CZ293929B6 - Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska - Google Patents

Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska Download PDF

Info

Publication number
CZ293929B6
CZ293929B6 CZ20001932A CZ20001932A CZ293929B6 CZ 293929 B6 CZ293929 B6 CZ 293929B6 CZ 20001932 A CZ20001932 A CZ 20001932A CZ 20001932 A CZ20001932 A CZ 20001932A CZ 293929 B6 CZ293929 B6 CZ 293929B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
chamber
bearings
vacuum
plain bearings
support body
Prior art date
Application number
CZ20001932A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20001932A3 (cs
Inventor
Andlerágerd
Wixwat@Ernstáwolfgang
Metzneráchristoph
Heinssájens@Peterádr
Goedickeáklaus
Schillerásiegfriedáprof@Ádr
Original Assignee
Federal@Moguláwiesbadenágmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal@Moguláwiesbadenágmbh filed Critical Federal@Moguláwiesbadenágmbh
Publication of CZ20001932A3 publication Critical patent/CZ20001932A3/cs
Publication of CZ293929B6 publication Critical patent/CZ293929B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541Heating or cooling of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Abstract

Zařízení sestává z více pracovních komorŹ které jsou seřazeny k soběŹ a skrze něž se pohybují v temperovatelných nosných tělesech tvarově a silově držená kluzná ložiska@ V přepravním směru jsou za sebou uspořádány alespoň komora }QB propustiŹ komora }@B pro předběžnou úpravuŹ první komora }@B pro nanášení vrstevŹ druhá komora }��B pro nanášení vrstev a druhá komora }�@B propustiŹ přičemž řídicí zařízení je vytvořeno takŹ že nosná tělesa }@B jsou pohyblivá přepravní rychlostí přizpůsobitelnou dílčím procesům probíhajícím v každé vakuové komoře@ V komoře }@B pro předběžnou úpravu je uspořádána leptací jednotka }ÚB ke stacionárnímuŹ magnetickým polem podporovanému plazmovému leptání kluzných ložisek }@B@ V první komoře }@B pro nanášení vrstev je pod kluznými ložisky }@B s odstupem přizpůsobeným geometrií kluzných ložisek }@B uspořádán magnetronový zdroj }�@B pro rozprašováníŹ ve kterém se rozprašuje alespoň jedna elektrodaŹ a ve druhé komoře }��B pro nanášení vrstev je v odstupu přizpůsobeném geometrií kluzných ložisek }@B uspořádán výparník se zdrojem elektronového paprskuŕ

Description

Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska. Kluzná ložiska - nazývaná také ložiskovými pánvemi - mají konkávně zakřivený povrch, přičemž vnitřní, ke hřídeli přivrácená plocha je opatřena systémem vrstev. Nanášení vrstev se provádí v zařízeních pro vakuové nanášení vrstev. Takováto kluzná ložiska se hlavně používají při vysokém zatěžování ve strojírenství a automobilovém průmyslu.
Dosavadní stav techniky
Již dlouho jsou takováto zařízení pro vakuové nanášení vrstev na substráty známa. Substráty mohou mít různé rozměry, být z různých materiálů a mít rozličná geometrická provedení, kupříkladu jimi mohou být pásy, konstrukční díly nebo skleněné substráty. Na tyto substráty se v jednom průchodu nanese vždy jedna nebo více vrstev. K tomu účelu se substráty přivádějí do příslušných průchozích zařízení přes propusti. V závislosti na nanášeném systému vrstev se obvykle provádí v příslušné vakuové komoře předběžná úprava, dříve než se následně v jedné nebo ve více komorách pro nanášení vrstev příslušný systém vrstev nanese. Po provedeném nanesení vrstev opustí substrát přes propust průchozí zařízení. V takovýchto průchozích zařízeních systému ze vzduchu na vzduch se nanese celý systém vrstev. Substráty se zařízením pohybují kvazi konstantně.
Jestliže jsou v takovýchto průchozích zařízeních rovinné substráty, jako jsou kupříkladu pásy nebo k sobě seřazené skleněné desky, tak je také známý způsob nanášení různých vrstev s ohledem na materiál a tloušťku různými způsoby vakuového nanášení vrstev. Je také známo naprášit na pásy v jednom průchodu dvě vrstvy a potom jednu vrstvu napařit, viz Surface and Coatings Technology, 93(1997), str. 51 až 57.
