Parameter bis Schwingkreises derart eingestellt sind, dass an der Oberfläche des Bauteils einem Plasma brennt, wird ein zusätzlicher Plasmabrenner, der an die Vakuumkammer angeschlossen ist, gezündet und der oder die Beschichtungswerkstoffe in den Plasmastrahl eingeleitet. Der mit den Beschichtungswerkstoffen versehene Plasmastrahl expandiert anschließend in die Vakuumkammer und tritt mit dem Plasma in der Umgebung des Bauteils im Wechselwirkung. Dabei wird an der gesamten Oberfläche des Bauteils eine homogene und gleichmäßige Beschichtung aus den Beschichtungswerkstoffen abgeschieden.

[0014] Je nach Größe, Form und Anzahl der Bauteile können ein oder mehrere Plasmabrenner an der Vakuumkammer angeordnet werden. Hierzu können an der Vakuumkammer mehrere Öffnungen zum Anschließen der Plasmabrenner vorgesehen sein. Werden die Öffnungen können im Fall des Nichtgebrauchs durch Flansche verschlossen werden.

[0015] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren sind unterschiedliche Bearbeitungen des Bauteils möglich. Durch die chemische Wirkung der Plasmapartikel kann vor der Plasmabeschichtung eine chemische Bearbeitung der Oberfläche des Bauteils erfolgen. Durch die Plasmastrahlung können die physikalischen Eigenschaften der Oberfläche beeinflusst werden. Hierzu zählt beispielsweise die Vernetzung von UV-Lacken. Durch die Ausbildung von Oberflächenentladungen treten elektrische Effekte an der Oberfläche auf, die zu deren Bearbeitung eingesetzt werden können.

[0016] Im Unterschied zu Elektrodenanordnungen muss der Abstand der Elektroden zum Bauteil nicht eingestellt werden. Das Plasma wird durch die Ausbildung von Wirbelströmen an der Oberfläche des Bauteils erzeugt.

[0017] Der durch das Bauteil fließende Wechselstrom bewirkt oszillierende Magnetfelder, die sich abhängig von der Geometrie des Bauteils in dessen Umgebung ausbreiten. Die zeitliche Änderung des Magnetfelds führt zu elektrischen Feldern, die für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Plasmas in der Umgebung des Bauteils verantwortlich sind.

[0018] Das Plasma, welches mit Hilfe des Schwingkreises an der Oberfläche des Bauteils erzeugt wird, weist eine relativ niedrige Energiedichte auf. Die damit verbundene Temperatur reicht in der Regel alleine nicht aus, um einen Beschichtungswerkstoff zu verdampfen. Der zusätzliche Plasmabrenner sorgt dafür, dass beliebige Beschichtungswerkstoffe in der Dampf- oder Gasphase zur Verfügung gestellt werden können. Ob ein Werkstoff als Beschichtungswerkstoff verwendet werden kann, hängt nicht von der Siedetemperatur sondern von der Energiedichte im zusätzlichen Plasmabrenner ab. Beispiele für Beschichtungswerkstoffe sind Titandioxid, Titan-H-Butoxid, Keramik, Zirkoniumchlorid oder Oxichloride. Die Beschichtungswerkstoffe können im festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand über die Zuführungseinrichtungen in das Plasma des Plasmabrenners eingeleitet werden. Dabei können die Beschichtungswerkstoffe in reiner Form oder als chemische Verbindung in Kombination mit anderen Stoffen vorliegen. Feste Beschichtungswerkstoffe können auch in Lösung vorliegen. Dies sorgt für eine zusätzliche Erweiterung des Spektrums der möglichen Beschichtungswerkstoffe.

[0019] Bei dem zusätzlichen Plasmabrenner handelt es sich in bevorzugter Weise um einen Lichtbogen-Plasmabrenner mit einer Kathode und einer Anode. In dem Lichtbogen-Plasmabrenner wird das Arbeitsgas zunächst auf eine sehr hohe Temperatur aufgeheizt. Anschließend werden dem zwischen Kathode und Anode gezündeten Plasma der oder die Beschichtungswerkstoffe beigemischt. Dabei werden die Temperatur und der Druck, welche im Plasmabrenner herrschen, entsprechend den chemischen Anforderungen, die sich aus der jeweiligen Beschichtung ergeben, eingestellt. Dies erfolgt beispielsweise durch die Wahl des Gasflusses, der Leistung des Gleichstroms und eine geeignete Kontur des Strömungskanals im Plasmabrenner. Im Strahlkern des Plasmabrenners können Temperaturen von 10.000 bis 20:000 Kelvin erreicht werden.

