CN220144742U - 一种均匀冷却靶材的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种均匀冷却靶材的冷却装置，属于靶材冷却装置技术领域，包括第一冷却组件和第二冷却组件，所述第一冷却组件与第二冷却组件围设形成浇铸腔，所述第一冷却组件的底部安装有支撑件，所述支撑件的底部安装有底板，所述第一冷却组件中开设有位于浇铸腔底部的第一空腔，所述第二空腔与第一空腔接通，所述第一冷却组件上安装有进水管，所述第二冷却组件上安装有出水管，所述浇铸腔和底板上安装有用于方便将浇铸腔内高温金属熔体冷却凝固成的靶材取出的脱模组件。本实用新型解决了现有的靶材冷却装置中冷却介质对金属熔体的冷却速度越来越慢，冷却时间较长，同时该装置无法快速将靶材从浇铸腔中取出，使用不方便，实用性低的问题。

Description

一种均匀冷却靶材的冷却装置

技术领域

本实用新型属于靶材冷却装置技术领域，具体涉及一种均匀冷却靶材的冷却装置。

背景技术

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。在溅射靶材生产过程中会发出大量的热量，对浇铸的靶材进行冷却使其成型，以备后续的使用。

现有技术CN218089769U公开一种靶材冷却装置，包括冷却组件，所述冷却组件包括第一冷却组件和第二冷却组件，所述第二冷却组件设有贯穿其上端和下端的腔体，所述第一冷却组件连接于所述第二冷却组件的下端，且所述第一冷却组件与所述第二冷却组件围设形成底部密封、上端开口的浇铸腔；其中，所述第一冷却组件内设有设于所述浇铸腔底部的第一中空腔体，所述第一冷却组件设有与所述第一中空腔体相连通的第一冷却介质入口和第一冷却介质出口；所述第二冷却组件内设有围绕所述浇铸腔设置的第二中空腔体，所述第二冷却组件设有与所述第二中空腔体相连通的第二冷却介质入口和第二冷却介质出口。

当高温金属熔体被浇铸到浇铸腔中，该装置通过向第一中空腔体、第二中空腔体中均通入冷却介质，从而对金属熔体的底部、侧部进行冷却，但是该装置的第一中空腔体、第二中空腔体中通入冷却介质后，冷却介质吸收高温金属熔体的热量导致冷却介质的温度升高，使得冷却介质对金属熔体的冷却速度越来越慢，冷却时间较长，同时，当高温金属熔体在浇铸腔中冷却凝固成靶材后，由于浇铸腔底部密封、上端开口，该装置无法快速将靶材从浇铸腔中取出，使用不方便，实用性低。

发明内容

本实用新型提供了一种均匀冷却靶材的冷却装置，其目的在于解决现有的靶材冷却装置中冷却介质吸收高温金属熔体的热量导致冷却介质温度升高，使得冷却介质对金属熔体的冷却速度越来越慢，冷却时间较长，同时，当高温金属熔体在浇铸腔中冷却凝固成靶材后，该装置无法快速将靶材从浇铸腔中取出，使用不方便，实用性低的问题。

本实用新型实施例提供了一种均匀冷却靶材的冷却装置，包括第一冷却组件和第二冷却组件，所述第一冷却组件固定连接于第二冷却组件的下端，所述第一冷却组件与第二冷却组件围设形成上端开口、底部边缘密封的浇铸腔，所述第一冷却组件的底部安装有支撑件，所述支撑件的底部安装有底板，所述第一冷却组件中开设有位于浇铸腔底部的第一空腔，所述第二冷却组件中开设有围绕浇铸腔设置的第二空腔，所述第二空腔与第一空腔接通，所述第一冷却组件上安装有进水管，所述进水管的一端与第一空腔接通，所述第二冷却组件上安装有出水管，所述出水管的一端与第二空腔接通，所述进水管的另一端与出水管的另一端通过循环冷却组件相连，所述浇铸腔和底板上安装有用于方便将浇铸腔内高温金属熔体冷却凝固成的靶材取出的脱模组件。

