CN221192339U - 一种钛合金粉末氮化镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属镀覆技术领域，且公开了一种钛合金粉末氮化镀膜装置，该钛合金粉末氮化镀膜装置包括工作台，所述工作台中设置有镀膜套筒，镀膜套筒内设置有靶材，靶材为环状且其内周中部向靠近其中心的方向凸起，靶材能够沿其轴线移动且绕其轴线转动。该钛合金粉末氮化镀膜装置，通过吹料管向靶材的加热腔内送入高温的钛合金粉末，使得钛合金粉末在加热腔内被进一步的加热成熔融状态，并通过激发窗逐渐向外渗出，呈熔融状态的钛合金粉末更容易被加热而产生游离的钛合金离子，从而能够提高单位时间内激发形成的钛合金离子的量，使得靶材对刀具的镀膜效率进一步的提高。

Description

一种钛合金粉末氮化镀膜装置

技术领域

本实用新型涉及金属镀覆技术领域，具体为一种钛合金粉末氮化镀膜装置。

背景技术

在机床刀具（例如铣刀、钻刀等）的生产加工过程中，为提高刀具的表面硬度、耐高温以及耐腐蚀的性质，需要在刀具的表面镀覆上一层钛合金金属保护膜。

为将钛合金粉末镀覆在刀具的表面上，现有技术多是将刀具放置在真空环境内，对靶材通正电，对刀具通负电，被加热后的靶材（钛合金）表面材料逐渐被激发形成带正电的金属离子，带正电的金属离子游离在真空环境后，逐渐被带负电的刀具吸引而镀覆在刀具的表面，但是这种方法不易使得金属离子均匀的镀覆在刀具的表面。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钛合金粉末氮化镀膜装置，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钛合金粉末氮化镀膜装置包括工作台，所述工作台中设置有镀膜套筒，镀膜套筒内设置有靶材，靶材为环状且其内周中部向靠近其中心的方向凸起，靶材能够沿其轴线移动且绕其轴线转动；

所述镀膜套筒的下部设置有夹具，夹具上连接有刀具，刀具位于镀膜套筒所包围形成的区域内。

进一步的，所述夹具的外部连接有冷却器，所述镀膜套筒的下部且位于冷却器的下方螺纹连接有螺纹旋盖。

进一步的，所述镀膜套筒的上部固定连接有上环盖，镀膜套筒的下部固定连接有下环盖。

进一步的，所述上环盖中转动设置有上转动环，所述下环盖中转动设置有下转动环，上转动环和下转动环同心，上转动环的下端等间距设置有多个上伸缩杆，上伸缩杆远离上转动环的一端固定连接有上连接环，下转动环的上端等间距设置有多个下伸缩杆，下伸缩杆远离下转动环的一端固定连接有下连接环，下连接环固定连接在靶材的下端，上连接环固定连接在靶材的上端。

进一步的，所述靶材的内部开设有加热腔，加热腔的端口处设置有激发窗，加热腔远离激发窗的一端固定连接有吹料管，吹料管用于向加热腔内加入钛合金粉末。

进一步的，所述上环盖的中心固定连接有中心环盖，中心环盖的中心固定连接有粉末存储罐，吹料管远离加热腔的一端固定连接有下环板，下环板转动设置在粉末存储罐的底部，粉末存储罐内固定连接有多孔连接环，粉末存储罐的上部拆卸连接有上环板，上环板上固定设置有充气泵，充气泵用于向粉末存储罐内鼓入高温空气以使得钛合金粉末进入到吹料管。

进一步的，所述上转动环的周向开设有带槽，带槽内传动连接有皮带，上环盖上设置有电机，电机的输出端连接有带轮，带轮与皮带传动连接。

进一步的，所述镀膜套筒上设置有氮气填充管。

进一步的，所述镀膜套筒的外部设置有工作台，工作台的上端铰接有密封盖板，密封盖板上设置有显示屏和操作器。

进一步，所述工作台的底部以工作台长度方向的中心线为对称轴对称设置有脚墩。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种钛合金粉末氮化镀膜装置，具备以下有益效果：

