BR112018076292B1

BR112018076292B1 - VACUUM DEPOSITION INSTALLATION AND PROCESS FOR COATING A SUBSTRATE

Info

Publication number: BR112018076292B1
Application number: BR112018076292-0A
Authority: BR
Inventors: Sergio PACE; Eric Silberberg; Dimitri WILDERS; Rémy BONNEMANN; Lucie GAOUYAT
Original assignee: Arcelormittal
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2023-08-08

Abstract

A invenção refere-se a uma instalação de deposição a vácuo (1) para depositar continuamente, em um substrato de operação, revestimentos formados de ligas metálicas compreendendo um elemento principal e pelo menos um elemento adicional, a instalação compreendendo uma câmara de deposição a vácuo (2) e um meio para operar o substrato (5) através da câmara, em que a instalação compreende ainda uma máquina de revestimento de jato de vapor (3); um cadinho de evaporação (4) adequado para alimentar a máquina de revestimento de jato de vapor com um vapor que compreende o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional; um forno de recarga (9) adequado para alimentar o cadinho de evaporação com o elemento principal no estado fundido e capaz de manter um nível constante de líquido no cadinho de evaporação; uma unidade de alimentação (11) adequada para ser alimentada com o pelo menos um elemento adicional no estado sólido e adequada para alimentar o cadinho de evaporação com o pelo menos um elemento adicional indiferentemente no estado fundido, no estado sólido ou parcialmente no estado sólido. A invenção também se refere a um processo para depositar continuamente, sobre um substrato de operação, revestimentos formados a partir de ligas metálicas compreendendo um elemento principal (...).The invention relates to a vacuum deposition installation (1) for continuously depositing, on an operating substrate, coatings formed from metallic alloys comprising a main element and at least one additional element, the installation comprising a vacuum deposition chamber. (2) and a means for operating the substrate (5) through the chamber, the installation further comprising a vapor jet coating machine (3); an evaporation crucible (4) suitable for feeding the vapor jet coating machine with a vapor comprising the main element and the at least one additional element; a refill furnace (9) suitable for feeding the evaporation crucible with the main element in a molten state and capable of maintaining a constant level of liquid in the evaporation crucible; a feeding unit (11) suitable for being fed with the at least one additional element in the solid state and suitable for feeding the evaporation crucible with the at least one additional element indifferently in the molten state, in the solid state or partially in the solid state. The invention also relates to a process for continuously depositing, onto an operating substrate, coatings formed from metallic alloys comprising a main element (...).

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a uma instalação de deposição a vácuo para depositar, em um substrato, revestimentos formados a partir de ligas metálicas, como por exemplo ligas de zinco-magnésio, sendo a referida instalação destinada, mais especificamente, a revestir tiras de aço sem se limitar a estas. A presente invenção também se refere ao método para revestir um substrato do mesmo.[001] The present invention relates to a vacuum deposition installation for depositing, on a substrate, coatings formed from metallic alloys, such as zinc-magnesium alloys, said installation being intended, more specifically, for coating steel strips without limiting themselves to these. The present invention also relates to the method of coating a substrate thereof.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] Vários processos para depositar revestimentos metálicos compostos de ligas sobre um substrato, tal como uma tira de aço, são conhecidos. Entre estes, pode mencionar-se o revestimento por imersão a quente, a eletrodeposição e também os vários processos de deposição a vácuo, tais como a evaporação a vácuo e a pulverização catódica.[002] Various processes for depositing metallic coatings composed of alloys onto a substrate, such as a steel strip, are known. Among these, mention may be made of hot dip coating, electrodeposition and also various vacuum deposition processes such as vacuum evaporation and sputtering.

[003] É conhecido a partir do documento WO 2008/142222 depositar uma camada de liga metálica sobre um substrato móvel com uma instalação de deposição a vácuo compreendendo uma máquina de revestimento de jato de vapor sônico, um cadinho de evaporação adequado para alimentar a máquina de revestimento com um vapor que compreende os elementos metálicos do revestimento e um forno de recarga adequado para alimentar o cadinho de evaporação com a liga metálica fundida por efeito barométrico. Tal forno de recarga é conveniente para produzir uma dada composição de revestimento. No entanto, assim que são necessárias variações da composição do revestimento, a altura entre o forno de recarga e o cadinho de evaporação deve ser adaptada. Isso pode levar a um enorme curso do forno de recarga, que não é industrialmente razoável.[003] It is known from document WO 2008/142222 to deposit a layer of metallic alloy onto a moving substrate with a vacuum deposition installation comprising a sonic vapor jet coating machine, an evaporation crucible suitable for feeding the machine coating with a steam comprising the metallic elements of the coating and a refill oven suitable for feeding the evaporation crucible with the molten metallic alloy by barometric effect. Such a refill furnace is convenient for producing a given coating composition. However, as soon as variations of the coating composition are required, the height between the refill furnace and the evaporation crucible must be adapted. This can lead to a huge stroke of the refill furnace, which is not industrially reasonable.

[004] É também conhecido a partir do documento EP 2937442 depositar a camada de liga metálica no substrato móvel com uma instalação de deposição a vácuo compreendendo uma máquina de revestimento de jato de vapor e um cadinho de evaporação alimentado com lingotes que fundem ligeiramente acima do banho de liga metálica. Tal alimentação é restritiva, uma vez que são necessários dois tipos de lingotes: um tipo na composição do banho de liga metálica para iniciar a instalação e outro tipo na composição da camada de liga metálica para compensar a evaporação na potência de cruzeiro. Além disso, esses lingotes em uma dada composição de liga podem ser difíceis de fabricar e são dispendiosos. Além disso, a velocidade de fusão dos lingotes limita a capacidade da instalação de acompanhar as variações de velocidade da linha.[004] It is also known from document EP 2937442 to deposit the metal alloy layer on the moving substrate with a vacuum deposition installation comprising a vapor jet coating machine and an evaporation crucible fed with ingots that melt slightly above the metal alloy bath. Such supply is restrictive, since two types of ingots are required: one type in the composition of the metal alloy bath to start the installation and another type in the composition of the metal alloy layer to compensate for evaporation at cruise power. Furthermore, such ingots in a given alloy composition can be difficult to manufacture and are expensive. Additionally, the melting speed of the ingots limits the facility's ability to keep up with line speed variations.

DESCRIPTION OF THE INVENTION

[005] O objetivo da presente invenção é, portanto, remediar as desvantagens das instalações e processos do estado da técnica, fornecendo uma instalação de deposição a vácuo para depositar revestimentos formados a partir de ligas metálicas e um processo para fabricar um substrato coberto com uma camada de liga metálica, que permite flexibilidade no gerenciamento de variações na composição da liga metálica sem comprometer as capacidades da linha.[005] The object of the present invention is, therefore, to remedy the disadvantages of prior art installations and processes by providing a vacuum deposition installation for depositing coatings formed from metallic alloys and a process for manufacturing a substrate covered with a metal alloy layer, which allows flexibility in managing variations in metal alloy composition without compromising line capabilities.