进一步地，所述出水管一端的端口与第二空腔的顶壁齐平。

通过采用上述技术方案，确保第一空腔和第二空腔内的冷却液充分流动，有利于对高温金属熔体均匀冷却。

进一步地，所述循环冷却组件包括设置在支撑件一侧的冷却箱和固定安装在所述冷却箱内的制冷机，所述冷却箱的底部与底板固定连接，所述冷却箱的侧壁上安装有水泵，所述水泵的出水端与进水管的另一端接通，所述水泵的吸水端接通有吸水管，所述吸水管另一端的端口和出水管另一端的端口均密封并延伸至冷却箱的内部，所述吸水管和出水管之间通过若干个均匀设置的冷却管接通，所述第一空腔、第二空腔、进水管、出水管、吸水管和冷却管中注满有冷却液，所述冷却管上套设有螺旋管，所述吸水管上安设有进气管，所述进气管与制冷机的冷气输出端接通，所述出水管上安设有出气管，所述出气管上开设有出气孔，所述螺旋管的两头分别与进气管和出气管接通。

通过采用上述技术方案，当需要对浇铸到浇铸腔中的高温金属熔体进行冷却时，启动水泵和制冷机，水泵带动第一空腔、第二空腔、进水管、出水管、吸水管和冷却管中的冷却液循环流动，冷却液吸收高温金属熔体的热量，从而对高温金属熔体进行均匀冷却，此时冷却液温度上升，制冷机工作输出的冷气进入进气管，再流入螺旋管，螺旋管内的冷气对经过冷却管的冷却液进行降温，最终从出气孔排出，随着水泵和制冷机的持续工作，降温后的冷却液再次进入第一空腔和第二空腔对高温金属熔体进行均匀冷却，并按照上述过程循环往复，实现对高温金属熔体的快速、均匀冷却。

进一步地，所述冷却箱左右两侧壁对应制冷机处开设有若干个散热孔。

通过采用上述技术方案，实现对制冷机通风散热，防止制冷机损坏。

进一步地，所述浇铸腔的底壁面上均匀开设有若干个第一通孔，所述第一通孔与第一空腔对应处安装有适配的密封套，所述支撑件与第一通孔对应处开设有若干个第二通孔。

通过采用上述技术方案，实现滑动杆的稳定活动，同时密封套的设置有效防止第一空腔内冷却液发生渗漏。

进一步地，所述脱模组件包括若干个滑动安装在所述第一通孔和密封套内的滑动杆和固定安装在底板上的电动推杆，所述滑动杆的外周面与第一通孔和密封套的内周面接触，且所述滑动杆的上端面与浇铸腔的底壁面齐平，所述滑动杆的底端穿过第二通孔并固定连接有滑动板，所述电动推杆输出端的上端面与滑动板下端面的中心位置固定连接。

通过采用上述技术方案，高温金属熔体冷却凝固成靶材后，当需要将靶材从浇铸腔内取出时，启动电动推杆，电动推杆的输出端带动滑动板和滑动杆上移，进而带动靶材上移，靶材的底端上移至浇铸腔的上端时便可取下靶材，实现靶材从浇铸腔中快速取出，使用方便，实用性高。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过设置循环冷却组件，当需要对浇铸到浇铸腔中的高温金属熔体进行冷却时，启动水泵和制冷机，水泵带动第一空腔、第二空腔、进水管、出水管、吸水管和冷却管中的冷却液循环流动，冷却液吸收高温金属熔体的热量，从而对高温金属熔体进行均匀冷却，此时冷却液温度上升，制冷机工作输出的冷气进入进气管，再流入螺旋管，螺旋管内的冷气对经过冷却管的冷却液进行降温，最终从出气孔排出，随着水泵和制冷机的持续工作，降温后的冷却液再次进入第一空腔和第二空腔对高温金属熔体进行均匀冷却，并按照上述过程循环往复，实现对高温金属熔体的快速、均匀冷却。

2、本实用新型通过设置脱模组件，高温金属熔体冷却凝固成靶材后，当需要将靶材从浇铸腔内取出时，启动电动推杆，电动推杆的输出端带动滑动板和滑动杆上移，进而带动靶材上移，靶材的底端上移至浇铸腔的上端时便可取下靶材，实现靶材从浇铸腔中快速取出，使用方便，实用性高。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例第一冷却组件、第二冷却组件、支撑件和滑动杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的图1中A的放大结构示意图；

附图标记：1、第一冷却组件；2、第二冷却组件；3、浇铸腔；4、支撑件；5、第一空腔；6、第二空腔；7、进水管；8、出水管；9、循环冷却组件；10、脱模组件；11、底板；101、第一通孔；102、密封套；401、第二通孔；901、冷却箱；902、制冷机；903、水泵；904、吸水管；905、冷却管；906、进气管；908、出气管；909、出气孔；910、螺旋管；911、散热孔；1001、滑动杆；1002、电动推杆；1003、滑动板。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

