專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能離子鍍膜機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種作為電鍍用的離子鍍膜機(jī)，特別涉及一種物理氣相沉積的多功能離子鍍膜機(jī)。
離子鍍膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)外早已推廣應(yīng)用；特別是氮化鈦薄膜由于具有金黃的色澤和較高的硬度，發(fā)展更快；國(guó)內(nèi)外已有的鍍膜設(shè)備只有一種源的蒸發(fā)方式；一種源的蒸發(fā)方式是空心陰極離子鍍，另一種源的蒸發(fā)方式是磁控電弧離子鍍，且工藝性能可靠性差、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作不便，現(xiàn)鍍膜行業(yè)多采用氣動(dòng)點(diǎn)弧，且需增加氣源，噪音較大。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種具有空心陰極離子鍍和磁控電弧離子鍍兩種源的蒸發(fā)方式為一體的、工藝性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、噪音小的多功能離子鍍膜機(jī)。
本實(shí)用新型是接以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。備好電源柜、電器控制柜，自制主機(jī)，主機(jī)由諧波減速器、封頭、鐘罩、升降機(jī)構(gòu)、水冷銅坩堝、隔熱板、空心陰極槍、橡膠管、聯(lián)軸節(jié)、法蘭盤(pán)、傳動(dòng)軸、加熱器、撥叉、工件架、觀察窗、高壓帽、熱電偶、磁控電弧蒸發(fā)源、點(diǎn)弧器、密封圈、底盤(pán)、機(jī)架、擴(kuò)散泵、增壓泵、擴(kuò)散泵、進(jìn)氣管接頭、出水口接頭、接線座、電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)、電源柜接線柱、電器控制柜接線座、電源柜接線座組成，空心陰極槍和磁控電弧蒸發(fā)源都裝在同一真空室中，封頭采用雙層水冷壁結(jié)構(gòu)，在封頭的上方中心裝有動(dòng)密封傳動(dòng)軸，由法蘭盤(pán)固定在封頭上，諧波減速器通過(guò)聯(lián)軸節(jié)將動(dòng)力傳給傳動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸的下方裝有一個(gè)撥叉用于撥動(dòng)工件架轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)／分自由調(diào)節(jié)至8.5轉(zhuǎn)／分，工件架在公轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)滾動(dòng)摩擦再實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)／分自動(dòng)調(diào)至10轉(zhuǎn)／分，在封頭的凹進(jìn)部分裝一組加熱器，升降機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架的底座上，升降機(jī)構(gòu)的升降桿的上方與封頭搭接，可使封頭自由升降，底盤(pán)安裝在機(jī)架的上方，底盤(pán)的上平面四周用密封圈與鐘罩密封連接，且在鐘罩上方與封頭密封連接，組成真空室，在底盤(pán)上裝有一個(gè)水冷銅坩鍋和兩上磁控電弧蒸發(fā)源，在每個(gè)蒸發(fā)源的一側(cè)各裝有一個(gè)點(diǎn)弧器，在底盤(pán)上還裝有熱電偶、真空電離規(guī)管、高壓帽，在底盤(pán)上且制有兩個(gè)進(jìn)氣口，底盤(pán)上固定有三根立柱，三根立柱上固定著供工件架旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌；機(jī)架的四周均裝有可方便拆裝的裝飾門(mén)，在機(jī)架內(nèi)裝有擴(kuò)散泵、機(jī)械泵、增壓泵、出水管路、進(jìn)水管路、進(jìn)氣管路、接線座在真空室的左側(cè)和正前方裝有兩個(gè)觀察窗，在真空室的正后方裝有一個(gè)空心陰極槍?zhuān)娫从?80V動(dòng)力電網(wǎng)提供，采用四芯電纜線直接接在電器控制柜接線座上，通過(guò)電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)后，接在電源柜上，在電源柜上輸出三對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱，其中一對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱正極接水冷銅坩堝，負(fù)極接空心陰極槍?zhuān)硗鈨蓪?duì)正負(fù)極電源柜接線柱將兩個(gè)正極并在一起，接在鐘罩的外壁上，兩個(gè)負(fù)極分別接在兩個(gè)磁控電弧蒸發(fā)源上，在電器控制柜與電源柜之間還裝有控制電源的啟動(dòng)、控制磁控電弧蒸發(fā)源及空心陰極槍的電源調(diào)節(jié)的控制線，在電器控制柜與主機(jī)之間裝有控制主機(jī)內(nèi)各電機(jī)、各類(lèi)閥、加熱器的啟停、控制高壓、偏壓的啟停的控制線，高壓、偏壓的負(fù)極接在工件架上，正極接在高壓帽，即構(gòu)成多功能離子鍍膜機(jī)。
