DE102004041854A1 - Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Vakuumbeschichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur thermischen Vakuumbeschichtung bei kontinuierlichem Transport eines bandförmigen Substrats in einem mit dampfförmigem Beschichtungsmaterial beschickten Bedampfungskanal. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, für die bekannten Beschichtungsverfahren und Beschichtungsvorrichtungen die Möglichkeit eines schnell einsetzbaren Schutzes für das Substrat gegen eine Beschädigung während des Beschichtungsprozesses anzugeben. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Bedampfungskanal bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit oder bei Stillstand des Substrats durch Einschub wenigstens eines lageveränderlichen Hohlkörpers in einen äußeren Raum des Bedampfungskanals und einen inneren Raum des Bedampfungskanals getrennt wird, so dass sich das Substrat im inneren Raum befindet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Vakuumbeschichtung eines kontinuierlich transportierten Substrats durch Verdampfen von festen und/oder flüssigen Beschichtungsmaterialen und Dampfabscheidung des dampfförmigen Beschichtungsmaterials auf dem Substrat, wobei sich das Substrat in einem beheizten Bedampfungskanal einer Bedampfungseinrichtung bewegt, der Bedampfungskanal in einer Vakuumkammer angeordnet und mit einer Verdampfungseinrichtung verbunden ist und die Bedampfungseinrichtung sowie die Verdampfungseinrichtung die wesentlichen Teile einer Beschichtungseinrichtung sind.
- Es sind verschiedene Beschichtungsverfahren zur physikalischen Dampfabscheidung (PVD) im Vakuum bekannt. Die dazu genutzten Beschichtungsanlagen werden unterschieden in Anlagen nach einem statischen oder einem kontinuierlichen Verfahren. Im Gegensatz zum statischen Verfahren wird beim kontinuierlichen Verfahren ein Substrat fortwährend durch die Beschichtungseinrichtung hindurch transportiert. Entsprechend wird dem Bedampfungskanal der Beschichtungseinrichtung kontinuierlich Beschichtungsmaterial in Form von Dampf zugeführt.
- Derartige Anlagen dienen insbesondere der Beschichtung von bandförmigen Stahlsubstraten mit einer Bandbreite im Zentimetermaßstab bis in den Metermaßstab. Zur wirtschaftlichen Nutzung einer Anlage nach dem kontinuierlichen Beschichtungsver fahren besteht hierbei die Notwendigkeit der kontinuierlichen Bevorratung der Beschichtungseinrichtung mit Beschichtungsmaterial ohne den kontinuierlichen Substrattransport zu unterbrechen.
- In üblichen Beschichtungsverfahren werden Temperaturen im Bedampfungskanal gefahren, die geeignet sind, die mechanischen Eigenschaften des Substrats zu beeinflussen. Aus diesem Grund ist eine genaue Abstimmung zwischen der Temperatur im Bedampfungskanal und der Transportgeschwindigkeit des Substrats erforderlich und einzuhalten. Kommt es zu einer Störung des Transports, beispielsweise einer Verringerung der Transportgeschwindigkeit oder gar einem Stillstand des Substrat im Bedampfungskanal bei gleich bleibender Oberflächentemperatur des Bedampfungskanals, kann sich das Substrat soweit erwärmen, dass es beschädigt wird, seine physikalischen Eigenschaften können sich dabei bis zur Unbrauchbarkeit verändern. Insbesondere das Reißen des Substratbandes ist aufgrund der üblichen Anlagengröße und der besonderen Prozessbedingungen mit einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand für die Instandsetzung verbunden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, für die bekannten Beschichtungsverfahren und Beschichtungsvorrichtungen die Möglichkeit eines schnell einsetzbaren Schutzes für das Substrat gegen eine Beschädigung während des Beschichtungsprozesses, insbesondere während sich ändernder Parameter des Beschichtungsprozesses, wie beispielsweise der Substratgeschwindigkeit, anzugeben.
