JPS6247651B2 - - Google Patents
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- JPS6247651B2 JPS6247651B2 JP58083250A JP8325083A JPS6247651B2 JP S6247651 B2 JPS6247651 B2 JP S6247651B2 JP 58083250 A JP58083250 A JP 58083250A JP 8325083 A JP8325083 A JP 8325083A JP S6247651 B2 JPS6247651 B2 JP S6247651B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- container
- cutting
- gas
- ultra
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P25/00—Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress
- B23P25/003—Auxiliary treatment of workpieces, before or during machining operations, to facilitate the action of the tool or the attainment of a desired final condition of the work, e.g. relief of internal stress immediately preceding a cutting tool
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Turning (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、粒子加速器等に用いて好適の超高真
空用アルミ系材料の加工法に関し、特に上記材料
の切削およびその切削面の処理のための加工法に
関する。
空用アルミ系材料の加工法に関し、特に上記材料
の切削およびその切削面の処理のための加工法に
関する。
従来粒子加速器のごとき超高真空を必要とする
容器の材料として、アルミニウムを主成分とする
材料が用いられているが、このようなアルミ系材
料の表面には一般に水や油などの汚れを吸蔵した
100〜10000A程度の厚さの酸化変質層が存在し、
これを超高真空用材料とした場合に、上記の水や
油がガスとして放出されるという問題点がある。
容器の材料として、アルミニウムを主成分とする
材料が用いられているが、このようなアルミ系材
料の表面には一般に水や油などの汚れを吸蔵した
100〜10000A程度の厚さの酸化変質層が存在し、
これを超高真空用材料とした場合に、上記の水や
油がガスとして放出されるという問題点がある。
そこで、上記アルミ系材料の表面を切削するこ
とが考えられるが、単に旋盤やフライス盤などの
工作機械で切削加工を行なうと、活性の切削面が
水分を含む汚れた大気と直ちに反応を起こした
り、切削油で汚れたりして、清浄な表面が得られ
ないという問題点がある。
とが考えられるが、単に旋盤やフライス盤などの
工作機械で切削加工を行なうと、活性の切削面が
水分を含む汚れた大気と直ちに反応を起こした
り、切削油で汚れたりして、清浄な表面が得られ
ないという問題点がある。
一方、特開昭58−77712号公報に記載されてい
るように、アルミニウム中空押出形材を押し出成
形するにあたり、形材の内面を空気から遮断し
て、その中空部に酸素ガスとアルゴンガスとの混
合物を供給するようにした、高真空用アルミニウ
ム製中空押出形材の製造法も開発されているが、
このような製造法では、板状部材の押出成形を行
うことはできず、また中空押出形材の場合も、そ
の押出成形の初期に、水分や汚れが含んだ空気が
中空押出形材の中空部に入り混んでしまうので、
酸素ガスとアルゴンガスとの混合物を中空部に吹
き込むようにしても、残存する空気に含まれた水
分および汚れならびに押出金形に付着された油分
の影響を受けるようになる。このようにして、中
空押出形材の中空部におけるアルミニウム合金の
表面に水酸化アルミニウム層が形成されるように
なり、この水酸化アルミニウム層は、水分や油分
をかなり吸蔵しているので、超高真空の実現を妨
げるガス放出源になるという問題点がある。
