一种泡沫金属的高速真空镀膜设备制造技术

本实用新型专利技术涉及泡沫金属生产领域，特别涉及一种泡沫金属的高速真空镀膜设备。该泡沫金属的高速真空镀膜设备，包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室；所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊；所述卷辊通过电机带动；所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰；所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置；所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连；所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。本实用新型专利技术采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】(一)
本技术涉及泡沫金属生产领域，特别涉及一种泡沫金属的高速真空镀膜设备。(二)
技术介绍
泡沫金属是一种具有海绵状三维多孔结构的金属材料。连续泡沫金属(例如:泡沫镍)的规模化生产开始于21世纪初，是一种应用领域广泛的新技术材料。其中泡沫镍、泡沫铜可用于镍氢电池、燃料电池的电极材料，汽车催化剂转换器、催化燃烧、柴油车黑烟净化器的催化剂载体，可用作过滤器材料，处理流体中磁性粒子的磁流导体，用于储氢媒介、热交换媒介。随着泡沫金属的应用领域的不断扩大，泡沫金属的生产效率和成本成为其生产企业的瓶颈问题。在泡沫金属的生产过程中涉及泡沫金属产品模芯导电化处理过程，模芯导电化处理可采用真空镀膜技术、化学镀或浸涂导电胶的方法。真空镀膜工艺具有产品纯度高、无污染，成品阻值均匀等显著优势，在泡沫金属生产中已逐步替代化学镀和浸涂导电胶工艺。然而目前的真空镀膜工艺效率较低，生产成本较高，难以满足现在企业的需求。(三)
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种泡沫金属的高速真空镀膜设备，可以提高现有镀膜生产速度50%以上，缩短抽空时间50%以上。本技术是通过如下技术方案实现的:—种泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室;所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊;所述卷辊通过电机带动;所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰;所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置;所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连；所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。所述上卷绕室和下卷绕室的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室的法兰连接。所述阴极靶表面为平面，冷却装置为长方体冷却板。所述阴极靶表面为弧面，冷却装置为圆柱形冷却滚。所述镀膜室内位于法兰处设有导向辊。上述阴极靶在镀膜室的壳体内交错排列。泡沫金属的高速真空镀膜设备的使用工艺，包括以下步骤:(I)将高速真空镀膜设备抽真空，然后通入惰性气体；(2)启动PCL控制器，镀膜金属通过阴极靶溅射到模芯上；(3)在镀膜的同时冷却装置将模芯冷却；(4)通过改变上卷绕室和下卷绕室中的卷辊的转动方向，使得模芯自动多次镀膜。镀膜金属包括镍、铜、锌。泡沫金属的高速真空镀膜设备的使用工艺的工艺条件包括:镀膜速度:I?1m/min;镀膜功率:3?1KW;镀膜往复次数:2?10次;惰性气体流量:100-400 SCCM;镀膜真空度:小于等于6 X KT1Pac3上述惰性气体为氩气。本技术采用整体“类眼镜状”对称结构，在采用普通真空抽空机组的情况下，实现缩短抽空时间的目的。采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。本技术模芯放置于上卷绕室和下卷绕室内，通过调节电机的运转方向使得模芯既可以从上至下运动，也可以从下至上运动，实现多次镀膜。镀膜部分采用金属壳体，内部设有阴极靶，冷却板或冷却辊，以及与冷却板或冷却辊相连接的冷却水循环管。模芯先经过阴极靶，被溅射镀膜后，立即与冷却板或冷却辊接触，进行降温，再经过下一级阴极靶溅射镀膜，再降温，如此多次，完成镀膜的过程。本技术整体采用类眼镜状结构设计，与类似功能的镀膜设备相比，设备空间减少70%以上，同等抽空机组条件下，可实现抽空时间减少50%以上。同时，镀膜区采用狭缝式扁平设计，有效减少镀膜金属颗粒向镀膜区之外飞溅，有利于镀膜后的设备清洁工作和保护环境。