参照图1-4，本实用新型实施例提出一种均匀冷却靶材的冷却装置，包括第一冷却组件1和第二冷却组件2，第一冷却组件1固定连接于第二冷却组件2的下端，第一冷却组件1与第二冷却组件2围设形成上端开口、底部边缘密封的浇铸腔3，第一冷却组件1的底部安装有支撑件4，支撑件4的底部安装有底板11，第一冷却组件1中开设有位于浇铸腔3底部的第一空腔5，第二冷却组件2中开设有围绕浇铸腔3设置的第二空腔6，第二空腔6与第一空腔5接通，第一冷却组件1上安装有进水管7，进水管7的一端与第一空腔5接通，第二冷却组件2上安装有出水管8，出水管8的一端与第二空腔6接通，出水管8一端的端口与第二空腔6的顶壁齐平，确保第一空腔5和第二空腔6内的冷却液充分流动，有利于对高温金属熔体均匀冷却。

参照图1-2，进水管7的另一端与出水管8的另一端通过循环冷却组件9相连，循环冷却组件9包括设置在支撑件4一侧的冷却箱901和固定安装在冷却箱901内的制冷机902，冷却箱901的底部与底板11固定连接，冷却箱901的侧壁上安装有水泵903，水泵903的出水端与进水管7的另一端接通，水泵903的吸水端接通有吸水管904，吸水管904另一端的端口和出水管8另一端的端口均密封并延伸至冷却箱901的内部，吸水管904和出水管8之间通过若干个均匀设置的冷却管905接通，第一空腔5、第二空腔6、进水管7、出水管8、吸水管904和冷却管905中注满有冷却液，冷却管905上套设有螺旋管910，吸水管904上安设有进气管906，进气管906与制冷机902的冷气输出端接通，出水管8上安设有出气管908，出气管908上开设有出气孔909，螺旋管910的两头分别与进气管906和出气管908接通，当需要对浇铸到浇铸腔3中的高温金属熔体进行冷却时，启动水泵903和制冷机902，水泵903带动第一空腔5、第二空腔6、进水管7、出水管8、吸水管904和冷却管905中的冷却液循环流动，冷却液吸收高温金属熔体的热量，从而对高温金属熔体进行均匀冷却，此时冷却液温度上升，制冷机902工作输出的冷气进入进气管906，再流入螺旋管910，螺旋管910内的冷气对经过冷却管905的冷却液进行降温，最终从出气孔909排出，随着水泵903和制冷机902的持续工作，降温后的冷却液再次进入第一空腔5和第二空腔6对高温金属熔体进行均匀冷却，并按照上述过程循环往复，实现对高温金属熔体的快速、均匀冷却，冷却箱901左右两侧壁对应制冷机902处开设有若干个散热孔911，实现对制冷机902通风散热，防止制冷机902损坏。

参照图1-4，浇铸腔3和底板11上安装有用于方便将浇铸腔3内高温金属熔体冷却凝固成的靶材取出的脱模组件10，浇铸腔3的底壁面上均匀开设有若干个第一通孔101，第一通孔101与第一空腔5对应处安装有适配的密封套102，支撑件4与第一通孔101对应处开设有若干个第二通孔401，实现滑动杆1001的稳定活动，同时密封套102的设置有效防止第一空腔5内冷却液发生渗漏，脱模组件10包括若干个滑动安装在第一通孔101和密封套102内的滑动杆1001和固定安装在底板11上的电动推杆1002，滑动杆1001的外周面与第一通孔101和密封套102的内周面接触，且滑动杆1001的上端面与浇铸腔3的底壁面齐平，滑动杆1001的底端穿过第二通孔401并固定连接有滑动板1003，电动推杆1002输出端的上端面与滑动板1003下端面的中心位置固定连接，高温金属熔体冷却凝固成靶材后，当需要将靶材从浇铸腔3内取出时，启动电动推杆1002，电动推杆1002的输出端带动滑动板1003和滑动杆1001上移，进而带动靶材上移，靶材的底端上移至浇铸腔3的上端时便可取下靶材，实现靶材从浇铸腔3中快速取出，使用方便，实用性高。

