CN111020522B - 基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，该镀膜系统用于实现异形件与带材卷绕的镀膜，包括前处理系统与复合镀膜系统，其中，所述前处理系统用于对被镀基材进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层；所述复合镀膜系统用于将经过所述前处理系统处理后的被镀基材经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理；所述蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜。本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统通过不同真空镀膜方式结合的技术以提高产品镀膜质量、生产效率以及对环境实现零污染的益处。

Description

基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统
技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统。
背景技术
材料表面耐腐蚀技术是制造业不可缺少的组成部分。一百多年来，人类一直是用电镀、热镀等技术至今进行基材表面镀膜。
电镀和热镀方法具有严重的环境污染问题，彻底解决有很大难度，需大幅度加大生产成本，并且没有彻底解决问题的方法。此外，热镀还面临未来资源枯竭的前景。同时，对金属采用电镀与热镀短时间内解决腐蚀性问题，但是长时间使用金属表面仍旧出现腐蚀问题，这对现有的耐腐蚀技术造成很大的挑战，亟待解决。
现有的真空镀膜方式包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种，在镀膜制备过程中通常选用其中一种真空镀膜方式进行基材表面镀膜，但是存在以下区别：蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制单质和不易热分解的化合物膜；溅射镀膜与蒸发镀膜不同，不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。如果单独选用一种真空镀膜方式制备出来的产品有所欠缺，功效不完善。
此外，目前工业生产用电子枪包括热阴极电子枪和气体放电型大功率电子枪。
百千瓦级的电子枪，通过在真空或低气压环境下的高效率、高密度的加热、熔化、焊接、蒸发和沉积过程，在航空航天、原子能、新能源和现代制造工业等领域有重要应用，例如可用于：所有高熔点材料金属、陶瓷、合金材料的熔化、提纯和制备；各种单一和复杂的金属、合金、陶瓷的单层和多层膜的沉积；各种沉积靶材及靶的制备；年产千万吨级的钢带表面镀膜；高性能电触点材料的生产；深层焊接；微粉和微孔材料的制备；同位素分离等。
热阴极电子枪要正常工作需要以下几项条件：一、高真空；二、需要灯丝电源、副高压电源和主高压电源；三、需要操作员工有较高的经验技术。以上三个基本的前提条件决定了电子枪系统需要配置：高真空抽系统；灯丝变压器、副高压变压器等电源系统等装置设备；以及较有经验的操作员工。因此，热阴极电子枪结构复杂，制造精度要求较高，配制辅助设备较多，对操作人员的技能、经验要求高，相应的制造和使用成本较高。
在前述的众多领域，气体放电型大功率电子枪都能起关键作用。例如，我国钢产量已经连续好几年保持世界第一了，目前的钢产量约是世界总产量的一半。比如，2014年，全国粗钢产量8.2亿吨，钢材(含重复材)产量11.3亿吨。我国带材年产量约6000万吨，通常，带材需要进行表面镀膜才能投入使用，相应地，我国镀层钢带年产量约6000万吨。钢带镀膜是一个巨大的市场，但是，当前只依靠热浸镀锌和电镀锡等方法生产，因而，如能在带材镀膜领域有效地应用气体放电型大功率电子枪，则效益是巨大的。
因此，对于现有镀膜方式有待于做进一步的改进。
发明内容
本发明之目的提供了一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其通过不同真空镀膜方式结合的技术以提高产品镀膜质量、生产效率以及对环境实现零污染。
本发明提供一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，该镀膜系统用于实现异形件与带材卷绕的镀膜，包括前处理系统与复合镀膜系统，其中，
所述前处理系统用于对被镀基材进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层；
所述复合镀膜系统用于将经过所述前处理系统处理后的被镀基材经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理；
所述蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜。
优选地，所述前处理系统分为多步工序，通过机械臂将所述被镀基材依次进行多步工序在其表面形成保护层，所述多步工序包括：