Průchozí zařízení je vhodné pro pásovitý materiál, který samotný se při rozdílných procesech nanášení vrstev vede zařízením stejnou rychlostí. Existuje ale nevýhoda v tom, že toto zařízení a s ním prováděný způsob není vhodný, jestliže se vrstvou opatřují substráty, jejichž geometrie a parametry vrstev, jakož i materiály vrstev, vyžadují různou přepravní rychlost a diferencované přepravní režimy.
Dále je známo průchozí zařízení pro nanášení vrstev na turbínová kola, viz spis DE 195 37 092 Cl. V tomto průchozím zařízení se na turbínová kola nanášejí vrstvy, které jsou při vysokých teplotách stabilní. Nanášení těchto vrstev se provádí při vysokých teplotách pomocí odpařování s elektronovým paprskem, přičemž turbínové lopatky se musejí před nanesením vrstev zahřát na teploty cca 1000 °C. Nanášení vrstev při těchto teplotách si vynucuje velké příslušné náklady, které jsou oprávněné jen pro taková speciální použití, jako je nanášení vrstev na turbínové lopatky. Nanášení vrstev se uskutečňuje jen jedním způsobem.
Dále jsou známy způsoby a zařízení pro nanášení vrstev na kluzná ložiska. Ty většinou jako vsazovací zařízení sestávají z vakuové komory. V ní se po předběžné úpravě nanese na již vrstvou opatřené kluzné ložisko závěrečná kluzná vrstva pomocí rozprášení. Tato kluzná vrstva podstatně určuje vlastnosti kluzného ložiska. Na kvalitě nanesené kluzné vrstvy je závislé, zdali kluzné ložisko splní stanovené požadavky, viz spisy DE 36 06 529 C2, AT 392 291 B.
Nevýhodou je to, že, podmíněno daným způsobem, dochází při nanášení kluzné vrstvy pomocí rozprašování k velmi vysokému přivedení energie do kluzných ložisek. Kluzná vrstva - zpravidla cín obsahující materiál - nemůže být na základě nízkotavitelného cínu nanášena při libovolně
- 1 .1 vysokých teplotách. Z tohoto důvodu je pro nanášení kvalitativně vysoce hodnotných kluzných vrstev nutné, daným způsobem podmíněné přivádění energie redukovat na tolerovatelnou míru pomocí chlazení, kupříkladu olejového chlazení. K tomu účelu se ke každému nosnému tělesu, ve kterém jsou kluzná ložiska během naprašování vrstvy uchycena, přivádí a z něho odvádí 5 chladicí kapalina. Ve vsazovacích zařízeních je jakýkoliv typ chlazení možný bez problémů.
Naproti tomu je nanášení vrstev na kluzná ložiska v zařízení pro nanášení vrstev, vytvořeném jako průchozí zařízení, ve kterém je třeba v posloupnosti vakua nanést více vrstev, možné s jeho vakuovými komorami, oddělenými propustmi s obvyklým chlazením pomocí kapaliny, jen s velkými náklady.
Další nevýhoda vsazovacích zařízení spočívá v tom, že - podmíněně provozem zásobníku - mají menší produktivitu oproti průchozím zařízením s kontinuálním nebo kvazi kontinuálním provozem. Menší produktivita vsazovacích zařízení vyplývá z diskontinuálního provozu a častého odvětrávání a větrání velkých částí zařízení.
Byl představen způsob výroby kluzných ložisek, při kterém se kluzná vrstva nanáší pomocí odpařování s elektronovým paprskem. Tímto způsobem se umožní nanášet kluznou vrstvu kluzných ložisek oproti naprašování s vyšší kvalitou a současně zmenšit přívod energie do kluzných ložisek, viz spis DE 195 14 836 AI.
Tento způsob však nedošel průmyslového využití a toho času není známé žádné zařízení k provádění tohoto způsobu pro kluzná ložiska, ve kterém je tento způsob za průmyslových podmínek proveditelný.
Základem vynálezu je úkol vytvořit zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska, se kterým je možné nanášet vysoce produktivně více vrstev z rozdílných materiálů v různých tloušťkách. Zařízení má umožnit vysoký výkon při nízkých nákladech. Má zaručit dodržení pro daný způsob důležitých parametrů v úzkých tolerančních mezích. Teplotu vrstvou opatřovaných kluzných ložisek je třeba udržovat během procesu v úzkých hranicích konstantní. Zařízení má být vhodné ktomu, aby se provedlo více vakuových způsobů požadovaných k celkovému procesu.
Podstata vynálezu
Podle vynálezu se úkol řeší znaky patentového nároku 1. Další výhodná provedení jsou popsána v nárocích 2 až 17.
