JPH0763689B2 - 部品のアーク処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は部品のアーク処理に関し、特に部品のアーク処
理方法および装置に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕

現在、コーティングを施す前に行う部品の高度処理に問
題がある。コーティングを施す前に部品を準備する既存
の工程は、基本的には化学的および機械的な処理である
が、それらの処理は労力を要ししかも生産性が低い。更
には、これらの方法は環境汚染の原因となっている。

最近では、その他の処理方法も行われている。

公知の技術として、被処理部品を真空室内で２つの電極
の間に置き、それらの電極同士の間にグロー放電を行う
部品処理方法がある（SU,A,322420,Cl.C23C）。この方
法では、生成物には、グロー放電の中でイオン衝撃を与
えて、その表面を浄化かつ活性化する。

上記方法は部品表面の均一浄化を特徴とするが、その生
産性はグロー放電の中での材料の微粒化が低速であるた
めに極めて不十分である。更には、この技法では微細な
バリを除去することができない。

別の公知技術として、金属部品の表面をアーク浄化する
方法と、この方法を実施する装置がある（SU,A,935141,
B08B）。この技術においては、金属部品を室内に入れ、
その部品表面に、ガス圧力10²〜10⁴の下でアーク放電を
作用させる。被浄化表面にパルス・レート10〜100Hz、
個別パルス・エネルギー0.5〜60Jのパルス状のアーク放
電を浴びせる。

浄のパルス状のアーク放電を使用すれば、浄化工程を強
化するように個別パルスのパルス・レートおよびエネル
ギーを変えることによって部品の被浄化表面の温度を制
御できる。

しかし、このアーク浄化方法では、部品の表面の所定部
域内においてパルス状放電スポットの位置を制御するの
が困難であるために全表面部域にわたって部品を均一処
理することができない。このため、部品の浄化されない
部分や不均一加熱が生じる。この方法を実施するには複
雑な装置が必要である。

また別の公知技術として、アーク処理、好ましくは、部
品、例えば管の内面を浄化する方法があり（SU,A,95238
8,B08B）、この方法では、部品と電極とを電源に接続
し、媒体圧力100〜500Paの下で被処理部品と電極との間
にアーク放電を行う。次に電極を部品に対して移動させ
て、陰極として作用する被処理部品の表面に沿ってアー
ク放電のプラズマを移動させる。

上記方法を実施する装置は、ホルダーに取付けられか
つ、片方の線が被浄化管に接続されている電源の他方の
線に、給電部材によって接続されている電極と、アーク
励起系統と、電極を往復移動させる機構と、批浄化管の
内部空間をシールしかつ真空化する系統とから構成され
ている。

しかしながら、これらの方法と装置を使用する場合、処
理帯域における媒体圧力は少なくとも100Paでなければ
ならず、また残留ガスが、部品の、アーク放電によって
加熱処理される表面と反応する。この結果、上記表面の
すでに浄化された処理部品が酸化してしまう。

物理的観点から、可動電極スポットはそのような圧力の
下では形成されず、また大量の放電が発生して、その放
電の中で放出される電力の大部分が部品と電極の加熱に
消費されてしまう。結果的には、アーク放電の中で放出
される電力のほんのわずかの部分が有効な結果をもたら
す、すなわち部品表面を浄化するのに使用されるだけで
ある。大量の放電が発生するためにプラズマが生じて、
そのプラズマに、特に、電極ホルダーや、管の内部をシ
ールする系統の下で、接触する装置部品にプラズマが作
用して、それら部品の有効寿命が短くなってしまう。

そうした圧力の下で部品へ放出されるエネルギーの密度
は低いため、部品表面から除去できる酸化膜はわずか
（数μｍ）であり、この方法では厚い（深い）酸化膜や
スケールは除去できない。

従来技術を実施するには、場合のいかんを問わず、可動
電極を有する複雑な装置を使用することが必要となり、
この装置は多くの用途に適合するものでなく、特に、寸
法が有限の単純な部品を処理する場合には、それが言え
る。

以上、特に部品のアーク浄化のために提案された公知の
方法および装置の欠点について述べた。加熱、溶接、切
断等のアーク真空処理の分野における公知技術も同様な
欠点を有するが、それらについてはここでは述べない。

本発明の目的の１つは、部品をアーク処理する方法であ
って、部品の表面全体にわたるプラズマの所定分配を行
う工程段階を選択することによって部品の所望処理品
質、高い生産性および処理の生態学的安全性の確保する
ことのできる方法を提供することにある。また本発明の
別の目的は、上記方法を実施する装置を提供しかつ本発
明の利点を最良の形態で達成するように装置の構成部分
を最適構成することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

上記目的を達成するための本発明の部品アーク処理方法
は、被処理部品と少なくとも１つの電極とを電源に接続
し、被処理部品と電極との間に、大気圧以下の媒体圧力
の下でアーク放電して、少なくとも陰極に沿って移動す
るプラズマを発生させるが、上記工程を10Pa以下の媒体
圧力の下で実施し、アーク放電をアーク電圧電流特性の
垂下部分のモードで行い、および／または、垂下する外
部電圧電流特性をもった電源を使用し、アーク発生時
に、ゼロに等しいあるいはゼロに近い電界の電位差を、
部品の少なくとも処理帯域の表面に、および／または少
なくとも１つの電極の作用面に発生させ、そしてアーク
・プラズマの移動部域を部品の処理帯域および／または
上記電極表面に限定することを特徴とする。

媒体圧力を10Pa以下とすれば、アークの電極スポットは
部品および電極の表面全体にわたって自然に移動し得、
またアーク放電を電圧電流特性の垂下部分のモードで行
えば、あるいはこれと同じであるが、垂下する外部電圧
電流特性を持った電源を使用すれば、電極スポットの移
動性が実質的に高くなり、このことは実験で証明されて
いる。ゼロに等しいあるいはゼロに近い電界の電位差が
部品の処理帯域の表面にまた／あるいは電極の作用面に
生じると、アークの電極スポットは対応の表面の全部域
において最も生じやすくなる。従って、電極スポットの
移動部域が上記表面に限定されると、アークによる部品
の十分な均一処理、特に浄化、を最少の電極侵食で得る
ことができる。なお、媒体圧力を低くすれば、部品の処
理表面の酸化がなくなる。有限寸法の部品を処理する場
合には、処理工程全体にわたって部品を移動させずに済
む。

更に、上記目的を達成するための本発明の別の部品アー
ク処理方法は、被処理部品と少なくとも１つの電極とを
電源に接続し、被処理部品と少なくとも１つの電極との
間に、大気圧以下の媒体圧力の下でアーク放電して、少
なくとも陰極側にプラズマを発生させるが、上記工程を
10Pa以下の媒体圧力の下で実施し、アーク放電をアーク
の電圧電流特性の垂下部分のモードで行い、および／ま
たは、垂下する外部電圧電流特性をもった電源を使用
し、ゼロ以外の電界の電位差を部品の表面および／少な
くとも１つの電極の表面に発生させ、最低電位の部分を
被処理部品の表面および／または電極の表面に沿って、
あらかじめ設定したプログラムに従って移動させ、そし
てプラズマ移動部域を部品および／または電極の表面に
限定することを特徴とする。

本発明の方法の上記実施においては、アークの電極スッ
トは両極端の電位値の上記部域に追従して移動して、あ
らかじめ設定したプログラムに従って部品を処理するこ
とができる。

好ましくは、アークの電極スットの位置する帯域から離
れた部品および／または電極の部分へ給電することによ
って電界の電位差を発生させ、電界の最高および／また
は最低電位の部域を、部品および／または電極上の給電
帯域の位置を変えることによって移動させる。

この方法では、エネルギー・コストを追加せずに電極ス
ポットを部品に対して移動させることができる。

細長い部品、例えば圧延品、を処理する場合には、好ま
しくは、被処理部品を少なくとも１つの電極に対して移
動させる、あるいは少なくとも１つの電極を部品に対し
て移動させる。

この移動によってそのような部品の全表面を均一に処理
することができる。

また、上記目的を達成するための本発明の更に別の部品
アーク処理方法は、被処理部品と少なくとも１つの電極
とを電源に接続し、被処理部品と少なくとも１つの電極
との間に、大気圧以下の媒体圧力の下でアーク放電し
て、少なくとも陰極に沿って移動するプラズマを発生さ
せるが、上記工程を10Pa以下の媒体圧力の下で実施し、
アーク放電をアークの電圧電流特性の垂下部分のモード
で行い、および／または、垂下する外部電圧電流特性を
もった電源を使用し、被処理部品と少なくとも１つの電
極との間の空間におけるアーク放電部域を確実に圧縮す
る、あるいはその空間に部分的に限定し、このアーク放
電部域を部品に対して移動させ、よび／または部品をそ
のアーク放電部域に対して移動させることを特徴とす
る。

上記実施例において、アーク電極スポットは部品表面に
沿べて移動して上記のアーク放電部域に追従し、部品の
所望処理を得ることができる。

好ましくは、アーク励起帯域とは反対側の、放電がそこ
に限定された部域において部品へ電流を与える。

こうして、アーク電極スポットを電源帯域に向かって部
品に沿って移動させるが、アーク電極スポットの移動は
限定されているので、アーク放電をそこに限定した部域
の境界においてそれらスポットが集中させられ、また被
処理部品と、アーク放電がそこに限定されている上記部
域との相対的移動の際に、部品の所望表面の、それらの
スポットによる所望の処理が得られる。

また好ましくは、少なくとも２つの電極を使用する場
合、少なくとも片方の電極の回路においては、あらかじ
め設定されたプログラムに従って電流値を限定するある
いは電流を遮断し、他方の電極の回路において電流を変
えないままにする、あるいは増大させる。

こうして放電ギャップにおいて生じる電界の向きの変化
により、可動電極を使用しなくても部品に沿って電極ス
ポットを相応の指向移動させて、あらかじめ設定したプ
ログラムに従って部品を処理することができる。