るように、アルミニウム中空押出形材を押し出成
形するにあたり、形材の内面を空気から遮断し
て、その中空部に酸素ガスとアルゴンガスとの混
合物を供給するようにした、高真空用アルミニウ
ム製中空押出形材の製造法も開発されているが、
このような製造法では、板状部材の押出成形を行
うことはできず、また中空押出形材の場合も、そ
の押出成形の初期に、水分や汚れが含んだ空気が
中空押出形材の中空部に入り混んでしまうので、
酸素ガスとアルゴンガスとの混合物を中空部に吹
き込むようにしても、残存する空気に含まれた水
分および汚れならびに押出金形に付着された油分
の影響を受けるようになる。このようにして、中
空押出形材の中空部におけるアルミニウム合金の
表面に水酸化アルミニウム層が形成されるように
なり、この水酸化アルミニウム層は、水分や油分
をかなり吸蔵しているので、超高真空の実現を妨
げるガス放出源になるという問題点がある。
本発明は、上述のような問題点の解決をはかろ
うとするもので、まずアルミ系材料を収容した容
器内の水分や汚れを含んだ空気を除去してから、
同容器内でアルミ素材料の切削およびその切削面
の処理を適切に行なつて、超高真空用として好適
の安定した表面を得られるようにした、アルミ系
材料の加工法を提供することを目的とする。
うとするもので、まずアルミ系材料を収容した容
器内の水分や汚れを含んだ空気を除去してから、
同容器内でアルミ素材料の切削およびその切削面
の処理を適切に行なつて、超高真空用として好適
の安定した表面を得られるようにした、アルミ系
材料の加工法を提供することを目的とする。
このため本発明の超高真空用アルミ系材料の加
工法は、アルミニウムを主成分とする素材を収容
した容器の内部を真空ポンプにより減圧したの
ち、同容器の内部で上記素材を切削加工しなが
ら、その切削部を不活性ガスと酸素ガスとの吹付
けにより冷却し、ついで上記素材の切削面に沿い
放電電極によるプラズマを生成して、同切削面に
緻密な酸化アルミニウムの薄層を形成することを
特徴としている。
工法は、アルミニウムを主成分とする素材を収容
した容器の内部を真空ポンプにより減圧したの
ち、同容器の内部で上記素材を切削加工しなが
ら、その切削部を不活性ガスと酸素ガスとの吹付
けにより冷却し、ついで上記素材の切削面に沿い
放電電極によるプラズマを生成して、同切削面に
緻密な酸化アルミニウムの薄層を形成することを
特徴としている。
以下、図面により本発明の一実施例としての超
高真空用アルミ系材料の加工法について説明する
と、第１図は本発明の加工法に用いられる装置の
要部を示す斜視図であり、第２図は上記材料の表
面の切削加工およびプラズマ処理の工程を示す説
明図である。
高真空用アルミ系材料の加工法について説明する
と、第１図は本発明の加工法に用いられる装置の
要部を示す斜視図であり、第２図は上記材料の表
面の切削加工およびプラズマ処理の工程を示す説
明図である。
第１図に示すように、透明材を気密に嵌め込ま
れた窓１ａを有する金属製容器１の内部で、アル
ミニウムを主成分とする素材（以下、ワークとい
う。）Ｗの加工が行なわれるようになつており、
この容器１は、旋盤またはフライス盤の回転軸２
におけるワーク取付部３を覆うとともに、バイト
４の取付部５を覆うように、同旋盤の図示しない
本体に装着されている。
れた窓１ａを有する金属製容器１の内部で、アル
ミニウムを主成分とする素材（以下、ワークとい
う。）Ｗの加工が行なわれるようになつており、
この容器１は、旋盤またはフライス盤の回転軸２
におけるワーク取付部３を覆うとともに、バイト
４の取付部５を覆うように、同旋盤の図示しない
本体に装着されている。
そして、容器１には、その内部を減圧するため
の真空ポンプ６が、バルブ７を介して接続されて
いる。
の真空ポンプ６が、バルブ７を介して接続されて
いる。
回転軸２は容器１の外部の図示しないモーター
で回転駆動され、この回転軸２が容器１を貫通す
る部分には、気密シールを施された軸受２ａが設
けられている。
で回転駆動され、この回転軸２が容器１を貫通す
る部分には、気密シールを施された軸受２ａが設
けられている。
また容器１の内部にはワーク切削部冷却用ノズ
ル８が設けられ、このノズル８には、アルゴン等
の不活性ガスと酸素ガスとからなる冷却用ガスを
貯留したガスボンベ９が、リークバルブ１０を介
して接続されている。
ル８が設けられ、このノズル８には、アルゴン等
の不活性ガスと酸素ガスとからなる冷却用ガスを
