一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，包括解卷机、缓冲系统、真空镀膜系统和收卷机。其缓冲系统包括第一带材储存区和第二带材储存区，真空镀膜系统包括入口锁闭室、溅射镀膜区、和出口锁闭室。解卷机和收卷机分别位于真空镀膜系统两侧，第一带材储存区设于解卷机和所述真空镀膜系统间，第二带材储存区设于收卷机和所述真空镀膜系统间。本实用新型专利技术能实现在金属带材上大面积镀制具有良好环境稳定性和优异附着性的装饰性涂层，且所采用的磁控溅射技术和电子束热蒸发技术是一种绿色的大面积镀膜技术，不会对环境造成污染。

A coating system based on magnetron co sputtering technology

The utility model relates to a coating system based on magnetron co sputtering technology, which comprises a unwinding machine, a buffer system, a vacuum coating system and a winding machine. The buffer system comprises the first strip storage area and the second strip storage area, and the vacuum coating system comprises an inlet locking chamber, a sputtering coating area and an outlet locking chamber. The reel machine and the reel machine are located on both sides of the vacuum coating system. The first strip storage area is located between the reel machine and the vacuum coating system. The second strip storage area is located between the winder and the vacuum coating system. The utility model can produce a decorative coating with good environmental stability and excellent adhesion on a large area of metal strip, and the magnetron sputtering and electron beam thermal evaporation technology used are a green large area coating technology, which will not cause pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统
本技术涉及磁控共同溅射
，更具体地说是指一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统。
技术介绍
装饰性涂层在日常生活中有广泛的应用。将装饰性涂层镀制在金属片材和金属条带上，不仅可以用于室内及室外的建筑设计，还可应用在一些载体产品的部件上，如金属外壳和家具部件等。在产品设计和建筑设计领域，装饰性涂层的使用不仅美观，进一步提升了环境舒适性，而且还能增加产品的耐磨性和防腐蚀等功能特性。传统装饰性镀膜方法是涂装和上漆。粉末涂敷着色工艺在工业镀膜方法中占据了支配地位。其镀制的装饰性涂层具有良好的性能和理想的颜色。但其涂敷层较厚，不仅遮盖了金属的光泽，而且所消耗的原料也更多。邻近染色和密封处理的阳极氧化铝工艺是在金属基材上获得较薄装饰性涂层的一个比较成熟的工艺方法。1963年美国专利US3079309A中公开了一种密封处理的阳极氧化铝工艺：清洁铝制工件后进行预处理。经过阳极氧化处理后的阳极氧化层呈现多孔状态，能够吸附有色染料溶液。染色后，阳极氧化层上的孔隙被密封处理。