CN216192672U

CN216192672U - 一种双仓pvd镀膜装置

Info

Publication number: CN216192672U
Application number: CN202122589876.2U
Authority: CN
Inventors: 李帅; 王再德; 李军辅; 张胜超
Original assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Current assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2031-10-27

Abstract

本实用新型属于镀膜技术领域，提供了一种双仓PVD镀膜装置，包括连通的第一真空仓和第二真空仓，将单仓的工序分开来做，用第一真空仓完成打底镀膜，重点保证镀膜与介质粉间的附着力，第二真空仓完成个性化外观镀膜，重点实现不同的镀膜颜色，双仓的设计增加调整工艺参数的灵活性，兼顾镀膜与介质粉之间的附着力和PVD特殊颜色外观的要求，在保证性能的前提下实现多种镀膜颜色。

Description

一种双仓PVD镀膜装置

技术领域

本申请涉及镀膜技术领域，具体涉及一种双仓PVD镀膜装置。

背景技术

PVD (Physical Vapor Deposition) 即物理气相沉积，在真空密封的腔体内，利用物理过程实现母体上沉积特殊功能（强度高、耐腐蚀、耐磨性等）和颜色的涂层，使母体具有更好的性能。真空溅射镀膜是PVD镀膜主要的一种方法，充氩（Ar）气的真空条件下（通常在l0^-2Pa～10Pa范围），使氩气进行辉光放电，这时氩（Ar）原子电离成氩离子，氩离子在电场力的作用下，加速轰击以镀料制作的阴极靶材，靶材会被溅射出来而沉积到工件表面，例如申请号为201810396260.3中公开的真空镀膜生产线、申请号为201810994011.4中公开的一种基于PVD技术的表面镀膜装置和申请号为201320829133.0中公开的一种真空镀膜生产线等等。

在轮毂等汽车配件进行真空溅射镀膜的过程中，通常用一个仓实现PVD镀膜，调整工艺参数时需要优先考虑镀膜与底层介质粉层间的附着力，在保证附着力的基础上调整想要的颜色，可调整范围和可选反应气体种类以及流量大小均受到限制，有时甚至需要出现牺牲性能来追求外观的情况。

发明内容

本申请实施例提供了一种双仓PVD镀膜装置，可解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

本申请的实施例中，提供了一种双仓PVD镀膜装置，其特征在于，包括连通的第一真空仓和第二真空仓，在每个真空仓的顶部固定有正面靶材，底部固定有背腔靶材；在每个真空仓的一侧固定有外轮辋靶材，另一侧固定有分子泵；在每个真空仓上均开设有两个进气口；在每个真空仓中均设置有支具。

在一些实施例中，两个所述进气口一个用于通入反应气体，另一个用于通入惰性气体。

在一些实施例中，所述反应气体为氧气、氮气、乙炔、甲烷或者任意两种以上气体的混合，所述惰性气体为氩气或氙气。

在一些实施例中，在所述第一真空仓和所述第二真空仓的底部设置有辊道，所述支具固定于所述辊道上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种双仓PVD镀膜装置，包括连通的第一真空仓和第二真空仓，将单仓的工序分开来做，用第一真空仓完成打底镀膜，重点保证镀膜与介质粉间的附着力，第二真空仓完成个性化外观镀膜，重点实现不同的镀膜颜色，双仓的设计增加调整工艺参数的灵活性，兼顾镀膜与介质粉之间的附着力和PVD特殊颜色外观的要求，在保证性能的前提下实现多种镀膜颜色。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种双仓PVD镀膜装置的结构示意图；

其中：1－第一分子泵、2－第二分子泵、3－第三分子泵、4－第四分子泵、5－第一正面靶材、6－第二正面靶材、7－第一背腔靶材、8－轮毂支具、9－轮毂、10－第一外轮辋靶材、11－第二外轮辋靶材、12－第三外轮辋靶材、13－第四外轮辋靶材、14－第一进气口、15－第二进气口、16－第三进气口、17－第四进气口、18-第一真空仓、19-第二真空仓。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

