Verfahren zur Erzeugung festhaftender Metallüberzüge auf metallischen Gegenständen. Das Überziehen von metalliis:chen Gegen ständen mit Metallen, zum Beispiel durch thermische Aufdampfung oder durch Katho- denzerstäubun,g des als Überzug aufzubrin genden Metalles, ist bekannt.
Die Haftfestig keit der hergestellten Überzüge auf,den Me- tallgegenst5,nden ist jedoch einer mecha nischen oder thermischen Beanspruchung nicht gewachsen, da die Basis der aufge brachten Metallschicht mit dem Grundmate rial keine ausreichende Verbindung besitzt. Das aufgedampfte oder aufgestäubte Metall, das sehr fein kristallin ist, zeigt im Schliff bild an Ader Basis eine sehr scharfe Tren nungslinie.
Das aufgebrachte Metall haftet. wie bei galvanischen Überzügen, nur durch Adhäsion und lässt sich bei einer Plattie- rungs@stärke, die bereits in sich eine mecha- nisühe Festigkeit besitzt, vom Grundmate rial abziehen.
Diese ungenügende Haftfestig keit ist bei den nach dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung hergestellten Über zügen vermieden, Dass erfindungsgemässe Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass dem Gegenstand z. B. vor, während oder nach der Aufbrin gung der Metallschicht eine solche Tempe ratur erteilt wird, dass siech die Basis der aufgebrachten Metallschicht mit :dem Grund material durch Diffusion oder Legierungs- bildung verbindet.
Die Aufbringung des Me- tolles erfolgt dabei vorzugsweise im Va kuum. Der Füllgasdruck in der Apparatur kann dabei 10-6 bis 3 mm betragen.
Die Er wärmung :des Gegenstandes kann auf ver schiedene Art erfolgen. .So lassen sich zum Beispiel Widerstands-, Hochfrequenz- und Strahlungs-Erhitzung anwenden. Als beson ders vorteilhafte und leicht anwendbare Er hitzung,des Gegenstandes hat sich .die Auf heizung durch eine Gasentladung erwiesen. Der Gegenstand wird hierbei als Kathode einer Gasentladungsstrecke verwendet, wo bei die auf ihn auftreffenden Ionen, je nach der Stärke der Entladung, :
die @durch Regu lierung des Stromes oder,der Spannung sehr einfach verändert werden kann, ihm die ge wünschte Temperatur erteilen. Bei der Ka- thodenzerstäubung kann die Erhitzung des Gegenstandes auch durch die Elektronen emission der zu zerstäubenden Kathode er folgen.
Die Anordnung es zu überziehenden Ge- genstandes erfolgt dabei zweckmässig so, dass er dem Elektronenstrom ausgesetzt wird, wo bei er neutral oder als Anode der Gasentla dung geschaltet sein kann.
Je nach der Stärke der Entladungsleistung an der zu zer stäubenden Kathode ändert; sich der den Ge genstand aufheizende Elektronenstrom, so dass man es mittels der Regulierung ,der Ent ladungsleistung sehr leicht in der Hand hat, den Gegenstand auf die gewünschte Terripe- ratur zu bringen.
Bei der Kathoden7erstäu- bung kann das zu zerstäubende Metall in fester Form oder im Schmelzfluss vorliegen. Die Kathode kann auch durch. Kühlung auf eine solche Temperatur gebracht werden, dass nur die Stärke der Elektronenemission ein Mass für die einzustellende und aufrecht zu erhaltende Temperatur ist.
Die Bildung einer Legierung kann leicht erzielt werden, wenn beide Metalle, Grundmaterial und Überzugs- Metall, zusammen einen tieferen Schmelz- punkt ergeben als eines der Metalle. Je nach der Stärke der Diffusions- oder Legierungs zone kann die erforderliche Temperatur län gere oder kürzere Zeit aufrecht erhalten wer den.
Um auf dieser Zone eine Schicht aus dem Überzugsmaterial zu erhalten, wird zweckmässig die Temperatur anschliessend tiefer gewählt, so dass eine weitere Legie- rungsbildung unmöglich bezw. die Diffu- sionsgeschwindigkeit sehr stark herabgemin dert wird. Nach dem beschriebenen Verfah ren wurden zum Beispiel Überzüge erzielt. deren Stärke von '/1.o bis einige Millimeter betrug.
