DE2125921A1 - Method and device for forming metal coatings - Google Patents

Method and device for forming metal coatings

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DE2125921A1 DE19712125921 DE2125921A DE2125921A1 DE 2125921 A1 DE2125921 A1 DE 2125921A1 DE 19712125921 DE19712125921 DE 19712125921 DE 2125921 A DE2125921 A DE 2125921A DE 2125921 A1 DE2125921 A1 DE 2125921A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.~Phys. Dr. K. Fincke D1PL.-ING. F. A.WeιCKMANN, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl. ~ Phys. Dr. K. Fincke D1PL.-ING. F. A.WeιCKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

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B-8550 Zwevegern/BelgienB-8550 Zwevegern / Belgium

Leo Belcaertstraat 1Leo Belcaertstraat 1

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von MetallüberzügenMethod and apparatus for forming metal coatings

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochvakuumablagerung von Metallüberzügen auf Substraten, wobei thermisch Metall verdampft und der so gebildete Metalldampf auf einem Substrat in einem Hochvakuum abgelagert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung von Metallüberzügen auf Oberflächen kontinuierlicher Längen von Metalleleraenten, z.B. Stahlelementen, wie Drähten, Bändern, Stangen u.dgl.The invention relates to a method for the high vacuum deposition of metal coatings on substrates, whereby thermally metal evaporated and the metal vapor thus formed is deposited on a substrate in a high vacuum, and a device to carry out the procedure. In particular, it relates to a method and apparatus for forming metal coatings on surfaces of continuous lengths of metal elements, e.g. steel elements such as wires, strips, rods etc.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, Metallüberzüge guter Qualität zu erzeugen und die leicht für die Herstellung von Überzügen unterschiedlicher Dicke und/oder unterechiedlichen Aussehens angepasst werden können.The invention is based on the object of creating a method and a device which make it possible To produce good quality metal coatings and which are easily used for the production of coatings of various kinds Adjusted thickness and / or different appearance can be.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, dass die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Elements, auf dem der Überzug abgelagert werden soll, ein wichtiger Paktor bei der Bestizsmung der Ablagerungerate des verdampften Metalls auf dem Element, der Qualität der gebildeten Ablagerung und des Aussehens des abgelagerten Überzugs ist. Bei Verfahren zur Hochvakuumablagerung von Metallüberzügen auf Substraten ist es daher von Vorteil, die Temperatur in unmittelbarer Nähe des Substrats zu steuern0 The invention is based on the discovery that the temperature in the immediate vicinity of the element on which the coating is to be deposited is an important factor in determining the rate of deposition of the vaporized metal on the element, the quality of the deposit formed and the appearance of the deposited coating is. In processes for high-vacuum deposition of metal coatings on substrates, it is therefore advantageous to control the temperature in the immediate vicinity of the substrate 0

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird daher dadurch gelß?t, dass die Ablagerung des Metalls auf dem Substrat wenigstens teilweis© durch Einstellung der Temperatur in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Substrats gesteuert wird, auf der das Metall abgelagert werden soll«The object on which the invention is based is therefore achieved in that the deposition of the metal on the Substrate at least partially by adjusting the temperature is controlled in close proximity to the surface of the substrate on which the metal is deposited shall be"

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist es allgemein notwendig, die Temperatur in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Substrats, auf der das Metall abzulagern ist, und die Temperatur in unmittelbarer Nähe der Metalldampfquelle unabhängig zu steuern. Bei bekannten Verfahren wird eine Heizeinrichtung (z.B. eine Kochfrequenzheizung) allgemein nur zum Erhitzen der Metalldampfquelle verwendet. Die Temperatur (T2) in un-In carrying out the method according to the invention, it is generally necessary to independently control the temperature in the immediate vicinity of the surface of the substrate on which the metal is to be deposited and the temperature in the immediate vicinity of the metal vapor source. In known methods, a heating device (for example a cooking frequency heater) is generally only used to heat the metal vapor source. The temperature (T 2 ) in un-