一种双仓PVD镀膜装置，如图1中所示，包括第一分子泵1、第二分子泵2、第三分子泵3、第四分子泵4、第一正面靶材5、第二正面靶材6、第一背腔靶材7、第二背腔靶材（未示出）轮毂支具8、第一外轮辋靶材10、第二外轮辋靶材11、第三外轮辋靶材12、第四外轮辋靶材13、第一进气口14、第二进气口15、第三进气口16、第四进气口17、第一真空仓18、第二真空仓19。第一真空仓18和第二真空仓19相互连通。在每个真空仓的顶部固定有正面靶材，底部固定有背腔靶材。在每个真空仓的一侧固定有外轮辋靶材，另一侧固定有分子泵。在每个真空仓上均开设有两个进气口。在每个真空仓内均设置有轮毂支具8。

如图1中所示，第一分子泵1和第二分子泵2在第一真空仓18的右侧连接，第三分子泵3和第四分子泵4在第二真空仓19右侧连接，实现高真空镀膜环境（压强一般在l0^-2Pa～10Pa的范围）。所述分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级（前级泵一般为旋片泵）抽走的一种真空泵，是获得真空环境的一种常用设备。

如图1中所示，第一正面靶材5、第二正面靶材6分别固定于第一真空仓18和第二真空仓19的顶部，用于实现轮毂正面镀膜。

如图1中所示，第一背腔靶材7固定于第一真空仓18右侧底部，第二真空仓19中也有对应的第二背腔靶材（由于附图遮挡未示出），用于实现轮毂背腔镀膜。

如图1中所示，轮毂9坐落在轮毂支具8上，轮毂支具8固定于下方第一真空仓18和第二真空仓19的底部设置的辊道上，以实现连续运输轮毂。

如图1中所示第一外轮辋靶材10和第二外轮辋靶材11固定在第一真空仓18的左侧，第三外轮辋靶材12和第四外轮辋靶材13固定在第二真空仓19的左侧。其中第一外轮辋靶材10和第二外轮辋靶材11可以实现第一真空仓18的两种不同靶材同时镀膜。第三外轮辋靶材12和第四外轮辋靶材13可以实现第二真空仓19的两种不同靶材同时镀膜。

如图1中所示，第一进气口14和第二进气口15从第一真空仓18的左侧底部通入，第三进气口16和第四进气口17分别从第二真空仓19的左侧底部通入。其中第一真空仓18上的两个所述进气口一个用于通入反应气体（例如氧气、氮气、乙炔、甲烷或者任意两者以上的混合等），另一个用于通入惰性气体（例如氩气、氙气等），第一进气口14、第二进气口15可以实现第一真空仓18同时通入不同流量的反应气体和惰性气体。其中第二真空仓19上的两个所述进气口一个用于通入反应气体（例如氧气、氮气、乙炔、甲烷或者任意两者以上的混合等），另一个用于通入惰性气体（例如氩气、氙气等），第三进气口16、第四进气口17可以实现第二真空仓19同时通入两种不同流量的反应气体和惰性气体。

在工作过程中，首先由第一分子泵1、第二分子泵2、第三分子泵3、第四分子泵4实现第一真空仓18和第二真空仓19的高真空环境（压强一般在l0^-2Pa～10Pa的范围）。然后，由轮毂支具8支撑着轮毂9通过辊道依次进入第一真空仓18和第二真空仓19，由第一正面靶材5、第二正面靶材6、第一背腔靶材7、第二背腔靶材（图中未示出）、第一外轮辋靶材10、第二外轮辋靶材11、第三外轮辋靶材12、第四外轮辋靶材13、按照预先设定好的工作顺序和工作时间以及功率完成对轮毂的正、侧、背面全面PVD镀膜覆盖；镀膜过程中第一进气口14和第二进气口15以及第三进气口16和第四进气口17可以同时通入反应气体或惰性气体，气体的种类和流量可以预先设定。