1、该钛合金粉末氮化镀膜装置，通过使得靶材为环形，能够将刀具包围在其所在的环形区域内，从靶材上分离的钛合金离子能够快速的移动到刀具上，镀覆在刀具的表面，通过使得靶材绕其轴线周向转动，能够使得钛合金离子均匀的镀覆到刀具的一周，通过使得靶材的内周中部向靠近其中心的方向凸起，这样能够在靶材转动的过程中使得靶材上的钛合金离子集中镀覆在与其最近的位置，通过使得靶材还能够沿其轴线，可以实现分段式对刀具进行镀覆，使得靶材对刀具周向以及其轴向各处镀覆均更加均匀，从而提高刀具的成膜质量，提高刀具的使用寿命。

2、该钛合金粉末氮化镀膜装置，通过吹料管向靶材的加热腔内送入高温的钛合金粉末，使得钛合金粉末在加热腔内被进一步的加热成熔融状态，并通过激发窗逐渐向外渗出，呈熔融状态的钛合金粉末更容易被加热而产生游离的钛合金离子，从而能够提高单位时间内激发形成的钛合金离子的量，使得靶材对刀具的镀膜效率进一步的提高。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型侧视图示意图；

图3为本实用新型中上环盖示意图；

图4为本实用新型中镀膜套筒示意图；

图5为图4中俯视图示意图；

图6为图5中A-A剖视图示意图；

图7为图6中B处结构放大图示意图；

图8为本实用新型中靶材位置示意图。

图中：100、工作台；110、显示屏；120、脚墩；130、操作器；200、镀膜套筒；210、螺纹旋盖；221、上环盖；222、下环盖；230、中心环盖；241、上伸缩杆；242、下伸缩杆；250、上连接环；260、靶材；261、激发窗；270、下连接环；280、上转动环；281、带槽；290、下转动环；300、刀具；400、夹具；500、冷却器；600、氮气填充管；700、皮带；810、下环板；811、吹料管；820、粉末存储罐；821、多孔连接环；830、上环板；831、充气泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例

请参阅图1-图8，一种钛合金粉末氮化镀膜装置，包括工作台100，工作台100中设置有镀膜套筒200，镀膜套筒200内设置有靶材260，靶材260为环状且其内周中部向靠近其中心的方向凸起，靶材260能够沿其轴线移动且绕其轴线转动，镀膜套筒200的下部设置有夹具400，夹具400上连接有刀具300，刀具300位于镀膜套筒200所包围形成的区域内，夹具400的外部连接有冷却器500，镀膜套筒200的下部且位于冷却器500的下方螺纹连接有螺纹旋盖210。

还要补充的是，镀膜套筒200内还需设置有电源装置，用来对刀具300以及靶材260通电，从而对靶材260进行加热，使得靶材260表面的钛合金离子能够在高温状态下被激发而从靶材260上脱离，从而使得钛合金离子游离在镀膜套筒200内部。

还要补充的是，本镀膜前，还需将镀膜套筒200内部的空气完全排出，因此需要在镀膜套筒200上设置氮气填充管600，用于向其内部填充氮气，在镀膜套筒200的下方还应设置有排气阀，以使得空气能够从排气阀向外排出，在空气完全排出后，关闭排气阀以及氮气填充管600即可，此时镀膜套筒200内部为密闭环境且其中仅充有氮气。