貯留したガスボンベ９が、リークバルブ１０を介
して接続されている。
さらにワークＷの切削面に沿いプラズマを生成
する放電電極１１が、容器１内に配設されて、同
電極１１に電源１２から高電圧が供給されるよう
になつている。
する放電電極１１が、容器１内に配設されて、同
電極１１に電源１２から高電圧が供給されるよう
になつている。
なお、電源１２から放電電極１１へ至る高圧線
１３が、容器１の金属製壁部を貫通する部分に
は、絶縁材からなる気密シール１４が施されてい
る。
１３が、容器１の金属製壁部を貫通する部分に
は、絶縁材からなる気密シール１４が施されてい
る。
またワークＷに、ワーク取付部３、回転軸２、
軸受２ａおよび容器１の金属製壁部を介して接続
するリード線１５が設けられ、このリード線は電
源１２のアース線１６に接続されている。
軸受２ａおよび容器１の金属製壁部を介して接続
するリード線１５が設けられ、このリード線は電
源１２のアース線１６に接続されている。
上述の装置を用いて、本発明の超高真空用アル
ミ系材料の加工法は、次のように行なわれる。
ミ系材料の加工法は、次のように行なわれる。
まず、ワークＷを収容した容器１の内部が真空
ポンプ６の作動により減圧される。この減圧操作
により、容器１の内部の水分や不純物を含んだ空
気の除去が行なわれる。この減圧操作に伴い、ワ
ークＷ自体の表面に付着していた水分や埃などの
除去も行なわれる。
ポンプ６の作動により減圧される。この減圧操作
により、容器１の内部の水分や不純物を含んだ空
気の除去が行なわれる。この減圧操作に伴い、ワ
ークＷ自体の表面に付着していた水分や埃などの
除去も行なわれる。
ついで、旋盤またはフライス盤の回転軸２を回
転駆動しながら、バイト４によりワークＷの切削
加工が行なわれる。
転駆動しながら、バイト４によりワークＷの切削
加工が行なわれる。
その際、第１，２図に示すように、ノズル８か
らアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスをバイト
４およびワークＷの切削部に吹付けて、冷却を行
なうようにする。
らアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスをバイト
４およびワークＷの切削部に吹付けて、冷却を行
なうようにする。
このようにして、ワークＷの切削面は清浄に保
たれ、容器１内にはアルゴンガスと酸素ガスとが
存在するようになるので、ワークＷの切削面に沿
い放電電極１１のアーク放電によるプラズマ１７
を生成すると、アルミ系素材としてのワークＷの
切削面には、サフアイアのごとき緻密な酸化アル
ミニウムの薄層１８が形成されるようになる。
たれ、容器１内にはアルゴンガスと酸素ガスとが
存在するようになるので、ワークＷの切削面に沿
い放電電極１１のアーク放電によるプラズマ１７
を生成すると、アルミ系素材としてのワークＷの
切削面には、サフアイアのごとき緻密な酸化アル
ミニウムの薄層１８が形成されるようになる。
すなわち、ワークＷの切削加工前に、予め容器
１の内部の水分や不純物を含んだ空気が除去さ
れ、ワークＷ自体の表面の水分や埃なども除去さ
れているので、ワークＷの切削加工に伴つてその
切削面に超高真空用材料として有害な脆くて不純
な水酸化アルミニウムの層を生じることが無く、
アルゴンガスで薄められた酸素ガスの吹付けによ
り硬質で緻密な酸化アルミニウムの薄層１８のみ
が形成されるのであり、この酸化アルミニウムの
薄層１８は、さらにプラズマ１７で処理されるこ
とにより酸素原子で叩かれて一層緻密化されるの
である。
１の内部の水分や不純物を含んだ空気が除去さ
れ、ワークＷ自体の表面の水分や埃なども除去さ
れているので、ワークＷの切削加工に伴つてその
切削面に超高真空用材料として有害な脆くて不純
な水酸化アルミニウムの層を生じることが無く、
アルゴンガスで薄められた酸素ガスの吹付けによ
り硬質で緻密な酸化アルミニウムの薄層１８のみ
が形成されるのであり、この酸化アルミニウムの
薄層１８は、さらにプラズマ１７で処理されるこ
とにより酸素原子で叩かれて一層緻密化されるの
である。
なお、ワークＷの切削部に酸素ガスと不活性ガ
スとを吹付けるのは、ワークＷの切削に伴つて生
じるアルミニウムの粉末状の切粉に濃い酸素ガス
が接触して爆発を起こすのを防止するためであ
り、これにより加工作業を安全に行なうことがで
きる。
スとを吹付けるのは、ワークＷの切削に伴つて生
じるアルミニウムの粉末状の切粉に濃い酸素ガス