[006] Para este propósito, um primeiro objeto da presente invenção é uma instalação de deposição a vácuo para depositar continuamente, em um substrato de operação, revestimentos formados de ligas metálicas compreendendo um elemento principal e pelo menos um elemento adicional, a instalação compreendendo uma câmara de deposição a vácuo e um meio para operar o substrato através da câmara, em que a instalação compreende ainda: - uma máquina de revestimento de jato de vapor, - um cadinho de evaporação adequado para alimentar a máquina de revestimento de jato de vapor com um vapor que compreende o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional, - um forno de recarga adequado para alimentar o cadinho de evaporação com o elemento principal no estado fundido e capaz de manter um nível constante de líquido no cadinho de evaporação, - uma unidade de alimentação adequada para ser alimentada com o pelo menos um elemento adicional no estado sólido e adequada para alimentar o cadinho de evaporação com o pelo menos um elemento adicional indiferentemente no estado fundido, no estado sólido ou parcialmente no estado sólido.[006] For this purpose, a first object of the present invention is a vacuum deposition installation for continuously depositing, on an operating substrate, coatings formed from metallic alloys comprising a main element and at least one additional element, the installation comprising a vacuum deposition chamber and a means for operating the substrate through the chamber, wherein the installation further comprises: - a vapor jet coating machine, - an evaporation crucible suitable for feeding the vapor jet coating machine with a steam comprising the main element and the at least one additional element, - a refill furnace suitable for feeding the evaporation crucible with the main element in the molten state and capable of maintaining a constant level of liquid in the evaporation crucible, - a feeding unit suitable for being fed with the at least one additional element in the solid state and suitable for feeding the evaporation crucible with the at least one additional element indifferently in the molten state, in the solid state or partially in the solid state.

[007] A instalação de acordo com a invenção também pode ter as características opcionais listadas abaixo, consideradas individualmente ou em combinação: - a unidade de alimentação compreende um tubo de alimentação, - a extremidade inferior do tubo de alimentação é menor que o nível de líquido no cadinho de evaporação, - o cadinho de evaporação compreende uma cobertura na qual o tubo de alimentação está conectado, - o tubo de alimentação compreende um suporte de lingote adequado, por um lado, para manter o pelo menos um elemento adicional enquanto é aquecido e, por outro lado, para liberá-lo no cadinho de evaporação, - o suporte de lingote é uma válvula que tem uma forma em U em seção transversal; - o tubo de alimentação compreende uma entrada de gás inerte, adequada para proporcionar, pelo menos na parte inferior do tubo de alimentação, uma pressão superior à do cadinho de evaporação, - a unidade de alimentação compreende um forno de pré- aquecimento,- a unidade de alimentação compreende um dispositivo de aquecimento, - a máquina de revestimento de jato de vapor é uma máquina de revestimento de jato de vapor sônico, - a alimentação da máquina de revestimento de jato de vapor em vapor é feita através de um tubo de evaporação conectando o cadinho de evaporação na máquina de revestimento de jato de vapor, - o forno de recarga é colocado sob o cadinho de evaporação e é adaptado para ser mantido à pressão atmosférica, - a alimentação do cadinho de evaporação no elemento principal é feita através de um tubo conectando o forno de recarga ao cadinho de evaporação, - o cadinho de evaporação compreende um aquecedor de indução, - o forno de recarga é conectado a um meio de alimentação de lingote de metal.[007] The installation according to the invention may also have the optional features listed below, considered individually or in combination: - the supply unit comprises a supply tube, - the lower end of the supply tube is lower than the level of liquid in the evaporation crucible, - the evaporation crucible comprises a cover to which the feed tube is connected, - the feed tube comprises an ingot holder suitable, on the one hand, for holding the at least one additional element while it is heated and, on the other hand, to release it into the evaporation crucible, - the ingot holder is a valve having a U-shape in cross-section; - the supply tube comprises an inert gas inlet, suitable for providing, at least in the lower part of the supply tube, a pressure greater than that of the evaporation crucible, - the supply unit comprises a preheating oven, - the feeding unit comprises a heating device, - the vapor jet coating machine is a sonic vapor jet coating machine, - the vapor jet coating machine is fed into steam through an evaporation tube connecting the evaporation crucible to the vapor jet coating machine, - the refill furnace is placed under the evaporation crucible and is adapted to be maintained at atmospheric pressure, - the feeding of the evaporation crucible into the main element is through a tube connecting the recharging furnace to the evaporation crucible, - the evaporation crucible comprises an induction heater, - the recharging furnace is connected to a metal ingot feed means.

[008] Um segundo objeto da invenção é um processo para revestir um substrato, compreendendo: - (i) alimentar um banho de liga metálica com um elemento principal no estado fundido, - (ii) aquecer pelo menos um elemento adicional no estado sólido acima do banho de liga metálica e alimentar o banho de liga metálica com o pelo menos um elemento adicional indiferentemente no estado fundido, no estado sólido ou parcialmente no estado sólido, - (iii) evaporar o banho de liga metálica que compreende o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional, - (iv) pulverizar o substrato, com o vapor compreendendo o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional, e- (v) depositar continuamente uma camada de liga metálica compreendendo o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional no substrato.[008] A second object of the invention is a process for coating a substrate, comprising: - (i) feeding a metal alloy bath with a main element in the molten state, - (ii) heating at least one additional element in the above solid state of the metal alloy bath and feeding the metal alloy bath with at least one additional element indifferently in the molten state, in the solid state or partially in the solid state, - (iii) evaporating the metal alloy bath comprising the main element and the at least one additional element, - (iv) spraying the substrate, with the vapor comprising the main element and the at least one additional element, and - (v) continuously depositing a layer of metallic alloy comprising the main element and the at least one additional element additional element in the substrate.

[009] Um terceiro objeto da invenção é um processo para revestir um substrato, compreendendo: - (i) evaporar um banho de liga metálica compreendendo um elemento principal e pelo menos um elemento adicional, - (ii) pulverizar o substrato, com o vapor compreendendo o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional, e - (iii) depositar continuamente uma camada de liga metálica compreendendo o elemento principal e o pelo menos um elemento adicional no substrato, em que o banho de liga metálica é alimentado com o elemento principal no estado fundido, por um lado, e com o pelo menos um elemento adicional pelo menos parcialmente no estado sólido, por outro lado.[009] A third object of the invention is a process for coating a substrate, comprising: - (i) evaporating a bath of metallic alloy comprising a main element and at least one additional element, - (ii) spraying the substrate, with the vapor comprising the main element and the at least one additional element, and - (iii) continuously depositing a layer of metal alloy comprising the main element and the at least one additional element on the substrate, wherein the metal alloy bath is fed with the element main element in the molten state, on the one hand, and with the at least one additional element at least partially in the solid state, on the other hand.