Zařízení vytvořené jako průchozí zařízení je zkonstruováno takovým způsobem, že je k sobě 40 uspořádáno více vakuových komor, přičemž v každé vakuové komoře jsou uspořádány prostředky požadované pro krok procesu v ní realizovaný. Zařízení má dále po jedné komoře propusti, jednu předřazenou a druhou zařazenou za vakuovými komorami procesu, pro vkládání a vynášení nosných těles. Nosná tělesa, která jsou vytvořena jako temperovatelná, slouží k uchycení kluzných ložisek a jsou pohyblivá na přepravním pásu skrz celé zařízení.
Vakuovými komorami se svými procesem podmíněnými prostředky jsou alespoň jedna komora pro předběžnou úpravu s alespoň jednou leptací jednotkou, první komora pro nanášení vrstev s alespoň jedním zdrojem rozprašování, a druhá komora pro nanášení vrstev s alespoň jedním výpamíkem s elektronovým paprskem. Vakuová komora s výpamíkem s elektronovým paprskem 50 je vytvořena přitom tak, že se po obou stranách oblasti odpařování nachází v komoře pro nanášení vrstev po jedné nárazníkové oblasti.
Z hlediska vynálezu je podstatné temperovatelné provedení nosného tělesa, popřípadě možnost temperování kluzných ložisek.
-2CZ 293929 B6
K tomu účelu jsou nosná tělesa vytvořena takovým způsobem, že kluzná ložiska jsou tvarově uchycena v části nosného tělesa sloužící uchycení, a přidržována s nastavitelnou silou. Tvarovým a silovým uchycením se dosáhne dobrého přenosu tepla od kluzných ložisek na nosné těleso. Tím se zaručí, že teplo přiváděné v závislosti na procesu do kluzných ložisek se odvádí do nosného tělesa a zabraňuje se přílišnému ohřátí kluzných ložisek.
Dimenzování a provedení části nosného tělesa sloužící temperování přispívá hlavně k tomu, že se akumuluje nejenom přiváděné teplo, nýbrž že teplota ložisek je v určitém rozsahu nastavitelná. Tak se tímto provedením nosného tělesa také zaručí, že teplota kluzných ložisek je během procesu nanášení vrstev rozprašováním nebo odpařováním - nastavena na určitou hodnotu a v úzkých hranicích zůstává konstantní. To znamená, že velikost, tvar a druh materiálu slouží na základě výpočtů a zkoušek temperování. Zejména při nanášení vrstev, které obsahují nízkotavitelné kovy, je pro zhotovování kvalitativně vysokohodnotných vrstev bezpodmínečně nutný teplotní rozsah s úzkými tolerancemi. Tak kupříkladu při nanášení kluzné vrstvy AISn pomocí odpařování s elektronovým paprskem musí teplota kluzných ložisek ležet v rozmezí mezi 140 °C až 160 °C.
Temperovatelné provedení nosných těles podstatně přispívá ke kombinaci různých způsobů nanášení vrstev. Zatímco běžné chladicí prvky slouží ktomu, aby odvedly teplo, umožňují temperovatelná topná tělesa na jedné straně při leptání a nanášení vrstev v první komoře zachycení tepla, zatímco na druhé straně ve druhé komoře pro nanášení vrstev slouží také jako akumulátory tepla, a teplo mohou odevzdávat na kluzná ložiska. Tím zajistí, že ve druhé komoře pro nanášení vrstev se teplota kluzných ložisek drží v předem daném teplotním rozsahu s úzkými tolerancemi. To je zejména pro nanášení vrstev s nízkotavitelnými kovy rozhodující pro kvalitu vrstvy a tím i pro kvalitu celého kluzného ložiska. Tak je dále nastavením různých teplot v nosných tělesech teprve možné vždy s postačující kvalitou nanášet vrstvy z různých materiálů.
Dalším podstatným znakem vynálezu je uspořádání nárazníkových oblastí. Každý způsob nanášení vrstev má svůj vlastní časový průběh způsobu, který není přenositelný na jiný způsob nanášení vrstev. Každý způsob nanášení vrstev tak vyžaduje jiný pohyb kluzných ložisek přes zdroj pro nanášení vrstev. Zatímco se při leptání a rozprašování leptá, popřípadě se nanáší vrstva stacionárně a diskontinuálně, a tedy se vyžaduje jen postupný pohyb nosného tělesa, vyžaduje odpařování s elektronkovým paprskem kontinuální způsob pohybu a tím jiný, tomuto dílčímu procesu přizpůsobený pohyb. Ten může být opět rovnoměrný nebo nerovnoměrný. Dále, doby prodlení v jednotlivých komorách pro nanášení vrstev jsou rozdílné. Uspořádáním nárazníkových oblastí v souvislosti s řídícím programem se teprve umožní spolu spojit dva různé způsoby nanášení vrstev diskontinuální naprašování a kontinuální naparování - v jednom zařízení v jednom průchodu. Uspořádání nárazníkových oblastí nebo nárazníkových komor je tedy důležitým vazebním článkem, aby se vytvořilo vyrovnání mezi rozdílnými průběhy pohybu zcela rozdílnými oblastmi pracovního tlaku těchto dvou způsobů, a tedy aby se umožnil kontinuální průchod kluzných prvků z atmosféry do atmosféry.