被処理部品は電源の負または正の端子のどちらに接続し
ても良い。前者の場合の部品は部品を浄化、スケール除
去、バリ取り、その材料の気化に最も好適でであり、後
者の場合の研磨、加熱、溶接および切断に最も適してい
る。

また好ましくは、アーク浄化の際のアーク電流値や処理
時間は、所定エネルギー消費が0.1〜0.8kW−h/m²μｍの
範囲内となるようにすることである。

上記条件で、被処理部品の著しい侵食を伴なわずにしか
も十分高い工程生産性を以って被処理表面からスケール
を完全に除去することができる。

また本発明の別の目的である、上記の部品のアーク処理
方法を実施する装置は、ホルダーに取付けられかつ、片
方の線が被処理部品に接続されている電源の他方の線
に、給電部材によって接続されている少なくとも１つの
電極と、アーク励起系統と有しており、更には、電源に
電気的に接続されていて、アーク発生の際に、ゼロに等
しいかあるいはゼロに近い電界の電位差を、部品の処理
帯域の少なくとも表面および／または少なくとも１つの
電極の作用面において発生させる少なくとも１つの手段
と、部品の処理帯域および／または少なくとも１つの電
極の作用面へアーク放電プラズマの移動を限定する手段
とを有していることを特徴とする。

本発明の装置において、ゼロに等しいかあるいはゼロに
近い電界の電位を発生させる上記手段およびアーク・プ
ラズマの移動を限定する手段を設けることによって、部
品の処理帯域および／または電極の作用面の全部域にお
ける電極スポットの発生を実質的に等しくし、また部品
および／または電極の表面のその他の部域への上記スポ
ットの移動を制御することによって、電極の侵食を最も
少なくしながら部品の選択した帯域をアークで十分均一
に処理することができる。

部品の処理帯域の少なくとも表面においてゼロに等しい
あるいはゼロに近い電界の電位差をアーク発生の際に生
じさせる上記手段は、処理帯域と対称的に部品に接続さ
れ、互いに電気的に接続されまた電源の線の片方に接続
された少なくとも２つの給電部材の形のものでよく、ま
た少なくとも１つの電極の作用面においてゼロ等しいあ
るいはゼロに近い電位差をアーク発生の際に生じさせる
上記手段は、部品の処理帯域あるいは電極の作用面と対
称的に電極に接続され、互いに電気的に接続され、また
電源の、部品の給電部材が接続している線とは反対側の
線に接続された少なくとも１つの給電部材の形のもので
よい。

上記手段のこの構成はその簡単な構成の故に実際面では
最も容易に実施できる。

装置に少なくとも２つの電極を設ける場合は、好ましく
はそれらの電極を処理帯域と対称的に位置付ける。

これによって被処理部品の非対称的な侵食が回避され
る。

また好ましくは、装置に少なくとも２つの電極を設ける
場合、それら電極を互いに他に対して移動自在取付け
る。

これによって、処理帯域の幅を制御することができる。

アーク処理を行う、特に回転体の形をした部品を浄化す
る場合、好ましくは、電極の形を、被処理部品をその中
に受容する同軸孔を有する同軸取り付けされた円錐台と
し、それらの小さい方の底を互いに向き合わせ、母線と
高さとで規定される角度を35゜〜85゜の範囲とする。

電極の上記構成の故に、被浄化部品の侵食生成物は放電
ギャップの部域から実際上完全に除去され、またこれら
の生成物のほんのわずかな部分が電極の作用面に沈着す
るだけなので装置の高い信頼性と長い有効寿命が保証さ
れる。35゜〜85゜の範囲の円錐台の母線と高さとで規定
される角度の決定は経験的に行なう。35゜以下の角度で
は、アーク発生の安定性が損なわれ、また85゜以上の角
度では、侵食生成物の大部分が電極に沈着して装置の急
速な誤動作を結果することになる。

上記給電部材を円錐台の大き方の底に隣接した部位で電
極に接続する。更には、給電部材を電極の片方に、給電
部材同士の距離の1/2のところでもう一方の電極に向か
ってオフセットさせて、接続する。

給電部材の上記接続によって陰極のアーク・スポットを
被処理部品の周囲に沿ってジグザグ移動させることがで
きるので処理の均一性を高めるとともに同部品の浄化の
際の部品の融着の可能性を低下させることができる。

アーク処理を実施する、特に圧延品のアーク処理を実施
する場合には、好ましくは、電極を、互いに向き合った
面同士の傾斜角度を35゜〜85゜として少なくとも１対の
鏡面平行なプリズムの形とする。円錐台の形の電極の上
記実施例と同様に、この構成によれば、被浄化部品から
の侵食生成物の大部分が放電ギャップから除去されるの
で装置の信頼性を高め有効寿命を延長することができ
る。この角度の35゜〜85゜の範囲は上記のようにして選
んだ。

また処理を実施する、特に圧延品を浄化する場合には、
好ましくは、少なくとも１対の鏡面平行プリズムの形の
電極を圧延品の軸線と対称的にかつその軸と平行に取付
け、また少なくとも２対の鏡面平行プリズムを設ける場
合には、好ましくはそれらのプリズムを条帯品の移動路
に沿って位置付ける。

これによって被浄化条帯品の広い表面部域を均一に浄化
し、工程の生産性を高めることができる。

特定の応用面においては、好ましくは、電極と互いに他
に対して取付けて各アーク放電の処理帯域を少なくとも
他の１つの放電処理帯域で覆われるようする。

これによって部品を一度に複数のアークで均一に処理で
きるので、これに相応して工程の生産性を高めることが
できる。

なお、圧延条帯品を処理する場合には、好ましくは装置
に、ホルダーに取付けた少なくとも２対の同一電極を設
け、それらの電極を好ましくは、圧延品の被処理帯域の
中央を実質的に通って圧延品の移動方向に対して直角を
放す平面と対称的に対配置で設ける。

上記の装置構成によって、圧延条帯品の移動時にアーク
放電よって処理される表面の平行性および連続性の故に
所望の速度でその圧延条帯品のど部位でも浄化すること
ができる。

また好ましくは、装置には圧延品の反対側の主電極と対
称的に取付けた補助電極を設ける。

これによって条帯品の二面処理を同時に行うことができ
る。

さらに好ましくは、装置が少なくとも２つの電極を有す
る場合、装置にはそれらの電極の給電部材を切り替え、
少なくとも一方の電極を電源に常時接続することのでき
るスイッチを設ける。

上記スイッチは、アークを中断することなく放電ギャッ
プにおける電界の方向を逆転して、電極を移動させるこ
となく部品に沿ってアークの電極スポットの指向移動を
得るのに使用する。

上記目的を達成する本発明の、上記部品のアーク処理方
法を実施する別の装置は、ホルダーに取付けられかつ、
片方の線が被処理部品に接続されている電源の他方の線
に、給電部材によって接続されている少なくとも１つの
電極と、アーク励起系統と有しており、更には、電源に
電気的に接続されていて、アーク発生の際に、部品およ
び／または少なくとも１つの電極の表面に、その表面の
他の部分の電位より高いおよび／または低い電位の部域
を生じさせそしてこれらの部域を上記表面に沿って移動
させる少なくとも１つの手段と、部品の処理帯域および
／または少なくとも１つの電極の作用面へアーク放電プ
ラズマの移動を限定する手段とを有していることを特徴
とする。

部品および／または電極の表面において、他の面の電位
よりも高いおよび／または低い電位の部域を、アーク発
生の際に生じさせまたそれらの部域を上記表面に沿って
移動させる上記手段と、またアークのプラズマの移動を
限定する手段とを本発明の装置に設けることによって、
上記部域に追従してアークの電極スポットの極端電位を
移動させることができるとともに、部品および／または
電極のその他の部域への上記スポットの移動をなくして
選択された部品帯域を、あらかじめ設定されたプログラ
に従って処理することができる。

好ましくは、アーク発生の際に、部品の表面に、より高
いおよび／またはより低い電位を持った部域を生じさせ
また上記表面に沿って上記部域を移動させる手段を、部
品の相異なった部分に接続された少なくとも２つの給電
部材と、部品と電源とを常時接続させる、それらの給電
部材のスイッチで構成する。

また、アーク発生の際に、少なくとも１つの電極の表面
に、より高いおよび／またはより低い電位を持った部域
を生じさせまた上記表面に沿って上記部域を移動させる
手段を、電極の相異なった部分に接続された少なくとも
２つの給電部材と、電極と電源とを常時接続させる、そ
れらの給電部材のスイッチで構成しても良い。

上記手段の上記構成は極めて簡単であり、電極スポット
を移動させるのに追加のエネルギー・コストを要しな
い。

好ましくは、給電部材を、部品の処理帯域および／また
は電極の作用面と対称的に部品および／または電極に接
続する。

このような給電部材を同一レートで切り替えると、アー
ク・スポットを部品の処理帯域および／または電極の作
用面に沿って均一かつ指向的に移動させて、部品をアー
ク放電で均一処理することができる。

上記給電部材スイッチは、変圧器と整流器および交流電
源で構成しても良く、この場合、それらの変圧器と整流
器を給電部材と、電源の対応線をその中間タップに接続
した、変圧器の二次側の端末線との間に接続し、また交
流電源を変圧器の一次側に接続する。

このスイッチの動作時に、上記の整流器は交流電圧の対
応半周期で交互に導通して、電気回路を開路しなくとも
給電部材を自動的に電子切り替えすることができる。上
記スイッチは好ましくは、標準的な直流電源、例えば溶
接用整流変換器と組合わせて使用する。

電極と部品とを多相交流電源あるいは多相交流変換器に
接続しても良く、またこの場合の給電部材の個数を上記
多相交流電源あるいは多相交流変換器の相数またはその
倍数と等しくし、給電部材スイッチを、上記多相交流電
源または多相交流変換器の各出力線と少なくとも１つの
給電部材との間に接続した整流器で構成する。

この接続によって、交流の整流および、電気回路を開路
せずに給電部材の自動電子切り替えの両方に上記整流器
を使用して、給電部材の所望切り替えを行なうだけでな
く、電気回路の構成部分の個数を減らすとともに装置の
動作信頼性を高めることできる。

