PT98997A - Dispositivo de tratamento superficial de uma placa ou de uma chapa de um material metalico por plasma de baixa temperatura - Google Patents

Description

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UGXNE - ACIERS DE CHATILLON ET GUEUGNON, société anonyme "DISPOSITIVO DE TRATAMENTO SUPERFICIAL DE UMA PLACA OU DE UMA CHAPA DE UM MATERIAL METÁLICO POR PLASMA DE BAIXA TEMPERATURA" A presente invenção refere-se ao tratamento superficial de uma placa ou de uma chapa de um material metálico imóvel. Ela permite, de maneira vantajosa, em especial, a realização de processos conhecidos de melhoria da resistência à corrosão do referido material, de melhoria da aderência de um revestimento na sua superfície, ou de coloração de sua superfície, baseando-se estes processos na exposição da superfície do referido material a um plasma de baixa temperatura.

Conhecem-se processos de tratamento superficial de materiais metálicos que utilizam um plasma denominado "de baixa temperatura" ou "frio", por oposição aos plasmas de fusão termonucleares, denominados plasmas "quentes". 0 grau de ionização de -7 —3 um plasma de baixa temperatura é baixo (10 a 10 ). A energia eléctrica é transferida para os electrões que são muito pouco numerosos, mas muito energéticos (1 a 10 eV). Eles excitam assim o gás a aquecer, cuja temperatura pode ir de cerca de 20 a 700°C e produzem espécies excitadas em grande numero. Um dos processos de produção de um tal plasma consiste em estabelecer uma descar-ga electroluminescente entre dois eléctrodos (cátodo e ânodo), um em frente do outro, no seio de uma atmosfera rarefeita, sob uma pressão inferior a 1 000 Pa. São igualmente conhecidos outros processos de produção de plasma, tais como a excitação da atmosfera rarefeita por micro-ondas ou radiofrequências, aplicáveis ao tratamento superficial dos materiais metálicos. A própria requerente depositou pedidos de patente de invenção francesas sobre processos de tratamento superficial de materiais metálicos por plasmas frios. O pedido de patente de invenção FR 8805091 refere-se a um processo para melhorar a resistência à corrosão de uma amostra. Para isso, a referida amostra ê polarizada negativamente e exposta a um plasma que compreende, pelo menos no estado de vestígios, um gás oxidante num recinto fechado onde a pressão é de 1 a1 000 Pa. Num exemplo de realização, o plasma é gerado pelo estabelecimento de uma tensão da ordem de 100 a 5 000 V entre um ânodo e um cátodo, sendo este último constituído pela própria amostra, variando o tempo de tratamento entre cerca de 1 segundo e 10 minutos. O processo descrito no pedido de patente de invenção FR 8913879 visa melhorar a aderência à superfície de uma amostra de um revestimento que será ulteriormente aplicado nessa superfície. Como no processo anterior, a amostra a tratar deve ser polarizada negativamente.

Finalmente, o processo descrito no pedido de patente de invenção FR 8908085 permite colorir a superfície de uma amostra, tal como uma placa de aço inoxidável. Esta é colocada numa atmosfera rarefeita que compreende um plasma oxidante. Contrariamente aos dois processos anteriores, a amostra é polarizada positivamente. Arrancam-se átomos pelo plasma a um eléctrodo, denominado -3-

eléctrodo-fonte (cátodo), colocado em frente da amostra. Estes átomos são oxidados pelo plasma e os óxidos assim formados vão depositar-se sobre a amostra. Esta camada de óxidos proporciona na superfície da amostra uma coloração devida a fenómenos de interferências luminosas, cuja tonalidade é função da espessura da camada e depende portanto das condições operatórias e da duraçao da experiência. A requerente depositou também um pedido de patente de invenção francesa FR 9007061, respeitante a um dispositivo que permite aplicar os diversos processos atrás mencionados ao tratamento de fitas metálicas de grande comprimento, que desfilam continuamente. 0 objecto da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo que permite tratar superficialmente peças unitárias fixas, genericamente de forma plana, de acordo com estes processos.