空心陰極槍是由橡膠管接頭、密封圈、壓緊螺母、螺母、墊片、槍后端焊接組件、絕緣內(nèi)套、壓緊螺母、密封圈、固定鉭管螺母、絕緣螺母、法蘭盤(pán)、絕緣套、密封圈、絕緣套、圓螺母、絕緣墊、絕緣管、鉭管、槍前端焊接組件組成，空心阻極槍的中段用法蘭盤(pán)與鐘罩密封聯(lián)接，空心陰極槍的尾部裝有橡膠管接頭。橡膠接管頭與耐壓塑料軟管相聯(lián)接，塑料軟管與壓電閥相聯(lián)接，然后通過(guò)自動(dòng)壓強(qiáng)控制儀與氣瓶相聯(lián)接，可將氣瓶中的氬氣輸入鉭管，為空心陰極槍提供工作氣體，橡膠管接頭的另一端用壓緊螺母密封壓緊在槍后端的尾部，在后端的尾部還裝有雙螺母壓緊的雙墊片，在雙墊片中間裝有主電源輸出的負(fù)極接頭，槍的后端采用可通循環(huán)冷卻水的雙層水冷裝置，并用密封圈、絕緣內(nèi)套、絕緣螺母與槍前端密封絕緣，用壓緊螺母壓緊，使槍后端焊接組件與槍前端焊接組件成為一體，在后端的頭部裝有一個(gè)固定鉭管螺母，固定鉭管螺母的內(nèi)孔與鉭管外壁壓緊，使鉭管水平插入槍前端中心處，槍前端頭部安裝在真空室中，且有兩個(gè)絕緣套，與槍中段絕緣，并用密封圈密封，然后用圓螺母壓緊。
水冷銅坩堝，由坩堝上體、隔水套、進(jìn)出水管、坩堝底盤(pán)、永磁鐵、調(diào)節(jié)螺母、銅管組成，水冷銅坩堝是由紫銅焊接成空心水冷碗形結(jié)構(gòu)，在其水冷空間中裝有進(jìn)出水管，在碗形結(jié)構(gòu)中可裝入高純石墨坩堝，在高純石墨坩堝內(nèi)分別根據(jù)工藝要求裝入不同的金屬材料，在水冷銅坩堝的下方焊有兩根可通入冷卻水的銅管，緊挨水冷銅坩堝的底部為坩堝底盤(pán)，在坩堝底盤(pán)內(nèi)裝有一個(gè)作為下聚焦的永磁鐵，在永磁鐵的下方裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)聚焦的調(diào)節(jié)螺母磁控電弧蒸發(fā)源是由靶、上屏蔽套、下屏蔽套、磁鋼、密封圈、絕緣密封套、密封圈、法蘭盤(pán)、絕緣墊、圓螺母、滑塊、螺桿、固定塊、封蓋、螺釘、墊圈、靶座組成的靶體和由螺母、墊圈、端蓋、裝飾罩、外套、線包繞組、滑柱、電磁閥底座、點(diǎn)弧器密封圈、定位銷(xiāo)、絕緣套、圓螺母、電磁閥上座、復(fù)位彈簧、彈簧護(hù)套、螺栓、移動(dòng)桿、點(diǎn)弧絲、螺釘絕緣套組成的點(diǎn)弧器共同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)上而構(gòu)成一體的裝置，靶體的前端是由靶上蔽屏蔽、下屏蔽、絕緣密封套、密封圈構(gòu)成，靶體前端并與法蘭盤(pán)用密封圈、絕緣墊絕緣密封，用圓螺母固定在法蘭盤(pán)上，在靶的周?chē)b有上下屏蔽套、上、下屏蔽套與之間用螺紋聯(lián)接，這樣靶材被逐漸消耗而降低高度時(shí)，可隨時(shí)調(diào)整上屏蔽套的高度，做到靶的高度降低時(shí)，上屏蔽高度向下調(diào)正，不影響蒸發(fā)角度，在法蘭盤(pán)與靶體之間的絕緣密封套采用的是耐高溫絕緣材料，靶體的后端是由靶座、圓柱形磁鋼、滑塊、螺桿組成，靶座是可以通入冷卻循環(huán)水的雙層水冷結(jié)構(gòu)，靶座的中心裝有一個(gè)圓柱形磁鋼、磁鋼、通過(guò)螺桿調(diào)節(jié)可在靶座中心做上、下運(yùn)動(dòng)，螺桿頭部與滑塊螺紋聯(lián)接，滑塊與磁鋼磁力聯(lián)接，滑塊由固定塊導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，在螺桿的尾部有一個(gè)改錐口，改錐口位于真空室的外面，與封蓋平行；點(diǎn)弧器與靶體同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)上，并用絕緣套絕緣，電磁閥上座穿過(guò)法蘭盤(pán)用圓螺母與法蘭盤(pán)固定為一體，電磁閥上座的下端與電磁閥底座螺紋聯(lián)接，電磁閥底座的中心有一個(gè)滑柱，滑柱的螺紋孔與移動(dòng)桿尾端用螺紋聯(lián)接在一起，在電磁閥底座中心上下移動(dòng)，電磁閥底座的四周裝有線包繞組，在線包繞組外裝有一個(gè)外套和一個(gè)裝飾罩，且通過(guò)螺母與電磁閥底座擰緊，在移動(dòng)桿頂端裝有點(diǎn)弧絲、點(diǎn)弧絲自由彎曲接近靶表面，并用螺栓與移動(dòng)桿相固定，在移動(dòng)桿上裝有復(fù)位彈簧及彈簧護(hù)套，當(dāng)線包繞組由電源柜正極經(jīng)過(guò)5Ω電阻后接引弧極輸入≤750V的電源空載電壓，使線圈繞組通入電流時(shí)，在電流磁場(chǎng)的作用下，使移動(dòng)桿產(chǎn)生向下的拉力，移動(dòng)桿帶動(dòng)滑柱，在電磁閥底座中心向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)復(fù)位彈簧被壓緊，點(diǎn)弧絲與靶接觸，點(diǎn)弧時(shí)電流增大，電壓降低，這時(shí)線包繞組電壓下降，磁場(chǎng)消失，在彈簧恢復(fù)力的作用下，使移動(dòng)桿提起復(fù)位，點(diǎn)弧絲離開(kāi)靶面，在點(diǎn)弧絲離開(kāi)靶面的瞬間產(chǎn)生弧光，起到點(diǎn)弧目的，磁控電弧靶體與點(diǎn)弧裝置對(duì)法蘭盤(pán)絕對(duì)密封，法蘭盤(pán)上的螺釘孔上還裝有螺釘絕緣套［336］與真空室絕緣密封。