が接触して爆発を起こすのを防止するためであ
り、これにより加工作業を安全に行なうことがで
きる。
上述のごとくワークＷの表面に形成された薄層
１８は極めて安定しており、大気中のガスや水
分、油分などと反応を起こすことはほとんど無
く、またそれらの吸着も極めて僅かとなるもので
ある。
１８は極めて安定しており、大気中のガスや水
分、油分などと反応を起こすことはほとんど無
く、またそれらの吸着も極めて僅かとなるもので
ある。
したがつて、本発明の加工法を施されたアルミ
系材料の超高真空特性は著しく優れたものとな
り、従来の超高真空材料の場合のような長時間に
わたる真空中での高温加熱脱ガス処理を必要とせ
ずに、超高真空を実現できる利点がある。
系材料の超高真空特性は著しく優れたものとな
り、従来の超高真空材料の場合のような長時間に
わたる真空中での高温加熱脱ガス処理を必要とせ
ずに、超高真空を実現できる利点がある。
なお、アルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスを
ワークＷの切削部へ吹き付けて冷却を行なう間
も、容器１の内部の昇圧を防止するため、要すれ
ば真空ポンプ６による吸引が行なわれ、この吸引
ガスは図示しないコンプレツサーによりガスボン
ベ９へ戻される。
ワークＷの切削部へ吹き付けて冷却を行なう間
も、容器１の内部の昇圧を防止するため、要すれ
ば真空ポンプ６による吸引が行なわれ、この吸引
ガスは図示しないコンプレツサーによりガスボン
ベ９へ戻される。
また、前述のアルミ系材料の表面に形成された
薄層１８には、さらに容器１内に設けたイオンプ
レーテイング装置により、所要のコーテイングを
施すようにしてもよい。
薄層１８には、さらに容器１内に設けたイオンプ
レーテイング装置により、所要のコーテイングを
施すようにしてもよい。
以上詳述したように、本発明の超高真空用アル
ミ系材料の加工法によれば、アルミニウムを主成
分とする素材を収容した容器の内部を真空ポンプ
により減圧したのち、同容器内で上記素材を切削
加工しながら、その切削部を不活性ガスと酸素ガ
スとの吹付けにより冷却し、ついで上記素材の切
削面に沿い放電電極によるプラズマを生成して、
同切削面に緻密な酸化アルミニウムの薄層を形成
するという極めて簡素な手段で、超高真空特性の
優れた表面をもつアルミ系材料を、容易に且つ安
価に得られるようになる効果がある。
ミ系材料の加工法によれば、アルミニウムを主成
分とする素材を収容した容器の内部を真空ポンプ
により減圧したのち、同容器内で上記素材を切削
加工しながら、その切削部を不活性ガスと酸素ガ
スとの吹付けにより冷却し、ついで上記素材の切
削面に沿い放電電極によるプラズマを生成して、
同切削面に緻密な酸化アルミニウムの薄層を形成
するという極めて簡素な手段で、超高真空特性の
優れた表面をもつアルミ系材料を、容易に且つ安
価に得られるようになる効果がある。
また本発明の加工法では、切削部へ吹きつけら
れる酸素ガスが、不活性ガスで薄められることに
より、切削加工時に生じるアルミ系の切粉と酸素
ガスとの反応による爆発を防止することができ、
作業の安全性を確保できる利点もある。
れる酸素ガスが、不活性ガスで薄められることに
より、切削加工時に生じるアルミ系の切粉と酸素
ガスとの反応による爆発を防止することができ、
作業の安全性を確保できる利点もある。
第１図は本発明の一実施例としての超高真空用
アルミ系材料の加工法に用いられる装置の要部を
示す斜視図であり、第２図は上記材料の表面の切
削加工およびプラズマ処理の工程を示す説明図で
ある。 １……容器、１ａ……窓、２……旋盤またはフ
ライス盤の回転軸、２ａ……軸受、３……ワーク
取付部、４……バイト、５……バイト取付部、６
……真空ポンプ、７……バルブ、８……ノズル、
９……ガスボンベ、１０……リークバルブ、１１
……放電電極、１２……電源、１３……高圧線、
１４……気密シール、１５……リード線、１６…
…アース線、１７……プラズマ、１８……薄層、
Ｗ……ワーク。
アルミ系材料の加工法に用いられる装置の要部を
示す斜視図であり、第２図は上記材料の表面の切
削加工およびプラズマ処理の工程を示す説明図で
ある。 １……容器、１ａ……窓、２……旋盤またはフ
ライス盤の回転軸、２ａ……軸受、３……ワーク
取付部、４……バイト、５……バイト取付部、６
……真空ポンプ、７……バルブ、８……ノズル、
９……ガスボンベ、１０……リークバルブ、１１
……放電電極、１２……電源、１３……高圧線、