Para isso, a presente invenção tem por objecto um dispositivo de tratamento superficial por plasma de baixa temperatura de um material metálico imóvel, sob a forma de placa ou de chapa, caracterizado por compreender um recinto fechado estanque, provido de meios de introdução de um gás ou de uma mistura de gases plasmagêneos, e meios de regulação da pressão que permitem manter a mesma com um valor dado, encerrando o referido recinto fechado um suporte em contacto com o referido material e pelo menos um elêctrodo no qual se forma uma superfície, designada por superfície activa, situada em frente do referido material e de- -4- finindo um espaço entre si e a superfície do referido material, estando o eléctrodo dotado de meios para o manter e regular a distância entre a sua superfície activa e a superfície do referido material, prevendo-se maios para criar entre o referido material e o referido eléctrodo uma diferença de potencial com um sinal e um valor absoluto dados, e prevendo-se meios para gerar um plasma de baixa temperatura presente no referido espaço.

Numa forma de realização preferida, o eléctrodo ou os eléctrodos têm uma superfície activa com dimensões sensivelmente menores do que as do material a tratar, e podem ser deslocados no decurso do tratamento de modo a poder tratar toda a superfície do material.

Como terá sido entendido, a presente invenção permite aplicar um tratamento superficial por plasma frio a uma chapa ou a uma placa metálica, em especial de aço, mantida imóvel. Na ver são mais elementar deste dispositivo, o eléctrodo que fica em frente da placa a tratar está fixo e tem uma área pelo menos igual â da referida placa, cuja superfície total é tratada simul taneamente. Numa outra configuração da instalação, o eléctrodo tem uma área relativamente pequena em relação à da peça e ê móvel, de modo a poder tratar sucessivamente toda a superfície da placa, ou apenas uma parte da mesma. No caso da aplicação do dis positivo à coloração da placa, é assim possível colorir apenas zonas desta ou mesmo, se se usar um eléctrodo de superfície muito pequena, realizar a coloração segundo traços finos, podendo formar verdadeiros desenhos como se fosse com um lápis. -5-

Compreender-se-á melhor a presente invenção através da leitura da descrição que se segue, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: - A fig. 1 , em corte e em perspectiva, uma instalação de coloraçao de uma placa metálica segundo a presente invenção, na qual o eléctrodo-fonte tem uma área sensivelmente igual à da chapa a tratar; - A fig. 2, uma vista de cima de uma outra instalação na qual o eléctrodo-fonte é movei segundo uma dimensão da superfície da placa a tratar e tem uma superfície sensivelmente menor do que a da chapa; e - A fig. 3, uma vista de cima de uma variante da instalação da fig. 2, na qual o eléctrodo-fonte tem uma superfície muito reduzida em relação à da placa e é movei segundo as duas dimensões da superfície da chapa.

Estas figuras e o essencial da descrição que se segue referem-se ao caso de instalações destinadas a executar na chapa tratamentos de coloração. Mas, como se referirá mais adiante, estas instalações podem adaptar-se facilmente à execução dos outros tratamentos superficiais por plasma a que se aludiu anteriormen-te. A fig. 1 mostra uma tal instalação na sua versão mais elementar. Ela compreende um recinto fechado estanque (1), cuja parede (2) está dotada com ura orifício (3) que permite introduzir no recinto fechado o gás ou a mistura gasosa plasmagénea contida num recipiente (4). No caso exemplificado, este gás ou mis- -6-

tura gasosa deve conter pelo menos um gás cuja molécula contém átomos de oxigénio, tal como o próprio oxigénio, o ozono, o ar, os óxidos de azoto, o vapor de água. Um outro orifício (5) permite ligar o interior do recinto fechado (1) a um dispositivo de aspiração (6) que permite manter a pressão no recinto fechado com um valor conhecido e controlado. Esta pressão deve ser tal que, conjugada com outros parâmetros operatórios da instalação, permita a produção no recinto fechado por descarga electrolumi-nescente de um plasma frio. Praticamente, uma tal pressão deve de qualquer modo ser inferior a 1 000 Pa.