Die Legierungs- oder Diffusions zone kann hierbei stärker oder schwächer als eine weitere reine Metallschicht sein, es kann aber auch nur eine Diffusions- oder Legie rungszone erzeugt werden.
Man kann das -Verfahren aber auch so durchführen, dass dem zu überziehenden Ge- genstand vor, während oder nach dem Auf bringen der Metallschicht eine solche Tem peratur erteilt wird, dass das Material der Schicht auf dem Gegenstand schmelzflüssig wird. Die Aufheizung des Gegenstandes wird vorzugsweise. durch Gliminstromerhitzung vorgenommen. Vorteilhaft werden solche Me talle aufgebracht, die sich mit dem Grund- metall legieren.
Es ist: hierbei nicht immer erforderlich, dass die Temperatur des Gegen- standes der Schmelztemperatur des Über- zugsmetalle@s entspricht, vielmehr genügt es schon, um eine Anlegieiung züi erzielen, wenn mindestens die Temperatur des Eutekti- kums der Legierung auf den Gegenstand eingestellt wird.
Der @Sehmelzpunkt des Über- zugsmeta.lles kann somit auch höher liegen als der des Grundmeta.llm, sofern dieses zu- aammen mit dem Grundmaterial eine niedrig- schnielzende,
und zwar unterhalb des Schmelzpunktes des Grundmaterials schmel zende Legierung ergibt. Mit besonderem Vor- teil können Legierungen aufgebracht wer den, die einesteils einen niedrigeren Schmelz punkt zeigen als die reinen Metalle und die sich anderseits als Oberflächenschutz eignen.
Die Legierungen können dabei als Kathode direkt zerstäubt bezw. verdampft werden, oder die einzelnen Komponenten können durch gesonderte Elektroden gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge im Verhältnis der gewünschten Legierung zerstäubt bezw. verdampft werden. Die Erhitzung des Ge genstandes erfolgt dabei zweckmässig durch Glimmstromheizung,
kann aber auch auf anderem Wege erfolgen, z. B. durch Hoch frequenzheizung, Widerstandsheizung oder Strahlungserhitzung. Die Erhitzung des Ge genstandes in der Gasentladung kann durch Anlegen von Gleich- oder Wechselspannung oder durch Überlagerung von Gleich- und Wechselspannung erfolgen. Die Frequenz der Wechselspannung kann eine beliebige sein. Auch Frequenzen, wie sie durch Röhren generatoren erzeugt werden, also Hochfre- quenzen, sind anwendbar.
Der zii metallisie rende Gegenstand wird hierzu vorteilhaft vor und während der Metalli.sierung dauernd oder zeitweise als Kathode gegen die Anode der Entladung .geschaltet. Durch Regelmittel, wie Widerstände, Drosseln usw. lässt sieh ,die elektrische Belastung auf dem Gegenstande entsprechend der gewünschten Temperatur einstellen.
Die Erhitzung -des Gegenstandes kann dauernd oder zeitweise erfolgen, das heisst,die elektrisch zugeführte Energie kann somit ununterbrochen oder in Zwischen pausen zur Wirkung gebracht werden.
Die Zwischenpausen können ,gegen die Heizpau- sen gross sein, so dass der Wirkungsgrad .der Aufstäubung bezw. Aufdampfung ein mög lichsthoher ist. Als einfachste Art der zeit weisen Aufheizung des Gegenstandes hat sieb die Anwendung von Wechselstrom erwiesen. wobei eine oder mehrere Halbwellen .durch Gleichrichter
oder Ventilröhren unterdrüokt werden. Die Unterbrechung von 'Gleichstrom mittels Relais gestattet, die Heizimpulse gegen die Heizpausen in beliebigem Verhält nis einzustellen.
Als vorteilhaft hat es, sich erwiesen, wenn das Verhältnis zwischen<B>Auf</B> - heizu ng und Heizpause so gross gewählt wird, @dass die Temperatur des Gegenstandes zwischen ,der höchsteinzustellenden 'Tempera tur und einer weit tieferen Temperatur schwankt.