[0020] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Transportvorrichtung zum Einbringen des Bauteils in die Vakuumkammer eine oder mehrere Schienen und einen Antrieb auf. Dabei können die Schienen an das Bauteil angepasst werden. An den Schienen oder im Bereich der Schienen ist eine elektrische Isolation vorgesehen um das Bauteil gegen die Vakuumkammer zu isolieren.

[0021] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Schwingkreis Hochfrequenzleitungen auf. An der Vakuumkammer sind Durchführungen mit elektrischer Isolation für die Hochfrequenzleitungen vorgesehen.

[0022] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der Vakuumkammer Bleche, Rohre und/ oder Gitter aus Metall vorgesehen. Das Bauteil stellt eine Antenne dar, von der elektromagnetische Wellen in den Raum der Vakuumskammer abgestrahlt werden. Dieser Effekt kann unterstützt werden durch weitere antennenartige Elemente in der Umgebung des Bauteils. Hierzu zählen Bleche oder Gitter aus Metall. Spiralförmig angeordnete Rohre beispielsweise aus Kupfer können diesen Effekt ebenfalls bewirken. In diese Teile koppeln die elektromagnetischen Wellen ein und sorgen für eine zusätzliche Plasmaerzeugung in einem gewissen Abstand vom Bauteil. Auf diese Weise kann der Strahlungsfluss des Plasmas in Richtung auf das Bauteil gesteuert werden.

[0023] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Lichtbogen-Plasmabrenner mehrere Expansionsstufen für die Zumischung verschiedener Beschichtungswerkstoffe auf. Jede Expansionsstufe weist eine Zuführungseinrichtung zum Einleiten eines Gases, einer Flüssigkeit und/ oder eines Pulvers in das Plasma auf. Die verschiedenen Expansionsstufen sind eben Strahlrichtung des Plasmastrahls nacheinander angeordnet. Dabei können die Querschnitte der verschiedenen Expansionsstufen unterschiedlich sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung vergrößert sich der Querschnitt von Expansionsstufe zur Expansionsstufe in Strahlrichtung. Auch durch die Wahl eines geeigneten Expansionsverhältnisses wird erreicht, dass das mit den Beschichtungswerkstoffen versehene Plasma in die Vakuumkammer strömt und nicht in Richtung der Kathode des Plasmabrenners. Bei der Expansion aus dem Plasmabrenner in die Vakuumkammer kühlt der Plasmastrahl ab, bevor er mit dem Plasma an dem Bauteil im Wechselwirkung tritt.

[0024] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an die Expansionsstufen in Strömungsrichtung eine Mischkammer an. In der Mischkammer wird durch Verwirbelung des Plasmastrahls eine Durchmischung verschiedener Beschichtungswerkstoffe erreicht. Dabei kann der Plasmabrenner zusammen mit der Mischkammer eine Doppel-Lavaldüse bilden. Der Querschnitt der Mischkammer verengt sich in Strömungsrichtung um sich anschließend wieder zu erweitern und erneut zu verengen.

[0025] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Mischkammer als Anode geschaltet oder auf dasselbe Potential gelegt wie die Anode. Dadurch wird die Temperatur im Plasmabrenner auf einem hohen Wert gehalten. Außerdem können auf diese Weise die chemischen Reaktionen im Plasmabrenner gesteuert werden.

[0026] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Arbeitsgas in die Vakuumkammer gegeben. Dadurch kann der Druck in der Vakuumkammer erhöht werden. Es sind beispielsweise Drücke bis 1.000 Pa möglich. Das Arbeitsgas tritt mit der Oberfläche des Bauteils chemisch in Wechselwirkung. Als Arbeitsgase können je nach Anforderung verschiedene Gase verwendet werden.

[0027] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine zusätzliche Flüssigkeit verdampft und über ein Ventil in die Vakuumkammer gegeben. Der Flüssigkeitsdampf erfüllt dieselbe Aufgabe wie die Arbeitsgase. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird über den Hochfrequenzgenerator eine Wechselspannung mit 0,1 bis 10 MHz in den Schwingkreis eingespeist wird. Besonders bevorzugt liegt die Wechselspannung zwischen 1 und 4 MHz.

[0028] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Vakuumkammer auf einen Druck zwischen 0,05 und 1.000 Pa evakuiert. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kann der Arbeitsdruck je nach Anwendung auf einige 10 mbar erhöht werden. Damit steht ein weiteres Werkzeug zur Steuerung der Zahl der Teilchen, die mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Bauteils in Wechselwirkung treten, zur Verfügung.

