專利名稱：用于在小物件上沉積薄膜的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD)是通過熱蒸發(fā)或輝光放電、弧光放電等物理過程，產(chǎn)生金屬 粒子并與反應(yīng)氣體反應(yīng)形成化合物沉積在工件表面。PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類，它們分別 是真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。本發(fā)明采用真空蒸發(fā)鍍膜和真空濺射鍍膜， 在一個真空設(shè)備中對容器內(nèi)待鍍膜小物件在旋轉(zhuǎn)的過程中進(jìn)行均勻全面鍍膜，使鍍膜小物 件獲得高密度、高結(jié)合力的涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置，使產(chǎn)品耐磨，防腐蝕， 同時達(dá)到對這些小物件進(jìn)行大批量，高效率工業(yè)化處理。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于在小物件上沉積薄膜的裝 置，包括真空爐、載有第一真空法蘭和桶狀容器的第一運(yùn)輸車以及載有第二真空法蘭和磁 控濺射源或電弧蒸發(fā)源的第二運(yùn)輸車，所述真空爐內(nèi)設(shè)有一個或多個真空泵；第一運(yùn)輸車 通過真空嵌入裝置連接第一真空法蘭和桶狀容器，桶狀容器內(nèi)壁上設(shè)有若干長條棒，桶狀 容器內(nèi)可放置待鍍膜小物件，桶狀容器外設(shè)有一個電機(jī)驅(qū)動裝置，電機(jī)驅(qū)動裝置固定在第 一真空法蘭上；第二運(yùn)輸車通過真空嵌入裝置連接第二真空法蘭、電極以及磁控濺射源或 電弧蒸發(fā)源，磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源的上面裝有涂層材料。其中第一真空法蘭與真空爐 連接，桶狀容器則置于真空爐內(nèi)，第二真空法蘭和桶狀容器的開口端連接，電極和磁控濺射 源或電弧蒸發(fā)源置于桶狀容器內(nèi)。本裝置采用物理氣相沉積(PVD)方法在真空條件下對待鍍膜小物件完成鍍膜，特 別是采用電弧沉積法或磁控濺射法。沉積的膜層為單層或復(fù)合層或納米機(jī)構(gòu)膜層，其厚度 范圍一般在0. 05-10微米。裝在桶狀容器內(nèi)的小物件的直徑和長度均在0. 5-1. 5m之間，桶 狀容器以0. Ol-IOrmp的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在桶壁上裝有若干長木棒，長木棒在隨著桶狀容器 旋轉(zhuǎn)時可使小物件翻滾，使小物件能夠以不同的表面對著涂層材料，確保小物件涂層均勻 和全面。桶狀容器內(nèi)帶有一個單獨(dú)的電極作為偏壓，使桶狀容器內(nèi)部達(dá)到負(fù)偏壓環(huán)境。本發(fā)明的有益效果為鍍層材料廣泛，可以采用各種金屬、合金、氧化物、氮化物、 碳化物等化合物鍍層，也可以鍍金屬、化合物的多層和復(fù)合層；鍍層耐磨、防腐蝕；鍍層結(jié) 合力強(qiáng)；工藝溫度低，工件一般無受熱變形或材料變質(zhì)的問題；鍍層成分準(zhǔn)確、組織致密； 工藝過程易于控制、調(diào)節(jié)；對環(huán)境無污染。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是第一運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是第二運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是真空爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是真空爐的側(cè)面圖；圖5是桶狀容器的剖視圖；圖6是用于在小物件上 沉積薄膜的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、真空爐；2、第一運(yùn)輸車；3、第二運(yùn)輸車；4、第一真空法蘭；5、桶狀容器； 6、第二真空法蘭；7、磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源；8、真空泵；9、長條棒；10、小物件；11、電機(jī) 驅(qū)動裝置；12、電極；13、涂層材料。
具體實施例方式如圖1-6所示，本發(fā)明實施例所述的一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置，包括 真空爐1、載有第一真空法蘭4和桶狀容器5的第一運(yùn)輸車2以及載有第二真空法蘭6和磁 控濺射源或電弧蒸發(fā)源7的第二運(yùn)輸車3，所述真空爐1內(nèi)設(shè)有一個或多個真空泵8 ；第一 運(yùn)輸車2通過真空嵌入裝置連接第一真空法蘭4和桶狀容器5，桶狀容器5內(nèi)壁上設(shè)有若干 長條棒9，桶狀容器5內(nèi)可放置待鍍膜小物件10，桶狀容器5外設(shè)有一個電機(jī)驅(qū)動裝置11， 電機(jī)驅(qū)動裝置11固定在第一真空法蘭4上；第二運(yùn)輸車3通過真空嵌入裝置連接第二真空 法蘭6、電極12以及磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7，磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7的上面裝有涂 層材料13。其中第一真空法蘭4與真空爐1連接，桶狀容器5則置于真空爐1內(nèi)，第二真空 法蘭6和桶狀容器5的開口端連接，電極12和磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7置于桶狀容器5 內(nèi)。