[010] Ambos os processos de acordo com a invenção também podem ter as características opcionais listadas abaixo, consideradas individualmente ou em combinação: - o vapor é pulverizado no substrato a uma velocidade sônica, - o banho de liga metálica é alimentado continuamente com o elemento principal, - a alimentação contínua é feita por efeito barométrico; - os óxidos possivelmente presentes na superfície do pelo menos um elemento adicional são removidos antes de aquecer o pelo menos um elemento adicional acima do banho de liga metálica, - a remoção de óxido é feita por polimento químico, - o banho de liga metálica é alimentado de forma descontínua com o pelo menos um elemento adicional, - o pelo menos um elemento adicional está na forma de lingotes, - o banho de liga metálica é mantido a uma composição constante ao longo do tempo, controlando o tamanho dos lingotes e/ ou a frequência de alimentação, - o banho de liga metálica é continuamente alimentado com o pelo menos um elemento adicional, - o pelo menos um elemento adicional está na forma de um fio, - o banho de liga metálica é mantido a uma composição constante ao longo do tempo, controlando o diâmetro do fio e/ ou a velocidade de alimentação, - o pelo menos um elemento adicional tem uma densidade menor do que o elemento principal, - o elemento principal é zinco, - o pelo menos um elemento adicional é magnésio, - o processo compreende depositar continuamente uma camada de uma liga metálica à base de zinco tendo um teor de magnésio em peso entre 0,1% e 20% no referido substrato por evaporação de um banho de uma liga metálica à base de zinco com um teor de magnésio em peso entre 8% e 43%.[010] Both processes according to the invention can also have the optional features listed below, considered individually or in combination: - steam is sprayed onto the substrate at a sonic speed, - the metal alloy bath is fed continuously with the element main, - continuous feeding is done by barometric effect; - oxides possibly present on the surface of the at least one additional element are removed before heating the at least one additional element above the metal alloy bath, - oxide removal is done by chemical polishing, - the metal alloy bath is fed discontinuously with the at least one additional element, - the at least one additional element is in the form of ingots, - the metal alloy bath is maintained at a constant composition over time by controlling the size of the ingots and/or the feeding frequency, - the metal alloy bath is continuously fed with the at least one additional element, - the at least one additional element is in the form of a wire, - the metal alloy bath is maintained at a constant composition throughout the time, controlling wire diameter and/or feed speed, - the at least one additional element has a lower density than the main element, - the main element is zinc, - the at least one additional element is magnesium, - The process comprises continuously depositing a layer of a zinc-based metal alloy having a magnesium content by weight between 0.1% and 20% on said substrate by evaporating a bath of a zinc-based metal alloy having a content of magnesium by weight between 8% and 43%.

[011] Como é evidente, a invenção é baseada na alimentação dupla do cadinho de evaporação através da alimentação do elemento principal da liga metálica por um lado, e a alimentação do(s) elemento(s) adicional(ais) da liga metálica por outro lado. Em particular, a invenção aproveita: - da alimentação no estado fundido para alimentar continuamente o cadinho de evaporação com o elemento principal e, ao mesmo tempo, - de uma alimentação muito flexível em elemento(s) adicional(ais) baseada em lingotes ou fios que podem ser indiferentemente mantidos sólidos ou parcialmente fundidos ou completamente fundidos.[011] As is evident, the invention is based on double feeding of the evaporation crucible by feeding the main metal alloy element on one side, and feeding the additional metal alloy element(s) on the other hand. other side. In particular, the invention takes advantage of: - the molten state feed to continuously supply the evaporation crucible with the main element and, at the same time, - a very flexible feed in additional element(s) based on ingots or wires which can be indifferently kept solid or partially molten or completely molten.

[012] Graças a esta alimentação dupla, é possível modificar muito facilmente a composição do banho de liga metálica e, assim, da camada de liga metálica, ajustando a frequência de alimentação do(s) elemento(s) adicional(ais) e/ ou ajustando a natureza do(s) elemento(s) adicional(ais). Além disso, graças à capacidade do forno de recarga e sua habilidade de alimentar continuamente o cadinho de evaporação, são possíveis variações rápidas da velocidade da linha.[012] Thanks to this double power supply, it is possible to very easily modify the composition of the metal alloy bath and thus the metal alloy layer by adjusting the power frequency of the additional element(s) and/or or adjusting the nature of the additional element(s). Furthermore, thanks to the capacity of the refill furnace and its ability to continuously feed the evaporation crucible, rapid line speed variations are possible.

[013] Outras características e vantagens da invenção serão descritas em maior detalhe na descrição seguinte.[013] Other features and advantages of the invention will be described in greater detail in the following description.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[014] A invenção será melhor compreendida através da leitura da seguinte descrição, que é fornecida apenas para fins de explicação e não pretende de forma alguma ser restritiva, com referência à Figura 1, que é uma seção transversal de uma forma de realização de uma instalação de acordo com a invenção.[014] The invention will be better understood by reading the following description, which is provided for explanatory purposes only and is not intended in any way to be restrictive, with reference to Figure 1, which is a cross-section of an embodiment of a installation according to the invention.

DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[015] Deve-se notar que os termos “inferior”, “abaixo”, ... como usados neste pedido referem-se às posições e orientações dos diferentes elementos constituintes da instalação quando esta é instalada em uma linha de deposição a vácuo.[015] It should be noted that the terms “bottom”, “below”, ... as used in this application refer to the positions and orientations of the different constituent elements of the installation when it is installed in a vacuum deposition line.

[016] O objetivo da presente invenção é depositar, em um substrato, revestimentos formados a partir de ligas metálicas compreendendo um elemento principal e pelo menos um elemento adicional. O objetivo é, em particular, obter revestimentos de zinco-magnésio. Contudo, o processo não está limitado a estes revestimentos, mas de preferência abrange qualquer revestimento baseado em uma liga metálica cujos elementos tenham pressões de vapor à temperatura do banho que não diferem em mais do que 10%, como controlar o seu respectivo conteúdo relativo é então facilitado.[016] The objective of the present invention is to deposit, on a substrate, coatings formed from metallic alloys comprising a main element and at least one additional element. The aim is, in particular, to obtain zinc-magnesium coatings. However, the process is not limited to these coatings, but preferably encompasses any coating based on a metallic alloy whose elements have vapor pressures at bath temperature that do not differ by more than 10%, as controlling their respective relative content is then made easier.

[017] Para dar uma indicação, pode ser feita assim menção de revestimentos feitos de zinco, como elemento principal, e elemento(s) adicional(ais), como cromo, níquel, titânio, manganês, magnésio, silício e alumínio, considerados individualmente ou em combinação.[017] To give an indication, mention may be made of coatings made of zinc, as the main element, and additional element(s), such as chromium, nickel, titanium, manganese, magnesium, silicon and aluminum, considered individually or in combination.

[018] Além disso, embora as ligas metálicas binárias sejam de preferência direcionadas, é evidente que a deposição de ligas metálicas ternárias, tais como Zn Mg Al, ou mesmo a deposição de ligas quaternárias, tais como, por exemplo, Zn Mg Al Si, também é possível.[018] Furthermore, although binary metal alloys are preferably directed, it is clear that the deposition of ternary metal alloys, such as Zn Mg Al, or even the deposition of quaternary alloys, such as, for example, Zn Mg Al Si , is also possible.