- Die Aufgabe wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass der Bedampfungskanal bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit oder bei Stillstand des Substrats durch Einschub wenigstens eines lageveränderlichen Hohlkörpers derart in einen äußeren Raum und einen inneren Raum getrennt wird, dass sich das Substrat im inneren Raum befindet.
- Somit wird in dem Falle, in dem das Substrat längere Zeit als konzipiert der Strahlungswärme des beheizten Bedampfungskanals ausgesetzt ist, das im Bedampfungskanal befindliche Substrat durch den zwischen dem Substrat und der heißen Bedampfungskanaloberfläche angeordneten Hohlkörper thermisch geschützt und das Substrat ist in einem solchen Störungsfall keinen thermischen Belastungen ausgesetzt. Mit dem Einschieben eines Hohlkörpers wird außerdem ein sehr schnell zur Verfügung stehender Schutz des Substrates ermöglicht, der mittels geeigneter Bewegungs- und Temperaturerfassung auch automatisiert werden kann.
- Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Einschubes eines Hohlkörpers in den Raum zwischen der Bedampfungskanaloberfläche und dem Substrat besteht darin, dass sich das beispielsweise durch Düsen in der Kanaloberfläche einströmende, dampfartige Beschichtungsmaterial im Wesentlichen auf dem Hohlkörper und nicht auf dem Substrat abscheidet. Auf diese Weise kann auch eine unkontrollierte Beschichtung des Substrates in einem Störungsfall verhindert werden. Des Weiteren ist es möglich, aufgrund des guten Abschlusses des Substrates mit eingeführtem Hohlkörper, zur Konditionierung des Verdampfersystems die erfindungsgemäße Substratschutzeinrichtung zu schließen, da dadurch eine Kontaminierung der Schicht auf dem innerhalb des Bedampfungskanals befindlichen Substratabschnittes verhindert werden kann.
- In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass zwei Hohlkörper in einer zueinander gerichteten Bewegung eingeschoben werden und die zwei zueinander gerichteten Stirnseiten der beiden Hohlkörper im eingeschobenen Zustand aneinander liegen.
- Durch die Einführung von zwei Hohlkörpern in den Bedampfungskanal, sind vergleichsweise kurze Verfahrwege der Hohlkörper möglich, was einerseits den Vorteil des schnell zur Verfügung stehenden Substratschutzes erhöht und andererseits den zusätzlichen Platzbedarf für das Bereitstellen des Hohlkörpers in einer Bereitschaftsposition verringert, insbesondere da die Ausmaße einer Bedampfungsanlage üblicherweise sehr erheblich sind. Auch kann die zur Bewegung der Hohlkörper erforderliche Kraft, die mittels geeigneter Übertragungsmittel im Inneren der Bedampfungseinrichtung aufzubringen ist, deutlich verringert werden. Beispielsweise kann bei der üblichen vertikalen Anordnung einer Bedampfungskammer durch eine entsprechende Kraftumlenkung die Gewichtskraft des einen Hohlkörpers zur Bewegung des anderen Hohlkörpers genutzt werden.
- Zweckmäßig ist es auch, wenn der oder die Hohlkörper in der den Bedampfungskanal umgebenden Vakuumkammer verfährt. Der Bedampfungskanal weist eintrittsseitig eine Öffnung zur Einführung des Hohlkörpers auf. Der Hohlkörper befindet sich dadurch sowohl in der Bereitschaftsposition als auch in der Einsatzposition sowie in jeder Zwischenposition in der Vakuumkammer, so dass eine Beeinflussung der Prozessparameter wie Druck innerhalb der Vakuumkammer vermieden wird. Außerdem ist diese Ausgestaltung der Erfindung geeignet, einen besonders schnell einsetzbaren Schutz des Substrates zu gewährleisten.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Hohlkörper parallel zur Transportrichtung des bandförmigen Substrats eingeschoben wird. Der Hohlkörper ruht somit in Bereitschaftsposition in unmittelbarer Nähe des Bedampfungskanals und ist relativ zum bewegten Substrat bereits in dieser Lage so genau positioniert, dass lediglich eine Parallelverschiebung des Hohlkörpers erforderlich ist. Somit wird der Schutz des Substrats schon allein nach der Durchführung einer einfachen linearen Bewegung des Schutzkörpers hergestellt.