Se zařízením podle vynálezu je teprve tedy překvapivě možné vysoce produktivně opatřovat kluzná ložiska ve vakuové posloupnosti více vrstvami pomocí rozdílných procesů v jednom průchodu bez mezidobého odložení do atmosféry.
Výhodná provedení zařízení spočívají vedle provedení nosných těles v tom, že temperovatelná část nosného tělesa sestává z mědi. Jsou ovšem myslitelné i všechny jiné materiály, které mají dobrou tepelnou vodivost a vysokou specifickou tepelnou kapacitu. Uspořádání kluzných ložisek v nosných tělesech může být provedeno v jedné nebo více řadách v přepravním směru nebo v pravém úhlu vůči němu.
Komora pro předběžnou úpravu účelně disponuje systémem zavádění plynu, takže jsou proveditelné plazmou podporované procesy i reaktivní předchozí úprava. Leptací zařízení je vybaveno
-3 ♦ i
magnetickým polem nebo mohou být uspořádány separátní plazmové zdroje, kupříkladu duté katody.
Jako zdroj rozprašování první komory pro nanášení vrstev jsou použitelné všechny známé zdroje rozprašování s, a bez magnetického pole.
Jako výpamík s elektronovým paprskem jsou rovněž použitelné všechny známé zdroje elektronových paprsků, výhodně axiální děla. Pánev výpamíku může být provedena jako výpamík s jednou nebo více pánvemi, přičemž ten je přizpůsoben geometrii všech kluzných prvků určených k nanesení vrstvy, aby se dosáhlo homogenního nanesení vrstev. Odpařovaný materiál může být přiváděn ve tvaru drátu, sypké hmoty nebo být skrz dno pánve výpamíku přiváděn jako provazec.
Jednotka pro temperování je výhodně uspořádána před komorou propusti ze strany vstupu. Může však být uspořádána i na libovolném místě zařízení nebo mimo ně. Rovněž tak může být temperování prováděno v každé vakuové komoře. Musí být jen zajištěno, že kluzná ložiska mají k časovému bodu nanášení kluzné vrstvy teplotu v předem daném teplotním rozsahu. Temperování se může výhodně uskutečňovat pod atmosférickým tlakem pomocí kapalných nebo plynných médií. Přivádění a odvádění média probíhá známým způsobem. Je rovněž tak možné příslušné temperovací prvky uspořádat ve vakuu na místě procesu, aby se dosáhlo temperování natlačením, popřípadě přiložením těchto temperovacích prvků. Je obzvláště účelné uspořádat doplňkově temperovací jednotku za vykládací stanicí ke chlazení nosných těles. Ve všech vakuových komorách lze vakua dosáhnout pomocí vakuových čerpadel. Řídicí a kontrolní systém zajišťuje sled procesů vždy v závislosti na prováděném nanášení vrstev.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladu jeho provedení podle připojeného výkresu, který na obr. 1 znázorňuje řez zařízením pro nanášení vrstev na kluzné prvky.
