CN219449844U - 一种镀膜装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种镀膜装置,属于镀膜技术领域。该镀膜装置包括:通过插板阀进行连通或密封隔离的第一真空腔体与第二真空腔体;所述第一真空腔体内用于容纳待镀膜产品;所述第一真空腔体内设有第一导电部,所述第一导电部与供电装置电连接;所述第二真空腔体内设有蒸发镀膜装置,所述蒸发镀膜装置上设置第二导电部,所述蒸发镀膜装置在第一驱动机构的带动下可移动至第一真空腔体内,所述蒸发镀膜装置的第二导电部与第一导电部电连接,以实现蒸发镀膜。本实用新型解决了现有卫浴产品进行多膜层镀膜时需要多次进出炉导致生产效率较低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空镀膜设备技术领域,具体涉及一种用于真空镀膜机的蒸发镀膜装置。
背景技术
现有卫浴行业中,应用于真空多弧离子镀膜和溅射镀膜的靶材料一般为金属或合金材料,而应用于蒸发镀膜的材料大都为高分子聚合物材料。蒸发镀膜材料的蒸发温度较低,在进行多弧离子镀膜和磁控溅射镀膜时,因镀膜腔体加热装置或镀膜反应过程中产生的热量会导致镀膜机腔体内温度高于蒸发镀膜材料的蒸发温度,导致放置于蒸发镀膜装置上的高分子聚合物提前蒸发,造成膜层污染、镀膜效果不好。因此,通常需要先完成多弧离子镀膜或磁控溅射镀膜,再开炉放置蒸发材料进行蒸发镀膜,需要两次进炉、两次出炉和两次抽真空过程,导致生产效率低下,良品率降低,产品生产成本提高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是现有卫浴产品进行多膜层镀膜时需要多次进出炉导致生产效率较低的问题。
针对上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:
一种镀膜装置,包括:通过插板阀进行连通或密封隔离的第一真空腔体与第二真空腔体;所述第一真空腔体内用于容纳待镀膜产品;所述第一真空腔体内设有第一导电部,所述第一导电部与供电装置电连接;所述第二真空腔体内设有蒸发镀膜装置,所述蒸发镀膜装置上设置第二导电部,所述蒸发镀膜装置在第一驱动机构的带动下可移动至第一真空腔体内,所述蒸发镀膜装置的第二导电部与第一导电部电连接,以实现蒸发镀膜。
本实用新型的部分实施方式中,蒸发镀膜装置包括至少一个蒸发舟,所述蒸发舟用于盛放蒸发镀膜材料。
本实用新型的部分实施方式中,所述第一导电部包括两个间隔设置的第一导电支架,所述第一导电支架绝缘连接于所述第一真空腔体的内壁上,两个所述第一导电支架分别与供电装置的正、负极连接。
本实用新型的部分实施方式中,所述第一导电支架为U形支架,所述U形支架的第一支臂连接于所述第一真空腔体的顶壁上,U形支架的第二支臂用于与所述第二导电部连接。
本实用新型的部分实施方式中,所述U形支架的第二支臂的上表面具有V形槽,所述第二导电部的对应位置具有与之配合的V形凸起,两者配合实现导电连接。
本实用新型的部分实施方式中,所述第二导电部包括两个第二导电支架,两个第二导电支架之间设置蒸发舟。
本实用新型的部分实施方式中,所述第一真空腔体设置第一抽真空口,所述第二真空腔体设置第二抽真空口。
本实用新型的部分实施方式中,所述插板阀安装于所述第二真空腔体上,所述插板阀的阀板在第二驱动机构的驱动下直线移动以打开或关闭第二真空腔体与第一真空腔体的连通口。
本实用新型的技术方案相对现有技术具有如下技术效果:
本实用新型提供的镀膜装置中,包括通过插板阀实现连通或隔离的第一真空腔体与第二真空腔体;对待镀膜产品在第一真空腔体内进行多弧离子镀膜或磁控溅射镀膜后,控制插板阀打开使第一真空腔体与第二真空腔体连通,控制初始状态在第二真空腔体内的蒸发镀膜装置移动至第一真空腔体内,并与第一真空腔体内的第一导电部电连接,以进行蒸发镀膜。待镀膜产品不需要重新出炉和进炉及抽真空过程,实现了产品的连续镀膜。
本实用新型的上述镀膜装置的镀膜方法中,通过控制插板阀以及蒸发镀膜装置的移动可以实现产品的连续镀膜,并且,在第一真空腔体与第二真空腔体隔离的状态下,通过对两个腔体同时进行抽真空处理可以避免第二真空腔体内的气体沿隔板阀的空隙进入第一真空腔体,导致其无法达到镀膜工艺条件的问题,并且,两个腔体都进行抽真空处理后,在两个腔体连通后,可使整个腔室保持在负压条件下,提高了蒸发镀膜效率,且产品稳定性较好。