Bei dem Erreichen der maximalen Temperatur erfolgt die Legierungsbildung des in der Zwischenzeit auf den kühleren Ge genstand aufgebrachten Materials, so dass es während des Aufbringens periodisch zur Legierungsbildung kommt, wodurch vermie- den wird,
dass die flüssige Legierungsschicht auf der Oberfläcbe des Gegenstandes zusam- menläuft. In den meisten Fällen genügt schon eineinmaliges kurzzeitiges Einstellen ,der zur Legierung erforderlichen Tempera tur, um eine Anlegierung des Materials zu erzielen, auf dem weiterhin bei tieferer Tem peratur das reine Metall aufgebracht werden kann.
Durch kathodische Schaltung des Ge genstandes vor Beginn des Aufbringens der ,Schicht kann eine weitgehende Reinigung des zu überziehenden Gegenstandes gewähr leistet werden.
Vor allem werden Ogydreste, die auf der Oberfläche noch haften, abge- stäubt bezw. durch entsprechende Füllgase reduziert. Wird die Schicht durch Kathoden- zerstäubung bezw. thermische Auf dampfung aufgebracht, so wird dies vorteilhaft in einem reduzierenden Gase oder Gasgemisch,
wie Wasserstoff oder einem Stickstoff- Wasserstoffgemisch vorgenommen, wodurch besonders reine und festhaftende Überzüge erreicht werden.
Mit Hilfe der beschriebenen Arbeitswei- sen kann man, Metallüberzüge auf metallische Körper beliebiger Art bringen.
@So kann man zum Beispiel Gegenständs aus Eisen, Stahl, Kupfer oder Messing, und besonders auch aus Leichtmetallen, wie Aluminium und Aluminiumlegierungen oder Magnesium und Magnesiumlegierungen, vorteilhaft mit ausser ordentlich widerstandsfähigen,
chemischen und technischen Beanspruchungen :gewachse nen Metall- oder Metallegierungsschichten überziehen. Als Überzugsmaterialien kön nen zum Beispiel Metalle der Eisengruppe wie Eisen, Kobalt, Nickel, Mangan; der - Kupfergruppe, wie Kupfer"Silber, Gold;
,der Zinkgruppe, wie Cadmium und Zink; der Chromgruppe; der Arsengruppe wie Anti mop, Wismut, ferner Aluminium, Lithium, Beryllium, Magnesium oder deren Legierun gen verwendet werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vor richtung zur Ausübung des beschriebenen Verfahrens, welche sich auszeichnet durch eine evakuierbare Kathodenzerstäubungs- kammer bezw. Metallaufdampfungskammer, ,
die von einer Gleichstrom- oder Wechsel- otromquelle gespeist wird und durch eine Anordnung zum Aufheizendes Gegenstandes mittels Glimmentladung unter Verwendung von .Schaltmitteln, um den Gegenstand, z. B.
vor oder während der Metallinierung, in die Gasentladungsstrecke zu schalten, sowie durch eine Gleich- bezw. Wechselstromquelle mit regelbarem Widerstand zum Einstellen des Glimmstromheizstromes für den Gegen stand.
Die Kathodenzerstäubungskammer bezw. Metallaufdampfungekammer kann ferner mit regelbaxer Zuleitung für ein redu zierendes Gas oder Gasgemisch, sowie mit regelbaren Erhitzungsvorrichtungen für den Gegenstand versehen sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Vorrichtung schematisch darge stellt.
In der Zeichnung, die einen 'Schnitt durch eine Anlage zum Überziehen von metal lischen Gegenständen mit l11etallen oder Le gierungen mittels Kathodenzerstäubung bezw. thermischer Aufdampfung mit einer Gleichstromquelle 12 oder Wechselstrom- quelle 22 als Zerstäubungsspannungsquelle bezw. Aufdampfungsspannungsquelle dar stellt, ist 1 die Kathodenzerstäubung@skainmer bezw. Aufdampfungskammer mit der zu zer stäubenden,
bezw. das zu zerstäubende Mate- ria-1 enthaltenden, tiegelförmigen Kathode 2 und dem zu bestäubenden, bezw. zu metalli sierenden metallischen Gegenstand 3. Die Ka.thodenzerstäubungs- bezw. Aufdamp- fungSka.mmer besteht aus einem Unterteil 4 und einem abnehmbaren Oberteil 5.