装置の給電部材個数が交流多相電源または多相交流変換
器の相数の倍数である場合、好ましくは、それらの給電
部材をグループで接続し、それらのグループの個数を上
記交流多相電源または多相交流変換器の相数と等しく
し、各グループの給電部材を部品の処理帯域および／ま
たは電極の作用面に沿って分布させる。

給電部材の上記接続によって、同時に切り替えられる電
極または部品（または電極）の個数を数倍増して、被処
理部品の処理帯域のサイズを数分の一にすることができ
る。

装置が少なくとも３つ以上の給電部材を有する場合、好
ましくは、それらの給電部材を部品の処理面に対してあ
るいは電極の作用面に沿って、これらの給電部材に接続
した多相交流電源または多相交流変換器の出力線におけ
る昇圧の順序に対応する順序で位置付ける。

これによって、部品（電極）の１つの給電帯域から他方
の給電帯域あるいは１つに電極から別の電極へ電極スポ
ットを徐々に移動する条件が得られ、多相交流電源によ
って設定された座標変動プログラムに従って部品を処理
することができる。

本発明の各種実施例において、部品または電極を多相交
流電源あるいは多相交流変換器の中性点またはその出力
線のいずれかへ、主整流器とは反対に接続された補助整
流器を通じて接続しても良い。

上記の電源あるいは変換器の中性点に電極を接続する実
施例はより簡単であるが、それらを補助整流器を通じて
出力線に接続する実施例では放電電流の変動を小さくし
て、アークの安定性を高めることができる。これらの選
択事項の選択は特定の応用例によって決める。

好ましくは、部品の処理帯域および／または少なくとも
１つの電極の作用面へのアーク放電プラズマ移動を限定
する手段を、電気回路から絶縁され、部品および／ある
いは電極から離して位置付けられ、また処理する必要の
ない部品部分および／または電極の非作用面を保護する
スクリーンの形とし、少なくとも、部品の処理帯域およ
び／または電極の作用面の直ぐ近くのスクリーン部分を
耐熱材料で作るあるいは確実に冷却する。

上記手段のこの構成は極めて簡単であるとともに、機能
的観点から見て極めて効率的であるので本発明の実施に
好適である。

本発明の特定応用例では、上記スクリーンの形状および
位置は変更可能である。従って、回転体形状の部品を処
理する、あるいは電極の形状が同軸孔を有する円錐台で
ある場合には、スクリーンを好ましくはそれらの孔の中
に取付ける。圧延条帯品を二面処理する場合であれば、
好ましくは、スクリーンを被処理圧延条帯品のどちらか
の側において電極の間に位置付け、スクリーンを電極と
被処理圧延品の表面と間の空間に取付ける。

スクリーンの上記位置によって装置は上記のような応用
例において最良の性能を発揮する。

また、上記目的を達成する本発明の、上記部品のアーク
処理方法を実施する更に別の装置は、ホルダーに取付け
られかつ，片方の線が少なくとも１つの他の給電部材に
よって被処理部品に接続されている電源または多相交流
変換器の他方の線に、給電部材によって接続されている
少なくとも１つの電極と、アーク励起系統と有してお
り、更には、被処理部品と電極との間の空間におけるア
ーク放電部域を圧縮または部分的に限定する手段と、部
品と、上記の、アーク放電部域を圧縮または部分的に限
定する手段とを相対的に移動させる機構とを有している
ことを特徴とする。

被処理部品と電極との間の空間に置けるアーク放電部域
を圧縮または部分的に限定する上記手段と、部品とこの
手段とを相対的に移動させる上記機構との設置により、
電極スポットを部品に沿って移動させてアークの圧縮ま
たは部分的限定部域に追従することによって部品の所望
処理を、あらかじめ設定したプログラムに従って行うこ
とができる。

好ましくは、被処理部品と電極との間の空間におけるア
ーク放電の部域を圧縮する上記手段を、電極と部品との
間に位置付けられておりまた、被処理部品の部域に対応
した開口を有するスクリーンで構成する。

装置のこの構成は極めて簡単であり、容易に実施でき
る。

好ましくは、給電部材を励起帯域とは反対の側で部品に
接続し、また被処理部品と少なくとも１つの電極との間
の空間に置けるアーク放電の部域を部分的に限定する手
段を、電極と被処理部品との間に位置付けられて処理帯
域と給電部材との間の部品部分を覆うようにしたスクリ
ーンの形とするあるいはそれで構成する。

こうして、アークの電極スポットを部品に沿って給電部
材に向かって移動させ、スクリーンの境界の近傍に集中
させ、被処理部品とスクリーンとの相対移動の際に、そ
れらのスポットで部品の所望面を初期通り処理する。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って、本発明の実施例を詳細に説明
する。

本発明の第１実施例による，部品のアーク処理方法で
は、被処理部品１（第１図）を真空室（図示せず）、そ
の部品１とこの部品を取り囲む少なくとも１つの電極と
を電源３に接続する。10Pa以下の媒体圧力の下で部品１
と電極２との間で、アーク外部電圧電流特性の垂下部分
のモードであるいは、これと同じであるが、垂下する外
部電圧電流特性を持った電源３を使用してアーク放電を
励起する。アーク励起は、少量のプラズマを電極間ギャ
ップに注入して部品１と電極２との間に導電路を形成す
る、例えば、電極２と抵抗５によって限流される補助点
弧電極４との接続を断路することによって行う。アーク
発生モードの設定は放電電流を、例えば安定抵抗６によ
って制御することによって行う。

アーク発生の際に、ゼロに等しいあるいはゼロに近い電
界の電位差が部品１の処理帯域および電極２の作用面に
生じる。これは、部品１にその処理帯域と対称的に接続
され、互いに電気的に接続されかつ電源３の片方の線に
接続された２つの給電部材８によって部品１と電源３に
接続し、また同様に対称的に接続した給電部材9,10によ
って電極２と電源３に接続することにによって得ること
ができる。

更には、アーク・プラズマの移動部域を、例えばスクリ
ーン11,12によって部品１の処理帯域に、また例えばス
クリーン13によって電極２の作用面にそれぞれ限定す
る。

電極、特に、純粋な真空の放電等の、アークを発生する
陰極スポット、は部品１および電極２の表面に沿って自
然に連続移動し、その電圧電流特性の垂下部分のモード
でアークを励起すれば、あるいは垂下する外部特性を持
った電源３によって放電を行えば、スポットの移動性が
実質的に高められる。低圧アークの場合には最も望まし
くないことの多い、上記現象を本発明の方法において用
いて有用な結果、すなわち、部品表面の均一あるいはそ
の他のプログラム通りの処理を得ることができる。

本発明の方法の上記実施例においては、ゼロに近い電界
の電位差を上記表面に生じさせるので、スクリーン11,1
2によって規定された部品１の処理帯域の全部域におい
て実質的に等しくアークの電極スポットを発生させるこ
とができる。電極スポットは帯域の全表面に沿って無秩
序に移動しその表面を均一に処理することができる。

本発明の方法の実施例はこれを実施する装置の極度の簡
単さを特長としており、電極２を真空室の内面の形にし
ても良い。しかしながら、この実施例を使用する場合、
高い均一性の処理は全部が全部の場合に得ることができ
るとは限らず、一般的には部品が非磁性材料で作られて
いてそれらの部品が処理帯域の近傍に対称的に位置付け
た場合にその高い処理均一性が得られることを念頭に置
くことが必要である。本方法の上記実施例の特別の応用
例におては、ゼロに等しいかあるいはゼロに近い電界の
電位差を、上記と同様に部品１の処理帯域の表面および
電極２の作用面に同時、あるいは特定応用例に応じて、
部品１の表面または電極２作用面にのみ生じさせること
が必要である。

本発明の方法の上記第１実施例で所望の均一性の処理を
何らかの理由で得ることができない、あるいはその反対
に、部品の相異なった部分を相異なった方法で処理しな
ければならない場合、以下に述べるこの方法のその他の
実施例を使用することができる。

本発明の第２実施例による部品のアーク処理方法の、上
記第１実施例の方法との違いは、アーク発生の際に、部
品14（第２図）の表面にゼロ以外の電界電位差を生じさ
せ、最高あるいは最低電位の部域をアーク処理の極性に
応じて、あらかじめ設定したプログラムに従って指向的
に移動させることである。なお、アークの電極スポット
は指向的に移動して部品14の表面に沿って極端な電位値
の部域に追従し、予め設定したプログラムに従って部品
14を処理し、また全内表面にわたって放電が十分均一に
それに沿って分配される真空室のケーシング15を電極
（陰極）として使用する。

本発明の方法の第２実施例の別の応用例が、上記の例と
異なっている点は、アーク発生の際に、少なくとも１つ
の電極16（第３図、第４図）の表面にゼロ以外の電界電
位差を生じさせ、最高あるいは最低電位の部域をアーク
処理の極性に応じて、予め設定したプログラムに従って
指向的に移動させることである。なお、アークの電極ス
ポットは指向的に移動して電極16（第３図、第４図）の
表面に沿って極端電位値の部域に追従し、また部品17の
処理帯域の表面は、特定応用例に応じて、プラズマ霧に
よって十分均一に囲まれるあるいはアーク電極スポット
が処理帯域の表面に沿って指向的に移動して、電極16に
沿って移動する電極スポットに追従する。

アーク処理方法の第２実施例の上記例を組み合わせるこ
とも可能であり、この場合、アーク発生の際に、電極お
よび部品の両方の表面の極端電位の部域を移動させて上
記両表面上でアークの電極スポットを確実に移動させ
る。実際には、この方法を使用できるのは極めて稀であ
り、その理由は、この方法を実施するにはより複雑な装
置が必要であることにある。