本實(shí)用新型使空心陰極槍與磁控電弧蒸發(fā)源都裝在同一真空室中，因而具有空心陰極離子鍍和磁控電弧離子鍍兩種源的蒸發(fā)方式為一體，工藝性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，且噪音極小；磁控電弧兩個(gè)蒸發(fā)源裝在鍍膜室底盤(pán)上，每個(gè)蒸發(fā)源功率1～2.5kW，一只空心陰極槍最大功率7.5kW，常用6.5kW；本實(shí)用新型可鍍單質(zhì)膜、鍍化合物膜，還可鍍復(fù)合膜，且膜層致密均勻、附著力強(qiáng)、工藝重復(fù)性好，無(wú)污染，廣泛達(dá)用于機(jī)械、電子、造船、輕工、化工、國(guó)防工業(yè)等，也可供科研教學(xué)使用。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2－a為本實(shí)用新型空心陰極槍結(jié)構(gòu)示意圖圖2－b為本實(shí)用新型水冷銅坩堝結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型磁控電弧蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)示意圖參照
圖1至圖3，備好電器控制柜［2］、電源柜［3］，自制主機(jī)，主機(jī)由諧波減速器［101］、封頭［102］、鐘罩［103］、升降機(jī)構(gòu)［104］、水冷銅坩堝［105］、隔熱板［106］、空心陰極槍?zhuān)?07］、橡膠管［108］、聯(lián)軸節(jié)［109］、法蘭盤(pán)［110］、傳動(dòng)軸［111］、加熱器［112］、撥叉［113］、工件架［114］、觀察窗［115］、高壓帽［116］、熱電偶［117］、磁控電弧蒸發(fā)源［118］、點(diǎn)弧器［119］、密封圈［120］、底盤(pán)［121］、機(jī)架［122］、擴(kuò)散泵［123］、增壓泵［124］、機(jī)械泵［125］、進(jìn)氣管路［126］、出水管路［127］、進(jìn)水管路［128］、接線座［129］、電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)［130］、電源柜接線柱［131］、電器控制柜接線座［132］、電源柜接線座［133］、裝飾門(mén)［134］、真空電離規(guī)管［135］、壓電閥［136］組成的主機(jī)［1］，空心陰極槍?zhuān)?07］和磁控電弧蒸發(fā)源［118］都裝在同一真空室中，封頭［102］采用雙層水冷壁結(jié)構(gòu)，在封頭［102］的上方中心裝有動(dòng)密封傳動(dòng)軸［111］，由法蘭盤(pán)［110］固定在封頭［102］上，諧波減速器［101］通過(guò)聯(lián)軸節(jié)［109］將動(dòng)力傳給傳動(dòng)軸［111］，在傳動(dòng)軸［111］的下方裝有一個(gè)撥叉［113］用于撥動(dòng)工件架［114］轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)／分自由調(diào)節(jié)至8.5轉(zhuǎn)／分，工件架［114］在公轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)滾動(dòng)摩擦再實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)／分自動(dòng)調(diào)至10轉(zhuǎn)／分，在封頭［102］的凹進(jìn)部分裝一組加熱器［112］，升降機(jī)構(gòu)［104］固定在機(jī)架［122］的底座上，升降機(jī)構(gòu)［104］的升降桿的上方與封頭［102］搭接，可使封頭［102］自由升降，底盤(pán)［121］安裝在機(jī)架［122］的上方，底盤(pán)［121］的上平面四周用密封圈［120］與鐘罩［103］密封連接，且在鐘罩［103］上方與封頭［102］密封連接，組成真空室，在底盤(pán)［121］上裝有一個(gè)水冷銅坩鍋［105］和兩上磁控電弧蒸發(fā)源［118］，在每個(gè)蒸發(fā)源［118］的一側(cè)各裝有一個(gè)點(diǎn)弧器［119］，在底盤(pán)［121］上還裝有熱電偶［117］、真空電離規(guī)管［135］、高壓帽［116］，在底盤(pán)［121］上且制有兩個(gè)進(jìn)氣口，底盤(pán)［121］上固定有三根立柱，三根立柱上固定著供工件架［114］旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌；機(jī)架［122］的四周均裝有可方便拆裝的裝飾門(mén)［134］，在機(jī)架［122］內(