No interior do recinto fechado (1) encontra-se um suporte (7) no qual é colocada a chapa ou a placa (8) a colorir, que na maioria dos casos é de aço inoxidável. O suporte (7) é de preferência de um material condutor da electricidade. Optativamente, é de um material magnético, a fim de a chapa (8), se for também magnética, ser mantida contra o mesmo sem que seja necessário um dispositivo de fixação particular. Se o suporte não for magnético ou se for muito pouco magnético, o campo magnético que permite manter a chapa (8) pode também ser criado ou reforçado por meios adaptados, não representados, fazendo do suporte (7) um electroíman. Sem se sair da presente invenção, a manutenção da chapa (8) no suporte (7) pode, evidentemente, ser assegurada por qualquer meio apropriado, mas um suporte magnético apresenta a vantagem de não necessitar de manipulações complexas ou de alterações da chapa (8) e deixar a superfície a colorir (9) desta ultima completamente descoberta, incluindo os bordos Em fren- -7-

te da superfície a colorir (9) da chapa (8) está dotado o eléc-trodo-fonte (10), que fornece os átomos cujos óxidos devem depositar-se na superfície (9) da chapa (8) e dar origem à sua coloração. O eléctrodo-fonte (10) está provido de meios de manutenção, simbolizados pela barra (11), que permitem, a partir do exterior do recinto fechado, regular a largura "e" do espaço (12) que é definido pela superfície a colorir (9) da chapa (8) e a superfície activa (13) do elêctrodo-fonte (10) que lhe corresponde.

Neste exemplo de realização, a superfície (9) da chapa a colorir (8) e a superfície activa (13) do eléctrodo-fonte (10) que ficam em frente uma da outra, têm áreas sensivelmente idênticas e estão dispostas de modo que cada ponto da chapa (8) se encontra em frente de um ponto do elêctrodo-fonte (10). Por outro lado, o suporte (7), no caso de ser de um material condutor da electricidade, e o eléctrodo-fonte (10) estão respectivamente ligados a um dos polos de uma alimentação eléctrica (14) exterior ao recinto fechado. Se o suporte (7) for de material isolante, é então preciso prever meios para ligar a chapa directamente à alimentação eléctrica (14). Para a aplicação do dispositivo na coloração da chapa (8), o suporte (7) está ligado ao polo + da alimentação (14), desempenhando o conjunto que ele forma com a chapa (8) a função de ânodo. O elêctrodo-fonte (11) está ligado ao polo - da alimentação (14) e desempenha a função de cátodo. Um dispositivo de regulação (15) permite controlar a diferença de potencial entre o suporte (7) e o eléctrodo-fonte (10). De preferência, o suporte (7) e o eléctrodo-fonte (10) são arrefe- -8-

cidos, por exemplo por meios nao representados que asseguram uma circulação de água no seu interior, de modo a manter a chapa (8) e o eléctrodo-fonte f10) a temperaturas sensivelmente constantes e uniformes em todas as superfícies exteriores respectivas. É no interior do espaço (12) que se cria, por descarga electroluminescente, o plasma frio que assegura o tratamento de coloração da superfície (9) da chapa (8).

Como foi exposto no documento FR 8908085 já citado, esta coloração é obtida pelo deposito na superfície (9) da chapa (8) 0 de uma camada fina (de algumas centenas de A) de oxidos metálicos, cujos átomos metálicos foram arrancados à superfície (13) do eléctrodo-fonte (10). A natureza destes óxidos depende da do material que constitui o eléctrodo-fonte. Um eléctrodo de aço inoxidável ferrítico permite formar um depósito à base de óxidos de ferro e de crómio. Um eléctrodo de aço inoxidável austeníti-co permite formar um depósito à base de óxidos de ferro, de crómio e de níquel, etc. Para se obter um depósito particularmente resistente à corrosão, pode utilizar-se um eléctrodo-fonte de um metal nobre puro (titânio, crómio ou alumínio, por exemplo) que permite formar um depósito que apenas compreende óxidos deste metal. As outras condições operatórias necessárias para a execução de um tal tratamento são: - diferença de potencial entre o eléctrodo-fonte (10) e o conjunto formado pelo suporte (7) e a chapa (8) : 200 a 5 000 V, aproximadamente; 2 - densidade de corrente na chapa (8) : 1 a 100 mA/cm ;

- tempo durante o qual uma parte dada da chapa (8) se encontra em frente do eléctrodo-fonte (10): até 60 minutos; - distância "1" entre a chapa (8) e o eléctrodo-fonte (10): de 1 mm até vários cm, de preferência 1 a 50 mm.

