CN105039914A - 一种多弧离子镀加速系统 - Google Patents
一种多弧离子镀加速系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105039914A CN105039914A CN201510191198.0A CN201510191198A CN105039914A CN 105039914 A CN105039914 A CN 105039914A CN 201510191198 A CN201510191198 A CN 201510191198A CN 105039914 A CN105039914 A CN 105039914A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- accelerating system
- magnetic
- arc
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明涉及多弧离子镀技术领域，特指一种多弧离子镀加速系统。其特征在于：所述的分离器通道采取截面为圆的圆弧形弯曲通道，沿离子束前进方向，在分离器通道外表面均匀分布若干组磁力线圈，每一组磁力线圈在分离器通道外表面沿着圆截面均匀分布，同一圆截面上各个磁力线圈之间采用连接导线首尾相连，不同圆截面上的成组磁力线圈也采用连接导线一对一相互连接；磁力线圈在圆弧形弯曲通道内部能够产生与弯曲通道平行的磁场；所述的分离器通道内侧还均匀分布着屏蔽棒，对不带电微观和较大宏观颗粒起到很好的捕捉作用，使得不带电微观和较大宏观颗粒被过滤到通道壁上，不进入后续的蒸发器中影响所镀涂层表面粗糙度。
Description
技术领域
本发明涉及多弧离子镀技术领域，特指一种多弧离子镀加速系统，为弯曲磁场离子弧源加速系统，是一种用于消除多弧离子镀涂层表面液态大颗粒的加速装置。
背景技术
随着工业技术的迅速发展，切削加工技术不断进步，机床的切削速度不断提高，高速切削机床和加工中心应用广泛；在高速切削前提下，为了使得加工精度得到保证，加工周期缩短，工效提高，以及避免后工序产生加工变形，希望能对更高硬度的材料进行切削加工，甚至取消后硬化工序，也需要更高性能的刀具；普通硬质合金和高速钢不能满足这些要求，因此，20世纪70年代末TiN涂层刀具应运而生，九十年代得到迅速推广和发展，目前己发展到纳米级多元、超多层的复合涂层阶段。
多弧离子镀是目前应用最为广泛的镀涂层工艺之一，相对于溅射和蒸镀工艺，它具有效率高、界面结合强度高、沉积速率高等一系列优点；然而，它却存在涂层表面有液态大颗粒产生的缺陷，这些大颗粒不仅影响了涂层表面粗糙度，而还成为了涂层失效的发源地。
发明内容
本发明提供了一种弯曲磁场离子弧源加速系统，可以消除涂层表面液态大颗粒，所制备的涂层具有良好的表面粗糙度。
本发明的弯曲磁场离子弧源加速系统包括真空室、分离器通道和蒸发器，真空室底端和分离器通道起始端齐平，分离器通道起始端设有离子束通道入口，分离器通道尾端设有蒸发器，其特征在于：所述的分离器通道采取截面为圆的圆弧形弯曲通道，沿离子束前进方向，在分离器通道外表面均匀分布若干组磁力线圈，每一组磁力线圈在分离器通道外表面沿着圆截面均匀分布，同一圆截面上各个磁力线圈之间采用连接导线首尾相连，不同圆截面上的成组磁力线圈也采用连接导线一对一相互连接；磁力线圈在圆弧形弯曲通道内部能够产生与弯曲通道平行的磁场；所述的分离器通道内侧还均匀分布着屏蔽棒，对不带电微观和较大宏观颗粒起到很好的捕捉作用，使得不带电微观和较大宏观颗粒被过滤到通道壁上，不进入后续的蒸发器中影响所镀涂层表面粗糙度。
进一步地，所述的真空室采取真空泵或者其他手段抽取空气，控制真空室压强在4×10-3Pa以内。
进一步地，磁力线圈为3组。
进一步地，每组磁力线圈为8个。
进一步地，与弯曲通道平行的磁场的磁场感应强度为50-100mT。
主要由离子束通道入口，真空室，真空室壁，磁力线圈，蒸发器，屏蔽棒和分离器通道组成。
所述的真空室采取真空泵或者其他手段抽取空气，控制真空室压强在4×10-3Pa以内。
所述的分离器通道采取截面为圆的圆弧形弯曲通道，并且在通道外面沿着圆截面均匀分布着8个磁力线圈，同一圆截面上各个磁力线圈之间采用连接导线首尾相连，不同圆截面上的成组磁力线圈也采用连接导线相互连接；所述的磁力线圈是采用同一规格铜质导线缠绕而成，磁力线圈在圆弧形弯曲通道内部能够产生与弯曲通道平行的磁场，通电后其磁场感应强度为50-100mT。
同时，所述的分离器通道内侧还均匀分布着屏蔽棒，在弯曲通道平行的磁场和屏蔽棒的协同作用下，对不带电微观和较大宏观颗粒起到很好的捕捉作用，使得不带电微观和较大宏观颗粒被过滤到通道壁上，不进入后续的蒸发器中影响所镀涂层表面粗糙度。
附图说明
图1弯曲磁场离子弧源加速系统示意图。
1-通道入口；2-真空室；3-真空室壁；4-磁力线圈；5-蒸发器；6-屏蔽棒；7-离子束；8-分离器通道。
图2磁力线圈在分离器截面分布示意图。
4-磁力线圈；8-分离器通道；9-连接导线
图3本发明生成TiAlSiN涂层的表面形貌；(a)使用本装置前涂层表面形貌(b)使用本装置后涂层表面形貌。
图4本发明生成TiAlSiN涂层的界面形貌；(a)使用本装置前涂层界面形貌，(b)使用本装置后涂层界面形貌。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方案进行详细的说明。