附图说明
下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例,将有助于理解本实用新型的目的和优点,其中:
图1为本实用新型镀膜装置的一种具体实施方式中第一真空腔体与第二真空腔体隔离状态下的结构示意图;
图2为本实用新型镀膜装置的一种具体实施方式中蒸发镀膜装置移动至第一真空腔体内的结构示意图;
图3为本实用新型镀膜装置的一种具体实施方式中蒸发镀膜装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1、图2所示为本实用新型的镀膜装置的一种具体实施方式,该镀膜装置用于对待镀膜产品进行镀膜处理。所述待镀膜产品的表面为塑料或金属材质,优选为电镀了铬的塑料或金属材质。所述待镀膜产品具体可以为卫浴产品,卫浴产品并无特别的类型限定,具体如水龙头,花洒,水槽等。
具体地,该镀膜装置包括:通过插板阀50进行连通或密封隔离的第一真空腔体10与第二真空腔体20;所述第一真空腔体10内用于容纳待镀膜产品,所述第二真空腔体20内设有蒸发镀膜装置30,所述蒸发镀膜装置30在第一驱动机构40的带动下可移动至第一真空腔体10内;所述第一真空腔体10内设有第一导电部11,所述第一导电部11与供电装置电连接,所述蒸发镀膜装置30上设置第二导电部31,所述蒸发镀膜装置30移动至第一真空腔体10内,其第二导电部31与第一导电部11电连接,以实现对待镀膜产品的蒸发镀膜。
上述镀膜装置中,包括互相可连通或隔离的第一真空腔体10与第二真空腔体20;对待镀膜产品在第一真空腔体10内进行多弧离子镀膜或磁控溅射镀膜后,通过控制初始状态在第二真空腔体20内的蒸发镀膜装置30移动至第一真空腔体10内,并与第一真空腔体10内的第一导电部11电连接,以进行蒸发镀膜。待镀膜产品不需要重新出炉和进炉及抽真空过程,实现了产品的连续镀膜。
具体地,所述第一真空腔体10设置连接抽真空装置的第一抽真空口12,所述第二真空腔体20设置连接抽真空装置的第二抽真空口21。通过第一真空腔体10与所述第二真空腔体20各自设置抽真空接口,可以在两个腔体隔离时对两个空间进行各自抽真空处理,待镀膜产品在进行多弧离子镀膜或磁控溅射镀膜过程中,所述第二真空腔体20也处于负压环境,以便第一真空腔体10与第二真空腔体20连通后处于较为理想的负压状态,能够快速进入蒸发镀膜条件,使镀膜效率较高且产品镀膜质量较好。
具体地,一种可选的实施方式中,所述第二真空腔体20位于所述第一真空腔体10的上侧,所述蒸发镀膜装置30可升降地安装于第二真空腔体20内。其他可替换的实施方式中,所述第二真空腔体20还可以位于第一真空腔体10的左侧或右侧,所述蒸发镀膜装置30可横向移动地安装于第二真空腔体20内。
具体地,一种可选的实施方式中,如图3所示,蒸发镀膜装置30包括至少一个蒸发舟32,所述蒸发舟32用于盛放蒸发镀膜材料,例如疏水镀膜材料、疏油镀膜材料或疏水疏油镀膜材料。更具体地,所述第二导电部31包括两个第二导电支架311,两个第二导电支架311之间设置若干间隔设置的蒸发舟32。第二导电支架311整体呈T形或L形,其沿水平方向延伸的第一支杆311a分别用于与第一导电部11电连接,其沿竖直方向的第二支杆311b互相平行设置,蒸发舟32的两端则分别与平行设置的第二支杆311b连接,两者可采用焊接连接或其他紧固连接的方式进行固定连接。
具体地,一种可选的实施方式中,两个所述第二导电支架311的第一支杆311a之间通过绝缘支撑杆33连接,所述绝缘支撑杆33用于连接所述第一驱动机构40的输出端,所述第一驱动机构40为输出直线力的执行机构。例如,所述第一驱动机构40为气缸或电缸。通过上述结构可以使第二导电支架311与第一驱动机构40绝缘连接,避免位于第二真空腔体20外侧的第一驱动机构40带电导致具有安全隐患的问题。
具体地,一种可选的实施方式中,位于第一真空腔体10内的第一导电部11包括两个间隔设置的第一导电支架111,两个所述第一导电支架111分别与供电装置的正、负极连接,通过设置第一导电支架111可提高蒸发镀膜装置30的电连接稳定性;所述第一导电支架111绝缘连接于所述第一真空腔体10的内壁上,避免第一真空腔体10与第一导电支架111电连接导致具有安全隐患的问题。