- Darüber hinaus ist es dienlich, wenn der Hohlkörper mit einem geeigneten Verfahren gekühlt wird, da somit die von dem Hohlkörper aufgenommene Wärmeenergie abgeführt wird. Damit ist insbesondere gewährleistet, dass sich während des Verweilens des Hohlkörpers im heißen Bedampfungskanal das dampfförmige Beschichtungsmaterial stets auf dem Hohlkörper abscheidet und dessen Aufheizen verzögert oder gar verhindert wird, so dass keine rückläufige Verdampfung des kurzfristig auf dem eingefahrenen, relativ kalten Hohlkörper abgeschiedenen Materials erfolgt. Besonders bevorzugt geschieht die Kühlung deshalb aktiv mittels einer Kühlflüssigkeit. Diese Kühlung kann unabhängig von der Dauer des Verweilens des Hohlkörpers in dem heißen Bedampfungskanal gewährleistet werden.
- Zur Unterbrechung einer weiteren Beschickung des Bedampfungskanals mit dampfförmigem Beschichtungsmaterial wird zweckmäßigerweise im Störungsfall die Beschickung der Beschichtungskammer mit Beschichtungsmaterial durch Schließen eines Ventils unterbunden. Das bereits im Bedampfungskanal und der Zuleitung befindliche, dampfförmige Beschichtungsmaterial scheidet sich infolge der Unterbrechung der Zufuhr im Wesentlichen vollständig auf der kalten Oberfläche des in den Bedampfungskanal eingeschobenen Hohlkörpers ab. Da die übrigen Oberflächen des Bedampfungskanals weiterhin bis zur im Wesentlichen vollständigen Abscheidung des restlichen dampfförmigen Beschichtungsmaterials geheizt werden, wird sich das Beschichtungsmaterial im wesentliche nur auf dem Hohlkörper abscheiden.
- Anordnungsseitig wird die Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Substratbeschichtung gemäß der Merkmale des Anspruches 7 gelöst. Gemäß Anspruch 7 umgibt bei einem Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit des Substrats oder bei dessen Stillstand wenigstens ein in den Bedampfungskanal einführbarer Hohlkörper das Substrat. Somit wird das im Bedampfungskanal ruhende Substrat durch den zwischen dem Substrat und einer Heizeinrichtung angeordneten Hohlkörper thermisch geschützt. Das Substrat ist somit in solch einem Störungsfall thermisch geringeren Belastungen ausgesetzt. Zudem scheidet sich das einströmende dampfartige Beschichtungsmaterial im Wesentlichen auf dem Hohlkörper ab.
- Zur Gewährleistung einer möglichst wenig aufwändigen und zudem, durch ein lediglich einteiliges Funktionselement, sicheren Funktionsweise ist es vorteilhaft, dass der Hohlkörper ein prismatischer oder zylindrischer Hohlkörper ist. Das Substrat ist für seinen kontinuierlichen Transport durch den Hohlkörper hindurchgeführt, so dass durch den Hohlkörper ein vollumfänglicher Schutzkörper bereitgestellt wird.
- In einer weiteren besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hohlkörper bei regelmäßigem, kontinuierlichem Substrattransport mit wenigstens der Mindestgeschwindigkeit in einer Bereitschaftsposition außerhalb des Bedampfungskanals und innerhalb der Vakuumkammer und darüber hinaus gegebenenfalls bei Unterschreiten der Mindesttransportgeschwindigkeit des Substrats oder bei dessen Stillstand in einer Einsatzposition im wesentlichen im Bedampfungskanal angeordnet ist. Dabei kann der Hohlkörper stets gänzlich in der Vakuumkammer angeordnet verbleiben und im Einführbereich mit der wand des Bedampfungskanals abschließen.