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mittelbarer Nähe des Substrats hängt somit nur von der Temperatur (T-) in unmittelbarer Nähe der Metalldampfquelle ab und es ist keine Einrichtung vorhanden, um die Temperatur (T2) unabhängig von der Temperatur (T1) einzustellen. Wenn T2 unabhängig von T1 gesteuert werden kann, kann die Temperatur T„ so eingestellt werden, dass die gewünschte Ablagerungsrate des verdampften Metalls erreicht werden kann und ee können auch Ablagerungen der gewünschten Qualität und des gewünschten Aussehens erzielt werden·The immediate vicinity of the substrate therefore only depends on the temperature (T-) in the immediate vicinity of the metal vapor source and there is no device available to set the temperature (T 2 ) independently of the temperature (T 1 ). If T 2 can be controlled independently of T 1 , the temperature T "can be adjusted so that the desired deposition rate of the vaporized metal can be achieved and, ee, deposits of the desired quality and appearance can also be achieved.

Eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht aus einer Beschichtungekammer, einer Vorrichtung, um ein zu überziehendes Metallelement durch die Beschichtungskammer zu bewegen, einer Verdampfungskammer, in der im Betrieb eine Metalldampfquelle zur Verdampfung des Metalls erhitzt wird, einem ersten Heizelement, um die Metalldampfquelle in der Verdampfungskammer zu erhitzen, einer Vorrichtung, um ein Hochvakuum in der Bes&Lchtungskammer und in der Verdampfungskammer aufrechtzuerhalten, einem Kanal, durch den im Betrieb Metalldampf von der Verdampfungskammer in die Beschichtungskammer strömt, und einem zweiten Heizelement, das von dem ersten unabhängig ist und das im Betrieb die Temperatur in der Beschichtungskammer in unmittelbarer Nähe des Metallelements steuert, auf der das Metall abzulagern ist·A possible device for carrying out the method according to the invention consists of a coating chamber, a device for a metal element to be coated move through the coating chamber, a vaporization chamber, in which a metal vapor source is heated during operation to vaporize the metal, a first heating element, to heat the metal vapor source in the evaporation chamber, a device to maintain a high vacuum in the exposure chamber and in the evaporation chamber, a channel through which metal vapor is in operation flows from the evaporation chamber into the coating chamber, and a second heating element, which of the first is independent and that during operation controls the temperature in the coating chamber in the immediate vicinity of the metal element on which the metal is to be deposited

Die Steuerung und insbesondere die genaue Steuerung der Dicke der Qualität und des Aussehens der aufgebrachten Schichten durch Steuerung der Temperatur T„ in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Metallelements, das zu überziehen ist, wobei ein unabhängiges Heizelement verwendetThe control and especially the precise control of the thickness, the quality and the appearance of the applied Laying by controlling the temperature T "in close proximity to the surface of the metal element to be coated, using an independent heating element

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wird, ist zweckmässiger als eine Steuerung der Temperatur des die Metalldampfquelle bildenden Metalls· Dies ist auf die hohe thermische Trägheit des geschmolzenen Metall der Metalldampf quelle zurückzuführen0 is more useful than controlling the temperature of the metal forming the metal vapor source. This is due to the high thermal inertia of the molten metal of the metal vapor source 0

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die Ablagerung von hohe Dampfdrücke bei massig hohen Temperaturen aufweisenden Metallen, wie Cadmium, Zink und Blei, auf den Oberflächen kontinuierlicher Metallelemente, wie Stahl- ^ drähte, Bänder u.dgl. anwendbar.The present invention is particularly directed to the deposition of high vapor pressures at moderately high temperatures containing metals, such as cadmium, zinc and lead, on the surfaces of continuous metal elements, such as steel ^ wires, tapes, etc. applicable.