在本申请中靶材为常见靶材（例如钛靶、锆靶、铜靶、铝靶、钢靶、合金铝靶、镍铬合金靶、氧化铌靶等），惰性气体为氩气、氙气等，反应气体为氧气、氮气、乙炔、甲烷或者任意两者以上的混合气体等。通过不同靶材和反应气体的组合以及其它镀膜参数的设置可以镀出深金黄色、浅金黄色、咖啡色、古铜色、灰色、黑色、灰黑色、七彩色、蓝色等丰富的色彩。

本实施例1中包括连通的第一真空仓和第二真空仓，将单仓的工序分开来做，用第一真空仓完成打底镀膜，重点保证镀膜与介质粉间的附着力，第二真空仓完成个性化外观镀膜，重点实现不同的镀膜颜色，双仓的设计增加调整工艺参数的灵活性，通过不同靶材和反应气体的组合以及其它镀膜参数的设置可以兼顾镀膜与介质粉之间的附着力和PVD特殊颜色外观的要求，在保证性能的前提下实现多种镀膜颜色。实施例1得到的镀膜与常规的单仓PVD镀膜相比，相同颜色性能更优，或者性能相同能得到更丰富的颜色。

实施例2，一号仓内采用的是NiCr合金靶材打底，镀膜功率分别采用NiCr 5KW，真空度为5*10-5Torr，通入保护气体为氩气，气体流量为120Sccm， NiCr合金镀膜时间为20s；

二号仓内采用的是氧化铌靶材作为主染色靶，纯Cr靶材增加附着力，镀膜功率分别采用氧化铌 16KW，纯Cr 4KW，镀膜时间氧化铌50s，纯Cr4s。真空度为5*10-5Torr，通入保护气体为氩气，气体流量为120Sccm。通入反应气体为氧气，气体流量为20Sccm。

经过本例如上参数进行镀膜，得出了宝石蓝色PVD轮毂，并且金属镀层与介质粉之间、金属镀层与透明粉之间均拥有良好的附着力，最终整体通过了以下实验：

序号	检测项目	依据标准	检测设备	实验数据	结论
						1	贴带试验	GMW14729 ：2020	划刀	0 级	合格
2	贴带试验(120h 高湿度)	GMW14829：2017 GMW14729：2020	冷凝水试验箱	附着力 0 级，表面没有任何的起泡或其它外观变化的征兆。	合格
						3	热冲击试验	GMW15919：2019	热冲击试验机	沿划线无附着力损失，漆膜表面无雾浊现象。	合格
4	CASS 试验	GMW14458：2020 GMW15282：2012	盐雾试验箱	划线处腐蚀宽度双边总和 CMax（CLeft Max1.2+CRight Max0.9）=2.1mm，其它部位表面无腐蚀，颜色无明显改变，胶带粘贴附着力无脱落。	合格
						5	中性盐雾试验	GMW3286：2016 GMW15282：2012	盐雾试验箱	划线处腐蚀宽度 1.0mm，表面没有任何的起泡或其它外观变化的征兆。	合格
6	高湿度试验	GMW14729 ：2020	冷凝水试验箱	表面没有任何的起泡或其他外观变化	合格

本例实验结果达到了北美通用VG实验大纲OEM量产供货实验标准要求。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种双仓PVD镀膜装置，其特征在于，包括连通的第一真空仓和第二真空仓，在每个真空仓的顶部固定有正面靶材，底部固定有背腔靶材；在每个真空仓的一侧固定有外轮辋靶材，另一侧固定有分子泵；在每个真空仓上均开设有两个进气口；在每个真空仓中均设置有支具。

2.根据权利要求1中所述的一种双仓PVD镀膜装置，其特征在于，两个所述进气口一个用于通入反应气体，另一个用于通入惰性气体。

3.根据权利要求2中所述的一种双仓PVD镀膜装置，其特征在于，所述反应气体为氧气、氮气、乙炔、甲烷或者任意两种以上气体的混合，所述惰性气体为氩气或氙气。

4.根据权利要求1中所述的一种双仓PVD镀膜装置，其特征在于，在第一真空仓和第二真空仓的底部设置有辊道，所述支具固定于所述辊道上。