上記のように、最も好ましくは、アークの電極スポット
が位置する帯域からは遠い、部品14（第２図）または電
極16（第３図、第４図）の部域へ給電することによって
電界の電位差を得、最高および／または最低の電界電位
差の部域の移動を、例えば、部品14（第２図）または電
極16（第３図、第４図）の相異なった部分に接続した給
電部材18,19,20（第２図、第３図）および部14（第２
図）と一方では電極16との間、またもう一方では部品14
と電源３（第２図、第３図、第４図）とを常時接続させ
ることのできる、上記給電部材のスイッチ21（第２図、
第３図）（図示の簡略を期して電磁接点式のスイッチを
ここに示すが、以下に述べるように信頼性の高い電子ス
イッチを用いることもできる）とによって部品14（第２
図）あるいは電極16（第３図、第４図）の給電帯域の位
置を変えることによって行う。

アークの電極スポットを移動させる電極電位値の部域を
生させかつ移動させる上記段階は下記通りである。アー
クの電極スポットのある帯域から離れた部品14（第２
図）あるいは電極16（第３図、第４図）の部域へ給電す
ると電流が部品14（第２図）または電極16（第３図、第
４図）に流れ、これによってそれらの表面における電荷
の平衡分布が破れ、電界強度の正接成分が生じる。部品
14（第２図）あるいは電極16（第３図、第４図）の表面
上の、上記の結果として生じた電界およびそれらの部品
または電極に流れる電流の磁界がアーク放電の電極スポ
ットに作用して、そのスポットを、アーク処理の極性に
応じて、最高および最低の電位の部域に向かって移動さ
せる。ここで、給電部材18,19,20（第２図、第３図、第
４図）が、電気回路を開路することなく、スイッチ21に
よって切り替えられると部品14（第２図）または電極16
（第２図、第３図、第４図）上の給電帯域の位置が変え
られると、極端電位値の部域が部品および電極の上で移
動し、これに放電電極スポットが追従する。応用例に応
じて、給電部材18,19,20の各々を付勢する時間は同じあ
るいは異ならせて、予め設定したプログラムに従って部
品14（第２図）または17（第４図）を処理するように同
じもしくは違わせても良い。

本発明の両方の上記の両方の実施例は細長い部品を処理
するのに用いることもできる。この目的では、部品１
（第１図）または17（第３図、第４図）を電極２あるい
は16（第３図、第４図）とそれぞれ相対的に移動させ、
および／または電極２（第１図）あるいは16（第３図、
第４図）を部品１（第１図）あるいは17（第４図）とそ
れぞれ相対的に移動させて細長い部品をその全長にわた
って均一またはその他の態様で移動、プログラムされた
アーク溶接する。

本発明の方法の第３実施例が、上記実施例と異なってい
る点は、被処理部品22（第５図）と電極23（いわゆる
「放電カラム」）との間の空間においてアーク放電プラ
ズマが占める部域は、好ましくは、電極23と部品22との
間に設けられかつ、部品22の処理帯域26に対応した開口
25を持ったスクリーン24からなる、上記のアーク放電部
域を圧縮する手段によって確実に移動させ、また、この
場合は上記スクリーン24に接続した相対移動機構27によ
って上記アーク部域を部品22に対して、また／あるいは
部品22を上記部域に対して移動させることである。

このアーク処理段階では基本的には、アークの電極スポ
ットが電極23から部品22へのまたスクリーン24の開口25
への最短距離に対応した部品22の処理帯域26のの限度を
越えて移動すると、放電カラムの長さが増し、その結
果、その抵抗が増大しまたアーク発生の条件が損なわれ
る。こうして電極スポットは部分26へ戻るか消滅するか
のいずれかとなる。後者の場合、アークの新しい電極ス
ポットが、利用できる電極スポットを分割することによ
って形成される。機構27によるスクリーン24と部品22と
の相対移動の際、電極23から部品22への最短距離に対応
する帯域26が部品22に沿って移動する。他方、上記の理
由で、電極スポットがこの部分に発生する可能性がかな
り高いので、それらの電極スポットは移動してその部分
に追従し、機構27によって設定されたプログラムに従っ
て部品22をアーク処理することになる。

部品と電極との間の空間におけるアーク放電部域の部分
的限定の例を第３図、第４図および第６図、第７図に示
す。この例においてその限定を行うのは、電極16と部品
17との間に位置付けられて、あるいは部域29,30,31（第
６図、第７図）と部品との間に位置付けられて、部品の
処理帯域と給電部材32との間の、その部品部分を覆うス
クリーン28（第４図）あるいは28′（第７図）によって
行われ、アーク励起側とは反対側の部品17へ給電され
る。アークの電極スポットは部品17に沿って給電部材32
に向って移動し、スクリーン28,28′の境界の近傍に集
中し、また部品17、スクリーン28および電極15（第４
図）あるいはスクリーン28′、電極29,30,31（第６図、
第７図）の相対移動の場合、上記スポットによって部品
17の所望表面が必要に応じて処理される。

本方法において使用するアーク電極スポットを確実に移
動させる別の方法では、少なくとも２つの電極を使用す
る場合、電流値はより低くし、あるいは電流を少なくと
も片方の電極の回路における予め設定されたプログラム
に従って遮断され、それらの電極回路における電流を変
えないでおくあるいは大きくする。電流は、上記部域2
9,30,31（第６図）の給電部材33,34,35のスイッチ21に
よって電極29,30,31の回路においては上記のように遮断
することができるが、上記電極29,30,31の回路において
は電極を給電部材33,34,35と直列接続された抵抗（図示
せず）によって最も簡単な方法で増大させることができ
る。

電極29,30,31の回路における電流の上記のような遮断あ
るいは変動で、放電ギャップにおける電界の方向が逆転
されて部品17に沿った電極スポットの指向的移動（ある
いは第６図、第７図に示す例においてスクリーン28′に
隣接した帯域における部品17の周囲に沿った上記スポッ
トの回転）を生じさせる。

本発明の方法を実施する上記の例においては、被処理部
品は、第２図および第６図、第７図に示す例を除き、電
源３の負または正端子のいずれかに接続でき、この例に
おいては、好ましくは、部品14（第２図）または部品17
の電源３の負端子に接続する。これは、逆極性では、電
極として機能する、真空室のケーシングが陰極スポット
の作用で侵食されるためであり、また第６図、第７図に
示す例においては、電極29,30,31のスイッチングの際に
アーク・ブレークが生じ、そのアーク・ブレークの発生
可能性がスイッチング・レートが高くなるにつれて高く
なるが、これはアーク陰極スポットが、切替えられた電
極29,30,31に生じる時間がないためであって、このスポ
ットが放電発生の決め手となる。

上記のように、部品の負極性は部品の浄化、スケール除
去およびバリ取り、また部品の材料の気化に使用するの
が好ましく、また部品の正極性は部品の加熱、溶接、切
断、および研磨に使用するのが好ましい。

アーク浄化行程では基本的には、アーク陰極スポットを
被処理部品の表面に沿って移動させ、スポット部域の温
度を3000〜5000℃とする。陰極スポットに移動速度は部
品表面のスケール種類や汚れ程度によって決まるが10^-2
〜10²m/sであり、陰極スポットが、移動するにつれて、
スケールを除去するとともに気化させて部品表面を浄化
する。部品表面のバリ取りや小さな凹凸の除去も同様に
行われる。

上記もしくは下記の例のいずれかに述べるようにアーク
浄化を行う場合、好ましくは、処理の際のアーク電流や
処理時間を、特定のエネルギー消費が0.1〜0.8kW−h/m²
μｍの範囲内となるレベルに維持して、被処理部品の目
立った侵食が無くかつ工程の生産性が十分高く被浄化表
面からスケールを完全除去する。

材料をアーク気化する工程では基本的には、真空アーク
の陰極スポットにプラズマ噴流を発生させる。アーク浄
化とは異り、この工程におけるアーク陰極スポットは被
気化材料からなる陰極の清潔な表面に沿って移動し、そ
して電極の侵食によって、放電を点弧するのに必要な媒
体が生成される。その結果生じた金属プラズマ流を、そ
こで濃縮してコーティングを形成する基板に向わせる。

代表的なコーティング形成レート10^-2〜５×10^-1μm/s
で、本発明の方法では、20〜100％（陰極の材料によっ
て決まる）の高イオン化度の蒸気を生じさせることがで
き、そしてイオンのエネルギーを10〜100eVとして、こ
れによって、従来の熱気化や陰極スパッタリング方法と
比較してより高いコーチィング粘着性を得ることができ
る。金属および合金の両方からなるコーティングを形成
することができ、また試薬ガス（窒素、メタン等）を供
給することによって、直接的な合成プラズマ化学反応を
用いて複雑な構成の層を形成することができる。

本発明による方法を用いた部品の溶接および切断の際に
起こる工程はシールド・アーク溶接および切断の際に起
こる工程と同様である。それらの違いは、アーク電極ス
ポットの移動を、従来の方法におけるように電極を移動
させるのではなく上記技法を用いて行うことである。本
発明の方法の利点は、部品の処理を真空中で行って部品
の白熱材料の媒体との反応を完全に回避することがで
き、こうして、チタンおよびその合金等の活性材料で作
った部品の処理（溶接）品位を高めることができる。

本発明の方法の上記実施例を実施する装置の特定実施例
を以下に説明する。

アーク処理装置、好ましくは、細長い部品、例えば、棒
をアーク処理する装置は、被処理部品１を受容する同軸
孔を有する少なくとも２つの同軸取付けされ、かつ確実
に冷却される電極36,37（第８図）を含む。電極36,37は
短い底同士を互いに向き合わせた円錐台の形とし、それ
らの円錐台の母線と高さとの間に規定される角度を35゜
〜85゜としている。部品１と電極36,37との間で、電極
の上記孔の中にはスクリーン38,39をそれぞれ設ける
が、それらのスクリーンは耐熱性材料で作られ、かつ部
品１の処理面および電極36,37の作用面にアーク放電プ
ラズマの移動を限定する手段として機能するものであ
る。

