通孔51的外圍。防濺射套6可以對(duì)待處理零件7不需鍍制鍍層的區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)選擇性鍍膜保護(hù)。
[0034]所述濺射擋板5的材料與鍍膜時(shí)濺射靶材的材料相同。采用這種技術(shù)方案，使得濺射過程發(fā)生在同種材料組成的空腔內(nèi)，易清理。
[0035]本發(fā)明所提到的幾處凸緣結(jié)構(gòu)可通過焊接真空技術(shù)領(lǐng)域常用的法蘭實(shí)現(xiàn)，也可以是與相應(yīng)的部件整體加工成型得到。
[0036]本發(fā)明真空鍍膜裝置的抽真空過程通過抽真空接口 22和真空抽氣系統(tǒng)連接完成，真空測(cè)量和充氣等功能通過真空測(cè)量接口 24以及工作氣體接口 23連接真空計(jì)或閥門等零件來完成。
[0037]利用上述的真空鍍膜裝置進(jìn)行真空鍍膜的方法，包括以下步驟:
[0038](I)對(duì)待處理零件7進(jìn)行鍍膜前處理；鍍膜前處理一般包括機(jī)械清洗和化學(xué)清洗，機(jī)械清洗可以采用砂紙打磨、噴砂處理等方式完成，目的在于除去零件表面的銹跡和毛刺?；瘜W(xué)清洗可以使用酒精或丙酮在超聲波裝置中完成，目的在于除去零件表面灰塵和其它降低污物；
[0039](2)將被鍍材料制成管狀靶材8，然后將管狀靶材8貼附于冷卻水套I的內(nèi)表面；管狀靶材8的外徑大小與冷卻水套I的內(nèi)徑大小相應(yīng)，以使管狀靶材8的外表面完全貼附于冷卻水套I的內(nèi)表面；
[0040](3)對(duì)待處理零件7進(jìn)行定位密封安裝，令待處理零件7與真空鍍膜裝置絕緣；
[0041]安裝軸類待處理零件7時(shí)，參見圖1，將軸類待處理零件7的待鍍膜區(qū)置于真空鍍膜裝置的有效濺射區(qū)域，軸類待處理零件7的外端經(jīng)第一通孔21留在真空鍍膜裝置外部，然后在軸類待處理零件7的外端安裝絕緣材料制成的軸封件9，并且將軸封件9與相應(yīng)端蓋2之間密封固接，具體實(shí)施中，軸封件9可選用雙膠圈軸封機(jī)構(gòu)，并采用聚四氟乙烯等絕緣材料制成，軸封件9包括用于包裹在軸類待處理零件7表面的套體91以及兩個(gè)套設(shè)于套體91和軸類待處理零件7之間的密封圈92，套體91的內(nèi)端設(shè)有徑向向外伸出的第三凸緣93，軸封件9與相應(yīng)端蓋2之間通過穿過第三凸緣93和第二凸緣251的螺栓及旋接在螺栓自由端的螺母實(shí)現(xiàn)緊定，并且第三凸緣93和第二凸緣251之間通過密封圈密封；
[0042]安裝非軸類待處理零件7時(shí)，在非軸類待處理零件7上連接一根軸類支撐件，然后將非軸類待處理零件7的待鍍膜區(qū)置于真空鍍膜裝置的有效濺射區(qū)域，軸類支撐件的外端經(jīng)第一通孔21留在真空鍍膜裝置外部，最后在軸類支撐件的外端安裝絕緣材料制成的軸封件9，并且將軸封件9與相應(yīng)端蓋2之間密封固接，由于后續(xù)安裝過程與軸類待處理零件7類似，因此不再附圖贅述；
[0043](4)對(duì)真空鍍膜裝置進(jìn)行抽真空處理；
[0044](5)充入工作氣體，開啟濺射電源和偏壓電源，即可在待處理零件7表面沉積被鍍材料。
[0045]本發(fā)明一實(shí)施例的真空鍍膜裝置的工作過程為:冷卻水套I與端蓋2圍合形成濺射空間，即傳統(tǒng)磁控濺射設(shè)備的真空室，裝置無需額外的真空室結(jié)構(gòu)。
