CN113186499A - 高能脉冲电弧蒸发源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高能脉冲电弧蒸发源，涉及金属工件加工领域，包括箱体，箱体的前部活动铰接有门体，箱体与闭合状态的门体构成六棱柱结构，且箱体的内侧壁和门体的背面安装有若干电弧离子镀装置；转盘包括外盘和放置盘，外盘呈圆盘状并活动套接在箱体的顶部，外盘的上表面开设有圆形凹槽，圆形凹槽的内底壁中心处转动连接有主动齿轮，主动齿轮的底面固定连接有贯穿外盘底壁的转动管，转动管与外盘同为转动连接，圆形凹槽的内周侧面固定连接有齿圈。本发明设置的放置盘可周期性的上下往复运动、自转和公转，待镀膜工件可以均匀接收蒸发的分子形态材料，使工件表面所形成的薄膜尽量均匀。
Description
技术领域
本发明涉及金属工件加工领域，尤其是高能脉冲电弧蒸发源。
背景技术
为了把所需的材料镀制到工件表面需要薄沉积设备，通过加热熔化待镀材料，使其蒸发或溅射出来，在真空中这些蒸发或溅射出来的材料以分子的形态飞向工件，沉积在上面形成薄膜。
电弧镀膜技术的基本原理为，在真空室中，待蒸发材料作为阴极，高熔点金属作为阳极，由外部电源为电极供电，阴极与阳极之间产生电弧放电，由此产生高温使阴极材料熔化蒸发，蒸发的材料以分子形态飞向工件，最终沉积在工件表面形成薄膜，由于蒸发的分子形态材料并非均匀射出，在垂直于蒸发面的方向最多，在偏离垂直的方向密度逐渐减弱，最终导致工件表面所形成的薄膜厚度不均。
因此，为了克服上述的不均匀电镀现象，我们对原有的设备进行改进，使得工件在，避免单一面的电镀富集现象的发生。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了高能脉冲电弧蒸发源，解决了现有的一些电弧镀膜装置在工件表面所形成的薄膜厚度不均问题。
技术方案
高能脉冲电弧蒸发源，包括箱体，所述箱体的前部活动铰接有门体，所述箱体与闭合状态的门体构成六棱柱结构，且所述箱体的内侧壁和门体的背面安装有若干电弧离子镀装置，所述箱体的内底壁安装有转盘，多个电弧离子镀装置的配合可加快工件的成膜速度，并提高薄膜的均匀度；
所述转盘包括外盘和放置盘，放置盘用于放置待镀膜工件，所述外盘呈圆盘状并活动套接在箱体的顶部，外盘可进行升降，所述外盘的上表面开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的内底壁中心处转动连接有主动齿轮，所述主动齿轮的底面固定连接有贯穿外盘底壁的转动管，转动管与外盘同为转动连接，所述圆形凹槽的内周侧面固定连接有齿圈，所述主动齿轮与齿圈之间设置有若干呈环形阵列分布的从动齿轮，若干所述从动齿轮分别与主动齿轮和齿圈啮合，所述放置盘固定安装在从动齿轮的顶部，主动齿轮转动时，可带动从动齿轮自转并绕主动齿轮的轴线进行公转，使工件成膜更加均匀；
所述箱体的内底壁中心处固嵌有固定管，所述转动管活动套接在固定管内部，所述固定管的内周侧面上开设有弧形槽，所述转动管的外周侧面且靠近转动管的底部固定连接有滑块，所述滑块滑动连接在弧形槽内部，所述转动管的底面中心处开设有矩形槽，所述箱体的底面栓接有的电机，且所述电机的顶部输出端固定连接有转轴，所述转轴活动套接在矩形槽内，转轴转动时可带动转动管转动，转动管可沿着转轴的轴线方向上下滑动，转轴带动转动管转动的同时滑块在弧形槽内滑动，转动管可在转动的同时上下往复运动，最终使放置盘上的工件上下往复运动，使工件成膜更加均匀。
进一步的，所述箱体的内底壁且位于固定管的两侧开设有插孔，所述外盘的底面固定安装有两个导向杆，所述导向杆活动套接在插孔内，使外盘只能上下滑动，不可转动。
进一步的，所述箱体的内侧壁和门体的背面还安装有若干加热块，所述加热块与电弧离子镀装置电性连接，加热块能够提供热度，加快靶材的蒸发。
进一步的，若干所述加热块之间电性连接，若干所述电弧离子镀装置之间电性配合并且相互独立工作，能够调节电镀覆膜的工作状态，也可以进行复合镀膜。
进一步的，所述电弧离子镀装置包括靶座和引弧针，若干所述靶座和引弧针均固嵌在箱体的内侧壁和门体的背面，所述引弧针位于靶座的顶部，所述靶座的中心处固定安装有靶材，引弧针点着靶材时，靶材蒸发并分子的形态飞向工件。
进一步的，所述外盘的顶部栓接有隔离架，所述隔离架与箱体相适配，转盘转动时，隔离架可防止工件收到离心力被甩出。
进一步的，所述放置盘的周侧面设置有封装板，所述放置盘转动连接在封装板的中心处。
进一步的，所述弧形槽的顶部固定连接有内盘，所述封装板滑动连接在外盘与内盘所形成的环形槽内，封装板和内盘可对圆形凹槽内部零件进行遮挡保护。