Para condições experimentais dadas, a coloração obtida depende do tempo de tratamento, sendo fácil determinar experimentalmente que cor corresponde a cada tempo de tratamento, isto é, ao tempo durante o qual uma parte da superfície a colorir da chapa (8) fica em frente do eléctrodo-fonte (10). A espessura da camada de óxidos aumenta se o tempo de tratamento aumentar, se a densidade de corrente na chapa (8) aumentar, se a diferença de potencial entre a chapa (8) e o eléctrodo-fonte (10) aumentar, se a largura "e" do espaço (12) diminuir. Nestas condições, é evidente que, se se desejar obter uma coloração uniforme em toda a superfície (9) da chapa (8), esta e a superfície activa (13) do eléctrodo-fonte (10) devem ser paralelas, por outras palavras, a largura "e" deve ser uniforme em todo o espaço (12). Um defeito de paralelismo conduziria a obtenção de uma coloração esbatida, que aliás pode ser deliberadamente procurada.

Para evitar que o plasma nao se forme a partir do conjunto do eléctrodo-fonte (10), o que criaria fenómenos parasitas prejudiciais para uma boa regularidade do funcionamento do aparelho e provocaria um desgaste exagerado do eléctrodo-fonte (10), pode forrar-se o eléctrodo-fonte (10) com um material isolante, tal como Sirilite deixando a descoberto apenas a superfície activa (18) que fica em frente da superfície (13) da chapa (8). -10-

Este forro (não representado na fig. 1 ) pode ser substituído por um anel de guarda/ isto é, um eléctrodo polarizado positivamente, cuja forma se case com as das superfícies do eléctrodo-fon-te (10) diferentes da superfície activa (18) e colocado a uma pequena distância das mesmas, da ordem de 0,5 mm a alguns cm. Esta distância é determinada de modo que se torne impossível a formação de um plasma entre as faces em oposição destes dois elêctrodos, tendo em conta outras condições experimentais. De qualquer modo é menor do que a distância entre a superfície activa (13) do eléctrodo-fonte e a superfície (9) da chapa (8).

Por outro lado, pode adicionar-se à instalação qualquer disposição visando aumentar o rendimento de ionização no plasma. Uma tal disposição pode consistir, de uma maneira conhecida, em meios para criar um campo magnético entre o eléctrodo-fonte (10) e a chapa (8), por exemplo um íman permanente ou um electroíman. O campo magnético tem como consequência alongar o percurso dos electroes, obtendo-se assim o aumento pretendido do rendimento de ionização do plasma.

Se se desejar colorir diversas zonas da chapa (8) de maneira não uniforme, por exemplo para criar desenhos, é possível realizar vários tratamentos sucessivos da chapa, mascarando certas partes desta por meio de anteparos com formas diversas, alterados entre cada tratamento. Deste modo, no fim do ultimo tratamento, as diferentes zonas da chapa terão sido expostas à acção do plasma durante tempos diferentes, em função dos anteparos que as cobriram ou não quando das diversas etapas do tratamento. Go- -11-