Es bestehen weitere Faktoren ausser der unabhängigen Steuerung der Temperaturen in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Metallelements, die zur Bildung gleichmässiger und haftender Überzüge beitragen. Im allgemeinen sollte die zu überziehende Oberfläche der Metallbeschichtungsat mos phäre ausgesetzt werden, wenn sie in einem durch und durch gereinigten Zustand ist. Das Metall sollte also frei von eingeschlossenen Gasen und ausscrdem sollte es, beror die Metalloberfläche der Beschichtungsatmosphäre ausgesetzt wird, nicht nur physikalisch und chemisch gereinigt, sondern auch so vollständig wie möglich ent- ψ gast sein· Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht daher eine geeignete Erhitzung der Drähte oder anderer Mntalleleiaente, bevor der Beschichtungsvorgang durchgeführt wird. Nach der Erhitzung der Drähte werden sie im Vakuum auf eine Temperatur abgekühlt, die niedriger als die Schmelztemperatur des darauf abzulagernden Überzugmetalls iet.There are other factors besides the independent control of the temperatures in the immediate vicinity of the surface of the metal element which contribute to the formation of uniform and adherent coatings. In general, the surface to be coated should be exposed to the metal coating material when it is in a thoroughly cleaned condition. The metal should therefore free from trapped gases and ausscrdem should, beror the metal surface is exposed to the coating atmosphere, not only physically and chemically cleaned but also as complete as possible corresponds ψ hospitable be · The method of the invention allows therefore an appropriate heating the wires or other Mntalleleiaente before the coating process is carried out. After the wires have been heated, they are cooled in a vacuum to a temperature which is lower than the melting temperature of the coating metal to be deposited on them.

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Das Verfahren genäss der Erfindung wird nachstehend anhand einer in den Figuren I und 2 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erläutert· Es zeigttThe method according to the invention is illustrated below with reference to an apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 for carrying out this method. It shows

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgenäasen Verfahrens, undFig. 1 is a schematic vertical longitudinal section through the device for performing the erfindungsgenäasen Procedure, and

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie A-A in Fig.Fig. 2 is a vertical section along the line A-A in Fig.

Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann das abgelagerte Metall keine Spritzer oder Tropfen auf den Drähten bilden, so dass verbesserte Überzüge geschaffen werden.When using the device according to the invention can The deposited metal did not spatter or drip on the wires, so improved coatings were created will.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, besteht die Vakuumvorrichtung zur Ablagerung einer Metallschicht aus einer Heizvorrichtung I, einer Kühlvorrichtung II und einer Beschichtungskaaier III, die mit einer angrenzenden Verdampfungskammer IV verbunden ist.As FIGS. 1 and 2 show, the vacuum device for depositing a metal layer consists of a heating device I, a cooling device II and a coating channel III, which is connected to an adjacent evaporation chamber IV.

In der Vorrichtung ist ein Hochvakuum in einem Bereich von 10"~ bis 1O~ Torr erforderlich und dieses kann durch ein übliches Verfahren, z.B. das in der US-PS 2 384 500 beschriebene, erzeugt werden. Das erforderliche Vakuum kann z.B. unter Verwendung üblicher Vakuumpumpen oder anderer Evakuierungseinrichtungen erzeugt werden.A high vacuum in the range of 10 "~ to 10 ~ Torr is required in the device and this can be achieved by a conventional method, e.g. that described in U.S. Patent 2,384,500, be generated. The required vacuum can, for example, be achieved using conventional vacuum pumps or others Evacuation facilities are generated.

Stahldrähte 1 werden von einer Vorratsrolle über Führungsrollen durch die Vorrichtung zu einer Aufwickelrolle gezogen. Steel wires 1 are drawn from a supply roll over guide rolls through the device to a take-up roll.