[019] A camada de liga metálica compreenderá, de preferência, pelo menos 50% em peso do elemento principal, e mais preferencialmente, pelo menos 80%. No caso da deposição de zinco-magnésio, a camada de liga metálica compreenderá, de preferência, entre 0,1 e 20% em peso de magnésio. Abaixo de 0,1%, a melhoria na resistência à corrosão fornecida pelo magnésio não é mais suficiente. Acima de 20%, por outro lado, a maior proporção de magnésio resultaria em um consumo excessivamente rápido da camada de liga metálica e, portanto, em desempenho anticorrosivo paradoxalmente degradado. Em uma forma de realização preferida, a camada de liga metálica contém pelo menos 0,4% em peso de magnésio, de preferência pelo menos 2%. Em uma forma de realização preferida, a camada de liga metálica contém menos que 15% em peso de magnésio. Estes teores de magnésio preferidos oferecem melhores comprometimentos em termos de resistência à corrosão e flexibilidade da camada.[019] The metal alloy layer will preferably comprise at least 50% by weight of the main element, and more preferably, at least 80%. In the case of zinc-magnesium deposition, the metal alloy layer will preferably comprise between 0.1 and 20% by weight of magnesium. Below 0.1%, the improvement in corrosion resistance provided by magnesium is no longer sufficient. Above 20%, on the other hand, the higher proportion of magnesium would result in an excessively rapid consumption of the metal alloy layer and therefore in paradoxically degraded anticorrosive performance. In a preferred embodiment, the metal alloy layer contains at least 0.4% by weight of magnesium, preferably at least 2%. In a preferred embodiment, the metal alloy layer contains less than 15% by weight of magnesium. These preferred magnesium contents offer better compromises in terms of corrosion resistance and layer flexibility.

[020] É evidente que o elemento principal ou o elemento adicional pode compreender impurezas inevitáveis resultantes da fabricação de matérias-primas utilizadas para alimentar a instalação de deposição a vácuo. Mesmo que a invenção pretenda evitar a contaminação do banho de liga metálica por estas impurezas, a presença de impurezas na camada de liga metálica não pode ser excluída.[020] It is clear that the main element or the additional element may comprise unavoidable impurities resulting from the manufacture of raw materials used to feed the vacuum deposition installation. Even if the invention aims to avoid contamination of the metal alloy bath by these impurities, the presence of impurities in the metal alloy layer cannot be excluded.

[021] A espessura do revestimento estará, de preferência, entre 0,1 e 20 μm. Por um lado, abaixo de 0,1 μm, haveria o risco de que a proteção contra corrosão do substrato fosse insuficiente. Por outro lado, é desnecessário ir além de 20 μm para ter o nível de resistência à corrosão que é necessário, em particular, no campo automotivo ou de construção. Em geral, a espessura pode ser limitada a 5 μm para aplicações automotivas.[021] The thickness of the coating will preferably be between 0.1 and 20 μm. On the one hand, below 0.1 μm there would be a risk that the corrosion protection of the substrate would be insufficient. On the other hand, it is unnecessary to go beyond 20 μm to have the level of corrosion resistance that is required, in particular, in the automotive or construction field. In general, the thickness can be limited to 5 μm for automotive applications.

[022] Com referência à Figura 1, a instalação (1) de acordo com a invenção compreende primeiro uma câmara de deposição a vácuo (2) e um meio para operar o substrato através da câmara.[022] With reference to Figure 1, the installation (1) according to the invention first comprises a vacuum deposition chamber (2) and a means for operating the substrate through the chamber.

[023] Esta câmara de deposição (2) é uma caixa hermeticamente vedável, de preferência mantida a uma pressão entre 0,001 Pa e 100 Pa (10-8 e 10-3 bar). Ela tem um bloqueio de entrada e um bloqueio de saída (não sendo mostrado) entre os quais um substrato (S), como, por exemplo, uma tira de aço, pode operar.[023] This deposition chamber (2) is a hermetically sealable box, preferably maintained at a pressure between 0.001 Pa and 100 Pa (10-8 and 10-3 bar). It has an inlet block and an outlet block (not shown) between which a substrate (S), such as a steel strip, can operate.

[024] O substrato (S) pode ser feito para operar por qualquer meio adequado, dependendo da natureza e da forma do referido substrato. Um rolo de suporte rotativo, no qual uma tira de aço pode suportar, pode, em particular, ser usado.[024] The substrate (S) can be made to operate by any suitable means, depending on the nature and shape of said substrate. A rotating support roller, on which a steel strip can support, can in particular be used.

[025] Na câmara de deposição (2), ao lado da face do substrato (S) que deve ser revestido, existe uma máquina de revestimento de jato de vapor (3). Esta máquina de revestimento é adequada para pulverizar um vapor de liga metálica sobre o substrato de operação (S). Pode consistir de forma vantajosa em uma câmara de extração provida de um orifício de saída de vapor estreito (31), cujo comprimento é próximo da largura do substrato a ser revestido. Esta câmara pode, por exemplo, ser feita de grafite.[025] In the deposition chamber (2), next to the face of the substrate (S) that must be coated, there is a steam jet coating machine (3). This coating machine is suitable for spraying a metal alloy vapor onto the operating substrate (S). It may advantageously consist of an extraction chamber provided with a narrow vapor outlet hole (31), the length of which is close to the width of the substrate to be coated. This chamber could, for example, be made of graphite.

[026] O orifício de saída de vapor (31) pode ter qualquer forma adequada, tal como uma fenda que pode ser ajustada longitudinalmente e transversalmente, por exemplo. A possibilidade de adaptar sua largura torna possível que o jato de vapor seja mantido dentro de uma ampla faixa de temperaturas da superfície do metal evaporado e, portanto, uma ampla faixa de taxas de evaporação. Além disso, a possibilidade de adaptar o seu comprimento à largura do substrato a ser revestido torna possível minimizar a perda de metal evaporado.[026] The steam outlet hole (31) can have any suitable shape, such as a slit that can be adjusted longitudinally and transversely, for example. The possibility of adapting its width makes it possible for the vapor jet to be maintained within a wide range of evaporating metal surface temperatures and therefore a wide range of evaporation rates. Furthermore, the possibility of adapting its length to the width of the substrate to be coated makes it possible to minimize the loss of evaporated metal.

[027] A máquina de revestimento é de preferência uma máquina de revestimento de jato de vapor sônico, isto é, uma máquina de revestimento capaz de gerar um jato de vapor de velocidade sônica. Esse tipo de máquina de revestimento também é geralmente chamado de dispositivo JVD (Jet Vapor Deposition). O leitor pode referir-se ao pedido de patente WO 97/47782 para uma descrição mais completa dos detalhes deste tipo de dispositivo.[027] The coating machine is preferably a sonic vapor jet coating machine, that is, a coating machine capable of generating a sonic velocity vapor jet. This type of coating machine is also generally called a JVD (Jet Vapor Deposition) device. The reader may refer to patent application WO 97/47782 for a more complete description of the details of this type of device.

[028] A máquina de revestimento de jato de vapor (3) é montada, diretamente ou não, em um cadinho de evaporação (4) adequado para alimentar a máquina de revestimento de jato de vapor com um vapor compreendendo o elemento principal e o(s) elemento(s) adicional(ais). O cadinho de evaporação (4) é adequado para conter o banho de liga metálica gerando o vapor a ser depositado no substrato (S). O cadinho de evaporação (4) está preferivelmente localizado na câmara de deposição (2).[028] The vapor jet coating machine (3) is mounted, directly or not, on an evaporation crucible (4) suitable for feeding the vapor jet coating machine with a vapor comprising the main element and the ( s) additional element(s). The evaporation crucible (4) is suitable for containing the metal alloy bath generating the vapor to be deposited on the substrate (S). The evaporation crucible (4) is preferably located in the deposition chamber (2).