上記装置はまた、アーク発生の際に、部品１の処理帯域
の表面にゼロに等しいまたはゼロに近い電界電位を発生
させる手段を含み、この手段は２つの給電部材7,8で形
成され、これら部材は処理帯域と対称的に部品１と接続
され、互いに電気的に接続され、また電源３の負端子に
接続されており、また装置は電極36,37の作用面にゼロ
に等しいあるいはゼロに近い電界電位差を生じさせる手
段をも含んでおり、この手段は給電部材40,41,42（第９
図）、43,44,45（第10図）で構成されており、これらの
給電部材は互いに電気的に接続され、電極の作用面とは
対称的に電極36,37の円錐台の長い底に接続され、また
給電部材40,41,42は第９図、第10図に示すように、給電
部材43,44,45同士の間の距離の1/2だけ電極37に向って
オフセットして電極36に接続されている。上記給電部材
40,41,42も電極36のホルダーとして作用し、給電部材4
3,44,45は電極37のホルダーとして作用する。

電極36,37（第８図）は互いに他に対して移動自在に取
り付けられており、処理帯域の幅を調整し、また部品１
は機構46によって処理の際に移動できる。真空室（図示
せず）内に取り付けられるのは、被処理部品１、電極3
6,37、点弧電極４、スクリーンの少なくとも一部であ
る。

この装置は本発明の方法の第１実施例を実施するのに使
用され、下記のように機能する。

真空室内の媒体圧力を10Pa以下にして、電極36,37（第
８図）と被処理部品１との間に点弧電極４によってアー
ク放電を行い。放電電流を安定抵抗６によって調整す
る。

浄化工程では基本的には、アークの陰極スポットを部品
１の表面に沿って移動させ、それらのスポットの温度を
3000〜5000℃という値にする。陰極スポットの移動速度
を、部品１の表面のスケールの種類や汚れの程度に応じ
て決めるが、10^-2〜10²m/sとして、それらの陰極スポッ
トを移動させながらスケールを除去しかつ気化させ、こ
うして表面を浄化する。

部品１および電極36,37へ対称的に給電することによっ
て、アーク発生の際にも、それらの表面に、ゼロに等し
いあるいはゼロに近い電界電位差を維持して、部品１の
処理帯域の、部域36,37同士の間に位置し、スクリーン3
8,39によって規定されたすべて部域において陰極スポッ
トを実質的に同じく発生させるようにしている。陰極ス
ポットは処理帯域の全表面にわたって無作為に移動して
その帯域において部品１を均一浄化する。部品１の全表
面を浄化する場合、送り機構46によって電極36,37に対
し部品を直線的に移動させる。

電極36,37の作用面が円錐形になっているために、被浄
化部品１の侵食生成物がアーク・ギャップの部域から実
質的に完全に除去され、それらの生成物のほんのわずか
の部分が電極36,37の作用面に堆積するだけなので、装
置の信頼性が高くなり、またその有効寿命が長くなる。
35゜〜85゜の円錐母線の傾斜角度の値35゜〜85゜は、侵
食生成物の陽極への堆積の可能性が低くその一方ではア
ーク発生の安定性が高い、侵食生成物の放出角度を念頭
において経験によって選択している。円錐の母線と高さ
と角度が30゜以下では、アークが破断し、またその角度
が85゜以上であれば、侵食生成物の大部分が電極36,37
に堆積するので、アーク発生の条件は変化してしまう。

経験的に発見したことであるが、第９図、第10図に示す
ように、給電部材43,44,45同士の距離1/2だけ電極37に
向ってオフセットさせて給電部材40,41,42を電極36に接
続すると、部品１の周囲に沿ってアーク陰極スポットが
ジグザグ移動し、処理の均一性を高め、その浄化の際に
ける部品の融解可能性を低くし、表面積の大きい部品、
特に綿花ハーベスターのスピンドルを処理する場合の浄
化の品位を向上させる。

アーク発生条件、電極36,37同士の距離、部品１の移動
速度を選択することによって最高の浄化品位を得ること
ができる。

12mm径の鋼棒および、外面に４列の歯列を有する630mm
長の管の形をした綿花ハーベスターのスピンドルスケー
ル除去を商業規模で実施した。アーク電極50A、被浄化
部品の移動速度30〜50mm/s、電極間距離30〜35mm条件で
良好な浄化品位が得られた。

好ましくは圧延条帯品のアーク処理装置を第11図、第12
図、第13図に示す。この装置は、ケーシング用電極48と
点弧用電極4,4′とを収容する真空室47（第11図）を含
む。上記電極48は共通ホルダー（図示せず）に剛着され
ている。真空室47の端末部分は入口閉止装置49と出口閉
止装置50とを内蔵している。

真空室47はパイプライン51によって真空系の真空ポンプ
52に接続されている。上記入口閉止装置49、出口閉止装
置50にはそれぞれ従動引張ローラ53,54が取付けられ、
電極48に対して条帯品55を（張力で）移動させるように
なっている。

装置は更には、圧延品55の処理帯域の表面にゼロに等し
かあるいはゼロに近い電界電位差を、アークの際に生じ
させる手段を含んでおり、この手段は、給電部材７′,
8′の形をしており、これらの処理帯域とは対称的に被
処理圧延品55に接続され、互いに電気的に接続されま
た、正端子が電極48に接続された電源３の負端子に接続
されている。

電極48は少なくとも１対（この実施例では４対）の鏡面
平行プリズムで構成されており、このプリズムはその面
が互いに他に他と面し、角度が35゜〜85゜に傾斜してお
り、それらの作用面が条帯品55の軸線と対称的かつ第13
図に示すようにその軸線と平行に位置付けられている。
装置において鏡面平行プリズムで構成した電極48を２対
以上使用する場合は、それらを圧延条帯品55（第12図に
示す）の移動路に沿って取り付ける。

圧延品を二面処理する必要がある場合、装置には補助電
極56（第11図、第12図、第13図）を設け、それらの電極
を圧延品55の反対側で主電極48と対称的に取付けかつ電
極48と同様に電源３に接続している。

確実に冷却されるスクリーン57はアーク放電プラズマの
移動を、圧延品55の処理帯域および電極48,56の作用面
に限定するようになっている。圧延品の二面処理の場
合、上記57は好ましくは、圧延品55（第13図）の反対側
に取り付けた電極48,56の間に置く。好ましくは、スク
リーン57を電極48,58の外小面に固定し、またそれらか
ら絶縁スリーブ58（第13図）によって絶縁する。真空室
47のケーシングの底部には、真空密封ゲート60を有する
ホッパー59を設ける。

こ装置の動作は下記の通りである。条帯品55（第11図）
を引張りローラ53,54で真空室47へ送り、電極48,56の間
の空間に張力下で位置付ける。真空室47内の圧力がパイ
プライン51を通じて真空ポンプ52によって10Pa以下に下
げられる。電源３を投入し、点弧電極4,4′により電極4
8,56と条帯品55との間にアーク放電を生じさせる。放電
を開始すると、引張りローラ53,54は真空室47の中を通
る条帯品55の移動を開始する。

本発明に係わる調査の結果、判明したところでは、スケ
ールを純金属に還元する作用が生じ、スケールの残りは
気化し、真空室の壁面に付着する。この壁面付着スケー
ルを、ブラシを用いて真空室47の底へ除去してゲート付
き特別閉止室60を有するホッパー59の中へ入れ、真空室
47の気密性を失わずに真空室の外側に移送する。放出ガ
スはポンプを継続運転して除去する。従って、円錐台形
の鏡面配置したプリズムの形をした電極48,56を設ける
ことにより、２つの問題が同時に解決される。すなわ
ち、一方では、侵食された部分がアーク発生帯域の障害
とならず、またその侵食部分が電極48,56（プリズム小
面の傾斜角度の範囲について前述した）に堆積せず、ま
たもう一方では、それらの電極によって、陰極面の近傍
に、すなわち、被浄化条帯品55上に均一電界を生じさ
せ、その表面上での陰極スポットの分布に対し、同表面
の高品位浄化をもたらす条件を得ることができる。陰極
スポットの個数は放電電流に比例するが、無限ではな
い。臨界電流とみなされ、その値が装置の構造的特徴、
圧延品の材料および媒体の圧力に応じて決まる特定の電
流では、アーク放電モードに変化が生じ、アーク放電
が、スポットが移動するアークからスポットが集中した
アークへ代り、片方あるいは両方の電極48が融解する。
この現象によって、陰極スポットの十分均一な分布を得
ることのできる、条帯品55の最大幅が限定される。圧延
品55の幅を広げると、アーク電流が大きくなるので、陰
極スポットを十分な個数だけ得ることができる。しかし
ながら、これが特定の限度内でのみ可能であり、その理
由は、臨界電流を越えた電流によって電極が融解するこ
とにある。アーク電流は、狭い条帯品55の処理を実施す
る際には不明確に下げてはならない。もしそうすると、
アークが遮断されるからである。経験上これまでに判明
したところでは、本発明の装置によって20〜100mm幅の
条帯品を完全に浄化できる。

上記の装置は真空内のアーク放電で圧延条帯品を浄化す
るのに使用でき、金属、非金属および合金の金属条帯を
処理する際に条帯品の両面を高品位かつ均一に浄化でき
るものであるが、これは電源３が独立して働くからであ
る。

真空内のアーク放電で処理した条帯品55はその外観が品
として良好である。その耐食性は高く、表面積が広くな
っており、このことがコーティング形成において特に重
要である。

100mm以上の幅の圧延品を処理（浄化）する場合、第14
図、第15図、第16図に示す装置を使用する。この装置
が、上記の装置と違っている点は、鏡面平行プリズムの
形をした電極61,62を条帯品64の移動方向と直角をなし
て、この条帯品64の処理帯域の中央を通る平面63（第16
図）と対称的に対で取り付けており、隣接電極61をアー
ク放電の各々の処理帯域を少なくとも１つの他の放電の
処理帯域で覆うように互いに他に対して取付け、スクリ
ーン65,66（第14図、第15図、第16図）を電極61,62と条
帯品64の被処理面との間の空間に中に位置付けたことで
ある。