[0029] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibungen, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Zeichnung

[0030] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Plasmabeschichtung dargestellt. Im folgenden ist diese Vorrichtung erläutert. Es zeigen:

Figur 1

Vorrichtung zur Plasmabeschichtung in einer Ansicht von vorne,

Figur 2

Vorrichtung zur Plasmabehandlung in einer Ansicht von oben,

Figur 3

Schaltplan zur der Vorrichtung gemäß Figur 1 und 2,

Figur 4

Vorrichtung zur Plasmabehandlung in einer Ansicht von der Seite,

Figur 5

Lichtbogen-Plasmabrenner im Langsschnitt,

Figur 6

Prinzipskizze zum Lichtbogen-Plasmabrenner gemäß Figur 5.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0031] Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zur Plasmabeschichtung in einer Ansicht von vorne und von oben. Ein zu bearbeitendes Bauteil 1 wird über Schienen 2 und in der Zeichnung nicht erkennbare Rollen in eine Vakuumkammer 3 eingefahren. An den Schienen 2 ist eine Isolation 4 vorgesehen, welche das Bauteil 1 gegen die Vakuumkammer 3 isoliert. Mit Erreichen seiner Endposition wird der Kontakt zwischen einem Hochfrequenz-Schwingkreis und dem Bauteil geschlossen. Dies erfolgt über einen in der Zeichnung nicht erkennbaren Gleitkontakt, der durch Formschluss an dem Bauteil 1 haftet. Das Bauteil ist nun Teil des Schwingkreises. Der Schwingkreis besteht abgesehen vom Bauteil 1 aus einem Hochfrequenzgenerator 5 mit einer in Figur 3 dargestellten Rückkoppelspule 11, einem Koaxial-Kabel 6, einem Außenschwingkreis 7 und einer Hochfrequenz-Zuteilung 8, an deren Enden der Gleitkontakt vorgesehen ist. In der Vakuumkammer 3 ist eine Hochfrequenz-Durchführung 9 für die Hochfrequenz-Zuleitung 8 vorgesehen. Oberhalb des Bauteils ist ein Reflektor 10 für das Plasma vorgesehen.

[0032] Figur 3 zeigt schematisch den Schaltplan der Vorrichtung gemäß Figuren 1 und 2. Die Schaltung ermöglicht die Optimierung der Plasmabehandlung. Der Hochfrequenzgenerator 5 versorgt den Schwingkreis über ein Koaxial-Kabel 6 mit Wechselstrom. Der Hochfrequenzgenerator 5 verfügt über eine Rückkoppelspule 11, deren Induktivität automatisch einstellbar ist. Im Außenschwingkreis 7 sind drei Kondensatoren 12 vorgesehen, Sie können alle oder nur teilweise in den Schwingkreis integriert werden um die Gesamtkapazität zu verändern. Die Induktivität des Schwingkreises wird im wesentlichen durch das Bauteil 1 bestimmt. Das Bauteil 1 ist über die Hochfrequenz-Zuleitung 8 mit dem Außenschwingkreis 7 verbunden. Um die Induktivität des Schwingkreises auf das Bauteil abzustimmen, ist eine Spule 13 am Außenschwingkreis vorgesehen. Zusätzlich dazu ist eine weitere Spule 14 mit einem Abgriff an der Hochfrequenz-Zuleitung 8 unmittelbar an der Spule 13 vorgesehen. Diese wird nur bei Bedarf zur Anpassung der Gesamtinduktivität in den Schwingkreis integriert. Für diesen Fall wird anstelle der Hochfrequenz-Zuleitung 8 die Hochfrequenz-Zuleitung 8a verwendet. Das Bauteil 1 kann optional über die Erdleitung 15 geerdet werden.

[0033] Durch Einspeisen eines hochfrequenten Wechselstroms bei sehr niedriger Leistung wird der Kontakt zwischen Bauteil 1 und Schwingkreis überprüft. Erfüllt der Kontakt die Anforderungen, so wird die Vakuumkammer 3 evakuiert. Nachdem der Druck in der Vakuumkammer 3 einen bestimmten, von der Art der Behandlung abhängigen Wert erreicht hat, wird hochfrequenter Wechselstrom in den Schwingkreis eingespeist. An der Oberfläche des Bauteils 1 entsteht das Plasma, welches für die Behandlung des Bauteils benötigt wird. Die Steuerung des Plasmaeinflusses an der Oberfläche des Bauteils erfolgt durch die Regelung der Anodenspannung einer Senderöhre 16, die den Wechselstrom in den Schwingkreis einspeist. Die Senderöhre ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Durch Überwachung der Strom-Spannungskennlinie der Senderöhre 16 des Schwingkreises wird die Effizienz der Einkopplung der elektrischen Leistung in das Plasma kontrolliert. Die Feinabstimmung des Schwingkreises während der Plasmabehandlung erfolgt durch Variation der Induktivität der Rückkoppelspule des Schwingkreises, Im Vorfeld besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Grobabstimmung des Systems durch Einfügen zusätzlicher Induktivitäten 14 oder Kapazitäten 12 in den Schwingkreis auf das zu bearbeitende Bauteil vorzunehmen.