进一步的，所述箱体的内底壁且位于固定管的两侧开设有插孔，所述外盘的底面固定安装有两个导向杆，所述导向杆活动套接在插孔内，使外盘只能上下滑动，不可转动。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过将待镀膜金属放置在放置盘上，启动电机，使电机带动转轴缓慢转动，转轴带动转动管转动的同时滑块在弧形槽内滑动，转动管可在转动的同时上下往复运动，最终使工件沿着插孔的轴线方向上下往复周期运动，使工件表面所形成的薄膜尽量均匀。
2、放置盘上的待镀膜工件周期性的上下往复运动的同时，转动管通过主动齿轮可带动从动齿轮自转并绕转动管的轴线进行公转，使待镀膜工件周期性自转和公转，使镀膜工件可以均匀接收蒸发的分子形态材料，进一步增加工件成膜的均匀度。
附图说明
图1为本发明的高能脉冲电弧蒸发源的整体结构示意图；
图2为本发明的隔离架的结构示意图；
图3为本发明的转盘的结构示意图；
图4为本发明的整体结构侧视图；
图5为本发明的图4中剖面A-A的结构示意图；
图6为本发明的图5中A处放大图；
图7为本发明的转动管与固定管的连接结构示意图。
图中：1、箱体；11、门体；12、固定管；121、弧形槽； 13、插孔；2、电弧离子镀装置；21、靶座；211、靶材；22、引弧针；3、加热块；4、转盘；41、外盘；411、圆形凹槽；412、导向杆；42、放置盘；421、主动齿轮；422、齿圈；423、从动齿轮；424、封装板；425、内盘；426、转动管；4261、滑块； 5、电机；51、转轴；6、隔离架。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和 /或设置之间的关系。
参阅附图，本实施例的高能脉冲电弧蒸发源，包括箱体1，箱体1的前部活动铰接有门体11，箱体1与闭合状态的门体11构成六棱柱结构，且箱体1的内侧壁和门体11的背面安装有若干电弧离子镀装置2，箱体1的内底壁安装有转盘4，多个电弧离子镀装置2的配合可加快工件的成膜速度，并提高薄膜的均匀度；
转盘4包括外盘41和放置盘42，放置盘42用于放置待镀膜工件，外盘41呈圆盘状并活动套接在箱体1的顶部，外盘41可进行升降，外盘41的上表面开设有圆形凹槽411，圆形凹槽411的内底壁中心处转动连接有主动齿轮421，主动齿轮421的底面固定连接有贯穿外盘41底壁的转动管426，转动管426与外盘41同为转动连接，圆形凹槽411的内周侧面固定连接有齿圈422，主动齿轮421与齿圈 422之间设置有若干呈环形阵列分布的从动齿轮423，若干从动齿轮 423分别与主动齿轮421和齿圈422啮合，放置盘42固定安装在从动齿轮423的顶部，主动齿轮421转动时，可带动从动齿轮423自转并绕主动齿轮421的轴线进行公转，使工件成膜更加均匀；
箱体1的内底壁中心处固嵌有固定管12，转动管426活动套接在固定管12内部，固定管12的内周侧面上开设有弧形槽121，转动管426的外周侧面且靠近转动管426的底部固定连接有滑块4261，滑块4261滑动连接在弧形槽121内部，转动管426的底面中心处开设有矩形槽，箱体1的底面栓接有的电机5，且电机5的顶部输出端固定连接有转轴51，转轴51活动套接在矩形槽内，转轴51转动时可带动转动管426转动，转动管426可沿着转轴51的轴线方向上下滑动，转轴51带动转动管426转动的同时滑块4261在弧形槽 121内滑动，转动管426可在转动的同时上下往复运动，最终使放置盘42上的工件上下往复运动，使工件成膜更加均匀。
优选地，箱体1的内侧壁和门体11的背面还安装有若干加热块 3，加热块3与电弧离子镀装置2电性连接，加热块3能够提供热度，加快靶材211的蒸发。
优选地，若干加热块3之间电性连接，若干电弧离子镀装置2之间电性配合并且相互独立工作，能够调节电镀覆膜的工作状态，也可以进行复合镀膜。
优选地，电弧离子镀装置2包括靶座21和引弧针22，若干靶座 21和引弧针22均固嵌在箱体1的内侧壁和门体11的背面，引弧针 22位于靶座21的顶部，靶座21的中心处固定安装有靶材211，引弧针22点着靶材211时，靶材211蒸发并分子的形态飞向工件。
优选地，外盘41的顶部栓接有隔离架6，隔离架6与箱体1 相适配，转盘4转动时，隔离架6可防止工件收到离心力被甩出。
优选地，放置盘42的周侧面设置有封装板424，放置盘42转动连接在封装板424的中心处。
优选地，弧形槽121的顶部固定连接有内盘425，封装板424滑动连接在外盘41与内盘425所形成的环形槽内，封装板424和内盘 425可对圆形凹槽411内部零件进行遮挡保护。