如图1所示，本发明的弯曲磁场离子弧源加速系统主要由通道入口1，真空室2，真空室壁3，磁力线圈4，蒸发器5，屏蔽棒6和分离器通道8组成。
采用本发明弯曲磁场离子弧源加速系统的工作过程如下：
（1）采取真空泵或者其他手段抽取空气，控制真空室2内压强在4×10-3Pa以内。
（2）以Ti，Al和Si为阴极靶材，利用高压引弧的方法引燃电弧，电弧电流为50-600A,电弧电压为30-60V，等离子束7在真空室2环境下产生，由通道入口1进入弯曲磁场过滤分离器通道8中。
（3）分离器通道8外面沿着同一圆截面上均匀分布着8个磁力线圈4，同一圆截面上各个磁力线圈之间采用连接导线9首尾相连，如图2所示。
（4）同时，不同圆截面上的成组磁力线圈也采用连接导线9相互连接，形成分离器通道8外沿的感应磁场触发源。
（5）磁力线圈4采用同一规格铜质导线缠绕而成，在弯曲磁场过滤分离器通道8内部能够产生与弯曲通道平行的磁场，通电后其磁场感应强度为50-100mT。
（6）在磁力线圈4所产生磁场磁力线约束下，进入分离器通道8的离子束7进入蒸发器5，由蒸发器5为镀涂层提供所需的等离子体，作用时间为2h。
（7）采用本发明的弯曲磁场离子弧源加速系统进行镀涂层处理，能够显著改善涂层表面粗糙度，提高所镀涂层的表面质量；一般多弧离子镀涂层表面形貌如图3(a)所示，涂层表面表面粗糙有液滴，使用本装置后涂层表面形貌如图3(b)所示，涂层表面细小致密无液滴；常规多弧离子镀涂层界面形貌如图4(a)所示，使用本装置后涂层界面形貌如图4(b)所示，由图3和图4对比可知，使用本发明的弯曲磁场离子弧源加速系统能够有效减少涂层的液滴，大幅度提高涂层质量。
Claims (5)
1.一种多弧离子镀加速系统，包括真空室、分离器通道和蒸发器，真空室底端和分离器通道起始端齐平，分离器通道起始端设有离子束通道入口，分离器通道尾端设有蒸发器，其特征在于：所述的分离器通道采取截面为圆的圆弧形弯曲通道，沿离子束前进方向，在分离器通道外表面均匀分布若干组磁力线圈，每一组磁力线圈在分离器通道外表面沿着圆截面均匀分布，同一圆截面上各个磁力线圈之间采用连接导线首尾相连，不同圆截面上的成组磁力线圈也采用连接导线一对一相互连接；磁力线圈在圆弧形弯曲通道内部能够产生与弯曲通道平行的磁场；所述的分离器通道内侧还均匀分布着屏蔽棒，对不带电微观和较大宏观颗粒起到很好的捕捉作用，使得不带电微观和较大宏观颗粒被过滤到通道壁上，不进入后续的蒸发器中影响所镀涂层表面粗糙度。
2.如权利要求1所述的一种多弧离子镀加速系统，其特征在于：所述的真空室采取真空泵或者其他手段抽取空气，控制真空室压强在4×10-3Pa以内。
3.如权利要求1所述的一种多弧离子镀加速系统，其特征在于：磁力线圈为3组。
4.如权利要求1所述的一种多弧离子镀加速系统，其特征在于：每组磁力线圈为8个。
5.如权利要求1所述的一种多弧离子镀加速系统，其特征在于：与弯曲通道平行的磁场的磁场感应强度为50-100mT。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510191198.0A CN105039914A (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种多弧离子镀加速系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510191198.0A CN105039914A (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种多弧离子镀加速系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105039914A true CN105039914A (zh) | 2015-11-11 |
Family
ID=54446879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510191198.0A Pending CN105039914A (zh) | 2015-04-22 | 2015-04-22 | 一种多弧离子镀加速系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105039914A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111364004A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 珠海凯赛奥表面技术有限公司 | 一种碳膜沉积装置 |
| WO2022001342A1 (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 安徽纯源镀膜科技有限公司 | 用于等离子体传送的传输通道装置及镀膜设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102634761A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-08-15 | 李刘合 | 截面为带状的真空阴极电弧等离子体的磁过滤方法 |
| CN103668061A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-03-26 | 湖南中航超强金刚石膜高科技有限公司 | 一种高附着力高硬度低摩擦系数类金刚石膜的涂层设备 |
