电弧离子镀膜设备制造技术

本发明专利技术公开一种电弧离子镀膜设备，用于对放置工件架内的工件进行镀膜处理，所述电弧离子镀膜设备包括：上料段；下料段；真空室体，所述真空室体设于所述上料段和所述下料段之间，所述真空室体包括：依次串联的第一真空过渡段、处理段、及第二真空过渡段；所述处理段包括相连通的前段和后段；离子轰击系统，所述离子轰击系统设于所述前段；电弧离子镀膜系统，所述电弧离子镀膜系统设于所述后段；传动系统，所述传动系统传送工件架，以将工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、前段、后段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。本发明专利技术技术方案提高了电弧离子镀膜设备的产品适用性、膜层品质、及生产效率。

Arc ion plating equipment

The invention discloses an arc ion plating equipment, used for placing workpiece frame within the coating process, the arc ion plating device comprises a material feeding section; material; vacuum chamber, the vacuum chamber body is arranged between the feeding section and the lower section of the vacuum. The chamber includes a first vacuum transition section, series processing section, and two vacuum transition section; the processing section includes connecting the front and rear segments; ion bombardment system, the system is arranged in the front of the ion bombardment; arc ion coating system, the arc ion plating system is arranged in the rear section; transmission system, the transmission system of a workpiece transfer frame, with the workpiece by the feeding section of the first transition section, followed by vacuum transfer to the vacuum chamber body of the front and the rear section, second vacuum transition section was treated to the feeding section. The technical scheme of the invention improves the product suitability of the arc ion plating equipment, the quality of the film layer and the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
电弧离子镀膜设备
本专利技术涉及电弧离子镀膜
，特别涉及一种电弧离子镀膜设备。
技术介绍
目前，现有的电弧离子镀膜设备都是箱体式，主要应用于在工模具表面镀制硬质膜，在装饰材料表面镀制装饰膜。然而，目前的箱式机主要存在如下问题：产品适用性不佳，箱式电弧离子镀膜设备的真空室是圆柱形，里面安装了诸多功能部件，其产品装载区是环形的，且空间比较小、适用于体积较小工件的镀膜生产，不适合大面积的、平面的工件，如不锈钢板的镀膜生产。膜层品质较差，膜层品质涉及了两个方面，一是产品品质的一致性，即大批量产品是否能达到同一质量水准；二是产品品质的高低，即单个产品的质量水准。(1)产品整体一致性方面：箱式机是按“开机-停机-开机”这种周期间歇式工作的，一些因素，如环境温湿度、元器件反复开关、人员操作等在每个生产周期中会有差异，因此同一台设备不同生产周期中产出的产品品质的一致性也会受到影响。另外，因为箱式镀膜机产能低，企业会有多台同类设备来保证产能，每台设备工作状况的一致性无法保证，导致不同设备产出的产品品质也存在差异。