JPS62230972A

JPS62230972A - イオンビ−ムミキシング装置

Info

Publication number: JPS62230972A
Application number: JP7517386A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Murata; 村田　義康
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1987-10-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はイオンビームミキシング装置に係シ、特に長尺
品、例えば圧延ロール、円筒２円柱等の表面を改質する
イオンビームミキシング装置に関する。

〔従来の技術〕

イオン注入処理による表面処理はザイメテイング（Ｚｙ
ｍｅ　ｔ　ｉｎｇ　）プロセスとして知られている。こ
の処理方法は旧来の表面処理とは根本的に異なり、イオ
ン注入の手法で行なわれる。これは真空中で高エネルギ
ーイオンビームを材料表面に注ぎ、表面改質する。この
イオンビーム法は旧来の熱拡散かコーティングの手法に
比し多くの特徴を持っている。特長として処理材質や状
態図に無関係に不純物の注入が可能、非熱拡散プロセス
による低い処理温度、非コーテイング処理てよる非剥離
性、処理前寸法形状、表面状態の非変化性、仕上げ工程
の省略に伴うコストの節減、及び有毒物質を使用しない
ことによる安全性の確保等が挙げられる。

従来、イオンビームミキシングによる対象品の表面改質
は切削工具の刃先等に対して行なわれていた。例えば第
３図に示すようなイオンビームミキシング装置により行
なわれた。処理対象品の刃先２１等が円盤状のホルダ２
２に並べられ、回転軸２３によ多回転、及び角度調整が
行なわれる。

そしてイオン源６からイオンビームＩＢを回転されてい
る刃先２１に入射し、イオンを注入して行なわれた。刃
先２１は回転ホルダ２２にクランプ、又はロー付は等で
並べてられる。また刃先としてはダイス、タップ、ナイ
フ、スクルユー等の小面積の物であった。

従来、イオンビームミキシングによる表面改質は切削工
具の刃先等の小面積に限られておｐ、被イオン注入品は
ホルダにクランプ又はロー付けされて固定され、ホルダ
を回転、水冷して行なわれた。そこで大面積を有する長
尺品にイオンビームミキシングする装置が望ま九でいた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、圧延ロール等の円筒、又は円柱の長尺品を対
象にしてイオンビームミキシングする装置を発明するこ
とを目的とするもので、大面積を有する長尺品を２本ロ
ールで支持してイオンを打込む装置を提供することにあ
る。

〔問題点を鱗決するための手段〕

本発明のイオンビームミキシング装置は、長尺品にイオ
ンを注入する装置において、前記長尺品を支持するホー
ルダとして２本ロールが設けられ、前記２本ロールの回
転により長尺品が回転されるようにされ、且つ前記長尺
品にイオンビームを注入するイオン源が設けられた装置
である。

また、前記ロールが中空に形成され、その中空部に冷媒
が導入される手段が必要に応じて設けられる。更に２本
ロール間の距離が長尺品のｉｆｆ径に応じて可変される
手段が設けられることが好ましい。

〔作用〕

本装置の作用を述べる。圧延ロール等円筒又は円柱の長
尺品を２本ロールの上に載置し、ロールを回転させるこ
とにより長尺品を回転する。このと＠２本ロールの中の
１本を動力によシ回転、駆動させ、他方のロールは回転
フリーとし、長尺品の回転によ多回転される。また、２
本ロールを中空にして冷媒流通孔を設けて、内部に冷媒
を導入してロール温度を調整する。また、２本のロール
の支持台間の距離を変えるように、支持台をスライドレ
ール等によシ容易に移動可能にし、長尺品の直径に応じ
て２本ロールの間隔を適切に変えるようにする。また長
尺材は断面が２本ロールで回転される形状のものならば
何でもよいが、円形が好ましい。またイオ源は通常イオ
ンビームを放射するものが使用される。