この装置構成によって、どのよ断面の圧延条帯品でも所
望の速度で浄化できるが、これは圧延品の移動の際に、
被処理表面が平行かつ連続的に覆われるからである。

以上、主として部品のアーク浄化用の装置について述べ
て来た。しかしながら、上記のように、本発明の方法は
コーティングを形成するために各種材料を気化させるの
に使用しても極めて有効である。この方法のそうした使
用を第17図、第18図、第19図、第20図に示すが、これら
の図は、本発明の方法の第２実施例を実施するための装
置を示している。

アーク処理、すなわち、第17図に示す気化用の装置が、
第２図に示す装置と異っている点は、部品14の代りに、
平板なバスの形をした被気化材料の消耗陰極67（第17
図）を使用し、これと対向して細長い被メッキ支持体68
を位置付けしており、またアーク発生の際に、陰極67の
他の部分の電位より低い電位の部域を陰極の表面に発生
させ、またこれらの部域をその表面に沿って移動させる
手段が、陰極67の対向端と接続され、また陰極ホルダー
としても作用する２つの給電部材18,20と、変圧器69お
よび、上記給電部材18,20と、電源３の負端子がその中
間タップに接続されているその変圧器69の二次側の端末
線との間に接続された整流器70,71で構成された、給電
部材18,20のスイッチと、上記変圧器69の一次側に接続
された交流電源72とを含んでいることである。

この装置の動作は下記の通りである。媒体圧力10^-2Pa以
下（この媒体圧力は残留ガスとの被気化材料の反応を除
外するのに必要）で、ケーシング15（陽極）と消耗電源
67との間に点弧電極４によってアーク放電を生じさせる
が、このアーク放電は消耗電極67の材料の蒸気の中で生
じてスクリーン11によって陰極67の作用面に集中する。

そのいずれかが所定の瞬間に電源３に接続する給電部材
18または20に向ってアーク陰極スポットから陰極67を流
れるアーク放電電流によって陰極67の表面に、電界電位
差が生じ、これによってアーク陰極スポットがより低電
位の帯域に向って移動させられる。整流器70,71は電源3
2の交流電圧の交番半サイクルで交互に導通して、陰極6
7の給電部材18,20を自動切り替えし、これによって陰極
67の表面における電界の方向が逆転されまた交流電圧の
周波数に対応したレートで陰極スポットが陰極67に沿っ
て往復させられる。

こうして、陰極67の材料の均一侵食が、支持体68の全長
にわたってコーティングの厚みが均一になるように生じ
る。

支持体68の周囲に沿って均一なコーティングを生じさせ
るには、この支持体をの軸線を中心に回転させ、またコ
イル巻きされた部品を金属メッキする場合は、その被処
理品を陰極67の上でコイル巻き状態を解除する。必要で
あれば、この装置はいかなる空間位置にても使用可能で
ある。

第18図は、アーク処理、特に気化処理用装置を示してお
り、この装置においては、陰極73は被気化材料のリング
の形をしており、また陽極は上記装置と同様に、陰極73
と被金属メッキ支持体75とを収容する真空室のケーシン
グ74の形をしている。この装置は多相交流変換器の電源
に接続され、またアーク発生の際に陰極73の表面の他の
部分の電位より低い電位の部域を陰極73の表面に生じさ
せかつそれらの部域を上記表面に沿って移動させる手段
が、その個数が電源の交流電圧変換器76の双数に対応し
ている給電部材77,78,79と、変換器76の各出力線と対応
の給電部材との間に接続された整流器80,81,82の形をし
た上記給電部材のスイッチとから構成されており、上記
整流器80,81,82の陰極が変換器76に続され、またその変
換器の中性点が装置のケーシング74（陽極）に接続され
ている。上記給電部材77,78,79はその周囲に沿って間隔
をとって配置した陰極73の各部分に接続され、その陰極
73のホルダーとして作用する。整流器80,81,8がその同
様の線で陰極73と接続されているので、電流はこの実施
例においては、ケーシング74（陽極）−陰極73−給電部
材77,78または79（このいずれかの回路の電位が所定の
瞬間に最低となる）−その給電部材と直列接続された整
流器80,81あるいは82−変換器76−ケーシング74（陽
極）という回路だけに流れる。

この装置においては、アークの陰極スポットは陰極73の
気化面に沿って指向的に移動して交流変換器76によって
設定された座標変更プログラムに従ってその電極の最低
電位部域に追従する。給電部材77,78,79の対称多相（こ
の実施例においては三相）系および対称位置で、陰極73
に沿った陰極スポットの均一移動および陰極材料の均一
気化が得られる。

この装置における陰極73のリグ形状のために、従来のア
ーク気化装置におけるディスク形状の小径陰極の場合よ
りかなり大きい表面部域においてより均一な膜厚が得ら
れる。

第19図、第20図に示す装置が第18図に示す装置と違って
いる点は、その陽極が、主整流器80,81,82の向き合って
変換器76の出力線に接続された補助整流器84,85,86の陰
極に接続された被金属メッキ支持体83（第19図、第20
図）の形をしていることである。消耗リング状陰極87が
気化内表面を有しており、また陰極87のホルダーとして
も機能する給電部材88,89,90,91,92,93がその周囲と対
称的に接続されており、給電部材の個数が交流電源電圧
の総数の２倍に対応している（一般的には、給電部材数
は相数の倍数である）。給電部材88および91,89および9
2,90および93がグループで電気的に接続されており、そ
のグループ数は変換器76の相数と等しく、また各グルー
プは整流器80,81,82を通じて上記電源の出力線と接続さ
れている。また給電部材91,92,93は給電部材88,89,90の
下手に電極の周囲に沿って直列接続されており、給電部
材88,89,90,91,92,93はこれらの給電部材88,89,90,91,9
2,93に接続された変換器76の出力線における昇圧の順序
で次々と設けられている。陰極87の外側面および端面か
ら離されて耐熱性スクリーン94（第20図）が設けられて
いて、被気化陰極の表面に陰極スポットを集中させる。

第19図、第20図に示す装置の動作の際に、陰極スポット
は消耗陰極87の内面に沿って移動し、また気化した材料
は部品83の外面に沈着する。この装置の、上述した装置
との違いも、給電部材88,89,90の帯域を通過した陰極ス
ポットが給電部材91,92,93の帯域に入るあるいはその逆
となり、陰極87の最大直径を２倍とすることができ、ま
た被コーティング部品83の最大直径もより大きくするこ
とができることである（陰極直径をかなり大きく増大す
る必要がある場合、給電部材の個数を増大するおよび／
または電源電圧の周波数を低下させることができる。） この場合、陰極87の円筒内面に沿ってスポットを均一移
動させることができるので、部品83を回転させないでそ
の全周にわたって部品83に均一厚みのコーティングを施
すことができる。部品83の長手方向に均一厚みコーティ
ングを施すには、部品を陰極87の軸線に沿って直線的に
移動させる。この装置において整流器84,85,86を設ける
ので、放電電流の変動は第18図の示す装置よりも低くな
り、こうして、特に材料を低い部分的な蒸気圧で気化さ
せる場合にアーク発生の安定性を高くすることができ
る。

第17図、第18図、第19図、第20図に示すアーク気化装置
の機能性は上記の例に限定されない。これは、上記気化
装置がリング状および直線状の陰極のみならず、楕円
状、多角形、ジグザグ状その他の形状の陰極（第18図、
第19図、第20図の線図参照）や開放端陰極（第17図）も
使用できるので、複雑な形をした部品にコーティングを
施しかつ必要あれば厚みが不均一のコーティングでも形
成することができるからである。このような陰極のある
部分を別々の材料で作って、コーティングの成分比を、
そのような成分で作った陰極部分の長さの比率を変える
ことによって広い範囲内で変えることができるようすれ
ば複雑な構成のコーティングを形成する独自の機会を得
ることができる。

第21図、第22図は、空気あるいはシールド・ガスの中で
は処理することができなあるいは困難なチタンやそ合金
等の活性金属の部品を真空溶接するのに上記装置を使用
する可能性を示している。被溶接部品95,96の組み合せ
（第22図、これは97のところがフランジになっている）
を電極87の孔の中に入れ、アーク・スポットを、部品96
から離して取り付けた耐熱性スクリーン98によって部品
同士の継ぎ目に集中させて第３図、第４図および第６
図、第７図に関連して述べた実施例で説明したように被
溶接継ぎ目97とその部品の給電部材99との間の、部品96
の部分を覆う。アークが発生し始めたら、第19図、第20
図に示す実施例同様、その陰極スポットが電極87の内面
に沿って指向的に移動し（第22図）また陽極スポットは
上記フランジ97の周囲に沿って移動してその縁部を均一
に融解し、こうして部95,96を高品位、気密に溶接する
ことができる。

フラジなしでの溶接も行ない得るが、その場合は、高品
位の溶接を得るため、溶接工程を、特別の機構（図示せ
ず）によって継ぎ目をアップセットすることで終了する
必要がある。

ステンレス・スチールおよびチタン合金の小径パイプラ
イン溶接を、第１図、第21図、第22図に示す装置によっ
て商業規模で真空下で（媒体圧力２×10^-2Pa）行った。
外径10mmのパイプの場合、アーク電流を120A、アーク電
圧を30V、電源電圧を80Vとした。アップセット溶接にお
けるアーク発生時間を７秒とし、フランジ付き縁部を用
いた火花溶接では、アーク発生時間を10秒とした。どち
らの場合にも、強く気密の継ぎ目が形成されたが、第21
図、第22図に示す装置によれば、第１図に示す装置で形
成したものに比べ、溶接した製品の周囲に沿ってより均
一の継ぎ目の融解を得ることができた。

同じ装置（第１図、第18図）を、真空内で部品を切断す
るのに使用することもでき、そしてこのためには、被切
断部品を電極２または87で包囲し、そしてアーク電流を
高くするかあるいはアークに対する被処理部品の露出時
間を長くするが、これらのどちらの場合も切断作用が結
果する。