具体地,一种可选的实施方式中,所述第一导电支架111为U形支架,所述U形支架包括互相平行设置的第一支臂111a与第二支臂111b,第一支臂111a连接于所述第一真空腔体10的顶壁上,第二支臂111b用于与所述第二导电部31连接,其中,第二支臂111b的长度小于第一支臂111a的长度,第二支臂111b的上表面与第一真空腔体10的顶壁具有设定间距。通过将第一导电支架111设置为U形结构的支架,可以提高该支架的抗压强度,U形支架能够承载较大重量的蒸发镀膜装置30;同时,U形支架还可以增加该第一导电部11与第一真空腔体10顶壁的间距,提高绝缘性能,避免短路。
具体地,一种可选的实施方式中,所述U形支架的第二支臂111b的上表面具有V形槽111c,所述第二导电部31的对应位置具有与之配合的V形凸起311c,两者配合实现导电连接。该设计可增大第一导电部11与蒸发镀膜装置30的第二导电部31的导电接触面积,避免导电时发生打火现象,同时增加了二者接触时的牢固度。
具体地,所述第二真空腔体20沿水平方向的横截面积小于第一真空腔体10的横截面积,所述插板阀50安装于所述第二真空腔体20上,所述插板阀50的阀板51在第二驱动机构60的驱动下直线移动,通过封闭所述第二真空腔体20的横截面以关闭第二真空腔体20与第一真空腔体10之间的连通。其中,第二真空腔体20在于所述插板阀50配合的位置处设置密封槽,所述密封槽内对应插板阀50的阀板51上下两侧分别设置密封片80,以实现插板阀50与第二真空腔体20的密封连接,进一步实现第一真空腔体10与第二真空腔体20的密封隔离。
本实用新型同时提供一种采用上述镀膜装置的镀膜方法,包括如下步骤:
S1.将待镀膜产品置于第一真空腔体10内,将蒸发镀膜材料置于蒸发镀膜装置30上并使蒸发镀膜装置30位于第二真空腔体20内;
具体地,将待镀膜产品置于第一真空腔体10前清洗待镀膜产品,对待镀膜产品的表面进行除油、除蜡和除尘。在一些具体实施方式中,可以采用本领域常规的化学湿法清洗或物理方法来除油、除蜡和除尘。所述待镀膜产品的表面为塑料或金属材质,包括铜合金、锌合金、不锈钢及ABS基材等。
S2.控制插板阀50使第一真空腔体10与第二真空腔体20隔离;对第一真空腔体10与第二真空腔体20分别进行抽真空处理;
通过插板阀50使第一真空腔体10与第二真空腔体20隔离可避免第一真空腔体10在镀颜色膜层时,蒸发镀膜材料提前蒸发导致污染颜色膜层。通过抽真空装置分别对第一真空腔体10和第二真空腔体20抽真空,使第一真空腔体10的真空度达到2.0-5.0×10- 5Torr,第二真空腔体20的真空度达到1.0-4.0×10-2Torr(其中,Torr为压强单位,1Torr=1/760atm)。
S3.对待镀膜产品进行打底膜镀膜处理;
具体地,所述打底膜层的厚度为60-200nm;所述打底层包括铬膜层、钛膜层、锆膜层、钛锆合金膜层、钛硅合金膜层、铬硅合金膜层或氮化物膜层中的任一种或组合。
具体地,可采用阴极电弧离子镀或中频磁控溅射镀所述打底膜层。
其中,可采用多弧离子镀膜技术镀打底膜层,其工艺条件包括:多弧电流为40-85A,负偏压为100-350V,占空比为60%-90%,氩气流量为100-250sccm(sccm为体积流量单位,1sccm=6.0×10-5m3/h),氮气流量0-300sccm,炉温45-180℃,镀膜时间3-8min,靶材为铬靶、钛靶、锆靶、钛锆合金靶、钛硅合金靶或铬硅合金靶,优选为纯度>99.9%的圆弧靶。
还可采用中频磁控溅射技术镀打底膜层,其工艺条件包括:中频电流为5-25A,负偏压为100-350V,占空比为60%-90%,氩气流量为100-250sccm,氮气流量0-150sccm,炉温45-180℃,镀膜时间4-10min,靶材为铬靶、钛靶、锆靶、钛锆合金靶、钛硅合金靶或铬硅合金靶,优选为纯度>99.9%的旋转圆柱靶。
S4.控制插板阀50使第一真空腔体10与第二真空腔体20连通,控制蒸发镀膜装置30移动至第一真空腔体10内,蒸发镀膜装置30与供电装置电连接后,实现对待镀膜产品的蒸发镀膜。