In. der Heizvorrichtung I werden die Drähte durch Heizelemente 2 geführt, die zum Beispiel durch Isolierteile im Abstand voneinander gehalten werden· Diβ Drähte werden zoB. in üblicher Weise,z.B. durch Strahlungswärme, direkte Widerstandsheizung und Elektronenbeschuss auf wenigstens 700°C durch und durch erhitzt» Leichtflüchtige und andere Fremdstoffe werden aus der Oberfläche und aus dem Körper der Drähte durch diesen Verfahrensschritt ausgetrieben, wobei die Erhitzung so gesteuert wird, dass eine Temperatur von wenigstens 700 C erzeugt wird·In. the heater I are passed, the wires by heating elements 2 which are spaced from each other for example by insulating parts at a distance · Diβ wires are heated, for o example, in a conventional manner, for example by radiant heat, direct resistance heating and electron bombardment onto at least 700 ° C and »Highly volatile and other foreign substances are expelled from the surface and from the body of the wires by this process step, whereby the heating is controlled in such a way that a temperature of at least 700 C is generated ·

Danach werden die Drähte 1 über ein Kühlelement 3 in der Kühlvorrichtung II geführt· Dieses Kühlelement 3 kann z.B. eine Metallplatte, zweckmässigerweise eine magnetische sein, die z.Bo durch kaltes Wasser gekühlt wird, das durch Kanäle k in dieser geleitet wird· Ein weiteres Verfahren zum Kühlen der Drähte besteht darin, die Drähte durch ein wassergekühltes Stahlwollbett zu führen· Es ist auch möglich, eine Kombination eines Stahlwollbetts und einer gekühlten magnetischen Metallplatte oder andere übliche Kühleinrichtungen zu verwenden. Bei dem Kühlverfahr ens schritt werden die Drähte auf eine Temperatur gekühlt, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des Metalls, das den Überzug bildet«Then the wires 1 are passed over a cooling element 3 in the cooling device II.This cooling element 3 can, for example, be a metal plate, expediently a magnetic one, which is cooled, for example, by cold water that is passed through channels k in this.Another method to cool the wires consists in passing the wires through a water-cooled steel wool bed. It is also possible to use a combination of a steel wool bed and a cooled magnetic metal plate or other conventional cooling devices. In the cooling process step, the wires are cooled to a temperature that is lower than the melting point of the metal that forms the coating «

Die Drähte werden ttann durch eine zylindrische Kammer III geführt, die mit einer weiteren zylindrischen Kammer IV längs eines Verbindungsteils V verbunden ist. Der Querschnitt des Verbindungsteils V ist zweckmässigerweis« rechteckig, seine Breite B und seine Höhe H sind ent-The wires are then ttt through a cylindrical chamber III out, which is connected to another cylindrical chamber IV is connected along a connecting part V. The cross-section of the connecting part V is expediently « rectangular, its width B and its height H are

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sprechend den Durchmessern D1 und D„ der zylindrischen Kamera IXI und IV gewählt* Diese Abmessungen B und H sind so gewählt, dass es für das Metall in der Kammer III nahezu unmöglich ist, auf die Drähte 1 zu spritzen und auf diesen Tropfen zu bildemcorresponding to the diameters D 1 and D "of the cylindrical camera IXI and IV selected * These dimensions B and H are chosen so that it is almost impossible for the metal in the chamber III to spray onto the wires 1 and to form on these drops

Die Beschichtungskammer III und Verdampfungskammer IV sind ait unabhängigen Heizelementen 5 und 6 versehen» die an gesonderte elektrische Stromquellen angeschlossen sind· Die Heizelemente liegen in der Atmosphäre, die die Kamern III und IV umgibt und sie sind mit Reflexionsschirmen zur Verminderung der Wärmeverluste versehen·The coating chamber III and evaporation chamber IV are equipped with independent heating elements 5 and 6 » that are connected to separate electrical power sources · The heating elements are in the atmosphere that the Surrounds chambers III and IV and they are provided with reflective screens to reduce heat loss