第一处理池，所述第一处理池的水溶液的添加剂为A1，浓度为C1，温度为T1，超声波辅助，处理时间为t1；
第二处理池，所述第二处理池的水溶液的添加剂为A2，浓度为C2，温度为T2，超声波辅助，处理时间为t2；
第三处理池，为漂洗池，用于将被镀基材进行漂洗，所述第三处理池选用工业清洁水，水温为T3，超声波辅助，处理时间为t3；
第四处理池，为保护处理池，所述第四处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C3，温度为T4，处理时间为t4，所述第四处理池连续使用时间为5天；
第五处理池，为保护处理池，所述第五处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C4，温度为T5，处理时间为t5，所述第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池，为烘干池，温度为T6。
优选地，所述多步工序还包括：第七处理池，为烘干池，温度为T6。
优选地，所述第一处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为4％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；
所述第二处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为2％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；
所述第三处理池水温为20～25°，处理时间为100～120s；
所述第四处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为0.5％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，所述第四处理池连续使用时间为5天；
所述第五处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为1％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，所述第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池的温度为90～110°。
优选地，对所述异形件进行镀膜时，所述复合镀膜系统为三连仓设计，用于将经过所述前处理系统处理后的被镀基材完成表面镀层处理，包括：第一真空仓、第二真空仓、第三真空仓、工件车、移动支架、真空仓支架、坩埚、靶材、蒸发源、隔阀门与真空系统，所述真空系统用于为所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓进行抽真空，所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓的下方均设置有所述真空仓支架，相邻所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓之间均设置有所述隔阀门，所述蒸发源设置在所述第二真空仓上，被镀基材绝缘设置，其中，
经过所述前处理系统处理后的被镀基材安装固定在所述移动支架上，安装有被镀基材的所述移动支架和工件车经工作人员放置于所述第一真空仓中，经过所述真空系统进行排空，同时加热所述第一真空仓，使得被镀基材温度值为T7，维持时间t6，被镀基材上的保护层脱落；
打开所述隔阀门，所述工件车向前运动至所述第二真空仓，对被镀基材施加负偏压，再进行多弧离子镀膜，在被镀基材表面形成金属过渡层，镀膜时间持续10-20分钟；
打开所述隔阀门，所述工件车向前继续运动至所述第三真空仓，靶材放置在所述坩埚中，通过加热所述坩埚，同时用气体放电型大功率电子枪轰击所述靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，冷却出仓。
优选地，所述复合镀膜系统为四连仓设计，还包括第四真空仓，所述第四真空仓与所述第三真空仓通过所述隔阀门相邻设置，所述第四真空仓下方设置有所述真空仓支架。
优选地，打开所述隔阀门，所述工件车向前继续运动至所述第四真空仓，完成镀层处理的被镀基材继续进行多弧离子镀膜，进行表面上色，冷却出仓。
优选地，所述第三真空仓正上方设置有气体放电型大功率电子枪，所述坩埚与所述气体放电型大功率电子枪上下正对设置，所述气体放电型大功率电子枪射出的电子束扫描轰击所述坩埚中的靶材。
优选地，对带材卷绕进行镀膜时，所述复合镀膜系统包括真空室、多个导向轮、多个导向轴、第一卷轴、第二卷轴、靶材、坩埚与气体放电型大功率电子枪，其中，
所述多个导向轮、多个导向轴、第一卷轴、第二卷轴、靶材与坩埚设置在所述真空室内部；
所述多个导向轮设置在所述真空室的周围或内部，用于引导带材卷绕移动；
所述多个导向轴设置在所述真空室内部中间位置，其分布在所述第一卷轴和第二卷轴的周围，形成多个连续的“几”字形曲线；