[0034] Figur 4 zeigt die Vorrichtung zur Plasmabeschichtung gemäß Figur 1 und 2 in einer Ansicht von der Seite. Im Unterschied zu den Darstellungen in den Figuren 1 und 2 befinden sich in der Darstellung gemäß Figur 3 mehrere übereinander angeordnete Bauteile 17 in der Vakuumkammer 3. Zum Anordnen der Bauteile dient ein Gestell 18, das auf den Schienen 2 steht. In dieser Darstellung ist der Lichtbogen-Plasmabrenner 19 erkennbar, der den Plasmastrahl 20 erzeugt. Der Plasmastrahl 20 erstreckt sich oberhalb der Bauteile 17 in der Vakuumkammer 3. Das Strahlprofil des Plasmastrahls 20 weitet sich mit zunehmendem Abstand von dem Lichtbogen-Plasmabrenner 19 auf. Die Aufweitung des Plasmastrahls 20 hängt vom Druckverhältnis zwischen den Druck im Plasmabrenner und dem Druck in der Vakuumkammer ab. Bei starken Druckunterschieden wird der Plasmastrahl so stark aufgeweitet, dass sich die Bauteile ganz oder teilweise in dem Plasmastrahl des Plasmabrenners befinden. Sollte dies aufgrund der Randbedingungen nicht möglich sein, so kann im Bedarfsfall auch ein zweiter oder dritter Plasmabrenner an die Vakuumkammer angeschlossen werden.

[0035] Figur 5 zeigt den Plasmabrenner 19 mit einer Kathode 21, einer Anode 22 und zwei Expansionsstufen 23 und 24. Die Kathode hat die Form eines Zylinders mit einem Konus an ihrem vorderen Ende. Die Anode 22 ist rohrförmig und umschließt die Kathode 21. Kathode 21 und Anode 22 verlaufen koaxial zueinander. Das zu ionisierende Gas wird über die schlitzförmige Düse 25 zwischen der Anode und der Kathode zugeführt. In der ersten Expansionsstufe 23 wird über eine Zuführeinrichtung 26 ein erster Beschichtungswerkstoff in das durch einen Lichtbogen zwischen der Anode 22 und der Kathode 21 gezündete Plasma eingeleitet. In der zweiten Expansionsstufe 24 wird über eine Zuführeinrichtung 27 ein zweiter Beschichtungswerkstoff in das durch einen Lichtbogen zwischen der Anode 22 und der Kathode 21 gezündete Plasma eingeleitet. Die Zuführeinrichtungen 26 und 27 werden auch als Precursorzuführungen bezeichnet. Sie bestehen aus einer senkrecht zur Achse der Anode und der Kathode verlaufenden Ausnehmung 29 und einem trichterförmigen Abschnitt 30. Je nach Anwendung können die Ausnehmung und der trichterförmige Abschnitt auch unter einem von 90° abweichenden Winkel gegen die Achse der Anode und Kathode verlaufen. Das Einleiten der Beschichtungswerkstoffe kann auch tangential zur Achse der Anode und Kathode als Wirbel erfolgen. kann An den trichterförmigen Abschnitt 30 kann ein Rohr oder Schlauch mit einem Pulverförderer, einer Dosierpumpe oder einem Dosierventil angeschlossen werden. Diese sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

[0036] Die beiden Expansionsstufen unterscheiden sich durch ihren Öffnungsquerschnitt. Der Innendurchmesser der zweiten Expansionsstufe 24 ist größer als der Innendurchmesser der ersten Expansiortsstufe 23. Dadurch wird verhindert, dass die durch die Zuführeinrichtungen 26 und 27 eingeleiteten Beschichtungswerkstoffe zurück zur Kathode 21 strömen können. Der mit den Beschichtungswerkstoffen versehene Plasmastrahl 20 tritt an der Öffnung 28 aus dem Lichtbogen-Plasmabrenner 19 aus und gelangt in die Vakuumkammer 3. Hierzu ist der Lichtbogen-Plasmabrenner 19 mit seinem Befestigungsteil 3 direkt an der Vakuumkammer 2 befestigt. Um die hohe Temperatur des Plasmas bis zur Öffnung 28 aufrecht zu erhalten befinden, sich die erste und zweite Expansionsstufe 23 und 24 auf Potential wie die Anode 22. Dies ist in Figur 6 dargestellt. Bei dem Lichtbogen-Plasmabrenner 19 gemäß Figur 5 sind die Anode 22, die erste Expansionsstufe 23 und die zweite Expansionsstufe 24 aus einem Stück gefertigt. Es ist jedoch auch möglich, hierfür separate Bauteile vorzusehen, die miteinander verbunden werden können. Dadurch wird ein modularer Aufbau erreicht. Die einzelnen Expansionsstufen können in diesem Fall je nach Anwendung und Beschichtungswerkstoff zusammengestellt werden.