邻近染色工艺与目前已知的阳极氧化处理工艺相似，这两个镀膜工艺都需使用液体溶液，因此要进行废水处理。另一种工业上常见的在金属上镀制较薄装饰性涂层的方法是蘸浸涂敷法。1984年美国专利US4631093A公布了这一专利技术，该专利技术将工件浸入水性溶液中以使金属表面具有抗腐蚀性，同时也为金属表面提供一个装饰性的颜色。但该专利技术使用的无铬酸盐蘸浸溶液中的铬氧化物具有毒性从而会对环境造成危害。相较粉末涂敷着色或上漆工艺，PVD物理气相沉积涂层不仅可以保持金属的光泽和获得多种不同的颜色，而且其所镀的膜系涂层非常薄，使用的镀膜原材料也少得多。PVD工艺所镀涂层在生长形成过程中不使用任何化学液体，涂层材料沉积到基材之前在高真空环境下直接转变成气相。因此与上述涂镀技术相比，PVD镀膜技术是一种100%绿色环保无污染的替代技术。在多个已公开的专利中都描述了采用PVD技术镀制装饰性涂层的方法。1986年美国专利US4758280A中公开了一种通过阴极溅射钛、锆和铪合金的碳氮氧化物镀膜方法，在基材上镀制一个装饰性的黑色耐磨损保护膜层。2005年美国专利US7270895B2与2001年美国专利US20030072974A1描述了金属碳氮氧化物涂层的制备方法。该涂层使用耐热和难熔金属（如铪、钽、锆、钛等）作为镀膜材料，通过添加工艺气体来调节金属碳氮氧化物中金属的比例。采用的PVD镀膜方法包括蒸发、溅射和电弧镀。该涂层具有与氮化钛、碳氮化钛、氮化锆和碳氮化锆涂层类似的机械耐磨性，涂层可选择的颜色范围也更广。专利US20030072974A1中也公开了一种在一个工艺体腔内同时使用电弧沉积和溅射沉积以获得(Zr:Al)CxOyNz混合物的方法。CIELAB色值的调整方法包括调整铝的成分分数、调整CxOyNz混合物的成分和调整上述工艺气体的通入量。但该方法并不适用于大面积镀制涂层。另一个关于PVD装饰镀膜的专利是2012年美国专利US20120164478。该专利采用一个具有金属性能特征的反射基底层以及一个由来自IVA元素组的氧化物组成的干涉层，该金属基底层可以被部分氧化。通过这个方法能设计所镀膜系的折射率和消光系数，使涂层呈现不同的干涉颜色和亮度。在室内及室外建筑上使用的装饰性涂层所要求的涂层硬度并不需要达到类似(Zr:Al)CxOyNz涂层的硬度，更重要的是必须具备大面积镀膜的可行性且所镀制的涂层必须具有优异的附着性和良好的环境稳定性。为此，我们提供一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统。
技术实现思路
本技术提供一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，以解决如何实现在室内及室外建筑上大面积镀制具有良好环境稳定性和优异附着性的装饰性涂层等问题。本技术采用如下技术方案：一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，包括解卷机、缓冲系统、真空镀膜系统和收卷机，所述缓冲系统包括第一带材储存区和第二带材储存区，所述真空镀膜系统包括入口锁闭室、溅射镀膜区、和出口锁闭室，所述解卷机和收卷机分别位于真空镀膜系统两侧，所述第一带材储存区设于解卷机和所述真空镀膜系统间，所述第二带材储存区设于收卷机和所述真空镀膜系统间。进一步地，所述入口锁闭室设有复数个单独的密封区，用于将气体压力从大气压降低到高真空状态，所述出口锁闭室设有复数个单独的密封区，用于将气体压力由高真空状态逐步增加到大气压力。进一步地，所述镀膜系统还包括一带材预处理区，该带材预处理区设于入口锁闭室后，所述带材预处理区可选择性使用，其内设有辉光放电处理装置或等离子体刻蚀处理装置，或所述带材预处理区同时设有辉光放电处理装置和等离子体刻蚀处理装置。进一步地，所述溅射镀膜区包括第二溅射区，该第二溅射区设有磁控管和双磁控溅射装置，用于镀制化合物涂层子膜系，所述第二溅射区所设置的电源为直流电源、直流脉冲电源或双极交流电源，其所需的磁控管数量为2～16个。进一步地，所述溅射镀膜区还包括第一溅射区和第三溅射区，所述第一溅射区后连接第二溅射区，第二溅射区后连接第三溅射区，所述第一溅射区和第三溅射区分别设有磁控管，所述第一溅射区可选择性使用，其设有单磁控溅射装置或双磁控溅射装置用于镀制附着层，所设置的电源为直流电源、直流脉冲电源、双极交流电流或单极交流电源，所述第一溅射区所需的磁控管数量为1～4个；所述第三溅射区可选择性使用，其设有双磁控溅射装置用来镀制介质层，所设置的电源为直流脉冲电源、双极交流电源或单极交流电源，所述第三溅射区所需的磁控管数量为1～4个。