优选地，箱体1的内底壁且位于固定管12的两侧开设有插孔13，外盘41的底面固定安装有两个导向杆412，导向杆412活动套接在插孔13内，使外盘41只能上下滑动，不可转动。
工作原理：将待镀膜金属放置在放置盘42上，启动电机5，使电机5带动转轴51缓慢转动，转轴51带动转动管426转动的同时滑块4261在弧形槽121内滑动，转动管426可在转动的同时上下往复运动，使外盘41沿着插孔13的轴线方向上下往复滑动，同时转动管426通过主动齿轮421可带动从动齿轮423 自转并绕转动管426的轴线进行公转，使放置盘42上的待镀膜金属周期性的上下往复运动、自转和公转，引弧针22点着靶材 211时，待镀膜工件可以均匀接收蒸发的分子形态材料，使工件表面所形成的薄膜尽量均匀。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.高能脉冲电弧蒸发源，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的前部活动铰接有门体(11)，所述箱体(1)与闭合状态的门体(11)构成六棱柱结构，且所述箱体(1)的内侧壁和门体(11)的背面安装有若干电弧离子镀装置(2)，所述箱体(1)的内底壁安装有转盘(4)；
所述转盘(4)包括外盘(41)和放置盘(42)，所述外盘(41)呈圆盘状并活动套接在箱体(1)的顶部，所述外盘(41)的上表面开设有圆形凹槽(411)，所述圆形凹槽(411)的内底壁中心处转动连接有主动齿轮(421)，所述主动齿轮(421)的底面固定连接有贯穿外盘(41)底壁的转动管(426)，所述圆形凹槽(411)的内周侧面固定连接有齿圈(422)，所述主动齿轮(421)与齿圈(422)之间设置有若干呈环形阵列分布的从动齿轮(423)，若干所述从动齿轮(423)分别与主动齿轮(421)和齿圈(422)啮合，所述放置盘(42)固定安装在从动齿轮(423)的顶部；
所述箱体(1)的内底壁中心处固嵌有固定管(12)，所述转动管(426)活动套接在固定管(12)内部，所述固定管(12)的内周侧面上开设有弧形槽(121)，所述转动管(426)的外周侧面且靠近转动管(426)的底部固定连接有滑块(4261)，所述滑块(4261)滑动连接在弧形槽(121)内部，所述转动管(426)的底面中心处开设有矩形槽，所述箱体(1)的底面栓接有的电机(5)，且所述电机(5)的顶部输出端固定连接有转轴(51)，所述转轴(51)活动套接在矩形槽内。
2.根据权利要求1所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述箱体(1)的内侧壁和门体(11)的背面还安装有若干加热块(3)，所述加热块(3)与电弧离子镀装置(2)电性连接。
3.根据权利要求2所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，若干所述加热块(3)之间电性连接，若干所述电弧离子镀装置(2)之间电性配合并且相互独立工作。
4.根据权利要求2所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述电弧离子镀装置(2)包括靶座(21)和引弧针(22)，若干所述靶座(21)和引弧针(22)均固嵌在箱体(1)的内侧壁和门体(11)的背面，所述引弧针(22)位于靶座(21)的顶部，所述靶座(21)的中心处固定安装有靶材(211)。
5.根据权利要求1所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述外盘(41)的顶部栓接有隔离架(6)，所述隔离架(6)与箱体(1)相适配。
6.根据权利要求1所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述放置盘(42)的周侧面设置有封装板(424)，所述放置盘(42)转动连接在封装板(424)的中心处。
7.根据权利要求6所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述弧形槽(121)的顶部固定连接有内盘(425)，所述封装板(424)滑动连接在外盘(41)与内盘(425)所形成的环形槽内。
8.根据权利要求6所述的高能脉冲电弧蒸发源，其特征在于，所述箱体(1)的内底壁且位于固定管(12)的两侧开设有插孔(13)，所述外盘(41)的底面固定安装有两个导向杆(412)，所述导向杆(412)活动套接在插孔(13)内。
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