CN113549880A - 一种活塞环dlc涂层沉积工艺及涂层沉积设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备，其工艺步骤如下：S1：对活塞环进行预处理；S2：将预处理后的活塞环放置在支架上，调整环境参数，并对活塞环进行预加热；S3：对活塞环进行DLC涂层沉积；S4：完成活塞环的沉积工艺；其涂层沉积设备，包含有密封区、设置在密封区内的安置组件、驱动所述安置组件移动的移动组件和设置在所述密封区内的弧镀组件；通过安置组件实现活塞环的安放，通过移动组件和弧镀组件实现对活塞环的DLC涂层沉积处理，并采用本发明所提供的沉积工艺，达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。

Description

一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备
技术领域
本发明涉及活塞环生产制造领域，具体涉及一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备。
背景技术
在现有技术中，随着低碳排放标准要求越来越苛刻，提高发动机的燃油经济性迫在眉睫。发动机零件如活塞环的外圆面设置低摩擦系数的DLC涂层可以有效降低摩擦功消耗，提高发动机的能源转化率。而现阶段的活塞环在制造过程中一般都是通过单一设备进行多层涂层的沉积，对设备要求很高，同时在其中需要不断切换工作状态，提升了沉积错误的风险。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备，以达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种活塞环DLC涂层沉积工艺，其步骤如下：
S1：对活塞环进行预处理；
S2：将预处理后的活塞环放置在支架上，调整环境参数，并对活塞环进行预加热；
S3：对活塞环进行DLC涂层沉积；
S4：完成活塞环的沉积工艺。
作为优选的，步骤S1具体如下：
S1-1：对活塞环进行打磨；
S1-2：将活塞环放置在碱性溶液内进行去油清洗；
S1-3：对清洗后的活塞环进行烘干；
S1-4：利用离子源产生的氩离子束对工件表面进行离子束刻蚀清洗。
作为优选的，步骤S3具体如下：
S3-1：对活塞环进行底层沉积；
S3-2：对活塞环进行底层沉积；
S3-3：采用磁控溅射涂层设备对活塞环进行支撑层沉积工艺；
S3-4：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第一层功能层沉积工艺；
S3-5：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第二层功能层沉积工艺；
S3-6：重复步骤S4-S5直至达到沉积工艺要求。
一种活塞环DLC涂层沉积装置，包含有密封区、设置在密封区内的安置组件、驱动所述安置组件移动的移动组件和设置在所述密封区内的弧镀组件；
所述密封区通过隔板分隔成两个加工区域；
所述安置组件包含有安放平台、设置在所述安放平台内的旋转电机、设置在所述旋转电机的驱动轴上的转盘、设置在转盘上用于固定活塞环的支架；
所述移动组件包含有设置在密封区连接两个加工区域的导轨、驱动所述安放平台沿着导轨移动的驱动件；
所述弧镀组件包含有设置其中一个加工区域内的第一电弧沉积设备和设置在另一加工区域的第二电弧沉积设备。
本发明通过安置组件实现活塞环的安放，通过移动组件和弧镀组件实现对活塞环的DLC 喷涂，并采用本发明所提供的沉积工艺，达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。
作为优选的，所述驱动件包含有驱动件包含有横穿两个加工区的丝杆，所述丝杆与所述加工平台螺纹连接，所述丝杠的头端设有移动电机。
作为优选的，所述加工区内设均设有限位柱。通过移动电机和丝杆实现安放平台的移动，并通过限位柱对安放平台的移动位置进行精确定位。
作为优选的，所述隔板上开设有与所述安置组件上相配合通孔，且通孔上方设有可升降的挡板。通过挡板的调节实现在安放平台不移动时两个加工区内的密闭性。
本发明具有如下优点：
1.本发明通过安置组件实现活塞环的安放，通过移动组件和弧镀组件实现对活塞环的 DLC涂层沉积处理，并采用本发明所提供的沉积工艺，达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。
2.本发明通过移动电机和丝杆实现安放平台的移动，并通过限位柱对安放平台的移动位置进行精确定位。
3.本发明通过挡板的调节实现在安放平台不移动时两个加工区内的密闭性。
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。
图1为本发明实施例公开的一种活塞环DLC涂层沉积装置的结构示意图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
11.加工区域 12.隔板 13.挡板 21.安放平台 22.旋转电机 23.转盘
24.支架 31.导轨 321.丝杆 322.移动电机 33.限位柱 34.移动块
41.第一电弧沉积设备 42.第二电弧沉积设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备，其工作原理是通过移动组件和弧镀组件实现对活塞环的DLC涂层沉积处理，并采用本发明所提供的沉积工艺，达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种活塞环DLC涂层沉积工艺，其步骤如下：
S1：对活塞环进行预处理；
S1-1：对活塞环进行打磨；