Die Anwendung des Verfahrene genäse der Erfindung ermöglicht eine schnelle Korrektur und Einstellung der Dicke des abgelagerten Überzugs. D»rch Verwendung einer üblichen Mes«vorrichtung ist es möglich, die Dicke des Überzugs zu ■essen. Wenn die Dicke des Überzugs nicht den gewünschten Wert hat, ist es möglich, die gewünschte Überzugsdicke durch Änderung der Temperatur T1 des Schmelztiegels 7 einzustellen. Wenn z.B. der gemessene Wert zu niedrig ist, erfordert dieses Verfahren zur Einstellung der Dicke der Ablagerung somit eine Erhöhung der Temperatur T1 des geschmolzenen Metalls, wodurch eine grössere Verdampfung des Metalls und damit eine Erhöhung der Dicke destfoerzugs bewirkt wird. Die Ansprechzeit würde jedoch bei Anwendung dieses Verfahrens infolge der thermischen Trägheit des Metalls in dem Schmelztiegel 7 zu lange sein* Bei der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur T2 in unmittelbarer Nahe der Drähte eingestellt. Wenn z.B. die Dicke des Überzugs zu niedrig ist, wird die Temperatur T2 vermindert und die Dicke der AblagerungUse of the method of the invention enables rapid correction and adjustment of the thickness of the deposited coating. Using a conventional measuring device, it is possible to measure the thickness of the coating. If the thickness of the coating does not have the desired value, it is possible to adjust the desired coating thickness by changing the temperature T 1 of the crucible 7. If, for example, the measured value is too low, this method of adjusting the thickness of the deposit thus requires an increase in the temperature T 1 of the molten metal, which in turn causes greater evaporation of the metal and thus an increase in thickness at least. However, the response time would be too long when using this method because of the thermal inertia of the metal in the crucible 7 * In the present invention, the temperature T 2 is set in the immediate vicinity of the wires. For example, if the thickness of the coating is too low, the temperature T 2 will be reduced and the thickness of the deposit will be reduced

nimmt infolge der Erhöhung des Transport verdampften Metalls von der Kammer IV in die Kammer III zu. ¥enn dagegen der Überzug zu dick ist, wird die Temperatur T„ erhöht und die Ablagerungsdicke wird somit infolge der Verminderung des Transports von verdampftem Metall ■von der Kammer IV in die Kammer III vermindert· Die Ansprechzeit ist in diesem Fall wesentlich kürzer als bei dem Verfahren, bei dem T1 eingestellt wird und eine genaue Kontrolle der Dicke des Überzugs kann ^ durch Einstellen der Temperatur T„ des verdampften Metalls in unmittelbarer Nähe der zu beschichtenden Drähte bewirkt werden.increases due to the increase in the transport of vaporized metal from chamber IV to chamber III. If, on the other hand, the coating is too thick, the temperature T "is increased and the thickness of the deposit is reduced as a result of the reduction in the transport of evaporated metal ■ from chamber IV to chamber III Process in which T 1 is set and precise control of the thickness of the coating can be effected by setting the temperature T 1 of the vaporized metal in the immediate vicinity of the wires to be coated.