[0037] Der Lichtbogen-Plasmabrenner 19 wird gezündet, sobald sich an den Bauteilen 17 in der Vakuumkammer 3 das durch den Schwingkreis und den Hochfrequenzgenerator 5 erzeugte Plasma ausgebreitet hat. Der mit den Beschichtungswerkstoffen versehene Plasmastrahl 20 des Lichtbogen-Plasmabrenners 19 expandiert durch die Öffnung 28 in die Vakuumkammer. Er tritt mit dem Plasma an den Bauteilen 17 in Wechselwirkung. Dabei kommt es zu einer gleichmäßigen Abscheidung der Beschichtungswerkstoffe an den Oberflächen der Bauteile17. Sobald sich an den Oberflächen eine Schicht der gewünschten Dicke ausgebildet hat, werden der Lichtbogen-Plasmabrenner 19 und der Hochfrequenzgenerator 5 abgeschaltet. Je nach Anwendung und Beschichtungswerkstoffe wird zunächst der Lichtbogen-Plasmabrenner 19 abgeschaltet und anschließend der Hochfrequenzgenerator 5 mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung. Erst wenn beide Plasmabrenner abgeschaltet sind wird die Vakuumkammer 3 belüftet. Der Kontakt zum Schwingkreis wird gelöst und das Bauteil 1 oder die Bauteile 17 werden aus der Vakuumkammer 3 transportiert.

Bezugszeichen

[0038] 

1

Bauteil

2

Schiene

3

Vakuumkammer '

4

Isolation

5

Hochfrequenzgenerator

6

Koaxial-Kabel

7

Außenschwingkreis

8

Hochfrequenz-Zuleitung

9

Hochfrequenz-Durchführung

10

Reflektor

11

Rückkoppelspule

12

Kondensator des Außenschwingkreises

13

Spule

14

Spule

15

Erdleitung

16

Senderöhre

17

Bauteil

18

Gestell

19

Lichtbogen-Plasmabrenner

20

Plasmastrahl

21

Kathode

22

Anode

23

erste Expansionsstufe

24

zweite Expansionsstufe

25

Düse zwischen Kathode und Anode

26

Zuführeinrichtung

27

Zuführeinrichtung

28

Öffnung

29

Ausnehmung

30

trichterförmiger Abschnitt

31

Befestigungsteil

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Plasmabeschichtung großvolumiger Bauteile
mit einer Vakuumkammer (3) mit einer oder mehreren Pumpen,
mit einer Transportvorrichtung (2) zum Befördern des Bauteils (1, 17) in die Vakuumkammer (3),
mit einer Isolation (4) zwischen dem Bauteil (1, 17) und der Vakuumkammer (3),
mit einem Schwingkreis mit einem Hochfrequenzgenerator (5),
mit einer einstellbaren Kapazität und einer einstellbaren Induktivität des Schwingkreises,
mit mindestens einem Anschluss zum Verbinden des Schwingkreises mit dem Bauteil (1),
wobei der Schwingkreis so einstellbar ist, dass durch die Ausbildung von Wirbelströmen an der Oberfläche des Bauteils ein Plasma erzeugt wird und
mit mindestens einem an die Vakuumkammer (3) angeschlossenen zusätzlichen Plasmabrenner (19) zur Aufbereitung eines Beschichtungswerkstoffs für das Bauteil (1, 17), dessen mit Beschichtungswerkstoff versehener Plasmastrahl in die Vakuumkammer expandiert und mit dem Plasma in der Umgebung des Bauteils in Wechselwirkung tritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung eine oder mehrere Schienen (2) und einen Antrieb aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (2) eine elektrische Isolation (4) aufweisen, welche das Bauteil (1, 17) gegen die Vakuumkammer (3) isoliert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis eine oder mehrere Hochfrequenzleitungen (8) aufweist, und dass an der Vakuumkammer (3) Hochfrequenz-Durchführungen (9) mit elektrischer Isolation für die Hochfrequenzleitungen vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vakuumkammer (3) Bleche (10) und/ oder Gitter aus Metall vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochfrequenzgenerator (5) eine Rückkoppelspule (11) mit einstellbarer Induktivität aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über Schalter mit dem Schwingkreis verbundene Kapazitäten (12) und/ oder Induktivitäten (14) vorgesehen sind zur Abstimmung der Kapazität und/ oder der Induktivität des Schwingkreises auf das Bauteil (1).