[029] O cadinho de evaporação (4) consiste principalmente em um recipiente (5), uma tampa (6) e um tubo de evaporação (7) ligado em um lado da cobertura e, no outro lado, na máquina de revestimento de jato de vapor (3). Estas partes diferentes podem, por exemplo, ser feitas de grafite.[029] The evaporation crucible (4) mainly consists of a container (5), a lid (6) and an evaporation tube (7) connected on one side to the cover and, on the other side, to the jet coating machine of steam (3). These different parts can, for example, be made of graphite.

[030] O cadinho de evaporação (4) é proporcionado com meios de aquecimento (8) permitindo que o vapor de liga metálica forme e alimente a máquina de revestimento de jato de vapor (3). O cadinho de evaporação (4) é vantajosamente proporcionado com um aquecedor de indução que tem a vantagem de fazer a agitação e homogeneização da composição do banho de liga metálica mais fácil.[030] The evaporation crucible (4) is provided with heating means (8) allowing metal alloy vapor to form and feed the vapor jet coating machine (3). The evaporation crucible (4) is advantageously provided with an induction heater which has the advantage of making stirring and homogenization of the metal alloy bath composition easier.

[031] A pressão no cadinho de evaporação (4) depende da temperatura do banho e da composição do banho de liga metálica. Geralmente varia entre 100 Pa e 10000 Pa (10-3 e 10-1 bar). Consequentemente, a pressão na câmara de deposição (2) é mantida acima daquela do cadinho de evaporação. Como exemplo, para um banho de Zn-Mg a 700 °C, a pressão no cadinho de evaporação é de cerca de 5 x 103 Pa (5 x 10-2 bar) e a pressão na câmara de deposição é mantida a cerca de 10 Pa (10-4 bar). Graças à diferença de pressão criada entre o cadinho de evaporação fechado e a câmara de deposição, é possível gerar o vapor da liga metálica e transportá-lo para a máquina de revestimento de jato de vapor (3) através do tubo de evaporação (7). Este último é vantajosamente provido de uma válvula (V1) para regular o caudal de vapor.[031] The pressure in the evaporation crucible (4) depends on the temperature of the bath and the composition of the metal alloy bath. It generally varies between 100 Pa and 10000 Pa (10-3 and 10-1 bar). Consequently, the pressure in the deposition chamber (2) is maintained above that in the evaporation crucible. As an example, for a Zn-Mg bath at 700 °C, the pressure in the evaporation crucible is about 5 x 103 Pa (5 x 10-2 bar) and the pressure in the deposition chamber is maintained at about 10 Pa (10-4 bar). Thanks to the pressure difference created between the closed evaporation crucible and the deposition chamber, it is possible to generate vapor from the metal alloy and transport it to the vapor jet coating machine (3) through the evaporation tube (7) . The latter is advantageously provided with a valve (V1) to regulate the steam flow.

[032] O cadinho de evaporação (4) está ligado a um forno de recarga (9) adequado para alimentar o cadinho de evaporação com o elemento principal da liga metálica no estado fundido. O forno de recarga está preferencialmente localizado fora da câmara de deposição a vácuo (2).[032] The evaporation crucible (4) is connected to a refill furnace (9) suitable for feeding the evaporation crucible with the main element of the metallic alloy in the molten state. The refill oven is preferably located outside the vacuum deposition chamber (2).

[033] O forno de recarga (9) é um recipiente adaptado para fundir o elemento principal e para o manter no estado fundido graças a um sistema de aquecimento. Vantajosamente, o forno de recarga está ele próprio ligado a um meio de alimentação de lingote de metal.[033] The refill furnace (9) is a container adapted to melt the main element and to maintain it in the molten state thanks to a heating system. Advantageously, the refill furnace is itself connected to a metal ingot feed means.

[034] A alimentação do cadinho de evaporação (4) no elemento principal é, de preferência, feita através de um tubo (10) que liga o forno de recarga (9) no cadinho de evaporação (4). A entrada do tubo é adaptada para mergulhar no banho do elemento principal para que as impurezas presentes na superfície do banho não sejam aspiradas no cadinho de evaporação. A saída do tubo está preferencialmente localizada na parte inferior do cadinho de evaporação para evitar perturbar a superfície do banho onde ocorre a evaporação.[034] The evaporation crucible (4) is fed to the main element, preferably through a tube (10) that connects the refill oven (9) to the evaporation crucible (4). The tube inlet is adapted to dip into the main element bath so that impurities present on the surface of the bath are not sucked into the evaporation crucible. The tube outlet is preferably located at the bottom of the evaporation crucible to avoid disturbing the surface of the bath where evaporation occurs.

[035] O forno de recarga (9) é preferencialmente colocado sob o cadinho de evaporação (4) e adaptado para ser mantido à pressão atmosférica. Devido à altura entre o cadinho de evaporação (4) e o forno de recarga (9) e à diferença de pressão criada entre eles, o elemento principal fundido ascende no cadinho de evaporação por efeito barométrico à medida que o banho de liga metálica se evapora. Isso garante uma alimentação contínua do cadinho de evaporação e contribui para a manutenção de um nível constante de líquido no cadinho de evaporação, qualquer que seja a velocidade da linha.[035] The refill furnace (9) is preferably placed under the evaporation crucible (4) and adapted to be maintained at atmospheric pressure. Due to the height between the evaporation crucible (4) and the refill furnace (9) and the pressure difference created between them, the molten main element rises in the evaporation crucible due to a barometric effect as the metal alloy bath evaporates. . This ensures continuous feeding of the evaporation crucible and contributes to maintaining a constant liquid level in the evaporation crucible, whatever the line speed.

[036] Em uma forma de realização da invenção, a altura entre o cadinho de evaporação (4) e o forno de recarga (9) pode ser ajustada para ajustar o nível de líquido no cadinho de evaporação.[036] In one embodiment of the invention, the height between the evaporation crucible (4) and the refill oven (9) can be adjusted to adjust the liquid level in the evaporation crucible.

[037] O cadinho de evaporação (4) também está ligado a uma unidade de alimentação (8) adequada para ser alimentada com o(s) elemento(s) adicional(ais) no estado sólido, por exemplo como lingotes ou como fio, e adequada para alimentar o cadinho de evaporação com o(s) elemento(s) adicional(ais) indiferentemente no estado fundido, no estado sólido ou parcialmente no estado sólido.[037] The evaporation crucible (4) is also connected to a feeding unit (8) suitable for being fed with the additional element(s) in the solid state, for example as ingots or as wire, and suitable for feeding the evaporation crucible with the additional element(s) indifferently in the molten state, in the solid state or partially in the solid state.

[038] Graças à alimentação da unidade de alimentação (12) com elemento(s) adicional(ais) no estado sólido, a frequência de alimentação e as dimensões do(s) elemento(s) sólido(s) são facilmente controladas, o que permite manter uma composição constante do banho ao longo do tempo. Quando apropriado, também permite modificar muito facilmente a composição do banho de liga metálica.[038] Thanks to the feeding of the power unit (12) with additional element(s) in the solid state, the power frequency and the dimensions of the solid element(s) are easily controlled, the which allows maintaining a constant composition of the bath over time. When appropriate, it also allows the composition of the metal alloy bath to be modified very easily.