In dem Unterteil 4 ist der Katbodenhalter 6 isoliert angeordnet und von einer Abschirmung 7 in geringem Abstand umgeben. In dem Ober teil 5 ist der metallene Gegenstandshalter 8 isoliert angeordnet und von einer Abschir mung 9 in geringem Abstande umgeben, die über einen Schalter 10 und einen 11 und einen Schalter 27 mit dem positiven Pol einer Glei:
chspannungsquelle 12 oder auch einer Quelle für gleichgerichteten Wechselstrom in Verbindung steht. Der ne gative Pol der Gleiehspannunbguquelle kann einerseits über Schalter 28 und 13 mit. dein Kathodenhalter 6 und anderseits über den Schalter 29 und 14 und einen Regulierwider stand 15 mit dem Gegenstandshalter 8 in ge wünschter Reihenfolge in Verbindung ge bracht werden.
Durch den Regulier,#wider- stand 15 kann der Glimmstromheizstrom einreguliert und der Gegenstand auf jede ge- wünschte Temperatur, die das .Sclimelzeri und gegebenenfalls Anle gieren des aufgestäubten bezw. aufgedampften Materials bewirkt, ein gestellt werden.
Die Abschirmung 9 des Ge- genstandsha.lters kann ferner über die Lei- tung 16 und Schalter 17 mit der Kammer- Wandung, oder über die Leitung 18 und Sehalter 19 mit der Abschirmung 7 :des Ka thodenhalters im Bedarfsfalle in Verbindung gebracht werden. Der Schalter 30 ist bei der Anwendung von Gleichstrom geöffnet. Bei der Anwendung einer Weehselstromquelle, z.
B. eines Transformators als Zerstä.ubun.gs- spannungsquelle bezw. Verdampfungsspan- nungsquelle, werden dies Schalter 27, 28, 29 geöffnet und die Schalter 14 und 3,0 geschlos sen. Die Abschirmung 9 steht in diesem Fälle über dem Schalter 111 und ein Absperrventil 20 für den negativen Wechsel über einen- Um schalter 21 mit dein einen Pol eines Hoch- spannunb wechselstromtransformators 22 in Verbindung.
Der Transformator kann mit seinem andern Pol über einen Umschalter 23 und einem Re-ulie.rwideiutand 15 und ein diesem parallelgeschaltetes Sperrventil 2:5 für den negativen Wechsel mit dem Gegenstands halter 8 und damit dem Gegenstand 3, oder anderseits mit einer Leitung 26 in Verbin dung gebracht werden, die zur Abschirmung 9 des Gegenstandshalters über das Sperrven til 20 für den negativen Wechsel führt.
Durch den Umschalter 21 kann der eine Pol des Transformators ferner mit dem Katho denhalter 6 und damit mit :der zu zerstäuben den bezw. der das zu verdampfende Material enthaltenden, tzegelförmigen Kathode 2 in Verbindung gebracht werden. Die einzel nen Schalter können in jeder gewünschten Reihenfolge betätigt werden. 31 isst eine Lei tung, die zu einer Vakuumpumpe führt und 32 ist eine Zuleitung für ein reduzierendes Gas, wie Wasserstoff, oder ein reduzierendes Gasgemisch, z.
B. ein Wasserstoffsticktstoff- gemiscli, dessen Zustrom durch das Regel ventil 33 eingestellt wird.
Es wurde zum Beispiel wie folgt verfah ren: Eine Platte aus Kupfer von den Abmes sungen 120 > < 120 X 0,75 mm wurde in d en Gegenstandshalter 8 eingesetzt und alsdann ein reduzierendes Cras, wie Wasserstoff. durch die Leitung 32 über Ventil 33 in sol cher Menge zugeleitet, da.ss ein Druck von 0,7 mm H- dauernd erhalten ])lieb. Zuerst wurde der Gegenstand bei<B>1300</B> Volt Ent- ladungsspannung als Kathode geschaltet, 10 Minuten lang gereinigt.