(2)单个产品质量方面：在真空镀膜技术中，真空度的高低是一个重要工作参数。在其他工作参数稳定的前提下，真空度越高，对镀膜不利的杂质气体(如H2O、CO2、O2、N2、有机蒸气等)越少，对薄膜品质的影响就越小，膜层品质会越好。箱式镀膜机每次开机要想获得高的真空度，需要的抽气时间会比较长。考虑到企业生产效率，操作者会适当降低镀膜真空度，牺牲品质保证产能。生产效率低，成本高：箱式电弧离子镀膜设备各道工序，如上料，抽真空、加热、离子轰击、镀膜、降温、下料等基本上是依次进行的，因此工序等待时间很长。根据镀膜工艺的不同，产品产出间隔(即生产节拍)从十几分钟到几十分钟不等，因此生产效率较低。为了达到大产能，在工艺固化的前提下只能增加设备的数量，而相应的设备造价、设备占地、设备能耗、人员配置、物料运送等方面都会导致生产成本的大幅提高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种电弧离子镀膜设备，旨在提高电弧离子镀膜设备的产品适用性、膜层品质、及生产效率。为实现上述目的，本专利技术提供的电弧离子镀膜设备，用于对放置工件架内的工件进行镀膜处理，所述电弧离子镀膜设备包括：上料段；下料段；真空室体，所述真空室体设于所述上料段和所述下料段之间，所述真空室体包括：依次串联的第一真空过渡段、处理段、及第二真空过渡段；所述处理段包括相连通的前段和后段；离子轰击系统，所述离子轰击系统设于所述前段；电弧离子镀膜系统，所述电弧离子镀膜系统设于所述后段；传动系统，所述传动系统传送工件架，以将工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、前段、后段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。优选地，所述真空室体还包括：第一传动过渡段；所述第一传动过渡段设于第一真空过渡段和处理段之间，且与所述处理段连通；第二传动过渡段，所述第二传动过渡段设于处理段和第二真空过渡段之间，且与所述处理段连通；所述传动系统传送工件架，以将所述工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、第一传动过渡段、处理段的前段和后段、第二传动过渡段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。优选地，所述第一真空过渡段包括依次设置的第一低真空过渡段和第一高真空过渡段，且/或，所述第二真空过渡段包括依次设置的第二高真空过渡段和第二低真空过渡段。优选地，所述电弧离子镀膜设备还包括：偏压系统，所述偏压系统包括：偏压电源，所述偏压电源设于所述真空室体外；以及偏压引入装置，所述偏压引入装置的一端与所述偏压电源电连接，另一端穿入至所述处理段内且与传送至该处的工件架电连接，以对该工件施加负偏压。优选地，所述偏压系统还包括：驱动装置，所述驱动装置设于所述真空室体外；所述偏压引入装置包括：磁流体密封装置、以及传动轮，所述磁流体密封装置一端与所述驱动装置连接且与所述偏压电源电连接，另一端穿入至所述处理段内与所述传动轮连接，所述传动轮与传送至该处的所述工件架接触，所述驱动装置驱动所述磁流体密封装置旋转，所述传动轮传送所述工件架。优选地，所述偏压引入装置还包括：第一绝缘套和第二绝缘套；所述驱动装置和磁流体密封装置之间设有所述第一绝缘套，所述磁流体密封装置和处理段之间设有所述第二绝缘套。优选地，所述电弧离子镀膜系统包括：设于所述后段内壁的柱状弧源、以及罩设于所述柱状弧源的屏蔽罩，所述柱状弧源包括磁芯和套设于所述磁芯的靶管，所述磁芯包括磁极管和设于所述磁极管的一磁铁，所述柱状弧源还包括连接于所述靶管的传动机构，所述传动机构驱动所述靶管转动。优选地，所述磁极管沿轴向开设有凹槽，所述磁铁容纳于所述凹槽内，所述磁铁的一磁极正对所述磁极管，另一磁极背离所述磁极管，且/或，所述屏蔽罩开设有溅射口，所述磁芯形成的磁场与所述溅射口至少部分重合。优选地，所述柱状弧源还包括分别设于所述靶管两端的第一固定座和第二固定座，所述磁芯与所述第一固定座和第二固定座均转动连接。优选地，所述柱状弧源还包括第一端头和第二端头，所述第一端头一端连接于所述后段的内壁，另一端与所述第一固定座转动连接，所述磁芯远离所述第一固定座的一端穿设所述第二固定座并连接于所述第二端头，且/或，所述柱状弧源还包括设于靶管的同步轮，所述传动机构通过同步轮驱动所述靶管转动，且/或，所述靶管套设有密封件，所述密封件抵持于所述第二固定座。