nèi)裝有擴(kuò)散泵［123］、機(jī)械泵［125］、增壓泵［124］、出水管路［127］、進(jìn)水管路［128］、進(jìn)氣管路［126］、接線座［129］，在真空室的左側(cè)和正前方裝有兩個(gè)觀察窗［115］，在真空室的正后方裝有一個(gè)空心陰極槍?zhuān)?07］，電源由380V動(dòng)力電網(wǎng)提供，采用四芯電纜線直接接在電器控制柜接線座［132］上，通過(guò)電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)［130］后，接在電源柜［3］上，在電源柜［3］上輸出三對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱［131］，其中一對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱［131］正極接水冷銅坩堝［105］，負(fù)極接空心陰極槍?zhuān)?07］，另外兩對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱［131］將兩個(gè)正極并在一起，接在鐘罩［103］的外壁上，兩個(gè)負(fù)極分別接在兩個(gè)磁控電弧蒸發(fā)源［118］上，在電器控制柜［2］與電源柜［3］之間還裝有控制電源的啟動(dòng)、控制磁控電弧蒸發(fā)源［118］及空心陰極槍?zhuān)?07］的電源調(diào)節(jié)的控制線，在電器控制柜［2］與主機(jī)［1］之間裝有控制主機(jī)［1］內(nèi)各電機(jī)、各類(lèi)閥、加熱器的啟停、控制高壓、偏壓的啟停的控制線，高壓、偏壓的負(fù)極接在工件架［114］上，正極接在高壓帽［116］，即構(gòu)成多功能離子鍍膜機(jī)。
空心陰極槍?zhuān)?07］是由橡膠管接頭［201］、密封圈［202］、壓緊螺母［203］、螺母［204］、墊片［205］、槍后端焊接組件［206］、絕緣內(nèi)套［207］、壓緊螺母［208］、密封圈［209］、固定鉭管螺母［210］、絕緣螺母［211］、法蘭盤(pán)［212］、絕緣套［213］、密封圈［214］、絕緣套［215］、圓螺母［216］、絕緣墊［217］、絕緣管［218］、鉭管［219］、槍前端焊接組件［220］組成，空心陰極槍?zhuān)?07］的中段用法蘭盤(pán)［212］與鐘罩［103］密封聯(lián)接，空心陰極槍?zhuān)?07］的尾部裝有橡膠管接頭［201］。橡膠接管頭［201］與耐壓塑料軟管［108］相聯(lián)接，塑料軟管［108］與壓電閥［136］相聯(lián)接，然后通過(guò)自動(dòng)壓強(qiáng)控制儀［108］與氣瓶［136］相聯(lián)接，可將氣瓶中的氬氣輸入鉭管［219］，為空心陰極槍?zhuān)?07］提供工作氣體，橡膠管接頭［201］的另一端用壓緊螺母［203］密封壓緊在槍后端的尾部在后端的尾部還裝有雙螺母［204］壓緊的雙墊片［205］，在雙墊片［205］中間裝有主電源輸出的負(fù)極接頭，槍的后端采用可通循環(huán)冷卻水的雙層水冷裝置，并用密封圈［209］、絕緣內(nèi)套［207］、絕緣螺母［211］與槍前端密封絕緣，用壓緊螺母［208］壓緊，使槍后端焊接組件槍前端焊接組件［220］成為一體，在后端的頭部裝有一個(gè)固定鉭管螺母［210］，固定鉭管螺母［210］的內(nèi)孔與鉭管［219］外壁壓緊，使鉭管水平插入槍前端中心處，槍前端頭部安裝在真空室中，且有兩個(gè)絕緣套［213］，［215］與槍中段絕緣，并用密封圈［214］密封，然后用圓螺母［216］壓緊。
水冷銅坩堝［105］，由坩堝上體［221］、隔水套［222］、進(jìn)出水管［223］、坩堝底盤(pán)［224］、永磁鐵［225］、調(diào)節(jié)螺母［226］、銅管［227］組成，水冷銅坩鍋［105］是由紫銅焊接成空心水冷碗形結(jié)構(gòu)，在其水冷空間中裝有進(jìn)出水管［223］，在碗形結(jié)構(gòu)中可裝入高純石墨坩堝，在高純石墨坩堝內(nèi)分別根據(jù)工藝要求裝入不同的金屬材料，在水冷銅坩堝［105］的下方焊有兩根可通入冷卻水的銅管［227］，緊挨水冷銅坩堝［105］的底部為坩堝底盤(pán)［224］，在坩堝底盤(pán)［224］內(nèi)裝有一個(gè)作為下聚焦的永磁鐵［225］，在永磁鐵［225］的下方裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)聚焦的調(diào)節(jié)螺母［226］。