上記の操作によυ長尺材は２本ロールで支持しながらイ
オンビームミキシングをさせて表面改質する。以下、実
施例で具体的に説明する。

〔実施例〕

本発明イオンビームミキシング装置の概略を第１図及び
第２図で示し、第１図は正面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ部の断面図を示す。ミキシング装置は真空容器５内に
納められ、排気管１４で排気される。真空容器５の内部
に２本ロール２．３が設けられ、ロール２を駆動ロール
、ロール３を従動ロールとする。そのロール２，３は中
空に形成されており、中空部に冷却水４がロール２，３
の端部の回転給水機構８を通して導入され、他端の回転
排水機構８′から排水４′される。また。

駆動ロール２の一端に歯車９が取付けられ、伝達歯車１
３を介して駆動軸１２に連結され、駆動ロール２は駆動
軸１２によ多回転駆動される。尚、駆動軸１２は真空容
器５の壁をフィードスルー１１によって貫通している。

また、ロール２，３は支持台７に設けられた軸受によ多
回転可能にされ、従動ロール３の支持台７はガイドレー
ル１０上にスライド可能に取付けられる。この装置にお
いて、イオンビームされる圧延ロール１は駆動ロール２
と従動ロール３の上に載置され、圧延ロールｌの直径に
合せて従動ロール３の支持台７をスライドさせ、ロール
２と３の間隔が適宜に調整される。またイオン源６はロ
ール２，３の間隙の下に設けられ、イオンビームＩＢを
圧延ロール１に向けて放射する。

また、必要に応じて駆動ロール２、従動ロール３の表面
には、熱伝導性の良いゴムでライニングされてもよい。

この装置によシ、圧延ロール１は駆動ロール２と従動ロ
ール３で支持されて回転し、この駆動ロールド従動ロー
ル３との間隙からイオンビームの注入を受ける。この間
隙は従動ロール３を容易にスライドさせて圧延ロール１
の直径に対して間隙が調整される。また、イオンビーム
注入時に温度が上昇すれば、ロール２．３に冷却水の導
入にニジ圧延ロール１の表面が冷却され、適正な温度に
維持される。この様に圧延ロール１は回転されながらイ
オンビームの入射を受けるので、イオン注入量が一様に
され、均一な表面改質が得られる。

〔発明の効果〕

本発明のイオンビームミキシング装置は、圧延コール等
の円筒又は円柱等の長尺品が２本ロールによって支持、
回転されながらイオンビームの注入を受け、また２本ロ
ールの温度が調整される装置で、本装置により長尺材は
回転、冷却を同時に受けるので、適正温度で一様にイオ
ン注入を受けることができる。また、長尺材の直径が異
なっても２本ロールの間隔を調整できるので、各種長尺
材にも適用できる。従って長尺材は高精度で容易にイオ
ンビームミキシングされ、均一に表面改質され、耐摩耗
性、耐食性、Ｘ気的性質の優れた良品になシ得る。

【図面の簡単な説明】

本発明のイオンビームミキシング装置について第１図は
正面口、第２図は断面図を示す。また。従来の刃先のイオンビームミキシング装置を第３図に示
す。１・・・圧延ロール、２・・・駆動ロール、３・・・従
動ロール、４・・・冷却水の給水、４′・・・冷却水の
排水、５・・・真空容器、６・・・イオン源、７・・・
支持台、１０・・・スライドレール、２１・・・刃先、
２２・・・刃先ホルダ、ＩＢ・・・イオンビーム。

Claims

【特許請求の範囲】１、長尺品にイオン注入する装置において、前記長尺品
を支持するホールダとして２本ロールが設けられ、前記
２本ロールの回転により長尺品が回転されるようにされ
、且つ前記長尺品にイオンビームを注入するイオン源が
設けられたことを特徴とするイオンビームミキシング装
置。２、前記ロールが中空に形成され、その中空部に冷媒が
導入される手段が設けられたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のイオンビームミキシング装置。３、前記２本ロール間の距離が可変される手段が設けら
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
に記載のイオンビームミキシング装置。