具体地,控制蒸发镀膜装置30移动至第一真空腔体10内后,对第一真空腔体10与第二真空腔体20进行抽真空处理,使第一真空腔体10内的真空度达到2.0-5.0×10-5Torr。
具体地,供电装置的供电电压为0.5~3.0V,供电电流为600~900A,蒸发时间为5~15min。所述蒸发膜层的厚度为10-50nm,所述蒸发膜层可以为疏水膜层,或其它聚合物膜层。
具体地,步骤S3前,对待镀膜产品进行等离子蚀刻处理以达到较佳的清洁和活化表观结构的目的;更具体地,进行所述等离子体蚀刻的工艺条件包括:第一真空腔体10真空度为2.0-5.0×10-5Torr时,通入50-200sccm氩气,离子源功率为300-450W,负偏压为350V,占空比为80%,炉温45-180℃,处理时间为5-15min。
具体地,一种具体实施方式中,步骤S3后,在待镀膜产品的打底膜镀膜层的表面镀颜色膜层。其中,颜色膜层的厚度为200-450nm;所述颜色膜层包括金属铬、金属钛、金属锆、钛锆合金、钛硅合金、铬硅合金的碳化物膜层、氮化物膜层或碳氮化物膜层中的任一种或组合。
具体地,可采用阴极电弧离子镀或中频磁控溅射镀所述颜色膜层。
其中,采用多弧离子镀膜技术镀所述颜色膜层,其工艺条件包括:多弧电流为40-85A,负偏压为50-200V,占空比为30%-80%,氩气流量为100-250sccm,氮气流量为0-300sccm,乙炔流量为0-350sccm,炉温45-180℃,镀膜时间15-45min,靶材为铬靶、钛靶、锆靶、钛锆合金靶、钛硅合金靶或铬硅合金靶,优选为纯度>99.9%的圆弧靶。
还可采用中频磁控溅射技术镀所述颜色膜层,其工艺条件包括:中频电流为5-25A,负偏压为50-200V,占空比为30%-80%,Ar流量为100-250sccm,氮气流量为0-150sccm,乙炔流量为0-200sccm,炉温45-180℃,镀膜时间30-70min,靶材为铬靶、钛靶、锆靶、钛锆合金靶、钛硅合金靶或铬硅合金靶,优选为纯度>99.9%的旋转圆柱靶。
具体地,一种具体实施方式中,在待镀膜产品镀完打底膜层后,在待镀膜产品进行氧气等离子轰击蚀刻。或者,在待镀膜产品镀完打底膜层和颜色膜层后,在待镀膜产品进行氧气等离子轰击蚀刻,通过等离子体对颜色层表面进行物理轰击形成微粗糙结构,增加与蒸发膜层的附着力;同时高活性的氧离子能够与金属膜层表面发生化学反应形成活性基团的亲水表面,达到表面活化的目的。增强颜色膜层与蒸发膜层的结合力,从而提高产品的耐腐蚀、耐磨性能。
优选的,氧气等离子轰击蚀刻的工艺条件包括:真空度为2.0-5.0×10-5Torr,负偏压为300-400V,占空比为70%-90%,氧气流量为100-200sccm,离子源功率为300-450W,等离子蚀刻时间为1-5min,氧气通过离子源装置上的加气模块加入到第一真空腔体10。
通过在颜色膜层表面进行氧气等离子轰击达到增强颜色膜层与蒸发膜层结合力的效果,替代了传统工艺镀二氧化硅膜层作为中间层增强结合力。可以降低二氧化硅膜层对颜色膜层的颜色影响,提高产品颜色的稳定性,同时也节约了靶材材料成本。
以下为采用上述镀膜装置及镀膜方法对待镀膜卫浴产品进行镀膜的具体实施例。
实施例1
在电镀铬的金属材质(铜合金)的卫浴产品本体的表面镀仿金色疏水复合膜层的方法,具体实现步骤如下:
1)清洗待镀膜产品,采用化学湿法对待镀膜产品的产品表面进行除油、除蜡和除尘。
2)将经步骤1)处理后的待镀膜产品进炉,将蒸发镀膜材料放置于蒸发舟32中。将蒸发镀膜装置30整体上升到第二真空腔体20内,通过插板阀50将第一真空腔体10和第二真空腔体20起到相互隔绝的作用。随后,对第一真空腔体10和第二真空腔体20分别进行抽真空,第一真空腔体10的真空度达到3.5×10-5Torr,第二真空腔体20的真空度达到2.5×10- 2Torr。
3)对待镀膜产品进行等离子蚀刻处理,具体工艺条件为:第一真空腔体10真空度达到3.5×10-5Torr时,通入100sccm氩气,离子源功率为400W,负偏压为350V,占空比为80%,炉温150℃,处理时间为10min。