Durch Anwendung des Verfahrens gemäss der Erfindung kann eine schnelle Korrektur der Qualität und des Aussehens des Überzuge erzielt werden· Venn ζ·Β. nur die Heizelemente 6 um den Schmelztiegel 7 vorgesehen werden und wenn die Temperatur T1 z.Bo 700°C betragen würde, dann wäre die Temperatur T2 viel niedriger und würde z.B. etwa 500 C betragen· Dieser Temperaturabfall hängt von dem Abstand zwischen den Kammern. III und IV ab. Vie bereits/festgestellt wurde, ist es ztir Erzielung eines Über- - zugs guter Qualität vorteilhaft, dass der Abstand zwischen den Kammern III und IV gross ist oder dass die Breite B verglichen mit der Höhe Ή klein ist, so dass keine Metallpartikel die BeSchichtungskammer III als Spritzer oder Tropfen erreichen· Ein Temperaturabfall tritt jedoch stets auf und dieser ist grosser, da die oben erwähnten Bedingungen verbessert werden. Dieser Tenperatürabfall kann zu einer Abnahme der Qualität des Überzuge infolge dfcs verminderten Atomgeschwindigkeit führen* Bin allgemein mehr kompakter Überzug kann mit der vorliegenden Er-By using the method according to the invention, a quick correction of the quality and appearance of the coatings can be achieved · Venn ζ · Β. only the heating elements 6 are provided around the crucible 7 and if the temperature T 1 were, for example, o 700 ° C., then the temperature T 2 would be much lower and would be, for example, about 500 C. This temperature drop depends on the distance between the chambers. III and IV. As has already been / has been determined, it is advantageous to achieve a coating of good quality that the distance between the chambers III and IV is large or that the width B is small compared to the height Ή, so that no metal particles enter the coating chamber III as splashes or drops · However, a temperature drop always occurs and this is greater as the above-mentioned conditions are improved. This decrease in temperature can lead to a decrease in the quality of the coating as a result of the reduced atomic velocity.

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findung durch Erhöhung nur der Temperatur T„ z.B. durch Erhöhen von T„ von 5OO°C auf 700° erreicht werden. Auf diese Weise ist es nur notwendig, die Temperatur T2 ohne Änderung der Temperatur T1 einzustellen. Wenn der Abstand zwischen den Kammern III und IV zu gross ist, um eine Schicht guter Qualität zu erreichen und die Heizelemente an eine einzige Quelle angeschlossen sind, dann würde zur Erzielung einer Temperatur T~ von 700 C eine Temperatur T von viel mehr als 700 C, z.B. von 900° bis 1000°C, notwendig sein. Das Material des Schmelztiegels müsste daher eine hohe Qualität aufweisen, da sonst erhebliche Wärme- bzw. Energieverluste auftreten würden.can be achieved by increasing only the temperature T ", for example by increasing T" from 500 ° C. to 700 °. In this way it is only necessary to adjust the temperature T 2 without changing the temperature T 1. If the distance between chambers III and IV is too great to achieve a layer of good quality and the heating elements are connected to a single source, then a temperature T of much more than 700 ° C would be required to achieve a temperature T ~ of 700 ° C , for example from 900 ° to 1000 ° C, may be necessary. The material of the crucible would therefore have to be of high quality, since otherwise considerable heat or energy losses would occur.

Es ist möglich, die Auftragsgeschwindigkeit, die Qualität und das Aussehen des Überzugs mit dem Vorteil einer kurzen Ansprechzeit in der gewünschten Weise zu steuern bzw. einzustellen, da die Temperaturen T1 und T2 unabhängig einstellbar sind. In bestimmten Fällen ist es notwendig, die Temperatur T1 einzustellen, jedoch kann eine flexible und genaue Steuerung nur durch Einstellen der Temperatur T2 erreicht werden.It is possible to control or adjust the application speed, the quality and the appearance of the coating in the desired manner with the advantage of a short response time, since the temperatures T 1 and T 2 can be set independently. In certain cases it is necessary to adjust the temperature T 1 , but flexible and precise control can only be achieved by adjusting the temperature T 2 .

Bei Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann während des Beschichtungsvorgangs ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden. Verdampftes Metall, das nicht auf den Drähten 1 abgelagert wird, trifft auf das Innere der zylindrischen Kammern III und IV, wo es wieder verdampft und zum Aufbringen auf die Drähte 1 wieder im Kreis geführt wird.When using the method and the device according to of the invention can be used during the coating process a high degree of efficiency can be achieved. Evaporated metal that is not deposited on the wires 1, meets the interior of the cylindrical chambers III and IV, where it evaporates again and is applied to the Wires 1 is again led in a circle.