所述第一卷轴用于卷放未进行镀膜的所述带材卷绕；
所述第二卷轴用于卷放镀膜完成后的所述带材卷绕；
所述靶材放置在所述坩埚中，通过加热所述坩埚，同时用所述气体放电型大功率电子枪轰击所述靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，然后冷却送出所述真空室；
所述气体放电型大功率电子枪设置在所述真空室的正上方，与所述坩埚正对设置。
优选地，所述真空室上还设置有子蒸发源，用以对带材卷绕进行多弧离子镀膜。
本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统相对于现有技术具有以下有益技术效果：
1、本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统使得气体放电电子束蒸发镀膜获得离子镀膜的结合力、蒸发镀膜的沉积速度，从而提高产品质量及生产效率。
2、本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统在电子束蒸发镀膜过程中可以继续使电弧靶及磁控溅射靶工作，提高坩埚蒸发金属的离化率，对异形件镀膜的膜层均匀性提高有极大帮助。
3、本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统通过金属过渡层的产生，使膜层成分多元化，膜层用途多功能化。
4、本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统中通过增加前处理过程，然后再进行脱膜与真空镀膜，前处理过程中完全使用符合环保标准的有机溶剂进行清洁、活化与保护，从而先在预镀膜的基材表面形成金属过渡层，从而使得最终镀层处理出的产品成分多元化、用途多功能化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅用于解释本发明的构思。
图1为本发明的前处理系统的主视图；
图2为本发明的前处理系统的俯视图；
图3为本发明的前处理系统的左视图；
图4为本发明的前处理系统的右视图；
图5为本发明的复合镀膜系统的第一实施例的截面示意图；
图6为移动支架的结构示意图；
图7为本发明的复合镀膜系统的第三实施例的截面示意图。
附图标记汇总：
1、前处理系统 11、机械臂 12、挂钩
2、复合镀膜系统 21、工件车 22、移动支架
221、公转轴 222、自转轴 223、齿条
2231、支撑滚轮 23、真空仓支架 24、坩埚
25、蒸发源 26、气体放电型大功率电子枪
27、导向轮 28、导向轴
291、第一卷轴 292、第二卷轴
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明的实施例的目的旨在克服现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，该镀膜系统用于实现异形件与带材卷绕的镀膜，包括前处理系统1与复合镀膜系统2，其中，前处理系统1用于对被镀基材(异形件或带材卷绕)进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层；复合镀膜系统2用于将经过前处理系统1处理后的被镀基材经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理，其中蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜。
需要说明的是，本发明的蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜，相较于热阴极电子枪进行蒸发镀膜，可以克服以往需要同时满足“高真空抽系统、灯丝变压器、副高压变压器等电源系统等装置设备、以及较有经验的操作员工”的条件才能镀膜的缺陷，选用气体放电型大功率电子枪可以在低真空条件下即可实现镀膜，并且使用周期长，可以大大提高镀膜效率。当然，本发明只是优选使用气体放电型大功率电子枪，现有的热阴极电子枪在本发明中也可以使用。
本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统中通过增加前处理过程，然后再进行脱膜与真空镀膜，前处理过程中完全使用符合环保标准的有机溶剂进行清洁、活化与保护，从而先在预镀膜的基材表面形成金属过渡层，从而使得最终镀层处理出的产品成分多元化、用途多功能化。
如图1至4所示，前处理系统1分为多步工序，通过机械臂11上的挂钩12将被镀基材依次进行多步工序在其表面形成保护层，多步工序包括：
第一处理池，第一处理池的水溶液的添加剂为A1，浓度为C1，温度为T1，超声波辅助，处理时间为t1；
第二处理池，第二处理池的水溶液的添加剂为A2，浓度为C2，温度为T2，超声波辅助，处理时间为t2；
第三处理池，为漂洗池，用于将被镀基材进行漂洗，第三处理池选用工业清洁水，水温为T3，超声波辅助，处理时间为t3；该第三处理池每使用一段时间后需要更新新的工业清洁水，更换时间为t3-1；