[0046]濺射鍍膜過程中，管狀靶材8、冷卻水套1、環(huán)形磁體4共同形成濺射陰極，設(shè)有抽真空接口 22的端蓋2作為濺射陽極，濺射陽極通過相應(yīng)的絕緣墊板32和濺射陰極實(shí)現(xiàn)電絕緣，設(shè)有第一通孔21的端蓋2作為偏壓接入端，偏壓接入端也通過相應(yīng)的絕緣墊板32和濺射陰極實(shí)現(xiàn)電絕緣，濺射電源及偏壓電源開啟后，濺射陰極和濺射陽極之間發(fā)生等離子體放電，待處理零件7需要鍍膜的區(qū)域完全“浸沒”在等離子體放電區(qū)域以內(nèi)，從管狀靶材8濺出的膜材可以沿徑向方向鍍制在待處理零件7的表面，管狀靶材8和待處理零件7之間無需相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可在靜止?fàn)顟B(tài)下完成鍍膜過程。
[0047]待處理零件7由軸封件9固定在真空鍍膜裝置的軸線上，由于軸封件9使用絕緣材料制成，待處理零件7和真空鍍膜裝置的濺射陰極、濺射陽極及偏壓接入端均保持電絕緣，可以滿足等離子體清洗和濺射過程對(duì)于待處理零件7施加負(fù)偏壓的要求。
[0048]磁控濺射放電和空心陰極放電均在管狀靶材8表面附近發(fā)生，由于二者的疊加作用，使管狀靶材8的濺射速率大為提高，濺出的靶材將均勻沉積在待處理零件7的需鍍膜區(qū)域的表面上，而且由于偏壓電壓的施加，待處理零件7表面由于部分正離子轟擊作用，膜層性能進(jìn)一步提尚。
[0049]本發(fā)明通過更換管狀靶材8的材質(zhì)，可用于制備不同類型的鍍層。
[0050]本發(fā)明可以在軸類金屬零件表面鍍制防腐蝕鍍層，但不局限于軸類金屬零件和防腐蝕鍍層，亦可對(duì)其它具有回轉(zhuǎn)特點(diǎn)的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行防腐蝕處理和其它功能化處理。本發(fā)明可以對(duì)傳統(tǒng)電鍍防腐蝕鍍層進(jìn)行節(jié)能且無污染替代，但不局限于傳統(tǒng)電鍍防腐蝕鍍層(鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳等)，亦可對(duì)涂油、噴漆等防腐蝕方法進(jìn)行替代。
[0051]本發(fā)明還可以對(duì)待處理零件進(jìn)行等離子清洗，具體過程為:充入氬氣，并將真空鍍膜裝置內(nèi)部氣壓控制在10 — 20Pa范圍，利用直流或脈沖電源在待處理零件上施加200V—300V的負(fù)電壓，利用等離子體輝光放電在對(duì)待處理零件表面進(jìn)行等離子體清洗。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.真空鍍膜裝置，其特征在于:包括呈筒狀的帶有夾層的冷卻水套(I)，所述冷卻水套(I)的兩端分別設(shè)置端蓋(2)進(jìn)行密封，所述端蓋(2)與所述冷卻水套(I)之間通過緊固機(jī)構(gòu)(3)絕緣連接，其中一個(gè)端蓋(2)上設(shè)有供待處理零件進(jìn)入所冷卻水套(I)的第一通孔(21)，另一個(gè)端蓋(2)上設(shè)有抽真空接口(22)、工作氣體接口(23)以及真空測(cè)量接口(24)，所述冷卻水套(I)的夾層內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔布置的環(huán)形磁體(4)。2.如權(quán)利要求1所述的真空鍍膜裝置，其特征在于:所述緊固機(jī)構(gòu)(3)包括設(shè)于所述冷卻水套⑴的端部的徑向向外伸出的第一凸緣(31)、呈環(huán)狀的絕緣墊板(32)、螺栓(33)以及螺母(34)，所述絕緣墊板(32)設(shè)于所述冷卻水套(I)和所述端蓋(2)之間，所述螺栓(33)穿過所述端蓋(2)、絕緣墊板(32)和凸緣(31)，所述螺母(34)旋接在所述螺栓(33)的自由端，所述端蓋(2)與所述絕緣墊板(32)之間、所述絕緣墊板(32)與所述冷卻水套(I)之間均通過密封圈密封。3.