传动机构的表面镀膜方法技术

一种传动机构的表面镀膜方法，包括以下步骤：提供一传动机构；清洁该传动机构的表面；将该传动机构设置于一工作环境，在该工作环境中导入一氢气与一四甲基硅烷（Ｔｅｔｒａ－ｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ；ＴＭＳ；Ｓｉ（ＣＨ３）４）气体，施加一功率为８００～１５００瓦的外加电力而在该工作环境中产生一偏压电场，以便在该传动机构的表面形成一附着膜；在附着膜的表面形成一混合膜；以及在混合膜的表面形成一非晶质类钻石（ｄｉａｍｏｎｄ－ｌｉｋｅ　ｃａｒｂｏｎ；ＤＬＣ）膜，以便制成一镀膜传动机构。在混合膜中，越远离传动机构处，非晶质ＤＬＣ材料的含量越高。通过本发明专利技术方法可以有效确保镀膜传动机构具备较高的表面硬度，进而提升镀膜传动机构的抗磨损能力与使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种传动机构的制作技术，特别是指一种在一传动机构表面镀 膜而制成一镀膜传动机构的技术。
技术介绍
在一般的动力装置中，在进行动力传输时，都免不了会使用到传动机构。 由于传动机构必须传输动力，在传输动力的过程中，在传动机构的动力传输接 触面上，会产生各种程度的磨损。譬如在轮、传动轴、轴承、齿条、螺杆与 (或)齿轮间的接触面上，就会产生上述各种程度的磨损。 一旦当这些传动机 构的动力传输接触面磨损到特定的程度，轻者会造成动力传输的不稳定，重者 甚至会使整个传动机构无法发挥既有的功能。在现有技术中，为了延长传动机构的使用寿命，通常会在传动机构的表面镀上由非晶质类钻石(Dimond-Like Carbon， DLC)材料所组成的非晶质DLC 膜，借以形成一镀膜传动机构。非晶质DLC材料的结构由碳及氢紧密堆积而 成，含有部份以sp2混成轨域(hybirdized orbital)与较多以sp3混成轨域的价 电子。在整体性质上，非晶质DLC材料与天然钻石十分相近，同样具有硬度 高、耐热性佳与防腐蚀的优点。因此，若在传动机构的表面上镀上非晶质DLC 膜后所形成的镀膜动机构就能具备较佳的硬度、耐磨度及耐热度。然而，由于一般的传动机构多半由经过表面热处理的金属材料(特别是钢 材)所组成，其表面硬度甚高，再加上非晶质DLC材料也具备相当高的硬度; 因此，会存在着彼此附着力不佳的问题。此外，当非晶质DLC膜的厚度增加 时，内应力也会随之增加，当内应力过大时，非晶质DLC膜将会破裂并由传 动机构的表面剥落。有鉴于以上原因，在现有技术中，在对传动机构表面进行 非晶质DLC膜的镀膜作业时，为了防止非晶质DLC膜自传动机构的表面剥落， 通常非晶质DLC膜的厚度都相当薄，造成非晶质DLC膜对提高耐磨度及耐热 度的功效上大打折扣。在以上前提下， 一种新的镀膜技术便孕育而生，以下将列举一传动机构的 制作方法来对此镀膜技术加以说明。请参阅图l，其显示一种现有传动组件的 立体外观示意图。如图所示， 一传动组件l包含一镀膜轴承ll与一镀膜传动轴12，且镀膜轴承11与镀膜传动轴12都可视为一种镀膜传动机构。镀膜轴承11包含一固定外轴111、 一可转动内轴112与多个位于固定外 轴111与可转动内轴112之间的滚子113。固定外轴111的延伸板件上开设二 连结孔1111与1112，以便将该固定外轴111予以固定。可转动内轴112套接 于镀膜传动轴12或与镀膜传动轴12—体成型。 一带状动力传输件2 (可为皮 带或链条)局部环绕于镀膜传动轴12，借以带动镀膜传动轴12旋转而传输动 力至镀膜传动轴12。在传输动力的过程中，在镀膜传动轴12与带状动力传输件2之间，可转 动内轴112与滚子113之间，以及滚子113与固定外轴111之间都会产生不同 程度的磨损。随着传动组件l运作时间的增加，上述相关组件之间的磨损也会 随之增加。随着磨损程度的增加，轻者，会造成镀膜传动轴12无法稳定地传 输动力；重者，甚至会使整个传动组件1无法发挥既有的功能。为了使上述的镀膜传动机构(即镀膜轴承11与镀膜传动轴12)能够具备 较高的耐磨性，并使非晶质DLC膜与传动机构之间具备较佳的附着性，借以 制作质量较佳的镀膜轴承11与镀膜传动轴12，上述的现有技术提供了一种镀 膜技术，以下仅列举上述镀膜技术在制作镀膜传动轴方面的应用来加以说明。请参阅图2，其显示图1中镀膜传动轴沿A-A方向的断面图。如图所示， 镀膜传动轴12由一传动轴121、一附着膜122与一非晶质DLC膜123所组成， 并利用一电浆辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)镀膜设备在一工作环境下所制作而成。在制作附着膜122时，必须先传动轴121设置于上述的工作环境中，并对 工作环境抽气，使工作环境的压力大约维持在0.1 0.5torr。同时，必需先对工 作环境加热，使工作环境的温度维持在200。C (含)以上。接着，必须施加一 功率为100瓦(Watt; W)的外加电场，并导入氩气，使氩气被解离成电浆状 的氩离子。