本發(fā)明實施例所述的一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置采用物理氣相沉積 (PVD)方法在真空條件下對待鍍膜小物件10完成鍍膜，特別是采用電弧沉積法或磁控濺射 法。沉積的膜層為單層或復(fù)合層或納米機(jī)構(gòu)膜層，其厚度范圍一般在0.05-10微米。裝在 桶狀容器5內(nèi)的小物件10的直徑和長度均在0. 5-1. 5m之間，桶狀容器5以0. Ol-IOrmp的 轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在桶壁上裝有若干長木棒9，長木棒9在隨著桶狀容器5旋轉(zhuǎn)時可使小物件 10翻滾，使小物件10能夠以不同的表面對著涂層材料13，確保小物件10涂層均勻和全面。 桶狀容器5內(nèi)帶有一個單獨(dú)的電極12作為偏壓，使桶狀容器5內(nèi)部達(dá)到負(fù)偏壓環(huán)境。工作原理為1、載有第一真空法蘭4和桶狀容器5的第一運(yùn)輸車2從真空爐1左 側(cè)推進(jìn)，將桶狀容器5推入真空爐室直到第一真空法蘭4接觸到真空爐室并與爐室連接；載 有第二真空法蘭6和磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7的第二運(yùn)輸車3從真空爐1右側(cè)推進(jìn)，將 電極12和磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7推入真空爐1內(nèi)的桶狀容器5直到第二真空法蘭6 接觸到桶狀容器5并與容器連接；2、打開真空爐1內(nèi)的真空泵8，抽出真空爐室內(nèi)的大氣， 使得爐室內(nèi)的真空范圍低于10E-4mbar;3、抽空后，桶狀容器5開始旋轉(zhuǎn)并且同時內(nèi)部的待 鍍膜小物件10由于一個單獨(dú)的加熱器隨著在抽空過程中開始預(yù)熱；4、在一定時間后，旋轉(zhuǎn) 的小物件10通過一個由電極12產(chǎn)生的輝光放電在桶狀容器5內(nèi)被刻蝕；5、刻蝕后，由一個 或多個磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7被轟擊激活后產(chǎn)生的涂層材料13釋放后用于沉積在旋 轉(zhuǎn)的小物件10上；6、當(dāng)要求的膜層厚度達(dá)到后，磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源7被關(guān)閉，小物件 10被冷卻并且真空爐1內(nèi)充入氣體后打開，桶狀容器5被拉出后將涂好的小物件10取出即 可。
權(quán)利要求
一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置，包括真空爐(1)、載有第一真空法蘭(4)和桶狀容器(5)的第一運(yùn)輸車(2)以及載有第二真空法蘭(6)和磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源(7)的第二運(yùn)輸車(3)，其特征在于所述真空爐(1)內(nèi)設(shè)有一個或多個真空泵(8)；第一運(yùn)輸車(2)通過真空嵌入裝置連接第一真空法蘭(4)和桶狀容器(5)，桶狀容器(5)內(nèi)壁上設(shè)有若干長條棒(9)，桶狀容器(5)外設(shè)有電機(jī)驅(qū)動裝置(11)，電機(jī)驅(qū)動裝置(11)固定在第一真空法蘭(4)上；第二運(yùn)輸車(3)通過真空嵌入裝置連接第二真空法蘭(6)、電極(12)以及磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源(7)，磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源(7)的上面裝有涂層材料(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于在小物件上沉積薄膜的裝置，其特征在于所述第一真 空法蘭(4)與真空爐(1)連接，桶狀容器(5)置于真空爐(1)內(nèi)；第二真空法蘭(6)和桶狀 容器(5)的開口端連接，電極(12)和磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源(7)置于桶狀容器(5)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在小物件上沉積薄膜的裝置，包括真空爐、第一運(yùn)輸車以及第二運(yùn)輸車，所述真空爐內(nèi)設(shè)有一個或多個真空泵；第一運(yùn)輸車通過真空嵌入裝置連接第一真空法蘭和桶狀容器，桶狀容器內(nèi)壁上設(shè)有若干長條棒，桶狀容器內(nèi)可放置待鍍膜小物件，桶狀容器外設(shè)有一個電機(jī)驅(qū)動裝置，電機(jī)驅(qū)動裝置固定在第一真空法蘭上；第二運(yùn)輸車通過真空嵌入裝置連接第二真空法蘭、電極以及磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源，磁控濺射源或電弧蒸發(fā)源的上面裝有涂層材料。本發(fā)明的有益效果為鍍層耐磨、防腐蝕；鍍層結(jié)合力強(qiáng)；工藝溫度低，工件一般無受熱變形或材料變質(zhì)的問題；鍍層成分準(zhǔn)確、組織致密；工藝過程易于控制、調(diào)節(jié)；對環(huán)境無污染。
文檔編號C23C14/22GK101928919SQ20101025640
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者加百利·赫伯特, 路景珍 申請人:哈爾濱一工普威特鍍膜有限公司