第四处理池，为保护处理池，第四处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C3，温度为T4，处理时间为t4，第四处理池连续使用时间为5天；
第五处理池，为保护处理池，第五处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C4，温度为T5，处理时间为t5，第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池，为烘干池，温度为T6。
在本发明的进一步实施例中，多步工序还可以包括：第七处理池，为烘干池，温度为T6。根据被镀基材的材质或表面烘干程度可以选择是否需要第七处理池，如果在进行第六处理池后表面烘干可以出池则不需要进行在第七处理池中烘干，直接出池即可；如果在进行第六处理池后表面烘干程度未达到标准，则还需要进行在第七处理池中烘干，然后出池。
需要说明的是，上述多步工序并不限定是六步工序或七步工序，还可以是五步工序或八步工序，可以根据具体异形件或带材卷绕的材质或尺寸选择工序的多少，只需要最终满足对被镀基材表面进行清洗、活化与保护，即先将被镀基材选用符合环境安全标准的有机溶剂进行清洗，然后再选用合适浓度的有机溶剂进行镀层使其被镀基材表面形成保护层，这样可以避免清洗干净的被镀基材在进行镀膜前与空气发生接触被氧化的现象发生，最终将其烘干待真空镀膜。
在本发明的进一步实施例中，多步工序优选为七步工序，具体参数如下：
第一处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为4％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；优选地，处理时间为110s；
第二处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为2％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；优选地，处理时间为110s；
第三处理池水温为20～25°，处理时间为100～120s；优选地，处理时间为110s；第四处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为0.5％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，第四处理池连续使用时间为5天；
第五处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为1％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池的温度为90～110°。
另外，还需要说明的是，本发明中的被镀基材在进行前处理系统1处理前是需要在本发明指定的冷却液中进行车、铣、铇、磨等工序加工制成。其中，本发明指定的冷却液为SurTec402号溶液。当然，如果对未按照选用上述指定的冷却液进行加工制作，则可以在前处理系统1处理前选用肥皂水或洗手液等液体进行表面处理。当然，优选选用上述指定的冷却液进行前期预处理，再在本发明的前处理系统1中进行处理，这样最终镀膜出的产品功能更多元化、膜层用途也多功能化，膜层与被镀基材结合力更强。
由于本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统既可以用于实现异形件的真空镀膜，还可以实现带材卷绕的真空镀膜，具有一定普适应，只是在具体实现异形件或者带材卷绕镀膜时需要进行结构调整，但是整体技术构思是相同的，均需要先经过前处理系统1对被镀基材(异形件或带材卷绕)进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层，然后再经过复合镀膜系统2将经过前处理系统1处理后的被镀基材经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理，以下通过实施例来举例说明。由于前处理系统1中多步工序相同，为此以下只需对有区别的复合镀膜系统2进行说明。
第一实施例
对异形件进行镀膜时，复合镀膜系统2为三连仓设计，用于将经过前处理系统1处理后的被镀基材完成表面镀层处理，如图5所示，包括：第一真空仓、第二真空仓、第三真空仓、工件车21、移动支架22、真空仓支架23、坩埚24、靶材、蒸发源25、隔阀门与真空系统，真空系统用于为第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓进行抽真空，第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓的下方均设置有真空仓支架23，相邻第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓之间均设置有隔阀门，蒸发源25设置在第二真空仓上，其中，以下对用三连仓设计进行真空镀膜的过程进行说明。