本实施例的具体使用方式与作用：

使用时，工作人员先将螺纹旋盖210从镀膜套筒200的上部旋下，然后将其内部的夹具400以及冷却器500取出，再将刀具300安装在夹具400上，接着将夹具400以及冷却器500依次安装进镀膜套筒200内部，再将螺纹旋盖210旋装在镀膜套筒200的下部；接下来先通过氮气填充管600向镀膜套筒200内部填充氮气，将镀膜套筒200内部的空气完全排出，制造出充满氮气的惰性反应环境，然后对靶材260通电以及刀具300进行通电，使得刀具300的电位高于靶材260的电位，这样能够使得从靶材260脱离的钛合金离子能够被吸引而镀覆在刀具300的表面，因为靶材260为环状，所以靶材260能够将刀具300包围在其所在的环形区域内，从靶材260上分离的钛合金离子能够快速的移动到刀具300上，镀覆在刀具300的表面，通过使得靶材260绕其轴线周向转动，能够使得钛合金离子均匀的镀覆到刀具300的一周，通过使得靶材260的内周中部向靠近其中心的方向凸起，这样能够在靶材260转动的过程中使得靶材260上的钛合金离子集中镀覆在与其最近的位置，然后通过使得靶材260还能够沿其轴线，便可以实现分段式对刀具300进行镀覆，使得靶材260对刀具300周向以及其轴向各处镀覆均更加均匀，从而提高刀具300的成膜质量，提高刀具300的使用寿命。

进一步的，如图6所示，镀膜套筒200的上部固定连接有上环盖221，镀膜套筒200的下部固定连接有下环盖222，上环盖221中转动设置有上转动环280，下环盖222中转动设置有下转动环290，上转动环280和下转动环290同心，上转动环280的下端等间距设置有多个上伸缩杆241，上伸缩杆241远离上转动环280的一端固定连接有上连接环250，下转动环290的上端等间距设置有多个下伸缩杆242，下伸缩杆242远离下转动环290的一端固定连接有下连接环270，下连接环270固定连接在靶材260的下端，上连接环250固定连接在靶材260的上端；

如图6所示，为实现靶材260沿其轴线方向的移动，所以在设置了多个上伸缩杆241以及下伸缩杆242，当需要靶材260向上移动时，使得上伸缩杆241收缩，下伸缩杆242伸出，需要靶材260向下移动时，使得下伸缩杆242收缩，上伸缩杆241伸出。

进一步的，如图6和图7所示，上转动环280的周向开设有带槽281，带槽281内传动连接有皮带700，上环盖221上设置有电机，电机的输出端连接有带轮，带轮与皮带700传动连接。

为实现靶材260绕其轴线转动，所以在上转动环280的周向上开设了带槽281，需要靶材260转动时，启动电机，使得电机的输出轴带动带轮转动，带轮通过皮带700带动上转动环280转动，上转动环280通过上伸缩杆241带动上连接环250转动，上连接环250带动靶材260转动，从而实现靶材260绕其轴线的转动。

如图6、图7和图8所示，靶材260的内部开设有加热腔，加热腔的端口处设置有激发窗261，加热腔远离激发窗261的一端固定连接有吹料管811，吹料管811用于向加热腔内加入钛合金粉末；

为了进一步的提高镀膜效率，在靶材260对刀具300进行镀膜时，通过吹料管811向靶材260的加热腔内送入高温的钛合金粉末，钛合金粉末在加热腔内被进一步的加热成熔融状态，并通过激发窗261逐渐向外渗出，呈熔融状态的钛合金粉末更容易被加热而产生游离的钛合金离子，从而能够提高单位时间内激发形成的钛合金离子的量，使得靶材260对刀具300的镀膜效率进一步的提高。

上环盖221的中心固定连接有中心环盖230，中心环盖230的中心固定连接有粉末存储罐820，吹料管811远离加热腔的一端固定连接有下环板810，下环板810转动设置在粉末存储罐820的底部，粉末存储罐820内固定连接有多孔连接环821，粉末存储罐820的上部拆卸连接有上环板830，上环板830上固定设置有充气泵831，充气泵831用于向粉末存储罐820内鼓入高温空气以使得钛合金粉末进入到吹料管811，。

本实施例的具体使用方式与作用：粉末存储罐820用于存储钛合金粉末，吹料管811用于向粉末存储罐820内部鼓入高温空气，一方面用于对钛合金粉末进行加热，使得温度变高，从而在钛合金粉末进入到靶材260内部后，进一步的加热后，便能形成熔融状的钛合金，另一方面还能促进钛合金粉末进入到吹料管811内并驱动钛合金粉末向激发窗261的方向移动。