- Sofern entsprechend einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung zwei Hohlkörper in einer Einsatzposition im Wesentlichen in der Beschichtungskammer angeordnet sind, bilden die Hohlkörper eine optisch dichte Trennung in einen inneren und äußeren Teil des Bedampfungskanals, wodurch sich die beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Abtrennung des im Bedampfungskanals befindlichen Substrats verstärken und darüber hinaus der anlagentechnische Aufwand für die Substratschutzeinrichtung optimieren lassen.
- Zweckmäßiger Weise kann die Hohlkörperwand aus einem Hochtemperaturstahl oder einer Hochtemperaturlegierung gefertigt. In jedem Fall weist die Hohlkörperwand eine selbst im Störfall ausreichende thermische und somit auch mechanische Stabilität bis zu einem Temperaturbereich von 800°C, vorzugsweise bis 1000°C, auf.
- Um eine thermische Isolierung der beiden Räume zueinander zu erzielen weist der Hohlkörper eine innere Hohlkörperwand und eine dazu beabstandete äußere Hohlkörperwand, so dass ein Zwischenraum umschlossen wird. Der Zwischenraum ist dabei zwischen den beiden Wänden vollumfänglich an dem Hohlkörper ausgebildet.
- Auf diese Weise kann eine Kühlung des Hohlkörpers ermöglicht werden, indem der Zwischenraum zwischen der inneren Hohlkörperwand und der äußeren Hohlkörperwand mit einer Kühlflüssigkeit angefüllt ist. Die Kühlflüssigkeit nimmt die auf die Wände übertragene Wärme auf. Besonders vorteilhaft wird die Kühlflüssigkeit ausgetauscht und somit die aufgenommene Wärme aufgeführt.
- Als Flüssigkeit wird Wasser oder jede andere Flüssigkeit mit hoher Wärmekapazität verwendet. Insbesondere wird Wasser als Flüssigkeit verwendet, da Wasser günstig verfügbar ist. Zur effektiven Kühlung wird die Flüssigkeit durch den Zwischenraum hindurchgeleitet. Zusätzlich kann durch den Einbau von Wänden in den Zwischenraum und einer daraus resultierenden Kanalumgebung die Durchflussrichtung und die Fließgeschwindigkeit konstruktiv vorgegeben sein. Je kleiner der Kanalquerschnitt, desto höher ist die Fließgeschwindigkeit bei konstant gehaltenem Durchflussvolumen. Zur Kühlung tritt kalte Flüssigkeit in den Zwischenraum ein und warme Flüssigkeit tritt wieder aus. Die Kühlung kann während Bereitschaftsposition des Hohlkörpers auch nicht aktiv sein, d.h. die Flüssigkeit ruht in dem Zwischenraum. Im Einsatzzeitpunkt wird sodann die Kühlung dadurch aktiviert, dass die Flüssigkeit durchgeleitet wird. Alternativ kann die Kühlung zur Gewährleistung der Funktion und einer raschen Einsetzbarkeit fortwährend aktiv sein.
- Zweckmäßig ist es, dass der Hohlkörper auf Rollen und/oder Schienen gelagert ist, damit der Hohlkörper definiert bewegt werden kann und eine Beschädigung der Vakuumkammer oder des Bedampfungskanals während der Bewegung sicher verhindert wird. Die Führung ist unter den Betriebsbedingungen vakuumtauglich und thermisch stabil ausgebildet. Zur Bewegung des Hohlkörpers ist es besonders zweckmäßig, dass die Substratschutzvorrichtung wenigstens einen Antrieb umfasst. Der Antrieb ist vorzugsweise außerhalb der Vakuumkammer angeordnet und wirkt in diesem Fall über ein oder mehrere Transmissionsglieder auf den Hohlkörper.