本技术的有益效果是:本技术采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。(四)【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1为本技术的结构示意图。图2为本技术镀膜室及冷却板的结构示意图。图3为本技术镀膜室及冷却辊的结构示意图。图中，I上卷绕室，2下卷绕室，3镀膜室，4卷辊，5壳体，6阴极靶，7冷却装置，8循环管，9导向棍。(五)【具体实施方式】 实施例1如图2所述，该实施例包括相互对称的上卷绕室I和下卷绕室2，上卷绕室I和下卷绕室2中间设有镀膜室3;所述上卷绕室I和下卷绕室2内设有卷辊4;所述卷辊4通过电机带动;所述镀膜室3包括壳体5，壳体5上下分别设有法兰;所述壳体5内壁上设有N组相对的阴极靶6和冷却装置7;所述冷却装置7与循环管8相连，阴极靶6与设在壳体5外壁的溅射电源相连;所述电机、溅射电源通过PCL控制器控φ?」。所述上卷绕室I和下卷绕室2的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室3的法兰连接。所述阴极靶6表面为平面，冷却装置7为长方体冷却板。所述镀膜室3内位于法兰处设有导向辊9。上述阴极靶6在镀膜室3的壳体5内交错排列。该镀膜设备工作时，设备抽到一定的真空度，通入氩气，根据工艺要求开启镀膜电源，镀膜金属在工作介质的作用下，以一定的能量和速度溅射到膜芯上。由于采用多块靶极(14对)，模芯在经过每块靶极时，均可获得溅射金属，从而可以实现比现有镀膜设备提高50%以上的镀膜速度。镀膜金属在被氩离子轰出靶极后，通常为高能原子，其所携带的能量随飞行距离的增加而减弱。本设备的靶极和模芯之间，采用较短的间距(50?0mm)，可使镀膜金属原子在其高能状态下溅射到模芯上，从而获得良好的深镀性能。另一方面，本设备在镀区设置膜芯直接冷却装置，高能原子在溅射到模芯上后，立刻得到冷却，从而保证模芯的结构完整。本技术可根据泡沫金属后续生产对模芯的导电要求，实现对模芯的自动多次镀膜。在上下卷绕装置处，设置有自动感应装置，模芯的头或尾运行到此，感应装置捕捉到信号，通过PLC控制上卷绕室I和下卷绕室2的电机的工作状态，以恒张力带动模芯向上或向下运动，实现多次镀膜，使模芯在不变形的同时获得不同的导电能力。实施例2如图3所述，该实施例包括相互对称的上卷绕室I和下卷绕室2，上卷绕室I和下卷绕室2中间设有镀膜室3;所述上卷绕室I和下卷绕室2内设有卷辊4;所述卷辊4通过电机带动;所述镀膜室3包括壳体5，壳体5上下分别设有法兰;所述壳体5内壁上设有N组相对的阴极靶6和冷却装置7;所述冷却装置7与循环管8相连，阴极靶6与设在壳体5外壁的溅射电源相连;所述电机、溅射电源通过PCL控制器控$1」。所述上卷绕室I和下卷绕室2的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室3的法兰连接。所述阴极靶6表面为弧面，冷却装置7为圆柱形冷却滚。所述镀膜室3内位于法兰处设有导向辊9。上述阴极靶6在镀膜室3的壳体5内交错排列。该镀膜设备工作时，设备抽到一定的真空度，通入氩气，根据工艺要求开启镀膜电源，镀膜金属在工作介质的作用下，以一定的能量和速度溅射到膜芯上。由于采用多块靶极(14对)，模芯在经过每块靶极时，均可获得溅射金属，从而可以实现比现有镀膜设备提高50%以上的镀膜速度。镀膜金属在被氩离子轰出靶极后，通常为高能原子，其所携带的能量随飞行距离的增加而减弱。本设备的靶极和模芯之间，采用较短的间距(50?0mm)，可使镀膜金属原子在其高能状态下溅射到模芯上，从而获得良好的深镀性能。另一方面，本设备在镀区设置膜芯直接冷却装置，高能原子在溅射到模芯上后，立刻得到冷却，从而保证模芯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于：包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室；所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊；所述卷辊通过电机带动；所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰；所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置；所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连；所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王乃用，刘俊林，苏衍宪，李常兴，孟国强，邢寻勇，钱亚杰，韩珅，田利，
申请(专利权)人：菏泽天宇科技开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37