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Senderöhre (16) zur Einspeisung des Wechselstroms in den Schwingkreis vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmabrenner ein Lichtbogen-Plasmabrenner (19) mit einer Kathode (21) und einer Anode (20) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtbogen-Plasmabrenner (19) mehrere Expansionsstufen (23, 24) für die Zumischung verschiedener Beschichtungswerkstoffe aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Expansionsstufe (23, 24) eine Zuführungseinrichtung (26, 27) zum Einleiten eines Gases, einer Flüssigkeit und/ oder eines Pulvers in das Plasma aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Expansionsstufen (23, 24) in Strömungsrichtung eine Mischkammer anschließt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmabrenner (19) und die Mischkammer zusammen eine Doppel-Lavaldüse bilden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer als Anode (22) geschaltet wird oder die Mischkammer dasselbe Potential wie die Anode (22) aufweist.

15. Verfahren zur Plasmabeschichtung großvolumiger Bauteile
unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (1, 17) in einer Vakuumkammer (3) angeordnet und die Vakuumkammer evakuiert wird,
dass das Bauteil (1, 17) an einen Schwingkreis mit einem Hochfrequenzgenerator (5) angeschlossen wird,
dass die Induktivität und/ oder die Kapazität des Schwingkreises auf das Bauteil (1, 17) abgestimmt wird,
dass durch einen Plasmabrenner (19) ein Plasmastrahl (20) erzeugt wird, dass dem Plasmastrahl (20) das oder die Beschichtungswerkstoffe zugegeben werden,
dass der mit den Beschichtungswerkstoffen versehene Plasmastrahl (20) in die Vakuumkammer (3) eingeleitet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen dem Bauteil (1) und dem Schwingkreis durch Einspeisen eines hochfrequenten Wechselstroms bei niedriger Leistung in den Schwingkreis überprüft wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsgas in die Vakuumkammer (3) gegeben wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit verdampft und über ein Ventil in die Vakuumkammer gegeben wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass über den Hochfrequenzgenerator (5) eine Wechselspannung mit 0,1 bis 10 MHz, besonders bevorzugt zwischen 1 und 4 MHz in den Schwingkreis eingespeist wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammer (3) auf einen Druck zwischen 0,05 und 1.000 Pa evakuiert wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vakuumkammer (3) Bleche (10) und/ oder Gitter positioniert werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Plasma an der Oberfläche des Bauteils (1, 17) durch Variation der Anodenspannung einer Senderöhre, welche den Wechselstrom in den Schwingkreis einspeist, eingestellt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grobabstimmung des Schwingkreises auf das Bauteil (1, 17) zusätzliche Kapazitäten (12) und/ oder Induktivitäten (14) in den Schwingkreis eingesetzt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinabstimmung des Schwingkreises auf das Bauteil (1, 17) die Induktivität der Rückkoppelspule (11) des Schwingkreises variiert wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität und die Kapazität des Bauteils (1, 17) bestimmt werden und dass die Induktivität und die Kapazität des Schwingkreises an die Induktivität und Kapazität des Bauteils angepasst werden.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Plasmabrenner (19) mit mehreren Expansionsstufen (23, 24) ausgestattet wird, und dass über jede der Expansionsstufen (23, 24) ein Beschichtungswerkstoff oder ein Bestandteil eines Beschichtungswerkstoffs dem Plasmastrahl (20) des Plasmabrenners (19) zugegeben wird.

Claims

1. Device for the plasma coating of large volume parts
with a vacuum chamber (3) with one or more pumps,
with a transport device (2) for the conveyance of the part (1, 17) into the vacuum chamber (3),
with insulation (4) between the part (1, 17) and the vacuum chamber (3),
with an oscillating circuit with a high frequency generator (5),
with an adjustable capacitance and an adjustable inductance of the oscillating circuit,
with at least one connection to connect the oscillating circuit with the part (1), wherein the oscillating circuit is adjustable in a way that a plasma is generated by the formation of eddy currents on the surface of the part and
with at least one additional plasma torch (19) connected to the vacuum chamber (3) for the preparation of a coating material for the part (1, 17), the plasma beam of the additional plasma torch provided with the coating material expanding into the vacuum chamber and entering into interaction with the plasma in the area surrounding the part.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transport device has one or more rails (2) and a drive system

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the rails (2) have an electrical insulation (4) which insulates the part (1, 17) from the vacuum chamber (3).

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the oscillating circuit has one or more high frequency lines (8), and that high frequency bushings (9) with electrical insulation for the high frequency lines are provided on the vacuum chamber (3).