Příklady provedení vynálezu
V temperovací komoře 1 je uspořádána jednotka pro temperování nosných těles 2, ve kterých jsou tvarově upevněna kluzná ložiska 3 určená k nanesení vrstvy. Temperovací prvky se na nosná tělesa 2 přitlačí. Nosná tělesa 2 se přitom temperují na 90 °C. Na temperovací komoru 1 se přes vakuový ventil 4 napojuje komora 5 propusti. Všechny vakuové komory jsou od sebe odděleny rovněž vakuovými ventily. Komora 5 propusti slouží k převedení nosných těles 2 z atmosféry do vakua. Nosná tělesa 2 se za účelem průchodu skrz zařízení pohybují na přepravním pásu 6. Náhon je integrován v každém nosném tělese 2. Na komoru 5 propusti se napojuje komora 7 pro předběžnou úpravu. V ní je uspořádán magnetickým polem podporovaný leptač 8 pro předběžnou úpravu kluzných ložisek 3, uspořádaných v nosných tělesech 2, pomocí intenzivního plazmatu. Toto plazma se vede skrz specielně formované magnetické pole, které pracuje na magnetronovém principu. Leptací jednotka 8 je vytvořena tak, že nosná tělesa 2 s kluznými ložisky 3 a přepravním pásem 6 mají potenciál země. Následně se temperovaná nosná tělesa 2 pohybují dále do první komory 9 pro nanášení vrstev. V ní je v odstupu přizpůsobenému geometrii kluzných ložisek 3 uspořádán magnetron 10 s rozprašovací elektrodou zNiCr. Na kluzná ložiska 3 se v této první komoře 9 pro nanášení vrstev napráší vrstva NiCr. Pohyb nosných těles 2 skrz komoru 9 pro nanášení vrstev se uskutečňuje diskontinuálně.
Potom se nosná tělesa 2 dostanou do druhé komory 11 pro nanášení vrstev, přičemž se nejdříve zdrží v první nárazníkové oblasti 12. Tato nárazníková oblast 12 slouží k přizpůsobení rozdílných přepravních režimů první komory 9 pro nanášení vrstev s druhou komorou 11 pro nanášení
i vrstev, a k přizpůsobení rozdílných pracovních tlaků. Zatímco se nosná tělesa 2 pohybují přes magnetron 10 diskontinuálně, uskutečňuje se pohyb nosných těles 2 skrz oblast 13 pro nanášení vrstev druhé komory 11 pro nanášení vrstev kontinuálně. V nárazníkové oblasti 12 se nachází více nosných těles 2. Řídicí program pro přepravu zajistí, že diskontinuální řada nosných těles 2 se přemění v řadu nosných těles 2 bez mezery, a že provoz výpamíku může probíhat kontinuálně, to znamená, že skrz tuto oblast se seřazeně přes výparník pohybuje více řad nosných těles 2. Následně se přes nárazníkovou oblast 18 řada nosných těles 2 bez mezery opět přemění na diskontinuálně přepravitelnou a propustitelnou řadu nosných těles 2. V oblasti 13 pro nanášení vrstev je uspořádán výparník s elektronovým paprskem. Ten sestává z axiálního elektronového děla 14, jehož elektronový paprsek 15 je známým způsobem řízen magnetickým polem na odpařovaný materiál 17 nacházející se v pánvi 16 výpamíku. Jako odpařovaného materiálu se používá slitiny AISn, která je ve tvaru provazcovitého materiálu doplnitelná skrz dno pánve 16 výpamíku ze zásobníku 17. Zatímco se kluzná ložiska 3 pohybují přes výparník s elektronovým paprskem, tak se na kluzná ložiska 3 nanáší druhá vrstva - kluzná vrstva. Přes popsanou nárazníkovou oblast 18 a další komoru 19 propusti opouštějí nosná tělesa 2 zařízení, a poslední vrstvou opatřená kluzná ložiska 3 se ve výstupní oblasti 20 odebírají z nosných těles 2.

Claims (17)

1. Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska, a to alespoň jedné mezivrstvy a alespoň jedné kluzné vrstvy, zahrnující řadu vakuových komor, které jsou seřazeny a odděleny vakuovými ventily nebo tlakovými stupni, přičemž alespoň jedna vakuová komora slouží jako komora propusti pro přivádění kluzných ložisek bez vrstvy a/nebo vynášení kluzných ložisek opatřených vrstvou, do vakua, popřípadě z vakua, přičemž alespoň jedna další vakuová komora slouží k předběžné úpravě kluzných ložisek bez vrstvy pomocí plazmového procesu, a alespoň vždy jedna vakuová komora slouží k nanášení mezivrstvy a kluzné vrstvy, a dále zahrnuje vakuová čerpadla, která jsou spojena s vakuovými komorami, a napájecí a řídicí zařízení k provádění procesů nanášení vrstev, jakož i prostředky k přepravě několika kluzných ložisek na přepravním pásu probíhajícím skrz zařízení, vy z n a č uj í c í se tím, že kluzná ložiska (3) jsou tvarově držena v nosných tělesech (2), tato nosná tělesa (2) j sou temperovatelná, kluzná ložiska (3) jsou nastavitelnou silou zatlačitelná do nosného tělesa, v přepravním směru jsou za sebou uspořádány alespoň komora (5) propusti, komora (7) pro předběžnou úpravu, první komora (9) pro nanášení vrstev, druhá komora (11) pro nanášení vrstev a komora (19) propusti, řídicí zařízení je vytvořeno tak, že nosná tělesa (2) jsou pohyblivá přepravní rychlostí přizpůsobitelnou dílčím procesům probíhajícím v každé vakuové komoře, v komoře (7) pro předběžnou úpravu je uspořádána leptací jednotka (8) ke stacionárnímu, magnetickým polem podporovanému plazmovému leptání kluzných ložisek (3), v první komoře (9) pro nanášení vrstev je pod kluznými ložisky (3) s odstupem přizpůsobeným geometrii kluzných ložisek (3) uspořádán magnetronový zdroj (10) pro rozprašování, ve kterém se rozprašuje alespoň jedna elektroda,
- 5 / ve druhé komoře (11) pro nanášení vrstev je v odstupu přizpůsobeném geometrii kluzných ložisek (3) uspořádán výpamík s elektronovým paprskem, s pánví (16) výparníku,
5 - před a za oblastí, ve které jsou kluzná ložiska (3) pomocí naparování elektronovým paprskem opatřována vrstvou, jsou uspořádány nárazníkové oblasti (12; 18).