前述電子スイッチは第18図、第19図、第20図、第21図、
第22図に示すように単一電極の給電部材を接続するのに
使用できるだけでなく、パイプその他の中空部品内面の
アーク浄化を示す第23図、第24図に示すように相異った
電極の給電部材を切り替えるためにも使用できる。

第23図に示す装置の電極100,101,102,103,104,105を被
処理中空部106（第24図））の内部に位置付け、ホルダ
ーに取り付ける。このホルダーは部品106に対して電極
を移動させる機構に連結されている（このホルダーと機
構は図示せず）。電極100,101,102,103,104,105（第23
図）の個数は電源電圧の相数の２倍に等しく（一般的に
は、これは相数に等しいか、相数の倍数である）、そし
て給電部材88,89,90,91,92,93はこれらの給電部材に接
続された変換器の出力線における昇圧の順序に対応した
順序で電極100,101,102,103,104,105に接続されてい
る。被処理部品106の端面には給電部材107（第24図）が
接続され、スクリーン108が第７図に示すスクリーン2
8′と同じ機能をもっている。抵抗109,110（第24図）は
抵抗５と同じ機能を有し、そして電源電圧の第２半周期
毎に抵抗５の回路に電圧が無くなるのでそれら抵抗を設
けることが必要となる。

装置はまた部品106（図示せず）の内部を真空引きする
手段も有する。

第24図に示す装置の運転時には、陰極スポットは中空部
品106の内面に沿って移動してその内面の円形部分を浄
化する。電極100,101,102の帯域を通過すると、陰極ス
ポット電極103,104,105の帯域に入り、あるいはこれと
逆になり、それによって、浄化できる106の最大径を大
きくすることができる（更に大きな直径の部品を処理す
る必要のある場合、電極個数を増すとともに電源電圧の
周波数を低くする必要がある）。部品106の軸線に沿っ
て電極100,102,103,104,105およびスクリーン108を移動
させることによって、部品の全内面を均一に浄化するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の部品処理方法およびその
装置によれば、部品のスケール除去、浄化、バリ取り、
および各種材料の気化およびコーティングの形成、各種
部品の加熱、溶接および切断、およびその他の種類の、
部品のアーク処理を真空内でアークを移動させて行う生
態学的に安全な生産工程がもたらされる。なお、可動の
電極または外部電界はアークを移動させるためには必要
でなく、このために装置が簡単になっている。

上記の方法および装置によって浄化された部品は商業的
に十分良好な外観を有する。それらの耐食性は高く、か
つその部品に施されたコーティングの接着性は高い。

本発明によるアーク気化装置によれば、所望の方向にむ
けることができる金属プラズマの集中的流れを発生させ
ることができる。これらの装置は、金属および合金の気
化、強く展性のある構造用コーティングの形成、複雑な
構成の材料（酸化物、硝酸塩等）の層の沈着を、プラズ
マ化学直接合成反応を用いて行うのに使用できる。

本発明の真空内各種部品の溶接によれば、被溶接部品の
縁部を予備的に浄化し、溶融金属の媒体との反応を除外
して、特にチタンおよびその合金等の活性金属の部品の
溶接において溶接した継ぎ目の品位を高くすることがで
きる。

本発明の方法および装置は生産工程を地上および宇宙の
どちらにでも行うことを可能にするものであり、様々な
技術分野の有望な上級生産設備の開発のベースとして利
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の、部品をアーク処理する方法の第１実
施例を実施する装置の概略図、 第２図は本発明の、部品をアーク処理する方法の第２実
施例の１つの例を実施する装置の概略図、 第３図は本発明の方法の第２実施例の別の例を実施する
装置を示し、 第４図は第３図の線IV−IVによる断面図、 第５図は本発明の、部品をアーク処理する方法の第３実
施例を実施する装置の概略図、 第６図は電極を切り替えることによって部品に沿ってア
ーク電極スポットを確実に移動させる段階を実施する装
置の概略図、 第７図は第６図の線VII−VIIによる断面図、 第８図は本発明による、細長い部品をアーク処理（浄
化）する装置の概略図、 第９図は第８図の矢印Ａ視図、 第10図は第８図の矢印Ｂ視図、 第11図は本発明による、圧延条帯品アーク処理（浄化）
用装置の概略図、 第12図は第11図に示す装置の電極装置の構成を示す、 第13図は第12図の矢印Ｃ視図、 第14図は本発明による、圧延条帯品アーク処理（浄化）
用装置の概略図、 第15図は第14図に示す装置の電極装置の構成を示す、 第16図は第15図に示す電極装置の矢印Ｄ視図、 第17図は本発明の非密閉構造の細長い消耗陰極によるア
ーク気化用装置の概略図、 第18図はエンドレス消耗陰極を有するアーク気化装置を
示し、 第19図は細長い部品の外面にコーティングを施すアーク
気化装置を示し、 第20図は第19図の線XX−XXによる断面図、 第21図は本発明による、可動アークで真空溶接および切
断を行う装置の概略図、 第22図は第21図の線XX II−XX IIによる断面図、 第23図は本発明による中空部品（パイプ）の内面をアー
ク処理（浄化）する装置の概略図、及び 第24図は第23図の線XX IV−XX IVによる断面図である。 （符号の説明） １……部品、２……電極、 ３……電源、４……点弧電極、 ５……抵抗、６……安定抵抗、 7,8……給電部材、9,10……給電部材、 11,12,13……スクリーン、 14……部品、 15……電極（真空室ケーシング）、 16……電極、17……部品、 18,19,20……給電部材、21……給電部材スイッチ、 22……部品、23……電極、 24……スクリーン、25……スクリーン孔、 26……被処理部品、27……機構、 28,28′……スクリーン、29,30,31……電極、 32,33,34,35……給電部材、 36,37……被冷却電極、 38,39……スクリーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モイセイ ハイモビチ エステルリス ソビエト連邦，タシケント，マシフ ユヌ ス‐アバド，クバルタル 11，７，クバル チーラ 74 (72)発明者 ユリイ バレンチノビチ ホロシヒン ソビエト連邦，タシケント，プロスペクト コスモナフトフ，６，クバルチーラ ５ (72)発明者 フラディミール ニコラエビチ アルスタ モフ ソビエト連邦，タシケント，テーエス- １，33，クバルチーラ 34 (72)発明者 エマヌエル イサハロビチ アミノフ ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ １ サペルナヤ，23 (72)発明者 アルベルト エフゲニエビチ アスタフィ エフ ソビエト連邦，タシケント，マシフフィソ コボルトニイ，129，クバルチーラ 41 (72)発明者 イバン フィリポビチ ドゥボルザーク ソビエト連邦，クラマトルスク，ウリツァ シコルナヤ，12，クバルチーラ 115 (72)発明者 バレリー ニコラエビチ カザコフ ソビエト連邦，タシケント，マシフ ユヌ ス‐アバド，クバルタル ７，７，クバル チーラ 27 (72)発明者 アレクサンダー アナトリエビチ ソコロ フ ソビエト連邦，タシケント，マシフ ユヌ ス‐アバド，クバルタル ２，13，クバル チーラ １ (72)発明者 ルスタム マドライモビチ タングリベル ゲノフ ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ ム ミノバ，１／４，クバルチーラ 11 (72)発明者 エフゲニイ ニコラエビチ トカレフ ソビエト連邦，タシケント，マシフセベロ ボストク ２，ウリツァ カディロバ, 13，クバルチーラ 49 (72)発明者 フラディミール エメリアノビチ ブラト ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ ア ビドボイ，127，クバルチーラ 38 (72)発明者 アレクセイ イバノビチ ベロボロドフ ソビエト連邦，イゼフスク，ウリツァ パ ストゥホバ，88，クバルチーラ 37 (72)発明者 ジェナディ フィリポビチ プリス ソビエト連邦，クラマトルスク，ウリツァ エヌ．クルチェンコ，７，クバルチーラ 79 (72)発明者 ユリイ モイセエビチ ツアイ ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ ノ ボモスコフスカヤ，21アー，クバルチーラ 115 (72)発明者 パベル フェリクソビチ キルソン ソビエト連邦，タシケント，チランザル, クバルタル ３，４，クバルチーラ ７ (72)発明者 ドゥシャン ドゥラグティノビチ グルイ チ ソビエト連邦，タシケント，マシフ ユヌ ス‐アバド，クバルタル ６，22，クバル チーラ 23 (72)発明者 エフゲニイ ウシェロビチ ゲルショビチ ソビエト連邦，クラマトルスク，ウリツァ パルコバヤ，10，クバルチーラ 47 (72)発明者 グリゴリイ ルビモビチ ヘイフェツ ソビエト連邦，クラマトルスク，ウリツァ ルナチャルスコゴ，８，クバルチーラ 20 (72)発明者 レオンテイ ニコラエビチ ドゥミトロフ ソビエト連邦，ペルムスカヤ オブラス ト，ニトゥバ，ウリツァ レニナ，12，ク バルチーラ ５ (72)発明者 セルゲイ フラディミロビチ ナシャティ レフ ソビエト連邦，トゥーラ，ウリツァ クツ ゾバ，44／２，クバルチーラ 69 (72)発明者 イバン ペトロビチ ベロブロフ ソビエト連邦，クラマトルスク，ウリツァ サドバヤ ボルシャヤ，60，クバルチー ラ ４ (72)発明者 ユリイ ミハイロビチ マルツェフ ソビエト連邦，ボルゴドンスク，プロスペ クト クルチャトバ，27／１，クバルチー ラ 193 (72)発明者 アスカル フラディミロビチ アブドゥロ フ ソビエト連邦，タシケント，テーエス- ４，31，クバルチーラ 19 (72)発明者 アブドゥカイ イサエビチ ユヌソフ ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ ア ズィアツカヤ，５／７ (72)発明者 スベトゥラナ フヤチェスラボフナ ピチ コ ソビエト連邦，タシケント，ウリツァ カ ディロバ，25，クバルチーラ 58