然后，必须分别导入甲垸(Methane;C仏)和硅垸(Silane;)。 其中，导入氩气的流率约为80毫升/分钟(ml/min);导入甲烷的流率自0ml/min 逐渐提升至大约60 ml/min，导入硅烷的流率自3ml/min逐渐降至0 ml/min。6在此环境下维持约36分钟，会有硅(Si)、碳化硅(SiC)、含氩化合物与极 少量的碳氢化合物沉积在传动轴121的表面而形成附着膜122。在制作非晶质DLC膜123时，通常可采用两种方法，第一种方法使非晶 质DLC膜123含有纯度较高的非晶质DLC，第二种方法使非晶质DLC膜123 的硅含量较前者多。在利用第一种方法制作非晶质DLC膜123时，也需先对工作环境加热， 使工作环境的温度大于20(TC，然后导入氩气与甲烷。此时，工作环境的压力 大约维持在0.3 torr，外加电场的功率为100W，导入氩气的流率约为80ml/min， 导入甲垸的流率约为60ml/min。在此环境下维持60分钟，会形成非晶质DLC 含量较高的非晶质DLC膜123。在利用第二种方法制作非晶质DLC膜123时，也需先对工作环境加热， 使工作环境的温度维持在20(TC (含)以上，然后导入氩气、甲垸与硅烷。此 时，工作环境的压力大约维持在0.3torr，外加电场的功率为IOOW，导入氩气 的流率约为80ml/min，导入甲烷的流率约为60ml/min，导入硅烷(Silane; ) 的流率约为2 ml/min。在此环境下维持60分钟，会形成硅含量较前者(利用 第一种方法所制作者)高的非晶质DLC膜123。然而，凡在所属
中具有通常知识者都能轻易理解，在以上所揭露 的现有技术中，不论采用何种方式制作非晶质DLC膜123，都普遍存在以下 两个相当严重的问题。其一，由于在制作附着膜122与非晶质DLC膜123时，都必须将工作环 境的温度提升至20(TC (含)以上，在此温度下，由金属材料(特别是钢材) 制成的传动轴121会产生回火效应，使传动轴121的表面硬度下降。当附着膜 122与非晶质DLC膜123依序附着而制成镀膜传动轴12后，会使镀膜传动轴 12的整体硬度下降，因而造成镀膜传动轴12的抗磨损能力下降。其二，由于在制作附着膜122与非晶质DLC膜123时，仍需导入氩气； 因此，在附着膜122与非晶质DLC膜123中都会含有一些含氩化合物。在非 晶质DLC中，主要是利用共价键的方式键结，但是，含氩化合物并非利用共 价键的方式键结。显而易见地，由于含氩化合物的存在，会破坏非晶质DLC 膜123共价键的键结能力，使非晶质DLC膜123的表面硬度下降，同样会造 成镀膜传动轴12的抗磨损能力下降。基于以上前提，专利技术人认为实有必要研发出一种新的镀膜技术来有效改善 上述两项问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种传动机构的镀膜技术，在该镀膜技术中， 一方面要使被镀膜的传动机构本身仍保有较高的表面硬度，另一方面要在传动机构依序镀上附着膜与非晶质DLC膜而形成镀膜传动机构后，使非晶质DLC 膜的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传动机构的表面镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：　　（ａ）提供一传动机构；　　（ｂ）清洁该传动机构的表面；　　（ｃ）将该传动机构设置于一工作环境中，导入一氢气与一四甲基硅烷（Ｔｅｔｒａ－ｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ；ＴＭＳ；Ｓｉ（ＣＨ↓［３］）↓［４］）气体至该工作环境中，施加一外加电力而在该工作环境中产生一偏压电场，将该偏压电场的一偏压值控制在４００～７００伏特（Ｖ），并将该外加电力的功率控制在８００～１５００瓦（Ｗ），借以在该传动机构的表面形成一附着膜；　　（ｄ）导入该氢气、该ＴＭＳ气体与一烃类（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）气体至该工作环境中，将该偏压值控制在４００～７００Ｖ，并将该外加电力的功率控制在８００～１５００Ｗ，借以在该附着膜的表面形成一混合膜，使该混合膜含有一非晶质类钻石材料与该附着膜所含的成分，且在该混合膜中，越远离该传动机构处，该非晶质类钻石材料的含量越高；以及　　（ｅ）导入该氢气、该ＴＭＳ气体与该烃类气体至该工作环境中，将该偏压值控制在４００～７００Ｖ，并将该外加电力的功率控制在８００～１５００Ｗ，借以在该混合膜的表面形成一非晶质类钻石膜，进而制成一镀膜传动机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林玉雪，
申请(专利权)人：林玉雪，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]