磁控電弧蒸發(fā)源［118］是由靶［301］、上屏蔽套［302］、下屏蔽套［303］、磁鋼［304］、密封圈［305］、絕緣密封套［306］、密封圈［307］、法蘭盤(pán)［308］、絕緣墊［309］、圓螺母［310］、滑塊［311］、螺桿［312］、固定塊［313］、封蓋［314］、螺釘［315］、墊圈［316］、靶座［317］組成的靶體和由螺母［318］、墊圈［319］、端蓋［320］、裝飾罩［321］、外套［322］、線包繞組［323］、滑柱［324］、電磁閥底座［325］、點(diǎn)弧器密封圈［326］、定位銷(xiāo)［327］、絕緣套［328］、圓螺母［329］、電磁閥上座［330］、復(fù)位彈簧［331］、彈簧護(hù)套［332］、螺栓［333］、移動(dòng)桿［334］、點(diǎn)弧絲［335］、螺釘絕緣套［336］組成的靶點(diǎn)弧器共同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)［308］上而構(gòu)成一體的裝置，靶體的前端是由靶［301］、上蔽屏蔽［302］、下屏蔽［303］、絕緣密封套［306］、密封圈［305］構(gòu)成，靶體前端并與法蘭盤(pán)［308］用密封圈［307］、絕緣墊［309］絕緣密封，用圓螺母［310］固定在法蘭盤(pán)［308］上，在靶［301］的周?chē)b有上下屏蔽套［302］、［303］，上、下屏蔽套［302］與［303］之間用螺紋聯(lián)接，這樣靶材被逐漸消耗而降低高度時(shí)，可隨時(shí)調(diào)整上屏蔽套［302］的高度，做到靶的高度降低時(shí)，上屏蔽［302］高度向下調(diào)正，不影響蒸發(fā)角度，在法蘭盤(pán)［308］與靶體之間的絕緣密封套［306］采用的是耐高溫絕緣材料，靶體的后端是由靶座［317］、圓柱形磁鋼［304］、滑塊［311］、螺桿［312］組成，靶座是可以通入冷卻循環(huán)水的雙層水冷結(jié)構(gòu)，靶座［317］的中心裝有一個(gè)圓柱形磁鋼［304］、磁鋼［304］通過(guò)螺桿［312］調(diào)節(jié)可在靶座［317］中心做上、下運(yùn)動(dòng)，螺桿［312］頭部與滑塊［311］螺紋聯(lián)接，滑塊［311］與磁鋼［304］磁力聯(lián)接，滑塊［311］由固定塊［313］導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，在螺桿［312］的尾部有一個(gè)改錐口，改錐口位于真空室的外面，與封蓋［314］平行；點(diǎn)弧器與靶體同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)［308］上，并用絕緣套［328］絕緣，電磁閥上座［330］穿過(guò)法蘭盤(pán)［308］用圓螺母［329］與法蘭盤(pán)［308］固定為一體，電磁閥上座［330］的下端與電磁閥底座［325］螺紋聯(lián)接，電磁閥底座［325］的中心有一個(gè)滑柱［324］，滑柱［324］的螺紋孔與移動(dòng)桿［334］尾端用螺紋聯(lián)接的一起，在電磁閥底座［325］中心上下移動(dòng)，電磁閥底座［325］的四周裝有線包繞組［323］，在線包繞組［323］外裝有一個(gè)外套［322］和一個(gè)裝飾罩［321］，且通過(guò)螺母［318］與電磁閥底座［325］擰緊，在移動(dòng)桿［334］頂端裝有點(diǎn)弧絲［335］、點(diǎn)弧絲［335］自由彎曲接近靶［301］表面，并用螺栓［333］與移動(dòng)桿［334］相固定，在移動(dòng)桿［334］上裝有復(fù)位彈簧［331］及彈簧護(hù)套［332］，當(dāng)線包繞組［323］由電源柜［3］正極經(jīng)過(guò)5Ω電阻后接引弧極輸入≤750V的電源空載電壓，使線圈繞組［323］產(chǎn)生電流時(shí)，在電流磁場(chǎng)的作用下，使移動(dòng)桿［334］產(chǎn)生向下的拉力，移動(dòng)桿［334］帶動(dòng)滑柱［324］，在電磁閥底座［325］中心向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)復(fù)位彈簧［331］被壓緊，點(diǎn)弧絲［335］與靶［301］接觸，點(diǎn)弧時(shí)電流增大，電壓降低，這時(shí)線包繞組［323］電壓下降，磁場(chǎng)消失，在彈簧恢復(fù)力的作用下，使移動(dòng)桿［334］提起復(fù)位，點(diǎn)弧絲［335］離開(kāi)靶面，在點(diǎn)弧絲［335］離開(kāi)靶面的瞬間產(chǎn)生弧光，起到點(diǎn)弧目的，磁控電弧靶體與點(diǎn)弧裝置對(duì)法蘭盤(pán)［308］絕對(duì)密封，法蘭盤(pán)［308］上的螺釘孔上還裝有螺釘絕緣套［336］與真空室絕緣密封。
膜層的制備是在真空室中完成的，真空室的極限真空可達(dá)2×10－3Pa，從大氣抽至6.7×10－3Pa≤30分鐘，兩個(gè)磁控電弧蒸發(fā)源功率為1～2.5kw，空心陰極槍?zhuān)?07］最大功率可達(dá)到7.5kw，常用功率6.5kw，在真空室的封頭上裝有加熱烘烤裝置，功率為5kw，最高溫度400℃，可調(diào)自控，工件架［114］可實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，充份保證制備膜層的均勻性，真空室的可鍍區(qū)域?yàn)?400mm×160mm，在真空室中還裝有高壓轟擊0～1000V可調(diào)和工件負(fù)偏壓0～200V可調(diào)，所有裝置安排安全合理，可充分保證鍍膜工藝要求。
根據(jù)工藝要求，在主機(jī)上接有水路、氣路、電路。水源采用普通日用自來(lái)水，接在機(jī)架進(jìn)水口［128］上，出口接在排水口［127］上，主進(jìn)水口在機(jī)穿內(nèi)分為三路給水，分別供給擴(kuò)散泵，鐘罩和陰極槍、磁控電磁蒸發(fā)源；擴(kuò)散泵冷卻水通過(guò)電磁閥，水浮繼電器后，直接通入；陰極槍和磁控電弧蒸發(fā)源冷卻水在回路中串接電磁閥，水浮繼電器，這樣使水路中水量不足或停水時(shí)都能自動(dòng)報(bào)警或自動(dòng)停止工作，具有自動(dòng)保護(hù)作用，在水路中還設(shè)有手動(dòng)閥門(mén)，以備應(yīng)急使用。
氣源可根據(jù)不同的工藝要求由氣瓶直接供給，在主機(jī)上設(shè)有三路進(jìn)氣管路，可同時(shí)通入三種氣體，其中兩種由底盤(pán)輸入真空室，一路從陰極槍后端通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)輸入真空室。
加熱器［112］為5kw的加熱器，在升降機(jī)構(gòu)［104］上裝有上、下限位開(kāi)關(guān)，用于限制封頭體的升降距離，以保證封頭［102］安全可靠，升降機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)皮帶輪減速裝置實(shí)現(xiàn)升降桿的上、下移動(dòng)；機(jī)架是由角鋼、槽鋼焊接而成，在機(jī)架的外表面可裝鋁合金外框和裝飾條，機(jī)架的四周均安裝有可方便拆裝的裝飾門(mén)，使機(jī)架牢固實(shí)用而又美觀。
權(quán)利要求1.一種多功能離子鍍膜機(jī)，包括電器控制柜[2]、電源柜[3]，其特征是所述的多功能離子鍍膜機(jī)還包括由諧波減速器[101]、封頭[102]、鐘罩[103]、升降機(jī)構(gòu)[104]、水冷銅坩堝[105]、隔熱板[106]、空心陰極槍[107]、橡膠管[108]、聯(lián)軸節(jié)[109]、法蘭盤(pán)[110]、傳動(dòng)軸[111]、加熱器[112]、撥叉[113]、工件架[114]、觀察窗[115]、高壓帽[116]、熱電偶[117]、磁控電弧蒸發(fā)源[118]、點(diǎn)弧器[119]、密封圈[120]、底盤(pán)[121]、機(jī)架[122]、擴(kuò)散泵[123]、增壓泵[124]、機(jī)械泵[125]、進(jìn)氣管路[126]、出水管路[127]、進(jìn)水管路[128]、接線座[129]、電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)[130]、電源柜接線柱[131]、電器控制柜接線座[132]、電源柜接線座[133]、裝飾門(mén)[134]、真空電離規(guī)管[135]、壓電閥[136]組成的主機(jī)[1]，空心陰極槍[107]和磁控電弧蒸發(fā)源[118]都裝在同一真空室中，封頭[102]采用雙層水冷壁結(jié)構(gòu)，在封頭[102]的上方中心裝有動(dòng)密封傳動(dòng)軸[111]，由法蘭盤(pán)[110]固定在封頭[102]上，諧波減速器[101]通過(guò)聯(lián)軸節(jié)[109]將動(dòng)力傳給傳動(dòng)軸[111]，在傳動(dòng)軸[111]的下方裝有一個(gè)撥叉[113]用于撥動(dòng)工件架[114]轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)/分自由調(diào)節(jié)至8.5轉(zhuǎn)/分，工件架[114]在公轉(zhuǎn)的同時(shí)通過(guò)滾動(dòng)摩擦再實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可從0轉(zhuǎn)/分自動(dòng)調(diào)至10轉(zhuǎn)/分，在封頭[102]的凹進(jìn)部分裝一組加熱器[112]，升降機(jī)構(gòu)[104]固定在機(jī)架[122]的底座上，升降機(jī)構(gòu)[104]的升降桿的上方與封頭[102]搭接，可使封頭[102]自由升降，底盤(pán)[121]安裝在機(jī)架[122]的上方，底盤(pán)[121]的上平面四周用密封圈[120]與鐘罩[103]密封連接，且在鐘罩[103]上方與封頭[102]密封連接，組成真空室，在底盤(pán)[121]上裝有一個(gè)水冷銅坩鍋[105]和兩上磁控電弧蒸發(fā)源[118]，在每個(gè)蒸發(fā)源[118]的一側(cè)各裝有一個(gè)點(diǎn)弧器[119]，在底盤(pán)[121]上還裝有熱電偶[117]、真空電離規(guī)管[135]、高壓帽[116]，在底盤(pán)[121]上且制有兩個(gè)進(jìn)氣口，底盤(pán)[121]上固定有三根立柱，三根立柱上固定著供工件架[114]旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌；機(jī)架[122]的四周均裝有可方便拆裝的裝飾門(mén)[134]，在機(jī)架[122]內(nèi)裝有擴(kuò)散泵[123]、機(jī)械泵[125]、增壓泵[124]、出水管路[127]、進(jìn)水管路[128]、進(jìn)氣管路[126]、接線座[129]，在真空室的左側(cè)和正前方裝有兩個(gè)觀察窗[115]，在真空室的正后方裝有一個(gè)空心陰極槍[107]，電源由380V動(dòng)力電網(wǎng)提供，采用四芯電纜線直接接在電器控制柜接線座[132]上，通過(guò)電器控制柜設(shè)備總開(kāi)關(guān)[130]后，接在電源柜[3]上，在電源柜[3]上輸出三對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱[131]，其中一對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱[131]正極接水冷銅坩堝[105]，負(fù)極接空心陰極槍[107]，另外兩對(duì)正負(fù)極電源柜接線柱[131]將兩個(gè)正極并在一起，接在鐘罩[103]的外壁上，兩個(gè)負(fù)極分別接在兩個(gè)磁控電弧蒸發(fā)源[118]上，在電器控制柜[2]與電源柜[3]之間還裝有控制電源的啟動(dòng)、控制磁控電弧蒸發(fā)源[118]及空心陰極槍[107]的電源調(diào)節(jié)的控制線，在電器控制柜[2]與主機(jī)[1]之間裝有控制主機(jī)[1]內(nèi)各電機(jī)、各類(lèi)閥、加熱器的啟停、控制高壓、偏壓的啟停的控制線，高壓、偏壓的負(fù)極接在工件架[114]上，正極接在高壓帽[116]，即構(gòu)成多功能離子鍍膜機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能離子鍍膜機(jī)，其特征是所述的空心陰極槍?zhuān)?07］是由橡膠管接頭［201］、密封圈［202］、壓緊螺母［203］、螺母［204］、墊片［205］、槍后端焊接組件［206］、絕緣內(nèi)套［207］、壓緊螺母［208］、密封圈［209］、固定鉭管螺母［210］、絕緣螺母［211］、法蘭盤(pán)［212］、絕緣套［213］、密封圈［214］、絕緣套［215］、圓螺母［216］、絕緣墊［217］、絕緣管［218］、鉭管［219］、槍前端焊接組件［220］組成，空心陰極槍?zhuān)?07］的中段用法蘭盤(pán)［212］與鐘罩［103］密封聯(lián)接，空心陰極槍?zhuān)?07］的尾部裝有橡膠管接頭［201］，橡膠管接頭［201］與耐壓塑料軟管［108］相聯(lián)接，塑料軟管［108］與壓電閥［136］相聯(lián)接，然后通過(guò)自動(dòng)壓強(qiáng)控制儀與氣瓶相聯(lián)接，可將氣瓶中的氬氣輸入鉭管［219］，為空心陰極槍?zhuān)?07］提供工作氣體，橡膠管接頭［201］的另一端用壓緊螺母［203］密封壓緊在槍后端的尾部，在后端的尾部還裝有雙螺母［204］壓緊的雙墊片［205］，在雙墊片［205］中間裝有主電源輸出的負(fù)極接頭，槍的后端采用可通循環(huán)冷卻水的雙層水冷裝置，并用密封圈［209］、絕緣內(nèi)套［207］、絕緣螺母［211］與槍前端密封絕緣，用壓緊螺母［208］壓緊，使槍后端焊接組件［206］與槍前端焊接組件［220］成為一體，在后端的頭部裝有一個(gè)固定鉭管螺母［210］，固定鉭管螺母［210］的內(nèi)孔與鉭管［219］外壁壓緊，使鉭管水平插入槍前端中心處，槍前端頭部安裝在真空室中，且有兩個(gè)絕緣套［213］，［215］與槍中段絕緣，并用密封圈［214］密封，然后用圓螺母［216］壓緊。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能離子鍍膜機(jī)，其特征是所述的水冷銅坩堝［105］，由坩堝上體［221］、隔水套［222］、進(jìn)出水管［223］、坩堝底盤(pán)［224］、永磁鐵［225］、調(diào)節(jié)螺母［226］、銅管［227］組成，水冷銅坩鍋［105］是由紫銅焊接成空心水冷碗形結(jié)構(gòu)，在其水冷空間中裝有進(jìn)出水管［223］，在碗形結(jié)構(gòu)中可裝入高純石墨坩堝，在高純石墨坩堝內(nèi)分別根據(jù)工藝要求裝入不同的金屬材料，在水冷銅坩堝［105］的下方焊有兩根可通入冷卻水的銅管［227］，緊挨水冷銅坩堝［105］的底部為坩堝底盤(pán)［224］，在坩堝底盤(pán)［224］內(nèi)裝有一個(gè)作為下聚焦的永磁鐵［225］，在永磁鐵［225］的下方裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)聚焦的調(diào)節(jié)螺母［226］。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能離子鍍膜機(jī)，其特征是所述的磁控電弧蒸發(fā)源［118］是由靶［301］、上屏蔽套［302］、下屏蔽套［303］、磁鋼［304］、密封圈［305］、絕緣密封套［306］、密封圈［307］、法蘭盤(pán)［308］、絕緣墊［309］、圓螺母［310］、滑塊［311］、螺桿［312］、固定塊［313］、封蓋［314］、螺釘［315］、墊圈［316］、靶座［317］組成的靶體和由螺母［318］、墊圈［319］、端蓋［320］、裝飾罩［321］、外套［322］、線包繞組［323］、滑柱［324］、電磁閥底座［325］、點(diǎn)弧器密封圈［326］、定位銷(xiāo)［327］、絕緣套［328］、圓螺母［329］、電磁閥上座［330］、復(fù)位彈簧［331］、彈簧護(hù)套［332］、螺栓［333］、移動(dòng)桿［334］、點(diǎn)弧絲［335］、螺釘絕緣套［336］組成的點(diǎn)弧器共同