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理部品（１）と少なくとも１つの電極
   （２）とを電源（３）に接続し、被処理部品（１）と少
   なくとも１つの電極（２）との間に、大気圧以下の媒体
   圧力の下でアーク放電させ、少なくとも陰極に沿って移
   動するプラズマを発生させる部品のアーク処理方法にお
   いて、 上記工程を10Pa以下の媒体圧力の下で実施し、アーク放
   電をアークの電圧電流特性の垂下部分のモードで行い、
   垂下する外部電圧電流特性をもった電源（３）を使用し
   てゼロに等しいかあるいはゼロに近い電界の電位差を、
   被処理部品（１）の少なくとも処理帯域の表面若しくは
   少なくとも１つの電極（２）の作用面に発生させ、そし
   てアーク・プラズマの移動部域を部品の処理帯域及び上
   記電極面若しくは一方に限定するようにしたことを特徴
   とする部品のアーク処理方法。
2. 【請求項２】被処理部品（14,17）と少なくとも１つの
   電極（16）とを電源（３）に接続し、被処理部品（14,1
   7）と少なくとも１つの電極（16）との間に、大気圧以
   下の媒体圧力の下でアーク放電させ、少なくとも陰極に
   沿って移動するプラズマを発生させる部品のアーク処理
   方法おいて、 上記工程を10Pa以下の媒体圧力の下で実施し、アーク放
   電をアークの電圧電流特性の垂下部分のモードで行い、
   垂下する外部電圧電流特性をもった電源（３）を使用し
   てゼロ以外の電界の電位差を、被処理部品（14）の少な
   くとも処理帯域の表面及び少なくとも１つの電極（16）
   の作用面に発生させ、そしてアーク・プラズマの移動部
   域を部品（14）の処理帯域び上記電極（16）の表面若し
   くは一方に限定するようにしたことを特徴とする部品の
   アーク処理方法。
3. 【請求項３】アークの電極スポットの位置する帯域から
   離れた部品（14）及び電極（16）若しくは一方の部分へ
   給電することによって電界の電位差を発生させ、電界の
   最高及び最低電位若しくは一方の部域を、部品（14）及
   び電極（16）若しくは一方の上の給電帯域の位置を変え
   ることによって移動させる請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】部品（1,17）を少なくとも１つの電極（2,
   16）に対して移動させるか、若しくは少なくとも１つの
   電極（2,16）を部品（1,17）に対して移動させる請求項
   １又は２に記載の方法。
5. 【請求項５】被処理部品（17,22）と少なくとも１つの
   電極（16,23,29,30,31）とを電源（３）に接続し、被処
   理部品（17,22）と少なくとも１つの電極（16,23,29,3
   0,31）との間に、大気圧以下の媒体圧力の下でアーク放
   電して、少なくとも陰極に沿って移動するプラズマを発
   生させる部品のアーク処理方法において、 上記工程を10Pa以下の媒体圧力の下で実施し、アーク放
   電をアークの電圧電流特性の垂下部分のモードで行い、
   垂下する外部電圧電流特性をもった電源（３）を使用し
   て被処理部品（17,22）と少なくとも１つの電極（16,2
   3,29,30,31）との間の空間におけるアーク放電部域を圧
   縮するか、若しくはそ空間に部分的に限定し、このアー
   ク放電部域を所定プログラムに従って部品（17,22）に
   対して移動させ、（17,22）部品をそのアーク放電部域
   に対して移動させるようにしたことを特徴とする部品の
   アーク処理方法。
6. 【請求項６】少なくとも２つの電極（29,30,31）を使用
   するときは、少なくとも片方の電極（29,30,31）の回路
   において、予め設定されたプログラムに従って電極値を
   下げるか、若しくは電流を遮断し、他方の電極（29,30,
   31）の回路においては電流を変えないままにするか、若
   しくは増大させる請求項１又は５に記載の方法。
7. 【請求項７】被処理部品（1,14,17,22）を電源の負端子
   に接続する請求項1,2又は５に記載の方法。
8. 【請求項８】部品のアーク処理装置において、ホルダー
   に取付けられかつ、片方の線が被処理部品（1,55,64）
   に接続されている電源（３）の他方の線に、給電部材
   （40,41,42,43,44,45）によって接続されている少なく
   とも１つの電極（36,37,48,56,61,62）と、アーク励起
   系統と有する部品のアーク処理装置において、 電源（３）に電気的に接続されていて、アーク発生の際
   に、ゼロに等しいか若しくはゼロに近い電界の電位差
   を、部品（1,55,64）の処理帯域の表面及び少なくとも
   １つの電極（36,37,48,56,61,62）の作用面若しくは一
   方において発生させる少なくとも１つの手段と、部品
   （1,55,64）の処理帯域及び少なくとも１つの電極（36,
   37,48,56,61,62）の作用若しくは一方へアーク放電プラ
   ズマの移動を限定する手段とを有していることを特徴と
   する部品のアーク処理装置。
9. 【請求項９】部品（1,55,64）の処理帯域の少なくとも
   表面においてゼロに等しいか若しくはゼロに近い電界の
   電位差をアーク発生の際に生じさせる上記手段は、処理
   帯域と対称的に部品（1,55,64）に接続され、互いに電
   気的に接続されまた電源（３）の線の片方に接続された
   少なくとも２つの給電部材（7,8,7′,8′）で構成され
   ている、請求項７に記載の装置。
10. 【請求項１０】少なくとも１つの電極（36,37）の作用
    面においてゼロに等しか若しくはゼロに近い電位差をア
    ーク発生の際に生じさせる上記手段は、部品（１）の処
    理帯域若しくは電極（36,37）の作用面と対称的に電極
    （36,37）に接続され、互いに電気的に接続され、ま
    た、電源（３）の部品（１）の給電部材（7,8）が接続
    している線とは反対側の線に接続された少なくとも２つ
    の給電部材（40,41,42,43,44,45）で構成される請求項
    ８に記載の装置。
11. 【請求項１１】少なくとも２つの電極（36,37）を設け
    るときは、それらが処理帯域と対称的に位置付けられて
    いる請求項８に記載の装置。
12. 【請求項１２】少なくともも２つの電極（36,37）を設
    ける場合、それらが互いに他に対して移動自在に取付け
    られ、処理帯域の幅を制御する請求項８に記載の装置。
13. 【請求項１３】圧延品（55,64）のアーク処理を実施す
    るときは、電極（48,56,61,62）を、互いに向き合った
    面同士の傾斜角度を35゜〜85゜として少なくとも１対の
    鏡面平行なプリズムの形としている請求項８に記載の装
    置。
14. 【請求項１４】圧延条帯品（55）を処理する場合、少な
    くとも１対の鏡面平行プリズムの形の電極（48）を圧延
    品（55）の軸線と対称的にかつこの軸と平行に取付けら
    れている請求項11又は13に記載の装置。
15. 【請求項１５】少なくとも２つの電極（61）を使用する
    場合、それら電極を互いにに他に対して取付けて各アー
    ク放電の処理帯域が少なくとも他の１つの放電の処理帯
    域で覆われるようにした請求項８に記載の装置。
16. 【請求項１６】圧延条帯品（４）を処理するとき、ホル
    ダーに取付けた少なくとも２対の同一電極（61）が設け
    られ、これらの電極が、圧延品（４）の被処理帯域の中
    央を実質的に通って圧延品（４）の移動方向に対して直
    角を成す平面（63）と対称的に対配置で設けられている
    請求項13又は15に記載の装置。
17. 【請求項１７】部品（1,14,15,64,67,96）の処理帯域及
    び少なくとも１つの電極（2,16,36,37,48,56,61,62,8
    7）の作用面若しくは一方へアーク放電プラズマの移動
    を限定する手段が、電気回路から絶縁され、部品（1,1
    4,15,64,67,96）及び電極（2,16,36,37,48,56,61,62,8
    7）若しくは一方から離して位置付けられ、部品（1,14,
    15,64,67,96）の処理帯域外の部分及び電極（2,16,36,3
    7,48,56,61,62,87）の非作用面を保護するスクリーン
    （11,12,13,38,39,57,65,66,94,98）で形成され、少な
    くとも、部品（1,14,15,64,67,96）の処理帯域及び電極
    （2,16,36,37,48,56,61,62,87）の作用面若しくは一方
    の直近のスクリーン（11,12,13,38,39,57,65,66,94,9
    8）の部分が耐熱材料で作られている若しくは確実に冷
    却されるようにした請求項８に記載の装置。
18. 【請求項１８】条帯品（35）を二面処理する場合、スク
    リーン（57）が被処理条帯品（55）のどちらかの側にお
    いて電極（48,56）の間に位置付けられている請求項13
    又は14に記載の装置。
19. 【請求項１９】圧延条帯品（64）を処理するときは、ス
    クリーン（65,66）が電極（61,62）と被処理条帯品（6
    4）の表面との間の空間に取付けられている請求項15又
    は16に記載の装置。
20. 【請求項２０】真空中で部品をアーク処理装置におい
    て、ホルダーに取付けられかつ、片方の線が少なくとも
    １つの給電部材（32,107）によって被処理部品（17,22,
    106）に接続されてる電源（３）若しくは多相交流変換
    器（76）の他方の線に、少なくとも１つの給電部材（1
    8,19,20,33,34,35,88,89,90,91,92,93）によって接続さ
    れている少なくとも１つの電極（16,23,29,30,31,100,1
    01,102,103,104,105）と、アーク励起系統と有する部品
    のアーク処理装置において、 被処理部品（17,22,106）と少なくとも１つの電極（16,
    23,29,30,31,100,101,102,103,104,105）との間の空間
    におけるアーク放電部域を圧縮又は部分的に限定する手
    段と、、部品と、上記の、アーク放電部域を圧縮または
    部分的に限定する手段とを相対的に移動させる機構（2
    7）とを有することを特徴とする部品のアーク処理装
    置。
21. 【請求項２１】被処理部品（22）と電極（23）との間の
    空間におけるアーク放電の部域を圧縮する上記手段が、
    電極（23）と部品（22）との間に位置付けられており、
    又は被処理部品（22）の処理帯域（26）に対応して開口
    （25）を有するスクリーン（24）で構成されている請求
    項20に記載の装置。