4)在经步骤3)处理的表面镀打底膜层,所述打底膜层为锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述打底膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为55A,负偏压范围为100-350V,占空比为80%,氩气流量为150sccm,炉温150℃,镀膜时间5min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
5)在步骤4)所形成的打底膜层的表面镀颜色膜层,所述颜色膜层为碳氮化锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述颜色膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为80A,负偏压为60V,占空比为30%,氩气流量为130sccm,氮气流量为125sccm,乙炔流量为18sccm,炉温150℃,镀膜时间20min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
6)对产品表面进行氧气等离子轰击蚀刻。
优选的,工艺条件包括:真空度达到3.5×10-5Torr时,负偏压为350V,占空比为80%,氧气流量为120sccm,离子源功率为400W,等离子蚀刻时间为3min。
7)将蒸发镀膜装置30下降到第一真空腔体10内。
8)抽真空,向所述待镀膜产品镀蒸发膜层。
优选地,所述真空镀膜机提供的真空度为3.5×10-5Torr,供电电压为1.4V,供电电流为750A,蒸发时间为9min。所述蒸发膜层为疏水膜层。
实施例2
在电镀铬的塑料材质(ABS)的卫浴产品本体的表面镀仿金色疏水复合膜层的方法,具体实现步骤如下:
1)清洗待镀膜产品,采用化学湿法对待镀膜产品的产品表面进行除油、除蜡和除尘。
2)将经步骤1)处理后的待镀膜产品进炉,将蒸发镀膜材料放置于蒸发舟32中。将蒸发镀膜装置30整体上升到第二真空腔体20内,通过插板阀50将第一真空腔体10和第二真空腔体20起到相互隔绝的作用。随后,对第一真空腔体10和第二真空腔体20分别进行抽真空,第一真空腔体10的真空度达到3.5×10-5Torr,第二真空腔体20的真空度达到2.5×10- 2Torr。
3)对待镀膜产品进行等离子蚀刻处理,具体工艺条件为:第一真空腔体10真空度达到3.5×10-5Torr时,通入100sccm氩气,离子源功率为400W,负偏压为350V,占空比为80%,炉温50℃,处理时间为10min。
4)在经步骤3)处理的表面镀打底膜层,所述打底层为锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述打底膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为50A,负偏压范围为100-350V,占空比为80%,氩气流量为150sccm,炉温50℃,镀膜时间7min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
5)在步骤4)所形成的打底膜层的表面镀颜色膜层,所述颜色膜层为碳氮化锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述颜色膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为65A,负偏压为60V,占空比为30%,氩气流量为130sccm,氮气流量为125sccm,乙炔流量为18sccm,炉温50℃,镀膜时间25min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
6)对产品表面进行氧气等离子轰击蚀刻。
优选的,工艺条件包括:真空度达到3.5×10-5Torr时,负偏压为350V,占空比为80%,氧气流量为120sccm,离子源功率为400W,等离子蚀刻时间为3min。
7)将蒸发镀膜装置30下降到第一真空腔体10内。
8)抽真空,向所述待镀膜产品镀蒸发膜层。
优选地,所述真空镀膜机提供的真空度为3.5×10-5Torr,供电电压为1.4V,供电电流为750A,蒸发时间为9min。所述蒸发膜层为疏水膜层。