mo a cada tempo total de exposição corresponde uma cor diferente (para parâmetros operatórios da instalação no restante constantes), obtêm-se na chapa desenhos coloridos pretendidos. Os anteparos podem ser constituídos por um material sólido qualquer (papel, fita adesiva, etc.) aplicado contra a chapa, ou mesmo por uma tinta depositada na chapa, por exemplo por meio de um lápis ou de um tampão. A instalação, tal como acaba de ser descrita, apresenta no entanto inconvenientes, principalmente quando se desejar colorir chapas de grandes dimensões (várias dezenas de cm de lado). Nesta condições, como é necessário prever eléctrodos-fontes de dimensões pelo menos equivalentes âs da chapa, pode ser delicado o seu posicionamento exacto em relação à chapa. Por outro lado, para se obter através desses elêctrodos a densidade de corrente necessária, conjugada com uma diferença de potencial suficiente, seria necessário prever uma instalação de alimentação elêctrica com uma potência relativamente grande. A título de exemplo, o tratamento de uma chapa quadrada de 1 m de lado, sob uma tensão entre o ânodo e o cátodo de 1 200 V e uma densidade de corrente de 10 mA/cm , necessitaria de uma potência de alimentação mínima de 120 KW. Por todas estas razões, pode ser preferível reduzir as dimensões do eléctrodo-fonte, mantendo apesar de tudo a possibilidade de tratar chapas de grande superfície. É com tal objectivo em vista que se concebeu a instalação representada na fig. 2. A chapa a tratar (8), de forma rec-tangular, é colocada como anteriormente num suporte condutor (não visível aqui), ligado ao polo + da alimentação eléctri-ca (14). Mas agora o eléctrodo-fonte (16) tem uma superfície nitidamente inferior à da chapa (8). No exemplo representado, ela apresenta-se sob a forma de uma peça cuja face oposta à superfície da chapa (8) é rectangular. 0 seu comprimento é igual ou ligeiramente maior do que a dimensão do lado menor da chapa (8) e a sua largura é pequena em relação à dimensão do lado maior da chapa (8). 0 eléctrodo-fonte (16) está como anteriormente ligado ao polo - da alimentação eléctrica (14) e está fixado num suporte (17) que mantém a sua superfície activa a uma distância "e" da superfície (9) da chapa (8). Neste suporte (17) previram--se meios para o deslocar sobre carris (18,18'), dispostos paralelamente aos lados maiores da chapa (8) e do seu suporte, de modo tal que, no decurso deste deslocamento contínuo ou descontínuo, a superfície activa do elêctrodo (16) possa sucessivamente ser posta em frente de todas as zonas a colorir da superfície da chapa (8). 0 deslocamento do suporte (17) é comandado por um accionador (19) exterior ao recinto fechado (1), graças ao qual o operador pode regular, manualmente ou por intermédio de uma instalação de tratamento de dados convenientemente programada, a velocidade de deslocamento do electroíman-fonte (16) e do seu suporte (17) e a distância "e". Estes parâmetros, conjugados com os parâmetros eléctricos fixados por meio da alimentação (14) e a regulação (15), determinam a cor obtida na chapa (8) depois da passagem do eléctrodo-fonte (16). 0 eléctrodo-fonte (16) está, além disso, de preferência dotado com meios de arrefecimento, não representados, tal como o suporte da chapa (8).

Com uma tal instalação, a potência da alimentação eléc-trica necessária pode ser reduzida, em relação ao caso considerado anteriormente do eléctrodo-fonte que cobre toda a superfície da chapa, numa relação idêntica à relação das superfícies res-pectivas do eléctrodo e da chapa, mantendo tudo o restante igual. Todavia, o tempo necessário para tratar toda a chapa aumenta nas mesmas proporções. A escolha da largura do elêctrodo-fonte é pois o resultado de um compromisso entre o interesse de ter uma alimentação elêctrica de potência moderada e um eléctrodo-fonte de dimensões reduzidas, e a necessidade de não alongar exagera-damente o tempo de tratamento de uma chapa para satisfazer os imperativos de produtividade da instalação. A instalação representada na fig. 3 é uma variante da descrita anteriormente. Ela está adaptada à execução directa na superfície (9) da chapa (8) de desenhos constituídos por traços de pequena espessura, sem que seja forçosamente necessário utilizar anteparos. Para isso, o eléctrodo-fonte (20) apresenta uma superfície activa de dimensão muito reduzida em relação â superfície total da chapa (8), de modo a poder realizar uma coloração pontual da superfície (9) da chapa (8). Esta superfície activa é, por exemplo, circular ou quadrada e o seu diâmetro ou o seu lado é sensivelmente igual à espessura do traço ou do ponto que se pretende obter. O eléctrodo-fonte (20) está montado num suporte (21) que, como o suporte (17) da instalação da fig. 2, se apoia e pode deslocar-se sobre carris (18,18'), paralelos aos -14-