经过前处理系统1处理后的被镀基材安装固定在移动支架22上，安装有被镀基材的移动支架22和工件车21经工作人员放置于第一真空仓中，经过真空系统进行排空，同时加热第一真空仓，使得被镀基材温度值为T7，维持时间t6，被镀基材上的保护层脱落；在该第一真空仓中，经过前处理系统1形成的保护层会逐渐消除，被镀基材表面出现新鲜无氧化层，此时在真空条件下与外界隔绝；
打开隔阀门，工件车21向前运动至第二真空仓，对被镀基材施加负偏压，再进行多弧离子镀膜，在被镀基材表面形成金属过渡层，镀膜时间持续10-20分钟；
打开隔阀门，工件车21向前继续运动至第三真空仓，靶材放置在坩埚24中，通过加热坩埚24，同时用气体放电型大功率电子枪26轰击靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，冷却出仓。
需要说明的是，在镀膜过程中上述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓的真空度维持在10-2—1Pa，在镀膜完成后需要对第三真空仓进行充气，出仓时气压为在1大气压，即在大气条件下出仓下架。
在本实施例中，第三真空仓正上方设置有气体放电型大功率电子枪26，坩埚24与气体放电型大功率电子枪26上下正对设置，气体放电型大功率电子枪26射出的电子束扫描轰击坩埚24中的靶材。根据坩埚24方向上的长度，可以具体设置一个或两个或其他数量的气体放电型大功率电子枪。通过坩埚自身的左右移动可以使得靶材均匀加热，结合电子束扫描靶材，可以对板型较宽较长的被镀基材实现均匀镀膜，由此使得本发明的镀膜基材范围更广、普适性强、镀膜效率高。其中，电子束总功率为200—600千瓦范围内调节，具体可以根据镀层厚度和速度要求具体调节，气体放电型大功率电子枪26施加电压大小值为30000伏。
并且，本发明中将坩埚24设置在活动基座上，该活动基座设置在第三真空仓的底部，通过电机控制其左右移动，从而使得靶材能够均匀加热。
在本实施例中，如图6所示，移动支架22为圆盘结构，中间有公转轴221，圆盘周向均匀设置有多个自转轴222，所述自转轴222上设置有多个经过前处理系统1处理后的被镀基材，所述工件车21与所述公转轴221通过齿条223活动连接，在工件车21前后移动的过程中带动公转轴221旋转，自转轴222会随着公转轴221的旋转而进行自转，则被镀基材在镀膜过程中可以双面均匀镀膜。图中齿条223最下端设置有支撑滚轮2231，该支撑滚轮2231由外界电机控制其前后滚动，由此带动工件车21前后移动，工件车21的前后移动带动公转轴221的旋转。
被镀基材在依次经过上述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓进行真空镀膜的过程中，是通过采取在被镀基材上加负偏压，再用多弧离子镀膜(包括电弧靶、磁控溅射靶)的蒸发方式产生大量电离的靶材蒸汽，经过偏压电场对离化后靶材蒸气分子的加速作用后轰击被镀基材表面(离子能量约几百～几千电子伏)对基材表面进行溅射清洗和沉积镀膜打底，使所沉积的金属膜层对基材表面的附着强度大大提高。
其中，在第二真空仓中已经在被镀基材表面形成金属过渡层，该金属过渡层为新鲜无氧化层的金属过渡层，这样可以使得后续的经过第三真空室的电子束真空镀膜方式中电子束蒸发获得的膜层与被镀基材的结合力增强。其中，该金属过渡层可以与通过电子束轰击坩埚24蒸发获得的金属膜层不相同，它可以是适合于离子镀膜的任意金属靶材、合金靶材及化合物靶材。正是由于这个过渡层使表面金属膜层与基材金属之间的结合有了更多组成方案，使得被镀膜基材具有更良好的耐磨性及耐腐蚀性等特殊性能。
上述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓之间通过法兰固定连接。
本发明的第一实施例中的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统通过电子束蒸发镀膜获得离子镀膜的结合力、蒸发镀膜的沉积速度，从而提高产品质量及生产效率；以及在电子束蒸发镀膜过程中可以继续使电弧靶及磁控溅射靶工作，提高坩埚24蒸发金属的离化率，对异形件镀膜的膜层均匀性提高有极大帮助；并且通过中间金属过渡层的产生，使膜层成分多元化，膜层用途多功能化。
第二实施例
本发明的复合镀膜系统2还可以为四连仓设计，由于四连仓设计与三连仓设计部分中第一真空仓、第二真空仓、第三真空仓设计方式完全相同，该四连仓设计是为了根据实际情况对镀膜完成的被镀基材需要进行上色或调色而设计的，为此与第一实施例中相同的部分在此不再赘述，仅描述具有区别的第四真空仓结构。
该四连仓设计中还可以包括第四真空仓，第四真空仓与第三真空仓通过隔阀门相邻设置，具体通过法兰连接，第四真空仓下方也设置有真空仓支架23。
在经过第三真空室镀膜完成后，打开隔阀门，工件车21向前继续运动至第四真空仓，完成镀层处理的被镀基材继续进行多弧离子镀膜，进行表面上色或调色，例如可以在镀膜完成的被镀基材表面涂覆金色膜层，然后冷却出仓。