2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že v nosném tělese (2) je uspořádáno více kluzných ložisek (3) v alespoň jedné řadě bez vůle vedle sebe tak, že vrcholy tvoří čáru.
3. Zařízení podle nároků la 2, vyznačující se tím,že řady kluzných ložisek (3) jsou uspořádány v nosném tělese (2) podél nebo napříč k přepravnímu směru.
4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že nosné těleso zahrnuje dvě
15 části, přičemž jedna část nosného tělesa (2) je vytvořena k náhonu a ke spojení s přepravním pásem (6), a druhá část nosného tělesa (2) je vytvořena k uchycení kluzných ložisek (3) a temperování.
5. Zařízení podle nároků laž 3, vyznačující se tím, že jedna část nosného tělesa (2)
20 je vytvořena k temperování, k náhonu a ke spojení s přepravním pásem (6), a druhá část nosného tělesa (2) je vytvořena k uchycení kluzných ložisek (3).
6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že část nosného tělesa (2), která slouží k uchycení kluzných ložisek (3), je vyměnitelně spojena s nosným tělesem (2).
7. Zařízení podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že část nosného tělesa (2), sloužící temperování, zahrnuje materiál dobře rozvádějící teplo s vysokou specifickou tepelnou kapacitou, výhodně měď.
30
8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výpamík selektronovým paprskem zahrnuje pánev (16) výparníku a bočně od ní uspořádané axiální elektronové dělo (14).
9. Zařízení podle nároku 8, v y z n a č u j í c í se tí m , že pánev (16) výparníku má ve dnu otvor pro doplňování odpařovaného materiálu (17).
10. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že uvnitř druhé komory (11) pro nanášení vrstev jsou uspořádány nárazníkové oblasti (12; 18).
11. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že každá 40 nárazníková oblast (12; 18) je uspořádána v oddělené vakuové komoře.
12. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že k temperování nosných těles (2) je před komorou (5) propusti uspořádána temperovací komora (1) nebo temperovací stanice.
13. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 12, vyznačuj ící se tím, že je uspořádána jednotka ke zpětnému přivádění nosných těles (2) od komory (19) propusti z výstupní strany ke komoře (5) propusti ze vstupní strany.
50
14. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 13,vyznačující se tím, že vakuové komory jsou uspořádány lineárně k sobě a nosná tělesa (2) se přepravují lineárně od komoiy (5) propusti ze vstupní strany až ke komoře (19) propusti z výstupní strany.
-6I
15. Zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vakuové komoiy jsou uspořádány kruhovitě ksobě a je uspořádána jen jedna vakuová komora pro přivádění a vynášení nosných těles (2) přes propust.
16. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že leptací jednotka je zkonstruována tak, že nosná tělesa (2) s kluznými ložisky (3) mají potenciál země a magnetické pole je vytvořeno jako tunel na způsob magnetronu.
17. Zařízení podle alespoň některého z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že leptací jednotka (8) má stálé obloukovité části mající elektricky potenciál země, které společně s kluznými prvky (3) nacházejícími se v pohyblivých nosných tělesech (2) tvoří kruhovitě uzavřenou oblast, která ohraničuje plazmový výboj, jakož i vodou chlazenou, na kladném potenciálu proti zemi se nacházející protější elektrodu, která obsahuje ze zadní strany uspořádané, magnetické pole vytvářející zařízení na způsob magnetronu.