lados maiores da chapa (8). Mas aqui o suporte (21) permite além disso que o eléctrodo-fonte se desloque ao longo de todo o comprimento da menor dimensão da chapa (8). Combinando estes dois movimentos, é portanto possível aplicar o tratamento de coloração a uma sucessão de pontos escolhidos em toda a superfície da chapa (8). Podem realizar-se assim verdadeiros desenhos, de uma maneira análoga â utilizada nas "mesas traçadoras" que restituem em papel curvas calculadas por computador. Se se juntar a estas duas possibilidades a regulação de distância "e" entre a superfície activa do eléctrodo-fonte (20) e a superfície (9) da chapa (8), o eléctrodo-fonte pode deslocar-se em três dimensões do espaço. Meios (19) exteriores ao recinto fechado (1) ligados ao suporte (21) e ao eléctrodo-fonte (20) comandam os seus deslocamentos. Como anteriormente, este comando pode ser efectuado manualmente ou por meios informáticos. É desejável que a instalação permita substituir o suporte (21) e o eléctrodo-fonte pontual (20) pelo suporte (17) e o eléctrodo-fonte de superfície maior (16), de modo a poder transformar-se na instalação segundo a fig. 2. Com o mesmo aparelho, é assim possível realizar um desenho numa chapa cuja superfície inteira foi previamente ou será em seguida colorida. Pode também prever-se a possibilidade de substituir o eléctrodo-fonte pontual (20) por um lápis cuja ponta, com a mesma dimensão da superfície activa do eléctrodo-fonte (20), pode depositar na superfície (9) da chapa (8) uma tinta que constitui uma máscara. Assim, se se desejar executar por exemplo um desenho verde num fundo vermelho, sabendo que o tempo de tratamento t necessário para se obter a coloração vermelha é menor do que o tempo t necessário para se obter a coloração verde, pode proceder-se da seguinte maneira: - tratam-se por meio de um eléctrodo-fonte pontual (20) as partes da chapa correspondentes ao desenho de modo que cada ponto em questão sofra o tratamento durante um tempo ( t - tr); - trata-se depois o conjunto da superfície da chapa por meio do eléctrodo-fonte de maior superfície (16), de modo que todos os pontos da superfície sejam sujeitos ao tratamento durante um tempo t .

Resulta daqui que as zonas que formam o desenho foram su jeitas ao tratamento durante um tempo ( t - t ) + tr = t , sendo portanto verdes, enquanto o restante da chapa foi tratado durante um tempo t , sendo portanto vermelho.

Se, inversamente, se desejar obter um desenho vermelho num fundo verde: - traça-se na chapa, por meio de um lápis de tinta utili zadò em vez do elêctrodo pontual (20), o desenho que se deseja formar; - trata-se o conjunto da chapa por meio do eléctrodo-fon te (16) durante um tempo (t - tr); - retira-se a tinta; - recomeça-se o tratamento do conjunto da chapa durante um tempo t .

As zonas que formam o desenho foram tratadas durante um tempo tr,. sendo portanto vermelhas, e o restante da chapa foi tratado durante um tempo tv, sendo portanto verde.

Quer se utilize o elêctrodo-fonte pontual (20) ou nio, a instalação segundo a fig. 3 aparece pois como úm meio particular mente cómodo para realizar na chapa (8) desenhos com traço fino e complexo, particularmente quando os deslocamentos do suporte (21) puderem ser comandados por computador.

Depois de se ter determinado experimentalmente quais as condições de tratamento que correspondem às diferentes cores que se deseja obter, combinando os tratamentos pelo elêctrodo-fonte pontual (20), pelo elêctrodo-fonte de superfície maior (16) e a utilização de anteparos, ê possível obter chapas coloridas segundo uma variedade infinita de cores e de motivos. Ê claro que podem introduzir-se modificações nas instalações tais como se acabam de descrever sem que se saia do espírito da presente invenção. Em particular, pode conceber-se uma instalação equipada não com um mas com vários elêctrodos móveis idênticos ou diferentes, permitindo realizar simultaneamente várias etapas de um tratamento de coloração complexo, o que permitiria melhorar a produtividade da instalação.

Pode igualmente equipar-se a instalação com um dispositi vo que permita medir continuamente a distância "e" efectiva entre a superfície activa do elêctrodo-fonte e a superfície da chapa a colorir. Ê assim mais fácil dominar a coloração de placas que, por exemplo, tivessem sido previamente estampadas e apresentassem uma superfície não uniformemente plana. A indica- -17- ção da medida de "e" é transmitida aos meios de comando do deslocamento do eléctrodo-fonte que corrigem eventualmente o posicionamento do eléctrodo-fonte em relação â chapa e/ou a sua velocidade de deslocamento e/ou os parâmetros eléctricos da instalação, a fim de a coloração procurada para a zona em questão poder ser obtida independentemente do relevo da chapa nessa zona.

As instalações de coloraçao que se acaba de descrever podem ser facilmente adaptadas à realização de outros tratamentos superficiais por plasma frio de uma placa ou de uma chapa metálica. Por exemplo, para executar um tratamento de melhoria da resistência a corrosão da superfície da chapa ou de uma parte desta, basta inverter as polaridades respectivas do eléctrodo-fonte, que passa a ser o ânodo, e do suporte condutor do material, que passa a ser cátodo e eventualmente modificar os parâmetros eléc-tricos da instalação.