实施方式具体为：使用时，将装置放置于指定位置，当需要对浇铸到浇铸腔3中的高温金属熔体进行冷却时，启动水泵903和制冷机902，水泵903带动第一空腔5、第二空腔6、进水管7、出水管8、吸水管904和冷却管905中的冷却液循环流动，冷却液吸收高温金属熔体的热量，从而对高温金属熔体进行均匀冷却，此时冷却液温度上升，制冷机902工作输出的冷气进入进气管906，再流入螺旋管910，螺旋管910内的冷气对经过冷却管905的冷却液进行降温，最终从出气孔909排出，随着水泵903和制冷机902的持续工作，降温后的冷却液再次进入第一空腔5和第二空腔6对高温金属熔体进行均匀冷却，并按照上述过程循环往复，实现对高温金属熔体的快速、均匀冷却；

高温金属熔体冷却凝固成靶材后，当需要将靶材从浇铸腔3内取出时，启动电动推杆1002，电动推杆1002的输出端带动滑动板1003和滑动杆1001上移，进而带动靶材上移，靶材的底端上移至浇铸腔3的上端时便可取下靶材，实现靶材从浇铸腔3中快速取出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于，包括第一冷却组件(1)和第二冷却组件(2)，所述第一冷却组件(1)固定连接于第二冷却组件(2)的下端，所述第一冷却组件(1)与第二冷却组件(2)围设形成上端开口、底部边缘密封的浇铸腔(3)，所述第一冷却组件(1)的底部安装有支撑件(4)，所述支撑件(4)的底部安装有底板(11)，所述第一冷却组件(1)中开设有位于浇铸腔(3)底部的第一空腔(5)，所述第二冷却组件(2)中开设有围绕浇铸腔(3)设置的第二空腔(6)，所述第二空腔(6)与第一空腔(5)接通，所述第一冷却组件(1)上安装有进水管(7)，所述进水管(7)的一端与第一空腔(5)接通，所述第二冷却组件(2)上安装有出水管(8)，所述出水管(8)的一端与第二空腔(6)接通，所述进水管(7)的另一端与出水管(8)的另一端通过循环冷却组件(9)相连，所述浇铸腔(3)和底板(11)上安装有用于方便将浇铸腔(3)内高温金属熔体冷却凝固成的靶材取出的脱模组件(10)。

2.根据权利要求1所述的一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于：所述出水管(8)一端的端口与第二空腔(6)的顶壁齐平。

3.根据权利要求2所述的一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于：所述循环冷却组件(9)包括设置在支撑件(4)一侧的冷却箱(901)和固定安装在所述冷却箱(901)内的制冷机(902)，所述冷却箱(901)的底部与底板(11)固定连接，所述冷却箱(901)的侧壁上安装有水泵(903)，所述水泵(903)的出水端与进水管(7)的另一端接通，所述水泵(903)的吸水端接通有吸水管(904)，所述吸水管(904)另一端的端口和出水管(8)另一端的端口均密封并延伸至冷却箱(901)的内部，所述吸水管(904)和出水管(8)之间通过若干个均匀设置的冷却管(905)接通，所述第一空腔(5)、第二空腔(6)、进水管(7)、出水管(8)、吸水管(904)和冷却管(905)中注满有冷却液，所述冷却管(905)上套设有螺旋管(910)，所述吸水管(904)上安设有进气管(906)，所述进气管(906)与制冷机(902)的冷气输出端接通，所述出水管(8)上安设有出气管(908)，所述出气管(908)上开设有出气孔(909)，所述螺旋管(910)的两头分别与进气管(906)和出气管(908)接通。

4.根据权利要求3所述的一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于：所述冷却箱(901)左右两侧壁对应制冷机(902)处开设有若干个散热孔(911)。

5.根据权利要求1所述的一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于：所述浇铸腔(3)的底壁面上均匀开设有若干个第一通孔(101)，所述第一通孔(101)与第一空腔(5)对应处安装有适配的密封套(102)，所述支撑件(4)与第一通孔(101)对应处开设有若干个第二通孔(401)。

6.根据权利要求5所述的一种均匀冷却靶材的冷却装置，其特征在于：所述脱模组件(10)包括若干个滑动安装在所述第一通孔(101)和密封套(102)内的滑动杆(1001)和固定安装在底板(11)上的电动推杆(1002)，所述滑动杆(1001)的外周面与第一通孔(101)和密封套(102)的内周面接触，且所述滑动杆(1001)的上端面与浇铸腔(3)的底壁面齐平，所述滑动杆(1001)的底端穿过第二通孔(401)并固定连接有滑动板(1003)，所述电动推杆(1002)输出端的上端面与滑动板(1003)下端面的中心位置固定连接。