Alsdann wurde die Platte mit 2,5 Watt/cm' Entladungslei- stung belastet, wobei sich eine Temperatur von etwa 850 bis<B>900'</B> C einstellte, und als dann Silber bei einer Zerstäubungsbelastung von 3-3 Waatt/em' zerstäubt bezw. aufge dampft.
Das auf die Platte gelangende Sil- be@r legierte sich mit dem Kupfer zu einer ausserordentlich festhaftenden Metallschicht. Der Druck bei :dem Verfahren betrug .etwa 0,7 mm FI@g; die Zerstäubungssp@annung 43,00 Volt; die Heizspannung 1700 Volt;
und das Zerstäubungs- bezw. Füllgas war Was- serstoff. Nach Beendigung der Schmelzauf- stäubung kann; der Gegenstand im Bedarfs falle in,der Kammer noch einer Nachtempe- rung, auch bei einer gleichzeitigen reinen Metallaufstäubung bezw. Metall:aufdampfung unterworfen werden.
Nach Beendigung der Behandlung wird der Gegenstand im Va kuum abgekühlt und :dann aus der Kammer entfernt.
Die Aufheizung :des Gegenstandes zum Zwecke des Schmelzens des ;aufgebrachten Materials kann auch nach der Aufstäubung bezw. Aufd@ampfung in einem besonderen Ofen vorgenommen werden.
Process for producing firmly adhering metal coatings on metallic objects. The coating of metallic objects with metals, for example by thermal vapor deposition or by cathode sputtering, of the metal to be applied as a coating, is known.
However, the adhesive strength of the coatings produced on the metal objects cannot cope with mechanical or thermal stress, since the base of the applied metal layer does not have a sufficient bond with the base material. The vapor-deposited or sputtered metal, which is very finely crystalline, shows a very sharp dividing line at the base of the cross-section.
The applied metal adheres. as with galvanic coatings, only through adhesion and can be removed from the base material with a cladding thickness that already has mechanical strength.
This inadequate Haftfestig speed is avoided in the coatings produced by the method according to the present invention. The method according to the invention is characterized in that the object z. B. before, during or after the application of the metal layer, such a temperature is given that it connects the base of the applied metal layer with: the base material by diffusion or alloying.
The application of the meter is preferably carried out in a vacuum. The filling gas pressure in the apparatus can be 10-6 to 3 mm.
The heating of the object can take place in different ways. For example, resistance, high-frequency and radiation heating can be used. A particularly advantageous and easy-to-use heating of the object has proven itself to be heated by a gas discharge. The object is used here as the cathode of a gas discharge path, where the ions that hit it, depending on the strength of the discharge:
the @ by regulating the current or, the voltage can be changed very easily, give it the desired temperature. With cathode sputtering, the object can also be heated by the emission of electrons from the cathode to be sputtered.
The object to be coated is expediently arranged in such a way that it is exposed to the electron flow, where it can be switched to neutral or as an anode of the gas discharge.
Depending on the strength of the discharge power at the cathode to be atomized changes; The electron stream heating the object is reduced, so that it is very easy to control the discharge power to bring the object to the desired terrestrial temperature.
With cathode sputtering, the metal to be sputtered can be in solid form or in the melt flow. The cathode can also through. Cooling can be brought to a temperature such that only the strength of the electron emission is a measure of the temperature to be set and maintained.
The formation of an alloy can easily be achieved if both metals, base material and coating metal, together give a lower melting point than either of the metals. Depending on the strength of the diffusion or alloy zone, the required temperature can be maintained for a longer or shorter period of time.
In order to obtain a layer of the coating material in this zone, the temperature is then expediently chosen to be lower, so that further alloy formation is impossible or impossible. the diffusion rate is reduced very sharply. For example, coatings were obtained using the method described. whose thickness was from 1/1 to a few millimeters.
The alloy or diffusion zone can be stronger or weaker than another pure metal layer, but only one diffusion or alloy zone can be generated.