CZ20001932A 1997-12-03 1998-11-19 Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska CZ293929B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19753656A DE19753656C1 (de) 1997-12-03 1997-12-03 Einrichtung zur Vakuumbeschichtung von Gleitlagern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20001932A3 CZ20001932A3 (cs) 2000-09-13
CZ293929B6 true CZ293929B6 (cs) 2004-08-18

Family

ID=7850630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20001932A CZ293929B6 (cs) 1997-12-03 1998-11-19 Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6444086B1 (cs)
EP (1) EP1036212B1 (cs)
JP (1) JP2001525490A (cs)
KR (1) KR100532031B1 (cs)
CN (1) CN1177950C (cs)
AT (2) ATE202160T1 (cs)
BR (1) BR9814771A (cs)
CZ (1) CZ293929B6 (cs)
DE (2) DE19753656C1 (cs)
ES (1) ES2158704T3 (cs)
PL (1) PL187394B1 (cs)
PT (1) PT1036212E (cs)
RU (1) RU2221080C2 (cs)
SK (1) SK285253B6 (cs)
TR (1) TR200001348T2 (cs)
WO (1) WO1999028523A1 (cs)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065709B4 (de) * 2000-12-29 2005-10-27 Sturm Jun., Wilhelm Beschichtungsanlage
DE10205168A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-21 Ardenne Anlagentech Gmbh Verfahren zur Zwischenbehandlung von Substraten in einer In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage
DE10324570A1 (de) * 2003-05-30 2004-12-23 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer metallischen Laufbahn einer Maschine mittels Plasmatechnologie
CN1304628C (zh) * 2004-08-31 2007-03-14 成建波 真空线源蒸发镀膜方法及其装置
RU2401881C2 (ru) * 2005-03-18 2010-10-20 Улвак, Инк. Способ и устройство нанесения покрытия, постоянный магнит и способ его изготовления
AT501722B1 (de) 2005-07-12 2006-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Beschichtungsverfahren
CN100595320C (zh) * 2005-11-16 2010-03-24 比亚迪股份有限公司 一种真空镀膜方法和系统
CN1970828B (zh) * 2005-11-26 2010-05-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 在模具上形成多层镀膜的方法
CN101144149B (zh) * 2006-09-11 2010-12-22 柏腾科技股份有限公司 无时间延迟的连续式真空制程设备及真空加工方法
JP5069956B2 (ja) * 2007-06-25 2012-11-07 株式会社神戸製鋼所 成膜装置
DE102007049669A1 (de) * 2007-10-17 2009-04-23 Sms Demag Ag Schleusenvorrichtung und Verfahren zum Öffnen der Schleusenvorrichtung
CN101608301B (zh) * 2009-06-24 2011-12-07 江苏常松机械集团有限公司 连续真空等离子蒸发金属复合材料生产线
JP5244723B2 (ja) * 2009-07-10 2013-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 成膜装置
CN102703867A (zh) * 2012-01-13 2012-10-03 东莞宏威数码机械有限公司 电子轰击镀膜机
CN103866255B (zh) * 2014-03-10 2016-04-27 江西沃格光电股份有限公司 磁控溅射镀膜系统
US10371244B2 (en) 2015-04-09 2019-08-06 United Technologies Corporation Additive manufactured gear for a geared architecture gas turbine engine
TWM557347U (zh) * 2017-07-21 2018-03-21 Guay Guay Trading Co Ltd 彈匣氣體加熱結構

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072985A (en) * 1977-05-04 1978-02-07 Rca Corporation Video disc with a dielectric layer formed from styrene and nitrogen
JPH06105742B2 (ja) * 1983-11-28 1994-12-21 株式会社日立製作所 真空処理方法及び装置
JPS60141869A (ja) * 1983-12-29 1985-07-26 Nissin Electric Co Ltd 膜形成方法および膜形成装置
JPS61105853A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Anelva Corp オ−トロ−ダ−
JPS61106768A (ja) * 1984-10-31 1986-05-24 Anelva Corp 基体処理装置
DE3606529A1 (de) 1986-02-28 1987-09-03 Glyco Metall Werke Verfahren zur herstellung von schichtwerkstoff oder schichtwerkstuecken durch aufdampfen mindestens eines metallischen werkstoffes auf ein metallisches substrat
DE3717712A1 (de) * 1987-05-26 1988-12-15 Leybold Ag Vorrichtung zur halterung von werkstuecken
