塑料件金屬陶瓷化磁控濺射鍍膜裝置的制造方法
【專利說明】
[0001](一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型屬于低溫磁控濺射鍍膜，可用于光學(xué)，電學(xué)和機(jī)械等領(lǐng)域的塑料件真空鍍膜技術(shù)。
[0003](二)技術(shù)背景
[0004]塑料件真空鍍膜時(shí)，由于真空鍍膜層的形成實(shí)際上是汽化的金屬物質(zhì)以氣態(tài)原子或原子團(tuán)方式沉積在塑料表面，沉積速率不高，膜層很薄，厚度僅在數(shù)十至幾百納米左右，不足以覆蓋塑料基體表面的粗糙度和其他一些缺陷，耐磨性也不好。若要提高耐磨性，必須增加金屬或陶瓷膜層厚度，形成致密無缺陷的表面，然而目前的真空鍍膜技術(shù)還難以實(shí)現(xiàn)，而且也不經(jīng)濟(jì)，因此在實(shí)際使用中，經(jīng)常摩擦的零部件單純采用真空鍍膜法往往不能滿足要求。
[0005](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有低溫，長時(shí)間鍍制，膜層附著力好，膜層致密，薄膜生長時(shí)間快等特點(diǎn)的塑料件金屬陶瓷化磁控濺射鍍膜裝置。
[0007]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:它包括真空計(jì)1、工件轉(zhuǎn)架2、多弧靶3、充氣管4、真空室5、截止閥6、質(zhì)量流量計(jì)7、截流閥8、維持閥9、低真空栗組10、擴(kuò)散栗11、粗抽閥12、冷阱13、精抽閥14、偏壓裝置15、平面磁控靶16和圓柱磁控靶17，真空計(jì)1和多弧靶3安裝在真空室5上，工件轉(zhuǎn)架2、充氣管4、平面磁控靶16和圓柱磁控靶17設(shè)置在真空室5內(nèi)部，偏壓裝置15連接工件轉(zhuǎn)架2，充氣管4連接截止閥6，截止閥6連接質(zhì)量流量計(jì)7，真空室5連接截流閥8，截流閥8分別連接粗抽閥12和精抽閥14，粗抽閥12連接低真空栗組10，精抽閥14連接冷阱13，冷阱13連接擴(kuò)散栗11，低真空栗組10和擴(kuò)散栗11通過維持閥9連接。
[0008]本實(shí)用新型還有這樣一些技術(shù)特征:
[0009]1、所述的多弧靶對(duì)稱安裝在真空室兩側(cè)。
[0010]本實(shí)用新型的塑料件上鍍制高耐磨耐蝕的金屬陶瓷混合薄膜的磁控濺射真空鍍膜機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在鍍膜時(shí)間長達(dá)50分鐘到一個(gè)小時(shí)的情況下，工件溫升不超過70度，高真空磁控濺射靶可以6E-2帕放電濺射鍍膜。對(duì)塑料基材的工件表面可鍍制出膜層致密和具有良好的裝飾性，耐磨性和耐腐蝕性能的薄膜。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]1)裝置中設(shè)計(jì)的深冷低溫冷阱，對(duì)塑料件放出的水蒸汽有強(qiáng)大的抽氣效果，抽速高達(dá)10X 104L/s ;可使塑料工件溫度保持70°以下長時(shí)間(長于1小時(shí))低溫濺射鍍膜；
[0013]2)裝置中設(shè)計(jì)的特殊磁控濺射陰極結(jié)構(gòu)，采用稀土銣貼硼強(qiáng)磁鐵，磁控濺射陰極在不降低離子密度的條件下，改進(jìn)磁控濺射陰極結(jié)構(gòu)，可保證鍍膜壓強(qiáng)6x10 2Pa起輝放電；
[0014]3)采用圓柱靶，增加靶和工件距離，采用高真空濺射工藝，在不影響沉積速率的情況下，降低離子轟擊造成的溫升；
[0015]4)獨(dú)特設(shè)計(jì)的磁控靶水冷裝置，降低鍍膜時(shí)靶表面的溫度，減少靶的熱輻射。
[0016]5)采用直流脈沖磁控濺射電源，采用間歇式鍍膜工藝，讓靶和工件都有冷卻的時(shí)間，降低工件表面的溫度，并可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)磁控濺射鍍制彩色陶瓷薄膜
[0017]6)控制系統(tǒng)采用PLC工控機(jī)控制，多重栗閥水電互鎖互保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備和工藝手動(dòng)和自動(dòng)控制；安裝采用全程四極質(zhì)譜監(jiān)控和氦質(zhì)譜檢漏，設(shè)備本底真空度高，真空密封性好，設(shè)備工藝穩(wěn)定可靠；采用直流脈沖濺射電源，減少熱輻射，降低靶的溫升
[0018]7) 本裝置極限真空:3小時(shí)烘烤后可達(dá)2X10 4Pa;真空恢復(fù)抽速:大氣到5X10 3Pa ^ 15mm (空載，冷態(tài)，潔凈)；壓升率:0.19 Pa/ho
[0019](四)