[039] A unidade de alimentação (11) compreende, de um modo preferido, um tubo de alimentação (12) ligado no cadinho de evaporação (4) e, de um modo preferido, na tampa (6) do cadinho de evaporação para tirar vantagem da gravidade.[039] The feeding unit (11) preferably comprises a feeding tube (12) connected to the evaporation crucible (4) and, preferably, to the lid (6) of the evaporation crucible to take advantage of gravity.

[040] O tubo de alimentação (12) pode ser feito de diferentes peças e diferentes materiais. Por exemplo, uma peça inferior pode estar em grafite para resistir à temperatura do cadinho de evaporação e uma peça superior pode estar em um material menos resistente, tal como metal.[040] The supply tube (12) can be made from different parts and different materials. For example, a lower part may be in graphite to resist the temperature of the evaporation crucible and an upper part may be in a less resistant material, such as metal.

[041] A alimentação da unidade de alimentação (12) com o(s) elemento(s) adicional(ais) no estado sólido é facilmente feita através da extremidade superior do tubo de alimentação. Para remover qualquer água adsorvida na superfície do(s) elemento(s) adicional(ais), a extremidade superior do tubo de alimentação (12) é, de preferência, ligada a um forno de pré- aquecimento, que é parte da unidade de alimentação. O forno de pré- aquecimento é, ele próprio, de preferência ligado a uma disposição de bloqueio de vácuo.[041] Feeding the power unit (12) with the additional element(s) in solid state is easily done through the upper end of the power tube. To remove any water adsorbed on the surface of the additional element(s), the upper end of the supply tube (12) is preferably connected to a preheating oven, which is part of the heating unit. food. The preheating oven is itself preferably connected to a vacuum lock arrangement.

[042] A extremidade inferior do tubo de alimentação (12) é, de preferência, mais baixa do que o nível de líquido no cadinho de evaporação (4). O aumento de vapor no tubo de alimentação pode assim ser limitado, como será explicado mais detalhadamente mais tarde.[042] The lower end of the feed tube (12) is preferably lower than the liquid level in the evaporation crucible (4). The rise of vapor in the supply pipe can thus be limited, as will be explained in more detail later.

[043] A parte inferior do tubo de alimentação (12) está de preferência equipada com um dispositivo de aquecimento (14), eventualmente compartilhado com o dispositivo de aquecimento que envolve o tubo de evaporação (7). Como consequência, o(s) elemento(s) adicional(ais) podem ser aquecidos antes da sua liberação no banho de liga metálica. Dependendo da temperatura na parte inferior do tubo de alimentação e do tempo de permanência do(s) elemento(s) adicional(ais) na parte inferior do tubo de alimentação, o(s) elemento(s) adicional(ais) é(são) mantido(s) sólido(s) ou é(são) parcialmente fundido(s) ou é(são) completamente fundido(s). Graças a esta flexibilidade no estado do(s) elemento(s) adicional(ais) na saída da unidade de alimentação, pode-se tirar proveito de um ou outro estado dependendo de suas preferências: - se é preferível limitar a diferença de temperatura entre o(s) elemento(s) adicional(ais) e o banho de liga metálica, para que o banho não seja arrefecido quando o(s) elemento(s) adicional(ais) é(são) introduzido(s) no banho e para que a taxa de deposição não seja reduzida, o(s) elemento(s) adicional(ais) será(ão) vantajosamente fundido(s), - se preferir evitar o depósito de elemento(s) adicional(ais) na superfície interna do tubo de alimentação, o(s) elemento(s) adicional(ais) será(ão) vantajosamente aquecido(s) para estar a uma temperatura próxima da temperatura do banho, mas mantida no estado sólido, - se for necessário um comprometimento, o(s) elemento(s) adicional(ais) será(ão) vantajosamente parcialmente fundido(s).[043] The lower part of the supply tube (12) is preferably equipped with a heating device (14), possibly shared with the heating device surrounding the evaporation tube (7). As a consequence, the additional element(s) may be heated prior to release into the alloy bath. Depending on the temperature at the bottom of the supply tube and the residence time of the additional element(s) at the bottom of the supply tube, the additional element(s) is/are ) kept solid or is (are) partially molten or is (are) completely molten. Thanks to this flexibility in the state of the additional element(s) at the output of the power unit, you can take advantage of one or another state depending on your preferences: - whether it is preferable to limit the temperature difference between the additional element(s) and the metal alloy bath, so that the bath is not cooled when the additional element(s) are introduced into the bath and so that the deposition rate is not reduced, the additional element(s) will be advantageously melted, - if preferred, avoid depositing additional element(s) on the inner surface of the supply tube, the additional element(s) will be advantageously heated to be at a temperature close to the bath temperature, but maintained in the solid state, - if a compromise is necessary, the additional element(s) will advantageously be partially melted.

[044] O tubo de alimentação (12) compreende, de um modo vantajoso, uma entrada de gás inerte (13), de preferência localizada na sua metade inferior. Graças a esta entrada, uma pressão de gás inerte acima da pressão no cadinho de evaporação (4) pode ser proporcionada no tubo de alimentação. Como consequência, o aumento de vapor no tubo de alimentação é evitado.[044] The supply tube (12) advantageously comprises an inert gas inlet (13), preferably located in its lower half. Thanks to this inlet, an inert gas pressure above the pressure in the evaporation crucible (4) can be provided in the supply tube. As a consequence, the build-up of steam in the supply pipe is avoided.

[045] No caso da alimentação de lingotes, o tubo de alimentação (12) compreende, de um modo vantajoso, um suporte de lingote (15) adequado, por um lado, para segurar um lingote de elemento(s) adicional(ais) enquanto é aquecido e, por outro lado, liberar o(s) elemento(s) adicional(ais) no cadinho de evaporação. O suporte de lingote (15) está, preferencialmente, localizado na metade inferior do tubo de alimentação, ao nível do dispositivo de aquecimento (14). Graças a este suporte de lingote, é possível controlar eficazmente o tempo de permanência dos lingotes na unidade de alimentação e, consequentemente, sua temperatura e estado. Também permite controlar com precisão a frequência de liberação dos lingotes no cadinho de evaporação.[045] In the case of ingot feeding, the feeding tube (12) advantageously comprises an ingot support (15) suitable, on the one hand, for holding an ingot of additional element(s) while being heated and, on the other hand, releasing the additional element(s) into the evaporation crucible. The ingot support (15) is preferably located in the lower half of the supply tube, at the level of the heating device (14). Thanks to this ingot holder, it is possible to effectively control the ingots' residence time in the feeding unit and, consequently, their temperature and condition. It also allows you to precisely control the frequency at which the ingots are released into the evaporation crucible.

[046] O suporte de lingote (15) é de preferência uma válvula. Ele tem, vantajosamente, uma forma em U em seção transversal para segurar e liberar facilmente o lingote. A parte inferior do U pode, com vantagem, ser coberta com um amortecedor de modo a que os lingotes que caem na válvula não a quebrem.[046] The ingot support (15) is preferably a valve. It advantageously has a U-shape in cross section to easily hold and release the ingot. The lower part of the U can advantageously be covered with a buffer so that ingots falling into the valve do not break it.