- Als Transmissionsmittel sind beispielsweise Seile, Bänder, Gurte, Ketten, Zahnriemen oder dergleichen vorgesehen. Dabei wird die Wirkrichtung der Kraft über Umlenkrollen richtungsverändert. Alternativ wird die Antriebskraft auf den Hohlkörper beispielsweise mittels einer teleskopisierbaren Vorrichtung, mittels einer Vorrichtung mit einer Zahnstangenführung oder dergleichen übertragen. Die Transmissionsmittel und gegebenenfalls die Umlenkungen sind unter den Betriebsbedingungen vakuumtauglich und thermisch stabil ausgebildet.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
-
1 die schematische Darstellung eines vertikalen Querschnitts durch eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung mit einer Substratschutzeinrichtung, -
2 die Beschichtungseinrichtung nach1 mit der Substratschutzeinrichtung in Betriebsposition und -
3 die schematische Darstellung eines vertikalen Querschnitts durch einen Hohlkörper. - Zum Gegenstand:
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Beschichtungseinrichtung1 mit einer Vakuumkammer2 und einem darin angeordneten Bedampfungskanal3 . Der Bedampfungskanal3 weist eine Höhe von etwa 4 Metern auf und ist auf mittlerer Höhe der etwa 10 Meter hohen Vakuumkammer2 angeordnet. Der Bedampfungskanal3 hat die Form eines hoch stehenden, länglichen, hohlen Quaders und ist an dem oberen und unteren Ende grundflächig geöffnet. Die Außenseite des Bedampfungskanals3 ist vollumfänglich mit einer Heizeinrichtung4 versehen, die als elektrische Widerstandsheizung zur Strahlungsheizung ausgebildet ist. - Auf Höhe der Mitte der Vakuumkammer
2 bzw. des Bedampfungskanals3 ist auf zwei gegenüberliegenden Seiten, beidseitig des Substrates, eine in Betriebslage im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Düse5 montiert, die mit dem jeweils engen Enden in den Bedampfungskanal3 münden. Das jeweils andere Ende der Düsen5 ist mit einer Verdampfungseinrichtung, welche der Verdampfung des Beschichtungsmaterials dient, verbunden. - Durch die Vakuumkammer
2 und durch den Bedampfungskanal3 wird ein bandförmiges Substrat6 transportiert. Das Substrat6 ist derart ausgerichtet, dass die Flächen quer zu der Düse orientiert sind, wobei die Düse jeweils auf die Flächenmitte des Substrats gerichtet ist. Das Substrat kann in einem vorangegangenen Beschichtungsdurchlauf bereits beschichtet sein. - Ebenfalls in der Vakuumkammer
2 befindet sich der erfindungsgemäße Hohlkörper als Substratschutzeinrichtung. Diese besteht aus zwei linear verfahrbaren Einheiten. Jede Einheit umfasst einen Hohlquader7 , der an den Seiten der Grundflächen zum Hindurchführen des Substratbandes6 geöffnet ist. Die Abmessungen der Grundfläche eines Hohlquaders7 sind kleiner als die Abmessungen der Grundfläche des Bedampfungskanals3 , und die Höhe eines Hohlquaders7 überragt die halbe Höhe des Bedampfungskanals3 leicht. Ferner sind die Hohlquader7 aufeinander gerichtet, um das Substratband6 herum und zur Transportrichtung des Substratbandes6 parallel verfahrbar gelagert. - In Bereitschaftsposition ist jeweils ein Hohlquader
7 oberhalb und unterhalb der Bedampfungskanal3 gehaltert (1 ). In der Einsatzposition, d. h. nachdem die beiden Hohlquader in den Bedampfungskanal eingeführt sind, stoßen die beiden Hohlquader7 mit ihren gegenüberliegenden Stirnseiten auf Höhe der Düsen5 aneinander. In der Berührungsebene der beiden Hohlquader7 liegend diese dampfdicht aufeinander, so dass der Bedampfungskanal3 in einen Bedampfungsinnenkanal11 und in einen Bedampfungsau ßenkanal12 geteilt ist (2 ). - Die Kühlwasserversorgung des Hohlquaders
7 erfolgt beispielsweise über nicht näher dargestellte, mäanderförmig gelegte Schlauchverbindungen, die sich durch Öffnen ihrer Biegeradius an die Distanzunterschiede des Hohlquaders7 anpassen. -