需要说明的是，在镀膜过程中上述第一真空仓、第二真空仓、第三真空仓与第四真空仓的真空度维持在10-2—1Pa，在镀膜完成后需要对第四真空仓进行充气，出仓时气压为1大气压，即在大气条件下出仓下架。
该第二实施例在第一实施例的基础上又增加了调色镀膜工序，这样可以使得制备出来的产品更加多元化，也符合市场需求，具有极大地造福社会的价值。
需要说明的是，本发明的复合镀膜系统2还可以是五连仓设计、三连仓设计等设计方式，具体真空仓仓数根据镀膜的层数来决定，数量并不唯一固定。
第三实施例
该第三实施例与第一实施例、第二实施例均不同，不是用于对异形件的真空镀膜处理，而是用于对带材卷绕的真空镀膜处理，即设计成“卷对卷”的形式。具体真空镀膜过程如下：
如图7所示，对带材卷绕进行镀膜时，复合镀膜系统2包括真空室、多个导向轮27、多个导向轴28、第一卷轴291、第二卷轴292、靶材、坩埚24与气体放电型大功率电子枪26。其中，多个导向轮27、多个导向轴28、第一卷轴291、第二卷轴292、靶材与坩埚24设置在真空室内部；多个导向轮27设置在真空室的周围或内部，用于引导带材卷绕移动；多个导向轴28设置在真空室内部中间位置，其分布在第一卷轴291和第二卷轴292的周围，形成多个连续的“几”字形曲线；第一卷轴291用于卷放未进行镀膜的带材卷绕；第二卷轴292用于卷放镀膜完成后的带材卷绕；靶材放置在坩埚24中，通过加热坩埚24，同时用气体放电型大功率电子枪26轰击靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，然后冷却送出真空室；气体放电型大功率电子枪26设置在真空室的正上方，与坩埚24正对设置。
在本发明的进一步实施例中，真空室上还可以设置有蒸发源25，用以对带材卷绕进行多弧离子镀膜。真空室优选为矩形状真空室。
该第三实施例与第一实施例、第二实施例相同之处在于在真空镀膜过程中均选用了电子束蒸发镀膜、多弧离子镀膜相结合的方式，当然还可以辅助选用溅射镀膜的方式，通过选用不同真空镀膜的方式使得生产制备出的产品膜层更加多元化以及膜层用途多功能化。
第四实施例
该第四实施例与第三施例在真空室内结构设置方式与镀膜方式相同，均是用于对带材卷绕的真空镀膜处理，该第四实施例中在真空室的入料口与出料口与第三实施例存在不同，该实施例中在入料口与出料口处设计有“锁对锁”结构，具体是在入料口与出料口设置有真空锁结构。
本发明选用电子束蒸发镀膜因金属蒸汽分子能量低所引起蒸发的金属膜层与被镀基材表面结合力低膜层不牢固的问题，而采用先用离子镀膜方法在被镀基材表面上打底后再用大功率电子束蒸发镀膜的方法快速沉积方法，能大幅度提高所镀膜层的结合力及沉积速率，使真空镀膜工艺能部分取代现有电镀工艺成为现实。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，该镀膜系统用于实现异形件、带材卷绕的镀膜，包括前处理系统与复合镀膜系统，其中，
所述前处理系统在有机溶剂中对被镀基材进行表面清洁、活化与保护，使得所述被镀基材的表面在所述有机溶剂中形成保护层；
所述复合镀膜系统用于将经过所述前处理系统处理后的所述被镀基材在真空中加热脱落所述保护层，再经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理；
所述蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜。
2.根据权利要求1所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，所述前处理系统分为多步工序，通过机械臂将所述被镀基材依次进行多步工序在其表面形成保护层，所述多步工序包括：
第一处理池，所述第一处理池的水溶液的添加剂为A1，浓度为C1，温度为T1，超声波辅助，处理时间为t1；
第二处理池，所述第二处理池的水溶液的添加剂为A2，浓度为C2，温度为T2，超声波辅助，处理时间为t2；
第三处理池，为漂洗池，用于将被镀基材进行漂洗，所述第三处理池选用工业清洁水，水温为T3，超声波辅助，处理时间为t3；
第四处理池，为保护处理池，所述第四处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C3，温度为T4，处理时间为t4，所述第四处理池连续使用时间为5天；
第五处理池，为保护处理池，所述第五处理池的水溶液的添加剂为A3，浓度为C4，温度为T5，处理时间为t5，所述第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池，为烘干池，温度为T6。
3.根据权利要求2所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，所述多步工序还包括：
第七处理池，为烘干池，温度为T6。
4.根据权利要求2所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，