US4904362A (en) 1987-07-24 1990-02-27 Miba Gleitlager Aktiengesellschaft Bar-shaped magnetron or sputter cathode arrangement
AT392291B (de) * 1987-09-01 1991-02-25 Miba Gleitlager Ag Stabfoermige sowie magnetron- bzw. sputterkathodenanordnung, sputterverfahren, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4911810A (en) * 1988-06-21 1990-03-27 Brown University Modular sputtering apparatus
JPH07110991B2 (ja) * 1989-10-02 1995-11-29 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
SU1751506A1 (ru) * 1990-04-04 1992-07-30 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Узел трени скольжени
US5236509A (en) * 1992-02-06 1993-08-17 Spire Corporation Modular ibad apparatus for continuous coating
TW276353B (cs) * 1993-07-15 1996-05-21 Hitachi Seisakusyo Kk
US5377816A (en) * 1993-07-15 1995-01-03 Materials Research Corp. Spiral magnetic linear translating mechanism
JP3732250B2 (ja) * 1995-03-30 2006-01-05 キヤノンアネルバ株式会社 インライン式成膜装置
DE19514836C2 (de) * 1995-04-21 2000-06-08 Fraunhofer Ges Forschung Lagerschale
US5958134A (en) * 1995-06-07 1999-09-28 Tokyo Electron Limited Process equipment with simultaneous or sequential deposition and etching capabilities
DE19537092C1 (de) * 1995-10-05 1996-07-11 Ardenne Anlagentech Gmbh Elektronenstrahl-Bedampfungsanlage im Durchlaufbetrieb für thermisch hoch belastete Substrate

Also Published As

Publication number Publication date
SK8302000A3 (en) 2001-01-18
RU2221080C2 (ru) 2004-01-10
WO1999028523A1 (de) 1999-06-10
AT407995B (de) 2001-07-25
DE19753656C1 (de) 1998-12-03
TR200001348T2 (tr) 2000-11-21
EP1036212A1 (de) 2000-09-20
SK285253B6 (sk) 2006-09-07
US6444086B1 (en) 2002-09-03
PT1036212E (pt) 2001-11-30
PL187394B1 (pl) 2004-06-30
ATA912298A (de) 2000-12-15
PL340722A1 (en) 2001-02-26
KR20010032666A (ko) 2001-04-25
KR100532031B1 (ko) 2005-11-29
ES2158704T3 (es) 2001-09-01
CN1279728A (zh) 2001-01-10
CZ20001932A3 (cs) 2000-09-13
CN1177950C (zh) 2004-12-01
ATE202160T1 (de) 2001-06-15
JP2001525490A (ja) 2001-12-11
DE59800874D1 (de) 2001-07-19
EP1036212B1 (de) 2001-06-13
BR9814771A (pt) 2000-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ293929B6 (cs) Zařízení pro vakuové nanášení vrstev na kluzná ložiska
US6244212B1 (en) Electron beam evaporation assembly for high uniform thin film
US5215638A (en) Rotating magnetron cathode and method for the use thereof
CN101778963A (zh) 用于连续真空涂布网幅式材料的系统和方法
EP2511396B1 (en) Guided non-line of sight coating.
US20150368793A1 (en) Method for processing a substrate and processing arrangement for processing a substrate
KR20180040618A (ko) 금속 스트립을 세정 및 코팅하는 방법 및 장치
WO2008083301A1 (en) Apparatus and method for plasma arc coating
RU2000117466A (ru) Устройство для нанесения вакуумным способом покрытия на подшипники скольжения
WO2008136337A1 (ja) スパッタリング装置及びスパッタリング方法
KR100872937B1 (ko) 연속 열 진공 증착 방법
KR20230018517A (ko) 증발 소스를 위한 온도 제어 차폐부, 재료 증착 장치, 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법
CN114901854A (zh) 溅射沉积设备及方法
JPH0762239B2 (ja) 真空蒸着装置
CN106460166B (zh) 带涂膜切削工具的成膜装置及切削工具用涂膜的成膜方法
CN110349829B (zh) 一种水平式等离子体连续处理系统
EP3587618A2 (en) Selective vapor deposition process for additive manufacturing
JPH05263228A (ja) スパッタリング装置
US20060231207A1 (en) System and method for surface treatment
RU2095467C1 (ru) Многопучковая установка для ионно-плазменной обработки поверхности деталей
CN111020522B (zh) 基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统
CN109913830B (zh) 一种多功能真空镀膜机
CN116334574A (zh) 一种磁控溅射蒸发双面镀膜装置及方法
KR880002963Y1 (ko) 연속 스퍼터링 장치
JPH09143673A (ja) 真空蒸着装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20071119