However, the process can also be carried out in such a way that the object to be coated is given such a temperature before, during or after the application of the metal layer that the material of the layer becomes molten on the object. The heating of the object is preferred. made by heating the glimine stream. It is advantageous to apply those metals that alloy with the base metal.
It is not always necessary here for the temperature of the object to correspond to the melting temperature of the coating metal, rather it is sufficient to achieve an application if at least the temperature of the eutectic of the alloy is set on the object becomes.
The @Sehmelzpunkt of the coating metal can therefore also be higher than that of the base metal, provided that this together with the base material has a low-cut,
namely below the melting point of the base material melting alloy results. Alloys can be applied with particular advantage, which on the one hand have a lower melting point than the pure metals and on the other hand are suitable as surface protection.
The alloys can be sputtered directly as a cathode. be evaporated, or the individual components can be respectively atomized by separate electrodes simultaneously or in any order in the ratio of the desired alloy. be evaporated. The object is advantageously heated by glow current heating,
but can also be done in other ways, e.g. B. by high frequency heating, resistance heating or radiant heating. The heating of the object in the gas discharge can be done by applying direct or alternating voltage or by superimposing direct and alternating voltages. The frequency of the alternating voltage can be any. Frequencies such as those generated by tube generators, that is to say high frequencies, can also be used.
For this purpose, the object to be metallized is advantageously connected permanently or temporarily as a cathode to the anode of the discharge before and during the metallization. Control means such as resistors, chokes, etc. can be used to set the electrical load on the object according to the desired temperature.
The heating of the object can take place continuously or temporarily, that is, the electrically supplied energy can thus be brought into effect continuously or in between pauses.
The intermediate pauses can be large compared to the heating pauses, so that the degree of efficiency. Evaporation is as high as possible. The use of alternating current has proven to be the simplest type of temporary heating of the object. with one or more half waves .by rectifiers
or valve tubes are suppressed. The interruption of 'direct current by means of relays allows the heating impulses to be set against the heating breaks in any ratio.
It has proven to be advantageous if the ratio between <B> up </B> - heating and heating pause is chosen so large that the temperature of the object fluctuates between 'the highest' temperature and a far lower temperature.
When the maximum temperature is reached, the alloying of the material that has been applied to the cooler object in the meantime takes place, so that alloying occurs periodically during the application, which prevents
that the liquid alloy layer converges on the surface of the object. In most cases, a single brief setting of the temperature required for the alloy is sufficient in order to achieve an alloying of the material on which the pure metal can continue to be applied at a lower temperature.
By cathodic connection of the object before the beginning of the application of the layer, extensive cleaning of the object to be coated can be guaranteed.
Above all, ogyd residues that are still adhering to the surface are dusted off or removed. reduced by appropriate filling gases. If the layer is resp. thermal vaporization applied, this is advantageous in a reducing gases or gas mixture,
such as hydrogen or a nitrogen-hydrogen mixture, whereby particularly pure and firmly adhering coatings are achieved.
With the help of the working methods described, metal coatings can be applied to any type of metal body.
@So, for example, objects made of iron, steel, copper or brass, and especially light metals such as aluminum and aluminum alloys or magnesium and magnesium alloys, advantageously with extremely resistant,
chemical and technical stresses: cover waxed metal or metal alloy layers. As coating materials, for example, iron group metals such as iron, cobalt, nickel, manganese; the - copper group, such as copper "silver, gold;
, the zinc group such as cadmium and zinc; the chromium group; the arsenic group such as anti-mop, bismuth, also aluminum, lithium, beryllium, magnesium or their alloys can be used.
The invention also relates to a device for performing the method described, which is characterized by an evacuable cathode sputtering chamber BEZW. Metal vapor deposition chamber,,
which is fed by a direct current or alternating current source and by an arrangement for heating the object by means of glow discharge using .Schaltmittel to switch the object, e.g. B.
to switch into the gas discharge path before or during metallination, as well as by an equal or AC power source with adjustable resistance for setting the glow current heating current for the object.
The cathode sputtering chamber respectively. Metal vapor deposition chamber can also be provided with a regular supply line for a reducing gas or gas mixture, as well as with controllable heating devices for the object.