3 zeigt einen Hohlquader im Querschnitt. Der Hohlquader7 bildet zwischen einer äußeren Hohlkörperwand8 und einer inneren Hohlkörperwand9 umfänglich einen Zwischenraum10 aus, der als Kanalsystem dient. Durch das Kanalsystem hindurch wird Wasser als Kühlflüssigkeit13 mit einer definierten Durchflussgeschwindigkeit geleitet. - Jeder Hohlquader
7 ist an nicht näher dargestellten Führungsschienen geführt. Zur Aufhängung weist der Hohlquader7 auf der dem anderen Hohlquader gegenüberliegenden Grundseite eine Querstrebe14 auf. Aufgrund der Länge der Hohlquader, welche um mindestens einen Querschnitt der Querstrebe größer ist als die halbe Länge des Bedampfungskanals, stehen die Querstreben der Aufhängung aus der Bedampfungskanal3 heraus hervor. - Außerhalb der Vakuumkammer
2 ist ein ebenfalls nicht näher dargestellter Antrieb mit einer in die Vakuumkammer2 reichenden Welle montiert. Die Antriebswellen sind mittels über Umlenkrollen geführte Zugmittel mit den beiden Hohlquadern7 verbunden. - Zum Verfahren:
Das Beschichtungsverfahren ist eine kontinuierliche thermische Vakuumbeschichtung des bandförmigen Substrats durch Verdampfen von festem Beschichtungsmaterial und Dampfabscheidung des dampfförmigen Beschichtungsmaterials auf dem kontinuierlich transportierten Substrat in der Bedampfungskanal3 . - Dazu wird das feste Beschichtungsmaterial im Vakuum erhitzt und durch die Düse
5 beidseitig des Substrats in den geheizten und evakuierten Bedampfungskanal3 transportiert. Mittels eines an der Verdampfereinrichtung vorhandenen dampfdichten Ventils kann der Zustrom dampfförmigen Beschichtungsmaterials reguliert und auch unterbrochen werden. - In dem Bedampfungskanal
3 wird das bandförmige Substrat6 aus Stahl transportiert, wobei die Transportgeschwindigkeit variiert und im Ausführungsbeispiel zwischen 30 Meter pro Minute und 200 Meter pro Minute liegt. - Der Substrattransport wird mit Sensoren über eine computergestützte Steuereinheit überwacht. Sobald im Substrattransport eine Störung auftritt und das Substrat
6 nicht oder nicht schnell genug wieder aus dem heißen Bedampfungskanal3 heraustritt, wird eine Störung registriert. - In diesem Fall fahren die beiden außerhalb, d.h. oberhalb und unterhalb des Bedampfungskanal
3 in der Vakuumkammer4 gehalterten Hohlquader7 als ein thermischer Schutzvorhang in den Bedampfungskanal3 ein und zusammen. In der Kontaktebene liegen die beiden Hohlquader7 so dicht aufeinander, dass kein dampfförmiges Beschichtungsmaterial in die Bedampfungsinnenkammer eindringt. Während des Beschichtungsprozesses ist der Zwischenraum10 mit Kühlwasser11 gefüllt, welches durch den Zwischenraum10 durchgeleitet wird. - Auch wird durch eine Steuereinheit die weitere Beschickung des Bedampfungskanals
3 mit nachdrängendem dampfförmigem Beschichtungsmaterial unterbunden. Das in dem Bedampfungskanal3 und in den zwischen Verdampfungs- und Bedampfungseinrichtung vorhandenen Transportlinien befindliche dampfförmige Beschichtungsmaterial scheidet sich auf der gekühlten, äußeren Hohlkörperwand8 und auf der gekühlten, inneren Hohlkörperwand9 ab. Zumindest die Bedampfungsinnenkammer ist danach im Wesentlichen frei von Kondensat des Beschichtungsmaterials. - Bei einer Störung wird das Heizen des Bedampfungskanals fortgesetzt. So scheidet sich das dampfförmige Beschichtungsmaterial im Wesentlichen vollständig auf der inneren und äußeren Hohlkörperwand
8 ,9 der Hohlquader7 ab. -
- 1
- Beschichtungseinrichtung
- 2
- Vakuumkammer
- 3
- Bedampfungskanal
- 4
- Heizeinrichtung
- 5
- Düse
- 6
- Substrat
- 7
- Hohlkörper, Hohlquader
- 8