5. Apparatus according to one of the previous claims, characterized in that metal sheets (10) and/or grids are provided in the vacuum chamber (3).

6. Apparatus according to one of the previous claims, characterized in that the high frequency generator (5) has a feedback coil (11) with adjustable inductance.

7. Apparatus according to one of the previous claims, characterized in that capacitances (12) and/or inductances (14) connected with the oscillating circuit via a switch are provided to tune the capacitance and/or the inductance of the oscillating circuit to the part (1).

8. Apparatus according to one of the previous claims, characterized in that a transmitting tube (16) is provided for the feed of the alternating current into the oscillating circuit.

9. Apparatus according to one of the previous claims, characterized in that the plasma torch is a plasma are torch (19) with a cathode (21) and an anode (20).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the plasma arc torch (19) has a plurality of expansion stages (23, 24) for the admixture of various coating materials.

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that each expansion stage (23, 24) has a feed device (26, 27) for the introduction of a gas, a liquid and/or a powder into the plasma.

12. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that a mixing chamber is located downstream from the expansion stages (23, 24) in the direction of flow.

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the plasma torch (19) and the mixing chamber together form a double de Laval nozzle.

14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the mixing chamber is connected as the anode (22) or the mixing chamber has the same potential as the anode (22).

15. Method for the plasma coating of large-volume parts with the use of an apparatus according to one of the previous claims, characterized in that
the part (1, 17) is located in a vacuum chamber (3) and the vacuum chamber is evacuated,
the part (1, 17) is connected to an oscillating circuit with a high frequency generator (5),
the inductance and/or capacitance of the oscillating circuit is tuned to the part (1, 17),
a plasma beam (20) is generated by a plasma torch (19),
the coating material or materials are added to the plasma beam (20),
the plasma beam (20) provided with the coating materials is introduced into the vacuum chamber (3).

16. Method according to claim 15, characterized in that the contact between the part (1) and the oscillating circuit is verified by feeding a high frequency AC current at low power into the oscillating circuit.

17. Method according to claim 15 or 16, characterized in that an assist gas is fed into the vacuum chamber (3).

18. Method according to claim 15 or 16, characterized in that a liquid is vaporized and fed via a valve into the vacuum chamber.

19. Method according to one of the claims 15 to 18, characterized in that an alternating current voltage at 0.1 to 10 MHz, preferably between 1 and 4 MHz, is fed into the oscillating circuit via the high frequency generator (5).

20. Method according to one of the claims 15 to 19 , characterized in that the vacuum chamber (3) is evacuated to a pressure between 0.05 and 1,000 Pa.

21. Method according to one of the claims 15 to 20, characterized in that metal sheets (10) and/or grids are positioned in the vacuum chamber (3).

22. Method according to one of the claims 15 to 21, characterized in that the plasma is adjusted to the surface of the part (1, 17) by variation of the anode voltage of a transmitting tube which feeds the alternating current into the oscillating circuit.

23. Method according to one of the claims 15 to 22, characterized in that additional capacitances (12) and/or inductances (14) in the oscillating circuit are used for the rough tuning of the oscillating circuit to the part (1, 17).

24. Method according to one of the claims 15 to 23, characterized in that the inductance of the feedback coil (11) of the oscillating circuit is used for the fine tuning of the oscillating circuit to the part (1, 17).

25. Method according to one of the claims 15 to 24, characterized in that the inductance and the capacitance of the part (1, 17) are determined and that the inductance and the capacitance of the oscillating circuit are adjusted to the inductance and capacitance of the part.

26. Method according to one of the claims 15 to 25, characterized in that the plasma torch (19) is provided with a plurality of expansion stages (23, 24), and that through each of the expansion stages (23, 24) a coating material or an ingredient of a coating material is fed to the plasma beam (20) of the plasma torch (19).

Revendications

1. Dispositif de revêtement par jet de plasma de composants à grand volume comprenant une chambre à vide (3) dotée d'une ou de plusieurs pompes,
comprenant un dispositif de transport (2) destiné au transport du composant (1, 17) dans la chambre à vide (3),
comprenant une isolation (4) entre le composant (1, 17) et la chambre à vide (3),
comprenant un circuit oscillant avec un oscillateur haute fréquence (5), avec une capacité et une inductance réglables du circuit oscillant, comprenant au moins un raccord pour la connexion du circuit oscillant au composant (1),
le circuit oscillant pouvant être réglé de sorte que la formation de courants de Foucault génère un plasma à la surface du composant et
comprenant au moins une torche à plasma (19) supplémentaire reliée à la chambre à vide (3) pour la préparation d'un matériau de revêtement pour le composant (1, 17), dont le jet de plasma muni du matériau de revêtement se propage dans la chambre à vide et entre en interaction avec le plasma dans l'environnement du composant.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transport est équipé d'un ou de plusieurs rails (2) et d'un entraînement.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rails (2) sont dotés d'une isolation électrique (4) qui isole le composant (1, 17) de la chambre à vide (3).