１４……気密シール、１５……リード線、１６…
…アース線、１７……プラズマ、１８……薄層、
Ｗ……ワーク。
Claims (1)
- １ アルミニウムを主成分とする素材を収容した
容器の内部を真空ポンプにより減圧したのち、同
容器の内部で上記素材を切削加工しながら、その
切削部を不活性ガスと酸素ガスとの吹付けにより
冷却し、ついで上記素材の切削面に沿い放電電極
によるプラズマを生成して、同切削面に緻密な酸
化アルミニウムの薄層を形成することを特徴とす
る、超高真空用アルミ系材料の加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083250A JPS59209727A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 超高真空用アルミ系材料の加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083250A JPS59209727A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 超高真空用アルミ系材料の加工法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1877284A Division JPS6071101A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 超高真空用アルミ系材料の加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209727A JPS59209727A (ja) | 1984-11-28 |
| JPS6247651B2 true JPS6247651B2 (ja) | 1987-10-08 |
Family
ID=13797084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58083250A Granted JPS59209727A (ja) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | 超高真空用アルミ系材料の加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59209727A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004273472A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-09-30 | Tadahiro Omi | プラズマ処理装置用の部材，処理装置用の部材，プラズマ処理装置，処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US7387477B2 (en) * | 2003-02-25 | 2008-06-17 | Shimane University | Controlled atmosphere cutting method using oxygen enrichment and cutting tool |
| CN104190571B (zh) * | 2014-08-20 | 2017-02-15 | 傅庆材 | 一种纳米镀膜设备 |
| CN104625571A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-05-20 | 湖南科技大学 | 一种时效强化铝合金的切削加工方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038882A (ja) * | 1973-08-13 | 1975-04-10 | ||
| JPS5919769B2 (ja) * | 1981-11-04 | 1984-05-08 | 昭和アルミニウム株式会社 | 真空用アルミニウム製中空押出形材の製造法 |
-
1983
- 1983-05-12 JP JP58083250A patent/JPS59209727A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59209727A (ja) | 1984-11-28 |
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