Finalmente, para todas as instalações que foram descritas, ê necessário precisar que podem ser usadòs outros meios de produção do plasma diferentes da descarga electroluminescente entre um cátodo e um ânodo, um dos quais é constituído pelo material a tratar. 0 plasma pode também ser produzido por uma excitação da atmosfera por micro-ondas ou por radiofrequências. 0 que é essencial é que se prevejam meios para manter entre o eléctro-do e o material metálico a tratar uma diferença de potencial com o sinal e o valor absoluto controlados. A presente invenção aplica-se ao tratamento superficial de chapas e de placas metálicas, em particular de aço, em espe- -18- cial na coloração de chapas de aço inoxidável. Aplica-se igualmente ao tratamento de chapas de aço carbono revestidas com uma camada metálica.

Claims (10)

1. -19- -19-

   REIVINDICAÇÕES 1.- Dispositivo de tratamento superficial por pias ma. de baixa temperatura de um material metálico (8) imóvel sob a forma de placa ou de chapa, caracterizado por compreen der um recinto fechado estanque (1) , provido de meios (3,4) de introdução de um gás ou de uma mistura de gases plasmogé neos e de meios (6) de regulação da pressão que permitem man tê-la com um valor dado, encerrando o referido espaço fecha do um suporte (7) em contacto com o referido material (8) e pelo menos um eléctrodo (10,16,20) no qual se formou uma su -20-

   perfície (13), designada por superfície activa, que fica em frente do referido material (8) e que define um espaço (12) entre si e a superfície (9) do referido material, estando o eléctrodo (10,16,20) provido de meios (11,17,19,21) para o manter e regular a distância entre a sua superfície activa e a superfície do referido material, tendo sido previstos meios (14,15) para criar entre o referido material (8) e o referido eléctrodo (10,16,20) uma diferença de potencial de sinal e valor absoluto dados e tendo sido previstos meios para gerar um plasma de baixa temperatura presente no referi do espaço.
2. 2.- Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, ca racterizado por o referido suporte (7) estar provido de meios para assegurar o arrefecimento do referido material e por o referido eiêctrodo (10,16,20) estar provido de meios para o seu arrefecimento.
3. 3·.— Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizado por os meios. (14,15) para manter entre o referido e-léctrodo (10,16,20) e. o referido ma terial (8) uma diferença de potencial de sinal e valor absoluto dados estarem adaptados para o estabelecimento de uma descarga electroluminescente que gera o referido plasma de baixa temperatura entre o referido eléctrodo (10,16,20) e a -21- superfície (9) do referido material (8).
4. 4. t Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, ca racterizado por o material (8) ser colocado como ânodo e o electrodo (10,16,20) ser colocado como cátodo no circuito de produção da descarga electroluminescente.
5. 5. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, ca racterizado por o material (8) ser colocado como cátodo e o electrodo (10,16,20) ser colocado como. ânodo no circuito de produção da descarga luminescente.
6. 6. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 3 a 3, caracterizado por compreender meios para. criar um campo magnético entre o referido e-léctrodo e o referido suporte condutor.
7. 7. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a- área da superfície ac tiva (13) do e-léctrodo (10,16,20) representar apenas uma, fracção da área do material me-tãlico (8) a tratar e por os referidos meios (17,19,21) para regular a posição do eléctro do (16,20) em relação ao material metálico (8) permitirem des locar o electrodo (16,20) segundo pelo menos uma dimensão do material (8) durante a execução do tratamento, a fim de tra- -22-

   tar a totalidade ou partes determinadas da superfície do mate rial (8).
8. 8.- Dispositivo de acordo com a reivindicação 7ç ca-racterizado por o electrodo (16,20) estar provido de meios de medição contínua da distância entre a superfície activa e a superfície (9) do material (8) a tratar e por a acção dos meios (17,19,21) para regular a posição do electrodo (16,20) e/ou os parâmetros e-léctricos do dispositivo ser servocomanda da por estes meios de medição.
9. 9, - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o referido material metá lico (8) ser uma placa ou uma chapa de aço inoxidável.
10. 10. - Dispositivo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o referido material metá lico (8) ser uma placa ou uma chapa de aço revestida com uma camada metálica. O Ape"t· Oficial da Propriedade Industrial