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Bei Verwendung der zylindrischen Ausführungsform der in den. Zeichnungen gezeigten Beschichtungskammern III erzeugt eine gleichmässige Erwärmung des Drahtes und eine gleichmässige Verdampfung des Metalls einen allgemein gleichmässigen Überzug auf den Draht.When using the cylindrical embodiment of the in the. Drawings shown coating chambers III generated Uniform heating of the wire and uniform evaporation of the metal are one thing in general even coating on the wire.

Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung kann ausserdem mit einer Verschlussvorrichtung 8 zwischen den Kammern III und IV versehenThe preferred embodiment of the device according to the invention can also be provided with a locking device 8 provided between chambers III and IV

fe sein, tun eine vergleichsweise leichte Trennung dieser beiden Kammern zu ermöglichen. Die Verschlusselemente können z.B. Ventile, Abdeckplatten u.dgl. sein. Diese Verschlussvorrichtung 8 ermöglicht es, die Beschichtungskanaser III von der Verdampfungskammer IV zu trennen, wenn sie z.B. dann geschlossen wird, wenn das Vakuum in der Kanuser III aufgehoben werden muss, um gebrochene Drähte zu. entfernen und neue Drähte einzubringen. Auf diese Weise ist es möglich, die Wärme in der Kammer IV durch Verwendung der Heizelemente 6 zu halten und der Zeitverlust zum Beginnen des Verfahrens ist im allgemeinen kurz. Ausserdem ist das Beschichtungsmetall in der Kammer IV keiner Oxidationsreaktion dadurch, dass es der Atmosphärefe be doing a comparatively easy separation of these allow both chambers. The closure elements can e.g. be valves, cover plates and the like. These Closure device 8 enables the coating Kanaser III to be separated from the evaporation chamber IV, for example when it is closed when the vacuum in the Canoe III must be lifted to avoid broken wires to. remove and insert new wires. In this way it is possible to pass the heat in the chamber IV To keep using the heating elements 6 and the time lost to start the process is generally short. In addition, the coating metal is in chamber IV no oxidation reaction by leaving it in the atmosphere

W bei hoher Temperatur ausgesetzt wird, unterworfen. W exposed at high temperature.

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Claims (12)