In the drawing, an embodiment example of the device is schematically Darge provides.
In the drawing, which is a 'section through a system for coating metallic objects with l11etallen or alloys using cathode sputtering BEZW. thermal vapor deposition with a direct current source 12 or alternating current source 22 as a sputtering voltage source respectively. Vapor deposition voltage source represents, 1 is the cathode sputtering @ skainmer respectively. Vapor deposition chamber with the atomized,
respectively the crucible-shaped cathode 2 containing the material to be atomized and the one to be atomized, respectively. metallic object to be metallized 3. The Ka.thodenzerstäubungs- respectively. Aufdamp- tungSka.mmer consists of a lower part 4 and a removable upper part 5.
In the lower part 4, the Katbodenhalter 6 is arranged insulated and surrounded by a shield 7 at a small distance. In the upper part 5, the metal object holder 8 is arranged isolated and surrounded by a shield 9 at a small distance, which has a switch 10 and an 11 and a switch 27 with the positive pole of a glide:
chspannungsquelle 12 or a source for rectified alternating current is connected. The negative pole of the Gleiehspannunbguquelle can on the one hand via switches 28 and 13 with. your cathode holder 6 and on the other hand via the switch 29 and 14 and a regulating resistor was 15 with the object holder 8 in ge desired order in connection ge.
With the regulating resistor 15, the glow current heating current can be regulated and the object can be adjusted to any desired temperature, the climelzeri and possibly the application of the dusted or. vapor-deposited material causes a be made.
The shield 9 of the object holder can also be connected to the chamber wall via the line 16 and switch 17 or, if necessary, to the shield 7 of the cathode holder via the line 18 and holder 19. The switch 30 is open when direct current is applied. When using a alternating current source, e.g.
B. a transformer as atomizer or voltage source. Evaporation voltage source, switches 27, 28, 29 are opened and switches 14 and 3.0 are closed. In this case, the shielding 9 is connected via the switch 111 and a shut-off valve 20 for the negative change via a switch 21 with a pole of a high-voltage AC transformer 22.
The transformer can with its other pole via a changeover switch 23 and a Re-ulie.rwideiutand 15 and a parallel-connected shut-off valve 2: 5 for the negative change with the object holder 8 and thus the object 3, or on the other hand with a line 26 in connection application are brought, which leads to the shield 9 of the object holder via the Sperrven valve 20 for the negative change.
Through the switch 21, one pole of the transformer can also denhalter 6 with the cathode and thus with: the to atomize the BEZW. the tapered cathode 2 containing the material to be evaporated. The individual switches can be operated in any desired order. 31 is a line leading to a vacuum pump and 32 is a feed line for a reducing gas, such as hydrogen, or a reducing gas mixture, e.g.
B. Gemiscli a hydrogen nitrogen, the flow of which is adjusted by the control valve 33.
The procedure was, for example, as follows: A plate made of copper with the dimensions 120 × 120 × 0.75 mm was inserted into the object holder 8 and then a reducing crash, such as hydrogen. fed through line 32 via valve 33 in such an amount that a pressure of 0.7 mm H- is continuously maintained]) dear. First, the object was switched to a discharge voltage of <B> 1300 </B> volts as cathode and cleaned for 10 minutes.
The plate was then loaded with 2.5 watts / cm 'discharge power, with a temperature of about 850 to <B> 900' </B> C, and when silver was then subjected to an atomization load of 3-3 Waatt / em 'atomized resp. steamed up.
The syllable @ r that got onto the plate was alloyed with the copper to form an extraordinarily firmly adhering metal layer. The pressure in: the process was about 0.7 mm FI @ g; the atomizing voltage is 43.00 volts; the heating voltage 1700 volts;
and the atomization or The filling gas was hydrogen. After the melt sputtering has ended, If necessary, the object falls into, the chamber still a night-time storage, even with a simultaneous pure metal sputtering resp. Metal: to be subjected to vapor deposition.
When the treatment is complete, the object is cooled in vacuo and: then removed from the chamber.
The heating: of the object for the purpose of melting the; applied material can be or after the sputtering. Damping can be done in a special oven.