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit oscillant est doté d'un ou de plusieurs câble(s) haute fréquence (8) et que des passages haute fréquence (9) avec isolation électrique pour les câbles haute fréquence sont prévus au niveau de la chambre à vide (3).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des tôles (10) et/ou des grilles en métal sont prévues dans la chambre à vide (3).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oscillateur haute fréquence (5) est doté d'une bobine d'asservissement (11) à inductance réglable.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des condensateurs (12) et/ou des bobines d'induction (14) reliés au circuit oscillant par des commutateurs sont prévus pour le réglage de la capacité et/ou de l'inductance du circuit oscillant en fonction du composant (1).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un tube émetteur (16) est prévu pour l'alimentation en courant alternatif du circuit oscillant.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la torche à plasma est une torche à plasma à arc électrique (19) comportant une cathode (21) et une anode (20).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la torche à plasma à arc électrique (19) présente plusieurs niveaux d'expansion (23, 24) pour le mélange de différents matériaux de revêtement.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque niveau d'expansion (23, 24) présente un dispositif d'alimentation (26, 27) pour acheminer un gaz, un liquide et/ou une poudre jusqu'au plasma.

12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les niveaux d'expansion (23, 24) sont suivis, dans le sens de l'écoulement, d'une chambre de mélange.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la torche à plasma (19) et la chambre de mélange forment ensemble une tuyère de Laval double.

14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la chambre de mélange est connectée comme anode (22) ou en ce que la chambre de mélange présente le même potentiel que l'anode (22).

15. Procédé de revêtement par jet de plasma de composants à grand volume utilisant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que,
le composant (1, 17) est disposé dans une chambre à vide (3) et le vide est fait dans la chambre à vide,
le composant (1, 17) est raccordé à un circuit oscillant avec un oscillateur haute fréquence (5),
l'inductance et/ou la capacité du circuit oscillant sont adaptées en fonction du composant (1, 17).
la torche à plasma (19) génère un jet de plasma (20),
le ou les matériaux de revêtement sont ajoutés au jet de plasma (20),
le jet de plasma (20) intégrant les matériaux de revêtement est introduit dans la chambre à vide (3).

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le contact entre le composant (1) et le circuit oscillant est contrôlé par l'alimentation dans le circuit oscillant d'un courant alternatif haute fréquence avec une puissance faible.

17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'un gaz de travail est introduit dans la chambre à vide (3).

18. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce qu'un liquide s'évapore et est introduit dans la chambre à vide par le biais d'une valve.

19. Procédé selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que le circuit oscillant est alimenté avec une tension alternative de 0,1 à 10 MHz, de préférence entre 1 et 4 MHz, par l'oscillateur haute fréquence (5).

20. Procédé selon l'une des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que la chambre à vide (3) est vidée à une pression située entre 0,05 et 1 000 Pa.

21. Procédé selon l'une des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que des tôles (10) et/ou des grilles sont placées dans la chambre à vide (3).

22. Procédé selon l'une des revendications 15 à 21, caractérisé en ce que le plasma à la surface du composant (1, 17) est réglé par une variation de la tension anodique d'un tube émetteur qui alimente le circuit oscillant en courant alternatif.

23. Procédé selon l'une des revendications 15 à 22, caractérisé en ce que pour le réglage grossier du circuit oscillant en fonction du composant (1, 17), des condensateurs (12) et/ou des bobines d'induction (14) supplémentaires sont utilisés dans le circuit oscillant.

24. Procédé selon l'une des revendications 15 à 23, caractérisé en ce que le réglage précis du circuit oscillant en fonction du composant (1, 17) est effectué par une variation de l'inductance de la bobine d'asservissement (11) du circuit oscillant.

25. Procédé selon l'une des revendications 15 à 24, caractérisé en ce que l'inductance et la capacité du composant (1, 17) sont déterminées et que l'inductance et la capacité du circuit oscillant sont adaptées à l'inductance et à la capacité du composant.

26. Procédé selon l'une des revendications 15 à 25, caractérisé en ce que la torche à plasma (19) est équipée de plusieurs niveaux d'expansion (23, 24) et un matériau de revêtement ou une partie constituante du matériau de revêtement est ajouté au jet de plasma (20) de la torche à plasma (19) par le biais de chacun des niveaux d'expansion (23, 24).

Zeichnung