实施例3
在电镀铬的金属材质(铜合金)的卫浴产品本体的表面镀枪黑色疏水复合膜层的方法,具体实现步骤如下:
1)清洗待镀膜产品,采用化学湿法对待镀膜产品的产品表面进行除油、除蜡和除尘。
2)将经步骤1)处理后的待镀膜产品进炉,将蒸发镀膜材料放置于蒸发舟32中。将蒸发镀膜装置30整体上升到第二真空腔体20内,通过插板阀50将第一真空腔体10和第二真空腔体20起到相互隔绝的作用。随后,对第一真空腔体10和第二真空腔体20分别进行抽真空,第一真空腔体10的真空度达到3.5×10-5Torr,第二真空腔体20的真空度达到2.5×10- 2Torr。
3)对待镀膜产品进行等离子蚀刻处理,具体工艺条件为:第一真空腔体10真空度达到3.5×10-5Torr时,通入100sccm氩气,离子源功率为400W,负偏压为350V,占空比为80%,炉温150℃,处理时间为10min。
4)在经步骤3)处理的表面镀打底膜层,所述打底层为铬膜层。
采用中频磁控溅射技术镀所述打底膜层,优选的,工艺条件包括:中频电流为15A,负偏压为100-350V,占空比为80%,氩气流量为150sccm,炉温150℃,镀膜时间7min,靶材优选为纯度>99.9%的旋转圆柱铬靶。
5)在步骤4)所形成的打底膜层的表面镀颜色膜层,所述颜色膜层为碳化铬膜层。
采用中频磁控溅射技术镀所述颜色膜层,优选的,工艺条件包括:中频电流为20A,负偏压为100V,占空比为80%,Ar流量为130sccm,乙炔流量为60sccm,炉温150℃,镀膜时间45min,靶材优选为纯度>99.9%的旋转圆柱铬靶。
6)对产品表面进行氧气等离子轰击蚀刻。
优选的,工艺条件包括:真空度达到3.5×10-5Torr时,负偏压为350V,占空比为80%,氧气流量为120sccm,离子源功率为400W,等离子蚀刻时间为3min。
7)将蒸发镀膜装置30下降到第一真空腔体10内。
8)抽真空,向所述待镀膜产品镀蒸发膜层。
优选地,所述真空镀膜机提供的真空度为3.5×10-5Torr,供电电压为1.4V,供电电流为750A,蒸发时间为9min。所述蒸发膜层为疏水膜层。
对比例1
在电镀铬的金属材质(铜合金)的卫浴产品本体的表面镀仿金色疏水复合膜层的方法,具体实现步骤如下:
1)清洗待镀膜产品,采用化学湿法对待镀膜产品的产品表面进行除油、除蜡和除尘。
2)将经步骤1)处理后的待镀膜产品进炉,将蒸发镀膜材料放置于蒸发舟32中。将蒸发镀膜装置30整体上升到第二真空腔体20内,通过插板阀50将第一真空腔体10和第二真空腔体20起到相互隔绝的作用。随后,对第一真空腔体10和第二真空腔体20分别进行抽真空,第一真空腔体10的真空度达到3.5×10-5Torr,第二真空腔体20的真空度达到2.5×10- 2Torr。
3)对待镀膜产品进行等离子蚀刻处理,具体工艺条件为:第一真空腔体10真空度达到3.5×10-5Torr时,通入100sccm氩气,离子源功率为400W,负偏压为350V,占空比为80%,炉温150℃,处理时间为10min。
4)在经步骤3)处理的表面镀打底膜层,所述打底层为锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述打底膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为55A,负偏压范围为350-100V,占空比为80%,氩气流量为150sccm,炉温150℃,镀膜时间5min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
5)在步骤4)所形成的打底膜层的表面镀颜色膜层,所述颜色膜层为碳氮化锆膜层。
采用多弧离子镀膜技术镀所述颜色膜层,优选的,工艺条件包括:多弧电流为80A,负偏压为60V,占空比为30%,氩气流量为130sccm,氮气流量为125sccm,乙炔流量为18sccm,炉温150℃,镀膜时间20min,靶材优选为纯度>99.9%的圆弧锆靶。
6)将蒸发镀膜装置30下降到第一真空腔体10内。
7)抽真空,向所述待镀膜产品镀蒸发膜层。