-
2015
- 2015-04-22 CN CN201510191198.0A patent/CN105039914A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102634761A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-08-15 | 李刘合 | 截面为带状的真空阴极电弧等离子体的磁过滤方法 |
| CN103668061A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-03-26 | 湖南中航超强金刚石膜高科技有限公司 | 一种高附着力高硬度低摩擦系数类金刚石膜的涂层设备 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111364004A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 珠海凯赛奥表面技术有限公司 | 一种碳膜沉积装置 |
| CN111364004B (zh) * | 2020-03-20 | 2022-03-22 | 珠海凯赛奥表面技术有限公司 | 一种碳膜沉积装置 |
| WO2022001342A1 (zh) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 安徽纯源镀膜科技有限公司 | 用于等离子体传送的传输通道装置及镀膜设备 |
| JP2022542530A (ja) * | 2020-07-02 | 2022-10-05 | 安徽純源鍍膜科技有限公司 | プラズマ移送用の伝送チャネル装置及びコーティング機器 |
| JP7273187B2 (ja) | 2020-07-02 | 2023-05-12 | 安徽純源鍍膜科技有限公司 | プラズマ移送用の伝送チャネル装置及びコーティング機器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104364416B (zh) | 过滤阴极电弧沉积设备和方法 | |
| CN106238876B (zh) | 非封闭薄壁结构件gtaw双重同步填丝增材制造方法 | |
| CN101633065B (zh) | 微尺度脉冲电解射流加工系统及加工方法 | |
| CN110893503B (zh) | 一种多材料整体结构件的电弧增材制造方法 | |
| WO2016064369A1 (en) | Method and system for manufacturing of three dimensional objects | |
| KR20130132469A (ko) | 진공 아크 플라즈마 이송 방법 및 장치 | |
| CN102634761B (zh) | 截面为带状的真空阴极电弧等离子体的磁过滤方法 | |
| CN105039914A (zh) | 一种多弧离子镀加速系统 | |
| CN102416525A (zh) | 一种变截面结构燃汽轮机机匣的电子束焊接方法 | |
| CN105296938A (zh) | 树型阴极真空电弧等离子体沉积磁过滤装置 | |
| CN109295426B (zh) | 一种超宽且均匀的磁过滤系统和圆柱电弧靶及真空设备 | |
| JP2011009215A5 (zh) | ||
| JP6411814B2 (ja) | アーク溶射法およびそれに用いるアーク溶射ガン | |
| CN103849716A (zh) | 一种实现小束斑高压脉冲电子束轰击的装置 | |
| CN2594277Y (zh) | 视线外磁过滤金属蒸气真空弧等离子体沉积源 | |
| CN201586806U (zh) | 微尺度脉冲电解射流加工系统 | |
| EP3631037A1 (de) | Plasma-beschichtungslanze für innenbeschichtungen | |
| CN105316631B (zh) | 多元复合涂层的制备系统及其方法 | |
| US20210175053A1 (en) | Magnetic filter tube | |
| CN204262536U (zh) | 一种电火花线切割机工作液循环过滤装置 | |
| CN106756815A (zh) | 一种用于阴极电弧离子镀的磁过滤装置 | |
| US10128091B2 (en) | Filter apparatus for arc ion evaporator used in cathodic arc plasma deposition system | |
| CN205271070U (zh) | 精密小孔电加工装置 | |
| RU2657273C1 (ru) | Способ фильтрации капельной фазы при осаждении из плазмы вакуумно-дугового разряда | |
| CN106460157B (zh) | 在阴极电弧物理气相沉积(pvd)中真空过滤宏观粒子的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151111 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |