自動鍍膜多弧離子鍍膜機的製作方法

2023-12-06 03:48:06 1

專利名稱：自動鍍膜多弧離子鍍膜機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能在各種金屬表面上鍍制多種金屬膜層的專用設備，特別是採用物理性能在金屬表面鍍制的ZrN、CrN、TiN、CiN等超硬膜層的設備。
背景技術：
公知的多弧離子鍍膜機有其蒸發速度快，離化率高，工作真空範圍寬，無環境汙染等優點，已逐步取代化學電鍍。但現有的多弧離子鍍膜機由於蒸發速度快，容易產生過粗的顆粒(液滴)，致使膜層表面粗糙，緻密性能差，導致原有傳統離子鍍膜機的加工範圍大大減少。另外，現有的設備操作複雜，完全靠人工來操作，因此，工人的勞動強度大。
實用新型內容本實用新型之目的在於克服上述的缺陷，提供一種自動的多弧離子鍍膜機。它能有效地消除液滴的存在，使鍍出的工件表面更加細緻，緻密性好，且能實現自動化操作。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣的它由帶有前門的筒體，蓋合在筒體上的上蓋，裝在筒體底部的底座和置於筒體真空室內的旋轉工件架及與真空室連接的真空抽氣系統所組成，其中筒體周壁上分布著多個電弧蒸發源，這些電弧蒸發源直接與PLC程序控制線路連接，並與微機型真空控制儀相連接，實現全自動邏輯程序控制。
上述的電弧蒸發源包括水冷筒，依次裝在水冷筒上的筒蓋、永磁鐵，固定在水冷筒底部的陰極靶材，套在陰極靶材下部、兼作輔助陽極的屏蔽盤；套在水冷筒上的連接盤，連接盤與水冷筒之間裝有上、下絕緣套，以防止正負極之間短路；陰極靶材外圍套有屏蔽環；連接盤上裝有引弧拉杆，引弧拉杆上設有引弧絲，引弧絲上安裝弧電源陽極，引弧絲的一端正對陰極靶材。在特定的真空條件下由引弧絲接觸陰極靶材，產生弧光放電。陰極靶材與水冷筒連接接觸，是為了冷卻陰極靶材。由於屏蔽盤兼作輔助陽極，在打開弧電源後，屏蔽盤與陰極之間始終保持一細小的弧電壓，使其陰極不滅弧。從而解決了傳統離子蒸發源由於要多次引燃陰極材料，導致被鍍工件膜層不牢固的缺陷。
本實用新型與現有的技術相比，具有穩弧性好，溫控精確度高，鍍層結合力強，並能有效消除液滴，提高沉積速率。
以下結合附圖所示的實施例，對本實用新型作進一步詳細的描述。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型電弧蒸發源結構圖。
具體實施方式
參見圖1，自動鍍膜多弧離子鍍膜機包括帶有前門2的筒休3，蓋合在筒休3上的上蓋5，裝在筒體3底部的底座1，置於筒體3真空室內的旋轉工件架(圖中未畫出)及與真空室連接的真空抽氣系統。筒體3上端制有法蘭3b，與上蓋5固定連接。旋轉工件架掛在上蓋5上，並可行星式公轉；筒體3側壁上均勻分布著法蘭3a，法蘭3a上裝有電弧蒸發源4，電弧蒸發源4與PLC程序控制線路、微機型真空控制儀相連接，並由真空繼電器供給其信號，實現自動邏輯程序控制。操作界面採用14彩色觸控螢幕，使操作者直觀有效地控制該設備。前門2上開有觀察窗2a，以便直觀地看見加工工件鍍膜情況。
參見圖2，電弧蒸發源4包括陰極靶材19，置於陰極靶材19上的水冷筒14，固定在水冷筒14上的筒蓋12，用壓緊螺母13、磁鐵固定圈6固定在筒蓋12上的永磁鐵11，裝在水冷筒14上的連接盤7，連接盤7與水冷筒14之間裝有上絕緣套15和下絕緣套18，以防止正負極之間短路；上絕緣套18與水冷筒14、連接盤7之間設有密封圈10；在陰極靶材19下部套接有帶輔助陽極的屏蔽盤21；陰極靶材19的外圈設有屏蔽環22，屏蔽環22用絕緣磁座24、鎖緊螺柱23固定在連接盤7上。連接盤7上還裝有引弧拉杆17，引弧拉杆17上裝有引弧絲20，引弧絲20的另一端正對陰極靶材19；引弧拉杆17與連接盤7之間設有絕緣套16。連接盤7與水冷筒14之間設有絕緣壓緊座8和壓緊螺杆9。由於屏蔽盤21輔助陽極與弧電源輔助陽極輸出相連接，在引燃陰極後，屏蔽盤21與陰極之間始終有一自持弧光放點，在陰極即將斷弧時，由輔助陽極迅速點燃陰極，達到不滅弧之目的。
弧電源採用逆變式直流弧電源，其上裝有自動引弧裝置，細化電路，輔助陽極輸出，確保有效地消除液滴，使離化率更合理。
權利要求1.一種自動鍍膜多弧離子鍍膜機，由帶有前門(2)的筒體(3)，蓋合在筒體(3)上的上蓋(5)，裝在筒體(3)底部的底座(1)和置於筒體(3)真空室內的旋轉工件架及與真空室連接的真空抽氣系統所組成，其特徵在於筒體(3)周壁上分布著多個的電弧蒸發源(4)，該電弧蒸發源(4)與PLC程序控制線路連接。
2.按照權利要求1所述的自動鍍膜多弧離子鍍膜機，其特徵在於所述的電弧蒸發源(4)包括水冷筒(14)，依次裝在水冷筒(14)上的筒蓋(12)、永磁鐵(11)，固定在水冷筒(14)底部的陰極靶材(19)，套在陰極靶材(19)下部兼作輔助陽極的屏蔽盤(21)，裝在水冷筒(14)上的連接盤(7)，連接盤(7)與水冷筒(14)之間裝有上、下絕緣套(15、18)，陰極靶材(19)外圈套有屏蔽環(22)，連接盤(7)上裝有引弧拉杆(17)，引弧拉杆(17)上設有引弧絲(20)，引弧絲(20)的一端正對陰極靶材(19)。
3.按照權利要求1所述的自動鍍膜多弧離子鍍膜機，其特徵在於所述的弧電源採用逆變式直流弧電源，並接有自動引弧裝置。
4.按照權利要求1或2所述的自動鍍膜多弧離子鍍膜機，其特徵在於所述的前門(2)上開有觀察窗(2a)。
專利摘要本實用新型涉及一種能在各種金屬表面上鍍制多種金屬膜層的專用設備。它由帶有前門的筒體，蓋合在筒體上的上蓋，裝在筒體底部的底座和置於筒體真空室內的旋轉工件架及與真空室連接的真空抽氣系統所組成，其中筒體周壁上分布著多個電弧蒸發源，這些電弧蒸發源直接與PLC程序控制線路連接，並與微機型真空控制儀相連接，實現全自動邏輯程序控制。它與現有的技術相比，具有穩弧性好，溫控精確度高，鍍層結合力強，並能有效消除液滴，提高沉積速率。
文檔編號C23C14/30GK2619948SQ0322946
公開日2004年6月9日 申請日期2003年3月13日 優先權日2003年3月13日
發明者吳硯東 申請人:玉環縣金源比特科技發展有限公司