[047] O técnico no assunto saberá como ajustar a forma do tubo de alimentação (12) de modo a que os lingotes não fiquem presos nele e não caiam violentamente no cadinho de evaporação ou no suporte de lingote (15).[047] The person skilled in the art will know how to adjust the shape of the feed tube (12) so that the ingots do not get stuck in it and do not fall violently into the evaporation crucible or ingot support (15).

[048] No caso da alimentação de fio, o técnico no assunto saberá ajustar a forma do tubo de alimentação ao diâmetro do fio, de modo a que o fio seja simplesmente submetido a vácuo por perda de pressão. Ele também saberá como ajustar a velocidade do fio para controlar o tempo de permanência do fio na unidade de alimentação e, consequentemente, sua temperatura e estado.[048] In the case of wire feeding, the person skilled in the art will know how to adjust the shape of the feed tube to the diameter of the wire, so that the wire is simply subjected to vacuum due to loss of pressure. He will also know how to adjust the wire speed to control the time the wire spends in the feed unit and, consequently, its temperature and condition.

[049] Deve notar-se que várias unidades de alimentação podem ser ligadas ao cadinho de evaporação, de modo a alimentar independentemente vários elementos adicionais.[049] It should be noted that several power units can be connected to the evaporation crucible, in order to independently power several additional elements.

[050] Quando se deseja operar a instalação (1), os lingotes do elemento principal são introduzidos no forno de recarga (6).[050] When it is desired to operate the installation (1), the ingots of the main element are introduced into the reloading furnace (6).

[051] Uma vez que os lingotes tenham fundido, o cadinho de evaporação (4) e o tubo (10) são aquecidos e então um vácuo é criado no cadinho de evaporação (4). O elemento principal líquido contido no forno de recarga (9) preenche então o cadinho de evaporação (4).[051] Once the ingots have melted, the evaporation crucible (4) and the tube (10) are heated and then a vacuum is created in the evaporation crucible (4). The liquid main element contained in the refill furnace (9) then fills the evaporation crucible (4).

[052] A composição da liga metálica que se deseja depositar no substrato é primeiramente determinada e depois determina-se a composição do banho para obter, em equilíbrio com este banho, um vapor possuindo a composição do revestimento pretendido. Por exemplo, pode obter-se uma camada de uma liga metálica à base de zinco com um teor de magnésio em peso entre 0,1% e 20%, respectivamente entre 0,4 e 15%, evaporando um banho de uma liga metálica à base de zinco com um teor de magnésio em peso entre 8% e 43%, respectivamente, entre 10% e 38%.[052] The composition of the metallic alloy that is desired to be deposited on the substrate is first determined and then the composition of the bath is determined to obtain, in equilibrium with this bath, a vapor having the composition of the desired coating. For example, a layer of a zinc-based metal alloy with a magnesium content by weight of between 0.1% and 20%, respectively between 0.4 and 15%, can be obtained by evaporating a bath of a metal alloy at zinc base with a magnesium content by weight between 8% and 43%, respectively, between 10% and 38%.

[053] Por conseguinte, quantidades apropriadas de elemento(s) adicional(ais) no estado sólido são introduzidas na unidade de alimentação (11) localizada acima do banho de liga metálica. Elas são aquecidas nas proximidades do banho, de modo a atingir uma temperatura próxima da temperatura do banho. Durante este aquecimento, o(s) elemento(s) adicional(ais) é(são) mantido(s) sólido(s) ou é(são) parcialmente fundido(s) ou é(são) totalmente fundidos. Eles são então liberados no banho de liga metálica, onde eles se misturam com o elemento principal.[053] Therefore, appropriate amounts of additional element(s) in the solid state are introduced into the feed unit (11) located above the metal alloy bath. They are heated in the vicinity of the bath, in order to reach a temperature close to the bath temperature. During this heating, the additional element(s) are kept solid or are partially molten or are fully molten. They are then released into the metal alloy bath, where they mix with the main element.

[054] É então possível: - (i) evaporar o banho de liga metálica que compreende o elemento principal e o(s) elemento(s) adicional(ais), - (ii) pulverizar o substrato com o vapor que compreende o elemento principal e o(s) elemento(s) adicional(ais); e - (iii) depositar continuamente uma camada de liga metálica compreendendo o elemento principal e o(s) elemento(s) adicional(ais) no substrato.[054] It is then possible: - (i) evaporate the metal alloy bath comprising the main element and the additional element(s), - (ii) spray the substrate with the vapor comprising the element main and additional element(s); and - (iii) continuously depositing a layer of metallic alloy comprising the main element and the additional element(s) on the substrate.

[055] Para compensar a evaporação durante a operação e manter uma composição constante do banho, quantidades apropriadas de elemento(s) adicional(ais) são adicionadas, continuamente ou não, ao banho de liga metálica quando este é recarregado no elemento principal através do forno de recarga (9).[055] To compensate for evaporation during operation and maintain a constant composition of the bath, appropriate amounts of additional element(s) are added, continuously or not, to the metal alloy bath when it is recharged into the main element through the refill oven (9).

[056] O(s) elemento(s) adicional(ais) é(são) preferencialmente adicionado(s) ao cadinho de evaporação (4) pelo menos parcialmente no estado sólido para limitar o depósito de elemento(s) adicional(ais) na superfície interna do tubo de alimentação.[056] The additional element(s) is(are) preferably added to the evaporation crucible (4) at least partially in the solid state to limit the deposit of additional element(s) on the inner surface of the supply tube.

[057] Quando o(s) elemento(s) adicional(ais) têm uma densidade inferior à do elemento principal, o(s) elemento(s) adicional(ais) liberado(s) flutua(m) na superfície do banho de liga metálica na extremidade inferior do tubo de alimentação (12) e, quando apropriado, fundem-se. Isso cria um tipo de tampa no(s) elemento(s) adicional(ais) na parte inferior do tubo de alimentação localizada entre sua extremidade inferior e o nível de metal líquido. Graças a esta tampa, o aumento de vapor no elemento principal é limitado no tubo de alimentação. Além disso, se o(s) elemento(s) adicional(ais) compreender(em) impurezas, estas últimas são mantidas na tampa e não poluem o banho de liga metálica. Entretanto, graças à alimentação do(s) elemento(s) adicional(ais), estes últimos são liberados da extremidade inferior do tubo de alimentação no cadinho de evaporação.[057] When the additional element(s) have a lower density than the main element, the released additional element(s) float on the surface of the bath. metal alloy at the lower end of the supply tube (12) and, where appropriate, fuse. This creates a type of cap on the additional element(s) at the bottom of the feed tube located between its lower end and the liquid metal level. Thanks to this cap, the rise of steam in the main element is limited in the supply pipe. Furthermore, if the additional element(s) comprises impurities, the latter are kept in the lid and do not pollute the metal alloy bath. However, thanks to the feeding of the additional element(s), the latter are released from the lower end of the feed tube into the evaporation crucible.

[058] Um controle apropriado de: - o tamanho dos lingotes em elemento(s) adicional(ais) e/ ou da frequência de alimentação, ou - o diâmetro do fio em elemento(s) adicional(ais) e/ ou da velocidade de alimentação, permite manter uma composição constante do banho ao longo do tempo.[058] An appropriate control of: - the size of the ingots in additional element(s) and/or the feeding frequency, or - the diameter of the wire in additional element(s) and/or the speed supply, allows maintaining a constant composition of the bath over time.