PatentansprücheClaims [1 »J Verfahren zur Hochvakuumablagerung von Metallüberzügen auf Substraten, wobei .thermisch Metall verdampft und der so gebildete Metalldampf auf einem Substrat in einem Hochvakuum abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagerung des Metalls auf dem Substrat wenigstens teilweise durch Einstellung der Temperatur (Tp) in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Substrats gesteuert wird, auf der das Metall abgelagert werden soll.[1 »J method for the high vacuum deposition of metal coatings on substrates, wherein .thermisch metal evaporates and the metal vapor thus formed is deposited on a substrate in a high vacuum, characterized in that the deposition of the metal on the substrate at least partially by adjusting the temperature (Tp ) is controlled in close proximity to the surface of the substrate on which the metal is to be deposited. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Substrats, auf der das Metall abgelagert werden soll, und die Temperatur in unmittelbarer Nähe der Metalldampfquelle unabhängig gesteuert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature in the immediate vicinity of the surface of the The substrate on which the metal is to be deposited and the temperature in the immediate vicinity of the metal vapor source can be controlled independently. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine genaue Steuerung bzw· Einstellung der Dicke der auf dem Substrat abgelagerten Schicht durch Änderung bzw. Einstellung der Temperatur (T2) bewirkt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a precise control or adjustment of the thickness of the layer deposited on the substrate is effected by changing or adjusting the temperature (T 2 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Steuerung bzw« Einstellung der Qualität und des Aussehens der auf dem Substrat abgelagerten Metallschicht durch Änderung bzw* Einstellung der Temperatur (T2) bewirkt wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the precise control or «setting of the quality and the appearance of the metal layer deposited on the substrate is effected by changing or * setting the temperature (T 2 ). 5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein kontinuierliches Metallstück ist.5 · The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substrate is a continuous Piece of metal is. 6. Verfahren nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Draht, Band oder eine Stange ist.6. The method according to claim 5t, characterized in that the substrate is a wire, tape, or rod. 7« Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Stahl besteht. 7 «Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the substrate is made of steel. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ssur Bildung einer Schicht verdampfte Metall Cadmium, Zink oder Blei ist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the ssur forming a layer of vaporized metal is cadmium, zinc or lead. 9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Beschichtungskanuaer, eine Vorrichtung, um ein zu beschichtendes Metallelement durch die Beschichtungskammer zu führen, und eine Einrichtung, um ein hohes Vakuum in der Beschichtungskammer aufrechtzuerhalten, gekennzeichnet durch eine Verdampfungskammer (iv), in der im Betrieb eine Metalldampfquelle zur Verdampfung eines Metall erhitzt wird, ein erstes Heizelement (6) zum Erhitzen der Metalldampfquelle in der Verdampfungskammer (iv), eine Vorrichtung, um ein Hochvakuum in der Verdampfungskammer aufrechtzuerhalten, einen Kanal (ν), durch den im Betrieb Metalldampf von der Verdampfungskammer (XV) zu der Beschichtungskammer (ill) strömt, und ein zweites Heizelement (5)ι das unabhängig von den ersten Heizelement (6) ist und das im Betrieb die9 · Device for performing the method according to a One or more of claims 1 to 8, comprising a coating canoe, a device around a to be coated Metal element to guide through the coating chamber, and a device to a high Maintain vacuum in the coating chamber, characterized by an evaporation chamber (iv), in which during operation a metal vapor source is heated to evaporate a metal, a first heating element (6) for heating the metal vapor source in the evaporation chamber (iv), a device to maintain a high vacuum in the evaporation chamber, a channel (ν), through which metal vapor flows from the evaporation chamber (XV) to the coating chamber (ill) during operation, and a second heating element (5) which is independent of the first heating element (6) and which during operation inin Temperatur in der Beschichtungskammer (XXX) unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Metallelements steuert, auf der das Metall abzulagern ist.Temperature in the coating chamber (XXX) more directly Controls proximity of the surface of the metal element on which the metal is to be deposited. 109850/1663109850/1663 10· Vorrichtung nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungskammer (iV) in Längsrichtung mit der Unterseite der Beschichtungskammer (ill) verbunden ist.10. Device according to claim 91, characterized in that that the evaporation chamber (iV) is aligned lengthways with the underside of the coating chamber (ill) connected is. 11, Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Verschlussvorrichtung (8) zwischen der Verdampfungskammer (iV) und der Beschichtungskammer (ill), wodurch im Betrieb ein Vakuum in der Verdampfungskammer aufrechterhalten werden kann, während in der Beschichtungskammer Umgebungsdruck herrscht.11, device according to claim 9 or 10, characterized by a closure device (8) between the evaporation chamber (IV) and the coating chamber (ill), creating a vacuum in the evaporation chamber during operation can be maintained while there is ambient pressure in the coating chamber. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungskammer (iV) und die Beschichtungskammer (ill) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sindo 12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the evaporation chamber (IV) and the coating chamber (ill) are essentially cylindrical o 13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungskammer (XV) und die Beschichtungskammer (XXX) längs eines Kanals (v) mit rechteckigem Querschnitt verbunden sind, dessen Abmessungen im Verhältnis zu dem Durchmesser der Querschnitte der Verdampfungskammer und der Beschichtungskanmer bestimmt sind·13 · Device according to claim 12, characterized in that that the evaporation chamber (XV) and the coating chamber (XXX) along a channel (v) with rectangular Cross-section connected, its dimensions in relation to the diameter of the cross-sections the evaporation chamber and the coating chamber are determined 109850/1663109850/1663
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