进一步地，所述镀膜系统还包括一电子束热蒸发镀膜区，所述电子束热蒸发镀膜区前连接所述溅射镀膜区，其后连接所述出口锁闭室，所述电子束热蒸发镀膜区可选择性使用，其内设有电子束热蒸发处理装置，用于代替第三溅射区镀制介质层。进一步地，所述解卷机上安装有金属带材，所述金属带材为卷对卷金属带材，该卷对卷金属带材为铝基合金或奥氏体不锈钢金属带材，其厚度为0.2～1.0mm，宽度为500～1500mm，卷料总重量不超过7000kg。由上述对本技术结构的描述可知，和现有技术相比，本技术具有如下优点：本技术采用磁控溅射技术和电子束热蒸发技术，能实现在卷对卷金属带材上进行连续的大面积镀膜，其所镀制的装饰性涂层具有良好的环境稳定性。镀制时所采用的磁控溅射技术和电子束热蒸发技术是一种绿色的大面积镀膜技术，不会对环境造成污染。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术第二溅射区内双磁控溅射工艺产生的蒸气流通量VA和蒸气流通量VB示意图。图3为图2中蒸气流通量VA和蒸气流通量VB在金属基材上混合的沉积率分布示意图。具体实施方式下面参照附图说明本技术的具体实施方式。一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，参照图1，包括解卷机1、缓冲系统、真空镀膜系统3和收卷机5。解卷机1和收卷机5分别位于真空镀膜系统3两侧，缓冲系统包括第一带材储存区2和第二带材储存区4，第一带材储存区2设于解卷机1和真空镀膜系统3间，第二带材储存区4设于收卷机5和真空镀膜系统3间。缓冲系统可以在不影响卷对卷金属带材6在真空镀膜系统3内连续移动进行镀膜的情况下给解卷机1和收卷机5提供做卷料切换的缓冲时间。真空镀膜系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，包括解卷机、缓冲系统、真空镀膜系统和收卷机，其特征在于：所述缓冲系统包括第一带材储存区和第二带材储存区，所述真空镀膜系统包括入口锁闭室、溅射镀膜区和出口锁闭室，所述解卷机和收卷机分别位于真空镀膜系统两侧，所述第一带材储存区设于解卷机和所述真空镀膜系统间，所述第二带材储存区设于收卷机和所述真空镀膜系统间。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，包括解卷机、缓冲系统、真空镀膜系统和收卷机，其特征在于：所述缓冲系统包括第一带材储存区和第二带材储存区，所述真空镀膜系统包括入口锁闭室、溅射镀膜区和出口锁闭室，所述解卷机和收卷机分别位于真空镀膜系统两侧，所述第一带材储存区设于解卷机和所述真空镀膜系统间，所述第二带材储存区设于收卷机和所述真空镀膜系统间。2.如权利要求1所述的一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，其特征在于：所述入口锁闭室设有复数个单独的密封区，用于将气体压力从大气压降低到高真空状态，所述出口锁闭室设有复数个单独的密封区，用于将气体压力由高真空状态逐步增加到大气压力。3.如权利要求1所述的一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，其特征在于：所述镀膜系统还包括一带材预处理区，该带材预处理区设于入口锁闭室后，所述带材预处理区可选择性使用，其内设有辉光放电处理装置或等离子体刻蚀处理装置，或所述带材预处理区同时设有辉光放电处理装置和等离子体刻蚀处理装置。4.如权利要求1所述的一种基于磁控共同溅射技术的镀膜系统，其特征在于：所述溅射镀膜区包括第二溅射区，该第二溅射区设有磁控管和双磁控溅射装置，用于镀制化合物涂层子膜系，所述第二溅射区所设置的电源为直流电源、直流脉冲电源或双极交流电源，其所需的磁控管数量为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·森斯，巫仕才，赖纳·霍夫曼，眭凌杰，孙伟明，姜其伟，杨兴磊，
申请(专利权)人：福建新越金属材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35