如權(quán)利要求1或2所述的真空鍍膜裝置，其特征在于:設(shè)有第一通孔(21)的端蓋(2)的外表面沿著第一通孔(21)的孔壁設(shè)有軸向向外伸出的突出部(25)，突出部(25)的外端設(shè)有徑向向外伸出的第二凸緣(251)。4.如權(quán)利要求2所述的真空鍍膜裝置，其特征在于:所述冷卻水套(I)的兩端還分別設(shè)有濺射擋板(5)，所述濺射擋板(5)固定在相應(yīng)絕緣墊板(32)的內(nèi)周面，靠近所述第一通孔(21)的濺射擋板(5)上設(shè)有供待處理零件進(jìn)入所冷卻水套(I)的第二通孔(51)，靠近所述抽真空接口(22)的濺射擋板(5)上設(shè)有一個(gè)以上的通氣孔(52)。5.如權(quán)利要求4所述的真空鍍膜裝置，其特征在于:靠近所述第一通孔(21)的濺射擋板(5)的內(nèi)表面設(shè)有呈筒狀的防濺射套(6)，防濺射套(6)位于所述第二通孔(51)的外圍。6.如權(quán)利要求4或5所述的真空鍍膜裝置，其特征在于:所述濺射擋板(5)的材料與鍍膜時(shí)靶材的材料相同。7.利用權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的真空鍍膜裝置進(jìn)行真空鍍膜的方法，包括以下步驟: (1)對(duì)待處理零件進(jìn)行鍍膜前處理； (2)將被鍍材料制成管狀靶材，然后將管狀靶材貼附于冷卻水套的內(nèi)表面； (3)對(duì)待處理零件進(jìn)行定位密封安裝，令待處理零件與真空鍍膜裝置絕緣； 安裝軸類待處理零件時(shí)，將軸類待處理零件的待鍍膜區(qū)置于真空鍍膜裝置的有效濺射區(qū)域，軸類待處理零件的外端經(jīng)第一通孔留在真空鍍膜裝置外部，然后在軸類待處理零件的外端安裝絕緣材料制成的軸封件，并且將軸封件與相應(yīng)端蓋之間密封固接； 安裝非軸類待處理零件時(shí)，在非軸類待處理零件上連接一根軸類支撐件，然后將非軸類待處理零件的待鍍膜區(qū)置于真空鍍膜裝置的有效濺射區(qū)域，軸類支撐件的外端經(jīng)第一通孔留在真空鍍膜裝置外部，最后在軸類支撐件的外端安裝絕緣材料制成的軸封件，并且將軸封件與相應(yīng)端蓋之間密封固接； (4)對(duì)真空鍍膜裝置進(jìn)行抽真空處理； (5)充入工作氣體，開啟濺射電源和偏壓電源，即可在待處理零件表面沉積被鍍材料。
【專利摘要】真空鍍膜裝置，包括呈筒狀的帶有夾層的冷卻水套，所述冷卻水套的兩端分別設(shè)置端蓋進(jìn)行密封，所述端蓋與所述冷卻水套之間通過緊固機(jī)構(gòu)絕緣連接，其中一個(gè)端蓋上設(shè)有供待處理零件進(jìn)入所冷卻水套的第一通孔，另一個(gè)端蓋上設(shè)有抽真空接口、工作氣體接口以及真空測(cè)量接口，所述冷卻水套的夾層內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔布置的環(huán)形磁體。本發(fā)明還提供利用所述的真空鍍膜裝置進(jìn)行真空鍍膜的方法。本發(fā)明利用管狀靶材的環(huán)狀結(jié)構(gòu)及環(huán)形磁體的環(huán)狀布置特點(diǎn)，通電后，濺射過程兼具空心陰極放電和磁控濺射放電的特點(diǎn)，工作氣體分子離化率高，濺射速率高，可以使膜材以高沉積速率沉積在待處理零件需要鍍膜的區(qū)域，而且無需額外真空室結(jié)構(gòu)及復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【IPC分類】C23C14/35
【公開號(hào)】CN104894522
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510242400
【發(fā)明人】王君
【申請(qǐng)人】安徽普威達(dá)真空科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日