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021](五)具體實(shí)施方案
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的說明:
[0023]結(jié)合圖1，本實(shí)施例包括真空計(jì)1、工件轉(zhuǎn)架2、多弧靶3、充氣管4、真空室5、截止閥6、質(zhì)量流量計(jì)7、截流閥8、維持閥9、低真空栗組10、擴(kuò)散栗11、粗抽閥12、冷阱13、精抽閥14、偏壓裝置15、平面磁控靶16和圓柱磁控靶17，真空計(jì)1和多弧靶3安裝在真空室5上，工件轉(zhuǎn)架2、充氣管4、平面磁控靶16和圓柱磁控靶17設(shè)置在真空室5內(nèi)部，偏壓裝置15連接工件轉(zhuǎn)架2，充氣管4連接截止閥6，截止閥6連接質(zhì)量流量計(jì)7，真空室5連接截流閥8，截流閥8分別連接粗抽閥12和精抽閥14，粗抽閥12連接低真空栗組10，精抽閥14連接冷阱13，冷阱13連接擴(kuò)散栗11，低真空栗組10和擴(kuò)散栗11通過維持閥9連接。
[0024]本實(shí)施例工作流程:
[0025]1)基片清洗:基片(塑料，玻璃，單晶硅等工件)用清洗液和純水超聲波去油清洗干凈。
[0026]2)把清洗好的基片放入真空室的上工件架上，打開粗抽閥12用低真空栗組對(duì)真空室5抽真空至3帕，然后關(guān)粗抽閥12，打開維持閥9和精抽閥14，全開截流閥8，用擴(kuò)散栗11對(duì)真空室5抽真空至5.0X10-3Pa (帕斯卡)以上。
[0027]3)關(guān)閉截流閥8，打開截止閥6和質(zhì)量流量計(jì)7，對(duì)真空室充入氬氣或氧氣至5X10-1帕，打開偏壓裝置15對(duì)真空室內(nèi)的工件進(jìn)行輝光放電清洗，脈沖偏壓300-700伏轟擊5-10分鐘。
[0028]4)輝光清洗結(jié)束后開始鍍膜，充入反應(yīng)氣體(Ar，02，N2)，調(diào)節(jié)真空壓強(qiáng)至0.08帕-0.2帕之間，調(diào)節(jié)平面磁控靶16或圓柱磁控靶17的直流脈沖電源，真空室放電起輝。
[0029]5)將濺射電源調(diào)節(jié)功率5KW-10KW，并適當(dāng)調(diào)節(jié)功率氣體流量真空度等參數(shù)，保證工藝參數(shù)穩(wěn)定開始薄膜。根據(jù)膜厚度的要求和濺射功率確定沉積的時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種塑料件金屬陶瓷化磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于它包括真空計(jì)、工件轉(zhuǎn)架、多弧靶、充氣管、真空室、截止閥、質(zhì)量流量計(jì)、截流閥、維持閥、低真空栗組、擴(kuò)散栗、粗抽閥、冷阱、精抽閥、偏壓裝置、平面磁控靶和圓柱磁控靶，真空計(jì)和多弧靶安裝在真空室上，工件轉(zhuǎn)架、充氣管、平面磁控靶和圓柱磁控靶設(shè)置在真空室內(nèi)部，偏壓裝置連接工件轉(zhuǎn)架，充氣管連接截止閥，截止閥連接質(zhì)量流量計(jì)，真空室連接截流閥，截流閥分別連接粗抽閥和精抽閥，粗抽閥連接低真空栗組，精抽閥連接冷阱，冷阱連接擴(kuò)散栗，低真空栗組和擴(kuò)散栗通過維持閥連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料件金屬陶瓷化磁控濺射鍍膜裝置，其特征在于所述的多弧靶對(duì)稱安裝在真空室兩側(cè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種塑料件金屬陶瓷化磁控濺射鍍膜裝置。它包括真空計(jì)、工件轉(zhuǎn)架、多弧靶、充氣管、真空室、截止閥、質(zhì)量流量計(jì)、截流閥、維持閥、低真空泵組、擴(kuò)散泵、粗抽閥、冷阱、精抽閥、偏壓裝置、平面磁控靶和圓柱磁控靶。本實(shí)用新型的塑料件上鍍制高耐磨耐蝕的金屬陶瓷混合薄膜的磁控濺射真空鍍膜機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在鍍膜時(shí)間長達(dá)50分鐘到一個(gè)小時(shí)的情況下，工件溫升不超過70度，高真空磁控濺射靶可以6E-2帕放電濺射鍍膜。對(duì)塑料基材的工件表面可鍍制出膜層致密和具有良好的裝飾性，耐磨性和耐腐蝕性能的薄膜。
【IPC分類】C23C14/35
【公開號(hào)】CN204959024
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520525610
【發(fā)明人】林晶, 錢鋒
【申請(qǐng)人】林晶
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日