进一步的，如图1和图2所示，镀膜套筒200的外部设置有工作台100，工作台100的上端铰接有密封盖板，密封盖板上设置有显示屏110和操作器130。

密封盖板用于对镀膜套筒200的上端进行密封，避免镀膜过程中空气进入到镀膜套筒200内部，操作器130连接镀膜套筒200内部的各个电子元器件，从而对其内部的各个电子元器件发出控制指令，控制其工作，显示屏110用于显示各个电子元器件的运行状态以及镀膜套筒200的内部温度等参数，该部分为现有技术，不再过多赘述。

进一步的，工作台100的底部以工作台100长度方向的中心线为对称轴对称设置有脚墩120，脚墩120用于对工作台100进行支撑，使其更加稳固。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钛合金粉末氮化镀膜装置，包括工作台（100），其特征在于：所述工作台（100）中设置有镀膜套筒（200），镀膜套筒（200）内设置有靶材（260），靶材（260）为环状且其内周中部向靠近其中心的方向凸起，靶材（260）能够沿其轴线移动且绕其轴线转动；

所述镀膜套筒（200）的下部设置有夹具（400），夹具（400）上连接有刀具（300），刀具（300）位于镀膜套筒（200）所包围形成的区域内。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述夹具（400）的外部连接有冷却器（500），所述镀膜套筒（200）的下部且位于冷却器（500）的下方螺纹连接有螺纹旋盖（210）。

3.根据权利要求2所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述镀膜套筒（200）的上部固定连接有上环盖（221），镀膜套筒（200）的下部固定连接有下环盖（222）。

4.根据权利要求3所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述上环盖（221）中转动设置有上转动环（280），所述下环盖（222）中转动设置有下转动环（290），上转动环（280）和下转动环（290）同心，上转动环（280）的下端等间距设置有多个上伸缩杆（241），上伸缩杆（241）远离上转动环（280）的一端固定连接有上连接环（250），下转动环（290）的上端等间距设置有多个下伸缩杆（242），下伸缩杆（242）远离下转动环（290）的一端固定连接有下连接环（270），下连接环（270）固定连接在靶材（260）的下端，上连接环（250）固定连接在靶材（260）的上端。

5.根据权利要求4所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述靶材（260）的内部开设有加热腔，加热腔的端口处设置有激发窗（261），加热腔远离激发窗（261）的一端固定连接有吹料管（811），吹料管（811）用于向加热腔内加入钛合金粉末。

6.根据权利要求5所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述上环盖（221）的中心固定连接有中心环盖（230），中心环盖（230）的中心固定连接有粉末存储罐（820），吹料管（811）远离加热腔的一端固定连接有下环板（810），下环板（810）转动设置在粉末存储罐（820）的底部，粉末存储罐（820）内固定连接有多孔连接环（821），粉末存储罐（820）的上部拆卸连接有上环板（830），上环板（830）上固定设置有充气泵（831），充气泵（831）用于向粉末存储罐（820）内鼓入高温空气以使得钛合金粉末进入到吹料管（811）。

7.根据权利要求4所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述上转动环（280）的周向开设有带槽（281），带槽（281）内传动连接有皮带（700），上环盖（221）上设置有电机，电机的输出端连接有带轮，带轮与皮带（700）传动连接。

8.根据权利要求1所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述镀膜套筒（200）上设置有氮气填充管（600）。

9.根据权利要求8所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述镀膜套筒（200）的外部设置有工作台（100），工作台（100）的上端铰接有密封盖板，密封盖板上设置有显示屏（110）和操作器（130）。

10.根据权利要求9所述的一种钛合金粉末氮化镀膜装置，其特征在于：所述工作台（100）的底部以工作台（100）长度方向的中心线为对称轴对称设置有脚墩（120）。