所述第一处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为4％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；
所述第二处理池的水溶液的添加剂为SurTec042号，浓度为2％，温度为45～50°，处理时间为100～120s；
所述第三处理池水温为20～25°，处理时间为100～120s；
所述第四处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为0.5％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，所述第四处理池连续使用时间为5天；
所述第五处理池的水溶液的添加剂为SurTec533号，浓度为1％，温度为55～65°，处理时间为100～120s，所述第五处理池连续使用时间为5天；
第六处理池的温度为90～110°。
5.根据权利要求1所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，对所述异形件进行镀膜时，所述复合镀膜系统为三连仓设计，用于将经过所述前处理系统处理后的被镀基材完成表面镀层处理，包括：第一真空仓、第二真空仓、第三真空仓、工件车、移动支架、真空仓支架、坩埚、靶材、蒸发源、隔阀门与真空系统，所述真空系统用于为所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓进行抽真空，所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓的下方均设置有所述真空仓支架，相邻所述第一真空仓、第二真空仓与第三真空仓之间均设置有所述隔阀门，所述蒸发源设置在所述第二真空仓上，被镀基材绝缘设置，其中，
经过所述前处理系统处理后的被镀基材安装固定在所述移动支架上，安装有被镀基材的所述移动支架和工件车经工作人员放置于所述第一真空仓中，经过所述真空系统进行排空，同时加热所述第一真空仓，使得被镀基材温度值为T7，维持时间t6，被镀基材上的保护层脱落；
打开所述隔阀门，所述工件车向前运动至所述第二真空仓，对被镀基材施加负偏压，再进行多弧离子镀膜，在被镀基材表面形成金属过渡层，镀膜时间持续10-20分钟；
打开所述隔阀门，所述工件车向前继续运动至所述第三真空仓，靶材放置在所述坩埚中，通过加热所述坩埚，同时用气体放电型大功率电子枪轰击所述靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，冷却出仓。
6.根据权利要求5所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，所述复合镀膜系统为四连仓设计，还包括第四真空仓，所述第四真空仓与所述第三真空仓通过所述隔阀门相邻设置，所述第四真空仓下方设置有所述真空仓支架。
7.根据权利要求6所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，打开所述隔阀门，所述工件车向前继续运动至所述第四真空仓，完成镀层处理的被镀基材继续进行多弧离子镀膜，进行表面上色，冷却出仓。
8.根据权利要求5所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，所述第三真空仓正上方设置有气体放电型大功率电子枪，所述坩埚与所述气体放电型大功率电子枪上下正对设置，所述气体放电型大功率电子枪射出的电子束扫描轰击所述坩埚中的靶材。
9.根据权利要求1所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，对带材卷绕进行镀膜时，所述复合镀膜系统包括真空室、多个导向轮、多个导向轴、第一卷轴、第二卷轴、靶材、坩埚与气体放电型大功率电子枪，其中，
所述多个导向轮、多个导向轴、第一卷轴、第二卷轴、靶材与坩埚设置在所述真空室内部；
所述多个导向轮设置在所述真空室的周围或内部，用于引导带材卷绕移动；
所述多个导向轴设置在所述真空室内部中间位置，其分布在所述第一卷轴和第二卷轴的周围，形成多个连续的“几”字形曲线；
所述第一卷轴用于卷放未进行镀膜的所述带材卷绕；
所述第二卷轴用于卷放镀膜完成后的所述带材卷绕；
所述靶材放置在所述坩埚中，通过加热所述坩埚，同时用所述气体放电型大功率电子枪轰击所述靶材进行电子束蒸发镀膜，被镀基材表面完成镀层处理，然后冷却送出所述真空室；
所述气体放电型大功率电子枪设置在所述真空室的正上方，与所述坩埚正对设置。
10.根据权利要求9所述的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其特征在于，所述真空室上还设置有蒸发源，用以对带材卷绕进行多弧离子镀膜。
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