S1-2：将活塞环放置在碱性溶液内进行去油清洗；
S1-3：对清洗后的活塞环进行烘干；
S1-4：利用离子源产生的氩离子束对工件表面进行离子束刻蚀清洗。
S2：将预处理后的活塞环放置在支架上，调整环境参数，并对活塞环进行预加热；
S3：对活塞环进行DLC涂层沉积；
S3-1：对活塞环进行底层沉积；
S3-2：对活塞环进行底层沉积；
S3-3：采用磁控溅射涂层设备对活塞环进行支撑层沉积工艺；
S3-4：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第一层功能层沉积工艺；
S3-5：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第二层功能层沉积工艺；
S3-6：重复步骤S4-S5直至达到沉积工艺要求。
S4：完成活塞环的沉积工艺。
一种活塞环DLC涂层沉积装置，包含有密封区、设置在密封区内的安置组件、驱动所述安置组件移动的移动组件和设置在所述密封区内的弧镀组件；
所述密封区通过隔板分隔成两个加工区域11；所述隔板12上开设有与所述安置组件上相配合通孔，且通孔上方设有可升降的挡板13。
所述安置组件包含有安放平台21、设置在所述安放平台内的旋转电机22、设置在所述旋转电机的驱动轴上的转盘23、设置在转盘上用于固定活塞环的支架24；
所述移动组件包含有设置在密封区连接两个加工区域的导轨31、驱动所述安放平台沿着导轨移动的驱动件；所述驱动件包含有驱动件包含有横穿两个加工区的丝杆321，所述丝杆与所述加工平台螺纹连接，所述丝杠的头端设有移动电机322；所述加工区内设均设有限位柱33。
所述弧镀组件包含有设置其中一个加工区域内的第一电弧沉积设备41和设置在另一加工区域的第二电弧沉积设备42。
本发明的具体使用步骤如下：再如图1所示，在实际使用过程中，将活塞环放置在支架24内，在沉积工艺过程中，开启旋转电机22，在转盘23的作用下使活塞环自转，同时开启第一电弧沉积设备41对活塞环进行第一层沉积工艺，同时开启第二电弧沉积设备42,。在此过程中，挡板13是丝杠322上方的通孔位置进行封堵的(为了进一步保证沉积工艺过程中加工区域11的密闭性，可在丝杠上设置在移动块35，该移动块34的底端设置在所述导轨上，移动块的顶端螺纹套设在丝杆321上，当安放凭条处于左侧的加工区域时，移动块正好处于挡块13下方，并与挡块13配合实现对通孔的完全封堵，保证了加工区域密闭性)。
当第一层沉积工艺完成后，开启移动电机322自转，在丝杆作用下沿着导轨移动，同时挡板提升，而处于安放平台两侧的移动块35同步移动，当安放平台移动至右侧的加工区域时，挡板再次放下，与左侧的移动块配合再次将两个密闭空间隔开，此时第二电弧沉积设备42进行第二层沉积工艺。
在移动电机和丝杠的作用下，使活塞环在两个区域内不断进行沉积工艺直至达到工艺需求。
通过以上的方式，本发明所提供的一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备，通过移动组件和弧镀组件实现对活塞环的DLC涂层沉积处理，并采用本发明所提供的沉积工艺，达到保证了活塞环DLC的沉积工艺质量、降低了对设备的需求难度和降低了设备沉积错误风险的目的。
以上所述的仅是本发明所公开的一种活塞环DLC涂层沉积工艺及涂层沉积设备的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种活塞环DLC涂层沉积工艺，其特征在于，其步骤如下：
S1：对活塞环进行预处理；
S2：将预处理后的活塞环放置在支架上，调整环境参数，并对活塞环进行预加热；
S3：对活塞环进行DLC涂层沉积；
S4：完成活塞环的沉积工艺。
2.根据权利要求1所述的一种活塞环DLC涂层沉积工艺，其特征在于，步骤S1具体如下：
S1-1：对活塞环进行打磨；
S1-2：将活塞环放置在碱性溶液内进行去油清洗；
S1-3：对清洗后的活塞环进行烘干；
S1-4：利用离子源产生的氩离子束对工件表面进行离子束刻蚀清洗。
3.根据权利要求1所述的一种活塞环DLC涂层沉积工艺，其特征在于，步骤S3具体如下：
S3-1：对活塞环进行底层沉积；
S3-2：对活塞环进行底层沉积；
S3-3：采用磁控溅射涂层设备对活塞环进行支撑层沉积工艺；
S3-4：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第一层功能层沉积工艺；
S3-5：采用电弧沉积涂层设备对活塞环进行第二层功能层沉积工艺；
S3-6：重复步骤S4-S5直至达到沉积工艺要求。
4.一种活塞环DLC涂层沉积装置，其特征在于，包含有密封区、设置在密封区内的安置组件、驱动所述安置组件移动的移动组件和设置在所述密封区内的弧镀组件；
所述密封区通过隔板分隔成两个加工区域；
所述安置组件包含有安放平台、设置在所述安放平台内的旋转电机、设置在所述旋转电机的驱动轴上的转盘、设置在转盘上用于固定活塞环的支架；
所述移动组件包含有设置在密封区连接两个加工区域的导轨、驱动所述安放平台沿着导轨移动的驱动件；
所述弧镀组件包含有设置其中一个加工区域内的第一电弧沉积设备和设置在另一加工区域的第二电弧沉积设备。
5.根据权利要求4所述的一种活塞环DLC涂层沉积装置，其特征在于，所述驱动件包含有驱动件包含有横穿两个加工区的丝杆，所述丝杆与所述加工平台螺纹连接，所述丝杠的头端设有移动电机。
6.根据权利要求4所述的一种活塞环DLC涂层沉积装置，其特征在于，所述加工区内设均设有限位柱。
7.根据权利要求4所述的一种活塞环DLC涂层沉积装置，其特征在于，所述隔板上开设有与所述安置组件上相配合通孔，且通孔上方设有可升降的挡板。
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