本专利技术提出的电弧离子镀膜设备通过设置传动系统，具体地，该传动系统具有一回型传送路径，使得每个工件架(工件放置在工件架上)于回型传送路径上一个接着一个连贯运行，上料、处理、下料、再上料以实现本专利技术的电弧离子镀膜设备于工作后一直处于全自动连续运转状态，如此所有工艺工作参数都是固化稳定的，所有产品从同一个设备中产出，因此整体的产品品质一致性得到大大提高；设备连续工作时，上料，镀膜，下料等各个工序是同时进行的，产品产出时间间隔(即生产节拍)可降低至几十秒，因此可以满足大产能的要求。进一步地，通过将真空室体设置为具有多个功能段(第一真空过渡段、处理段、及第二真空过渡段)，使得处理段的真空室可一直保持高真空状态(优于3*10-3Pa)，杂质气体少，对膜层质量的影响小，单个产品可以获得比箱式镀膜机品质更优的膜层。而且该设备是通过传动系统循环不断地传送工件架，以将工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、前段、后段、第二真空过渡段进行处理后至下料段，从而使得该设备适用于大面积的工件镀膜，同时也设用小体积材料镀膜。进一步地，通过将离子轰击系统设于设备处理段的前段，将所述电弧离子镀膜系统设于所述处理段的后段；如此先通过离子轰击系统去除工件表面附着的杂质气体、水汽和沾污，提高工件表面活性，从而提高工件与膜层之间的结合力。再通过电弧离子镀膜系统进行镀膜处理，其中，采用电弧离子镀膜相比磁控溅射有如下优点，膜层粒子离化率高，粒子入射能量高，在工件表面有一定的注入效果，因而镀制的薄膜膜基结合力好。膜层粒子能量高，容易进行反应沉积，可镀制化合物膜层的种类很多。膜层粒子能量高，可以在较低温度下获得化合物膜层。镀膜绕射性好，在形状复杂的工件表面也可以镀制均匀性好的薄膜。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧离子镀膜设备，用于对放置工件架内的工件进行镀膜处理，其特征在于，所述电弧离子镀膜设备包括：上料段；下料段；真空室体，所述真空室体设于所述上料段和所述下料段之间，所述真空室体包括：依次串联的第一真空过渡段、处理段、及第二真空过渡段；所述处理段包括相连通的前段和后段；离子轰击系统，所述离子轰击系统设于所述前段；电弧离子镀膜系统，所述电弧离子镀膜系统设于所述后段；传动系统，所述传动系统传送工件架，以将工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、前段、后段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。

【技术特征摘要】
1.一种电弧离子镀膜设备，用于对放置工件架内的工件进行镀膜处理，其特征在于，所述电弧离子镀膜设备包括：上料段；下料段；真空室体，所述真空室体设于所述上料段和所述下料段之间，所述真空室体包括：依次串联的第一真空过渡段、处理段、及第二真空过渡段；所述处理段包括相连通的前段和后段；离子轰击系统，所述离子轰击系统设于所述前段；电弧离子镀膜系统，所述电弧离子镀膜系统设于所述后段；传动系统，所述传动系统传送工件架，以将工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、前段、后段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。2.如权利要求1所述的电弧离子镀膜设备，其特征在于，所述真空室体还包括：第一传动过渡段；所述第一传动过渡段设于第一真空过渡段和处理段之间，且与所述处理段连通；第二传动过渡段，所述第二传动过渡段设于处理段和第二真空过渡段之间，且与所述处理段连通；所述传动系统传送工件架，以将所述工件由上料段依次输送至真空室体的第一真空过渡段、第一传动过渡段、处理段的前段和后段、第二传动过渡段、第二真空过渡段进行处理后至下料段。3.如权利要求1所述的电弧离子镀膜设备，其特征在于，所述第一真空过渡段包括依次设置的第一低真空过渡段和第一高真空过渡段，且/或，所述第二真空过渡段包括依次设置的第二高真空过渡段和第二低真空过渡段。4.如权利要求1所述的电弧离子镀膜设备，其特征在于，所述电弧离子镀膜设备还包括：偏压系统，所述偏压系统包括：偏压电源，所述偏压电源设于所述真空室体外；以及偏压引入装置，所述偏压引入装置的一端与所述偏压电源电连接，另一端穿入至所述处理段内且与传送至该处的工件架电连接，以对该工件施加负偏压。5.如权利要求4所述的电弧离子镀膜设备，其特征在于，所述偏压系统还包括：驱动装置，所述驱动装置设于所述真空室体外；所述偏压引入装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文波，
申请(专利权)人：深圳市生波尔光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44