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)［308］上而構(gòu)成一體的裝置，靶體的前端是由靶［301］、上蔽屏蔽［302］、下屏蔽［303］、絕緣密封套［306］、密封圈［305］構(gòu)成，靶體前端并與法蘭盤(pán)［308］用密封圈［307］、絕緣墊［309］絕緣密封，用圓螺母［310］固定在法蘭盤(pán)［308］上，在靶［301］的周?chē)b有上下屏蔽套［302］、［303］，上、下屏蔽套［302］與［303］之間用螺紋聯(lián)接，這樣靶材被逐漸消耗而降低高度時(shí)，可隨時(shí)調(diào)整上屏蔽套［302］的高度，做到靶的高度降低時(shí)，上屏蔽［302］高度向下調(diào)正，不影響蒸發(fā)角度，在法蘭盤(pán)［308］與靶體之間的絕緣密封套［306］采用的是耐高溫絕緣材料，靶體的后端是由靶座［317］、圓柱形磁鋼［304］、滑塊［311］、螺桿［312］組成，靶座是可以通入冷卻循環(huán)水的雙層水冷結(jié)構(gòu)，靶座［317］的中心裝有一個(gè)圓柱形磁鋼［304］、磁鋼［304］通過(guò)螺桿［312］調(diào)節(jié)可在靶座［317］中心做上、下運(yùn)動(dòng)，螺桿［312］頭部與滑塊［311］螺紋聯(lián)接，滑塊［311］與磁鋼［304］磁力聯(lián)接，滑塊［311］由固定塊［313］導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，在螺桿［312］的尾部有一個(gè)改錐口，改錐口位于真空室的外面，與封蓋［314］平行；點(diǎn)弧器與靶體同裝在一個(gè)法蘭盤(pán)［308］上，并用絕緣套［328］絕緣，電磁閥上座［330］穿過(guò)法蘭盤(pán)［308］用圓螺母［329］與法蘭盤(pán)［308］固定為一體，電磁閥上座［330］的下端與電磁閥底座［325］螺紋聯(lián)接，電磁閥底座［325］的中心有一個(gè)滑柱［324］，滑柱［324］的螺紋孔與移動(dòng)桿［334］尾端用螺紋聯(lián)接的一起，在電磁閥底座［325］中心上下移動(dòng)，電磁閥底座［325］的四周裝有線包繞組［323］，在線包繞組［323］外裝有一個(gè)外套［322］和一個(gè)裝飾罩［321］，且通過(guò)螺母［318］與電磁閥底座［325］擰緊，在移動(dòng)桿［334］頂端裝有點(diǎn)弧絲［335］、點(diǎn)弧絲［335］自由彎曲接近靶［301］表面，并用螺栓［333］與移動(dòng)桿［334］相固定，在移動(dòng)桿［334］上裝有復(fù)位彈簧［331］及彈簧護(hù)套［332］，當(dāng)線包繞組［323］由電源柜［3］正極經(jīng)過(guò)5Ω電阻后接引弧極輸入≤750V的電源空載電壓，使線圈繞組［323］通入電流時(shí)，在電流磁場(chǎng)的作用下，使移動(dòng)桿［334］產(chǎn)生向下的拉力，移動(dòng)桿［334］帶動(dòng)滑柱［324］，在電磁閥底座［325］中心向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)復(fù)位彈簧［331］被壓緊，點(diǎn)弧絲［335］與靶［301］接觸，點(diǎn)弧時(shí)電流增大，電壓降低，這時(shí)線包繞組［323］電壓下降，磁場(chǎng)消失，在彈簧恢復(fù)力的作用下，使移動(dòng)桿［334］提起復(fù)位，點(diǎn)弧絲［335］離開(kāi)靶面，在點(diǎn)弧絲［335］離開(kāi)靶面的瞬間產(chǎn)生弧光，起到點(diǎn)弧目的，磁控電弧靶體與點(diǎn)弧裝置對(duì)法蘭盤(pán)［308］絕對(duì)密封，法蘭盤(pán)［308］上的螺釘孔上還裝有螺釘絕緣套［336］與真空室絕緣密封。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種作為電鍍用的離子鍍膜機(jī)，特別涉及一種物理氣相沉積的多功能離子鍍膜機(jī)。本實(shí)用新型由主機(jī)、電器控制柜和電源柜三大部分組成。其特征是把空心陰極槍和磁控電弧蒸發(fā)源都裝在同一真空室中，因而具有空心陰極離子鍍和磁控電弧離子鍍兩種源的蒸發(fā)方式為一體，工藝性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，且噪音小。本實(shí)用新型可鍍單質(zhì)膜，鍍化合物膜，還可鍍復(fù)合膜，且膜層致密均勻、附著力強(qiáng)、工藝重復(fù)性好、無(wú)污染，可廣泛適用于機(jī)械、電子、造船、輕工、國(guó)防工業(yè)等。
文檔編號(hào)C23C14/32GK2194365SQ94215328
公開(kāi)日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1994年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月13日
發(fā)明者郭遠(yuǎn)紀(jì), 黃克良, 張貴隆, 王桂書(shū) 申請(qǐng)人:北京市天金機(jī)電新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司