- äußere Hohlkörperwand
- 9
- innere Hohlkörperwand
- 10
- Zwischenraum
- 11
- Bedampfungsinnenkanal
- 12
- Bedampfungsaußenkanal
- 13
- Kühlflüssigkeit
- 14
- Querstrebe
Claims (16)
- Verfahren zur thermischen Vakuumbeschichtung eines kontinuierlich transportierten Substrats durch Verdampfen von festen und/oder flüssigen Beschichtungsmaterialen und Dampfabscheidung des dampfförmigen Beschichtungsmaterials auf dem Substrat, wobei sich das Substrat in einem beheizten Bedampfungskanal einer Bedampfungseinrichtung bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedampfungskanal (
3 ) bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit oder bei Stillstand des Substrats durch Einschub wenigstens eines lageveränderlichen Hohlkörpers (7 ) derart in einen äußeren Raum (3 ) und einen inneren Raum getrennt wird, dass sich das Substrat im inneren Raum befindet. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hohlkörper (
7 ) in einer zueinander gerichteten Bewegung eingeschoben werden und die zwei zueinander gerichteten Stirnseiten der beiden Hohlkörper (7 ) im eingeschobenen Zustand aneinander liegen. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) in einer den Be dampfungskanal (3 ) umgebenden Vakuumkammer (2 ) verfährt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) parallel zur Transportrichtung des Substrats (6 ) eingeschoben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) gekühlt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit des Substrats oder bei dessen Stillstand die Beschickung des Bedampfungskanals (
3 ) mit dampfförmigem Beschichtungsmaterial unterbunden wird. - Beschichtungseinrichtung insbesondere zur thermischen Vakuumbeschichtung von kontinuierlich transportiertem Substrat, bestehend aus einer Bedampfungseinrichtung, eine Vakuumkammer und einen in der Vakuumkammer angeordneten, das Substrat umschließenden Bedampfungskanal (
3 ) umfassend, und einer mit dem Bedampfungskanal verbundenen Verdampfungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit des Substrats (6 ) oder bei dessen Stillstand wenigstens ein in den Bedampfungskanal (3 ) einführbarer Hohlkörper (7 ) das Substrat (6 ) umgibt. - Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) ein prismatischer oder zylindrischer Hohlkörper ist. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) bei kontinuierlichem Substrattransport mit wenigstens der Mindestgeschwindigkeit in einer Bereitschaftsposition außerhalb des Bedampfungskanals (3 ) und innerhalb der Vakuumkammer angeordnet ist. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) bei Unterschreiten einer Mindesttransportgeschwindigkeit des Substrats (6 ) oder bei dessen Stillstand in einer Einsatzposition im Wesentlichen im Bedampfungskanal (3 ) angeordnet ist. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hohlkörper (
7 ) in einer Einsatzposition im Wesentlichen im Bedampfungskanal (3 ) angeordnet sind, wobei die beiden Hohlkörper (7 ) mit ihren gegenüberliegenden Stirnseiten aneinander liegen. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) aus Hochtemperaturstahl oder einer Hochtemperaturlegierung besteht. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) eine innere Hohlkörperwand (9 ) und eine dazu beabstandete äußere Hohlkörperwand (8 ) aufweist, die einen Zwischenraum umschließen. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) auf Rollen und/oder Schienen gelagert ist. - Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) mittels eines Antriebs verfahrbar ist. - Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (
7 ) über Transmissionsmittel mit dem Antrieb verbunden ist.
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