优选地,所述真空镀膜机提供的真空度为3.5×10-5Torr,供电电压为1.4V,供电电流为750A,蒸发时间为9min。所述蒸发膜层为疏水膜层。
对各实施例和对比例的镀膜器件进行初始疏水性能及信赖性性能进行检测,结果如下表1所示:
表1
由表1可见,采用本实用新型的镀膜装置及镀膜方法制备的PVD疏水复合膜层性能优异,初始疏水角≥110°。耐酸性盐雾测试达到96h以上,依然能满足标准要求,疏水角≥100°,且远优于标准(ASTM G85 Annex A1)所要求的24h耐腐蚀性。在水浸泡测试中,在150°F的水中浸泡48h后,不会出现变色、开裂、气泡和绿色缓蚀等现象,外观稳定,疏水角≥100°。依据耐擦拭测试结果可知,本实用新型的PVD疏水复合膜层具有非常优异的耐磨损性能,2500次循环后疏水角≥100°。通过对比实施例1与对比例1的性能可知,本实用新型在完成颜色膜层之后,采用了氧气等离子轰击表面,从而增强颜色膜层与蒸发膜层结合力的效果,能够极大的提PVD疏水复合膜层整体的耐盐雾、耐水浸泡抗腐蚀、耐摩擦性能。
综上可知,本实用新型方法所形成的PVD疏水复合膜层性能优异,在酸性盐雾、水浸泡、耐摩擦测试后,仍能保持较好的疏水性能。同时,本实用新型方法优化了传统生产工艺,通过设计可升降蒸发镀膜装置30,在完成多弧离子镀膜或磁控溅射镀膜后连续进行蒸发镀膜,从而提高了生产效率、降低生产成本。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种镀膜装置,其特征在于,包括:
通过插板阀(50)进行连通或密封隔离的第一真空腔体(10)与第二真空腔体(20);
所述第一真空腔体(10)内用于容纳待镀膜产品;所述第一真空腔体(10)内设有第一导电部(11),所述第一导电部(11)与供电装置电连接;
所述第二真空腔体(20)内设有蒸发镀膜装置(30),所述蒸发镀膜装置(30)上设置第二导电部(31),所述蒸发镀膜装置(30)在第一驱动机构(40)的带动下可移动至第一真空腔体(10)内,所述蒸发镀膜装置(30)的第二导电部(31)与第一导电部(11)电连接,以实现蒸发镀膜。
2.根据权利要求1所述的一种镀膜装置,其特征在于,蒸发镀膜装置(30)包括至少一个蒸发舟(32),所述蒸发舟(32)用于盛放蒸发镀膜材料。
3.根据权利要求1所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述第一导电部(11)包括两个间隔设置的第一导电支架(111),所述第一导电支架(111)绝缘连接于所述第一真空腔体(10)的内壁上,两个所述第一导电支架(111)分别与供电装置的正、负极连接。
4.根据权利要求3所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述第一导电支架(111)为U形支架,所述U形支架的第一支臂(111a)连接于所述第一真空腔体(10)的顶壁上,U形支架的第二支臂(111b)用于与所述第二导电部(31)连接。
5.根据权利要求4所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述U形支架的第二支臂(111b)的上表面具有V形槽(111c),所述第二导电部(31)的对应位置具有与之配合的V形凸起(311c),两者配合实现导电连接。
6.根据权利要求1所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述第二导电部(31)包括两个第二导电支架(311),两个第二导电支架(311)之间设置蒸发舟(32)。
7.根据权利要求1所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述第一真空腔体(10)设置第一抽真空口(12),所述第二真空腔体(20)设置第二抽真空口(21)。
8.根据权利要求1所述的一种镀膜装置,其特征在于,所述插板阀(50)安装于所述第二真空腔体(20)上,所述插板阀(50)的阀板在第二驱动机构(60)的驱动下直线移动以打开或关闭第二真空腔体(20)与第一真空腔体(10)的连通口。
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