[059] Para limitar o nível de impurezas no cadinho de evaporação, o(s) elemento(s) adicional(ais) no estado sólido pode(m), opcionalmente, ser limpo, antes da introdução na unidade de alimentação. A remoção de óxidos possivelmente presentes na superfície dos lingotes/ fios pode ser feita notavelmente por decapagem química.[059] To limit the level of impurities in the evaporation crucible, the additional element(s) in the solid state can optionally be cleaned before introduction into the feeding unit. The removal of oxides possibly present on the surface of the ingots/wires can notably be done by chemical pickling.

[060] O processo de acordo com a invenção aplica-se mais particularmente, mas não apenas, ao tratamento de tiras de metal, quer pré- revestidas quer não revestidas. Naturalmente, o processo de acordo com a invenção pode ser utilizado para qualquer substrato revestido ou não revestido, tal como por exemplo tira de alumínio, tira de vidro ou tira de cerâmica.[060] The process according to the invention applies more particularly, but not only, to the treatment of metal strips, whether pre-coated or uncoated. Naturally, the process according to the invention can be used for any coated or uncoated substrate, such as for example aluminum strip, glass strip or ceramic strip.

[061] O processo será mais particularmente aplicado a substratos susceptíveis de sofrer uma deterioração das suas propriedades durante um tratamento térmico de difusão, tal como tiras de aço endurecidas em forno que contêm grandes quantidades de carbono em solução sólida, que não devem precipitar antes do aço ter sido formado por estiramento ou qualquer outro processo adequado. Ao implementar o processo de acordo com a invenção, torna-se assim possível tornar a deposição de ligas metálicas compatível com a maior parte das metalurgias.[061] The process will be more particularly applied to substrates likely to suffer a deterioration in their properties during a diffusion heat treatment, such as oven-hardened steel strips that contain large amounts of carbon in solid solution, which must not precipitate before the steel has been formed by drawing or any other suitable process. By implementing the process according to the invention, it thus becomes possible to make the deposition of metallic alloys compatible with most metallurgies.

Claims

1. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1) for continuously depositing, on an operating substrate (S), coatings formed from metallic alloys comprising a main element and at least one additional element, the installation (1) comprising a deposition chamber a vacuum (2) and a means for operating the substrate through the chamber (2), the installation (1) being characterized by further comprising: - a vapor jet coating machine (3), - an evaporation crucible (4) comprising a cover (6), the evaporation crucible (4) being suitable for feeding the steam jet coating machine (3) with a steam comprising the main element and the at least one additional element, the feed of the steam jet coating machine (3) steam jet coating (3) in steam being done via an evaporation tube (7) connecting the evaporation crucible (4) to the steam jet coating machine (3), - a suitable refill oven (9) to feed the evaporation crucible (4) with the main element in a molten state and capable of maintaining a constant level of liquid in the evaporation crucible (4), - a supply unit (11), comprising a supply tube (12) , connected to the cover (6) of the evaporation crucible (4) suitable for being fed with the at least one additional element in the solid state and suitable for feeding the evaporation crucible (4) with the at least one additional element indifferently in the molten state , in the solid state or partially in the solid state.

2. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to claim 1, characterized in that the lower end of the supply tube (12) is lower than the liquid level in the evaporation crucible (4).

3. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the supply tube (12) comprises an ingot support (15) suitable, on the one hand, for holding the at least one additional element while it is heated and, on the other hand, to release it into the evaporation crucible (4).

4. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to claim 3, characterized in that the billet support (15) is a valve that has a U-shape in cross section.

5. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the supply tube (12) comprises an inert gas inlet (13) suitable for providing, at least in the lower part of the tube supply (12), a pressure higher than that of the evaporation crucible (4).

6. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the supply unit (11) comprises a preheating oven.

7. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the power supply unit (11) comprises a heating device (14).

8. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the vapor jet coating machine (3) is a sonic vapor jet coating machine (3).

9. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the refill oven (9) is placed under the evaporation crucible (4) and is adapted to be maintained at atmospheric pressure.

10. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the evaporation crucible (4) in the main element is fed through a tube (10) connecting the refill oven ( 9) to the evaporation crucible (4).

11. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the evaporation crucible (4) comprises an induction heater (8).

12. VACUUM DEPOSITION INSTALLATION (1), according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the refill furnace (9) is connected to a metal ingot feeding means.

13. PROCESS FOR COATING A SUBSTRATE, characterized by comprising: - (i) feeding a metal alloy bath with a main element in the molten state, - (ii) heating at least one additional element in the solid state above the metal alloy bath and feeding the metal alloy bath with the at least one additional element indifferently in the molten state, in the solid state or partially in the solid state, - (iii) evaporating the metal alloy bath comprising the main element and the at least one additional element, - (iv) spraying the substrate, with vapor comprising the main element and the at least one additional element, and - (v) continuously depositing a layer of metallic alloy comprising the main element and the at least one additional element on the substrate.

14. PROCESS FOR COATING A SUBSTRATE, characterized by comprising: - (i) evaporating a bath of metallic alloy comprising a main element and at least one additional element, - (ii) spraying the substrate, with the vapor comprising the main element and the at least one additional element, and - (iii) continuously depositing a layer of metallic alloy comprising the main element and the at least one additional element on the substrate, wherein the metallic alloy bath is continuously fed by barometric effect with the main element in the molten state, on the one hand, and with the at least one additional element at least partially in the solid state, on the other hand.

15. PROCESS, according to any one of claims 13 to 14, characterized in that steam is sprayed onto the substrate at a sonic speed.

16. PROCESS, according to claim 13, characterized in that the metal alloy bath is continuously fed with the main element.

17. PROCESS, according to claim 16, characterized in that continuous feeding is carried out by barometric effect.

18. PROCESS, according to any one of claims 13 to 17, characterized in that oxides present on the surface of the at least one additional element are removed before heating the at least one additional element above the metal alloy bath.

19. PROCESS, according to claim 18, characterized in that oxide removal is carried out by chemical polishing.

20. PROCESS, according to any one of claims 13 to 19, characterized in that the metal alloy bath is fed discontinuously with at least one additional element.

21. PROCESS, according to claim 20, characterized in that the at least one additional element is in the form of ingots.

22. PROCESS, according to claim 20, characterized in that the metal alloy bath is maintained at a constant composition over time, controlling the size of the ingots and/or the feeding frequency.

23. PROCESS, according to any one of claims 13 to 19, characterized in that the metal alloy bath is continuously fed with at least one additional element.

24. PROCESS, according to claim 23, characterized in that the at least one additional element is in the form of a thread.

25. PROCESS, according to claim 24, characterized in that the metal alloy bath is maintained at a constant composition over time, controlling the wire diameter and/or the feeding speed.

26. PROCESS, according to any one of claims 13 to 25, characterized in that the at least one additional element has a lower density than the main element.

27. PROCESS, according to any one of claims 13 to 26, characterized in that the main element is zinc.

28. PROCESS, according to claim 27, characterized in that the at least one additional element is magnesium.

29. PROCESS according to claim 28 characterized in that it comprises continuously depositing a layer of a zinc-based metal alloy having a magnesium content by weight between 0.1% and 20% on the substrate by evaporation from a bath of an alloy zinc-based metal with a magnesium content by weight between 8% and 43%.