JPH05507965A - 基材材料を被覆するための方法及び装置 - Google Patents

基材材料を被覆するための方法及び装置

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JPH05507965A JP91510064A JP51006491A JPH05507965A JP H05507965 A JPH05507965 A JP H05507965A JP 91510064 A JP91510064 A JP 91510064A JP 51006491 A JP51006491 A JP 51006491A JP H05507965 A JPH05507965 A JP H05507965A
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オポバー,ハンス
ケースタース,クルト
エープナー,ラインホルト
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ドイチェ フォルシュングスアンシュタルト フュアルフト―ウント ラウムファールト エー.ファウ
フォエスト―アルピネ シュタール リンツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 基材材料を被覆するための方法及び装置本発明は、被覆材料が負圧の被覆室内で レーザー光線によりアブレーション領域でアブレーションされ、基材材料の方向 に被覆粒子流の形で広がって行き、そしてその上に被覆物の形で堆積する、基材 材料の被覆方法と装置に関する。
そのような方法は従来技術から知られている。しかしながら、全てのこれらの方 法では、被覆されるべき基材材料を被覆室に持ち込み、被覆室を減圧して負圧に し、それから被覆材料をレーザー光線でアブレーションする。
このような方法は大量のレーザー被覆される基材材料を生成するのには能率的で なく、それゆえに使用できない。
従って、本発明の根底にある目的は、レーザーアブレーションで基材材料を大量 に被覆することができる方法と装置の両方を提供することである。
この目的は、本発明に従って、基材材料が平らな材料であること、被覆室を通し てその材料が連続のストリップとして連続的に進んでその中に実質的に維持され た負圧下で被覆されること、そして必要な被覆材料を被覆室内の負圧を実質的に 維持しながら被覆室へ供給することによって、最初に説明した種類の方法と装置 とで達成される。
従って、本発明の利点は、個々の基材材料片を連結して連続のストリップを作る ことによって、この連続ストリップを連続に、すなわち一定の速さで又はある供 給サイクルで、被覆室を通して進めること、そうしながら被覆室内に負圧を維持 すること、そして連続ストリップにそれを連続的に遣通さゼながら被覆を連続し て行うことが可能になったという事実にあり、このため好ましくは一定の被覆が 基材材料、本発明による場合には連続ストリツプ、の上に製造される。
それにより、被覆室内に負圧を生しさせるために従来技術から知られている排気 時間は省かれ、こうしてレーザーアブレーションを大規模に使用することが可能 になる。
大規模に使用するためには、連続のストリツプが被覆室を通って連続して進むこ とから、被覆材料も大量に被覆室へ導入することが必要とされ、従って、連続ス トリップの通過を中断することなく被覆材料を供給することが有利である。
更に、被覆材料は連続ストリップの被覆を中断することなく供給するのが好都合 である。
大規模に連続ストリップを被覆する場合の問題は、被覆は連続ストリップに恒久 的に付着してできる限り均一に適用すべきである、そして特にその厚さは実質的 に均一であるべきである、ということにもある。
従って、本発明の方法及び本発明の装置の特に好ましい態様では、平らな材料に 均一な被覆を通用するために、被覆粒子の流れを平らな材料に関して連続ストリ ップの通過方向を横切る方向に構成部品(coa+ponen t)を用いて移 動させるようにする。
一方では、この動きは被覆粒子の流れを構成部品を用いて横断方向に周期的に転 向させて実行することができる。
しかしながら、他方では、被覆粒子の流れを構成部品を用いて横断方向に平行に 変位させることも有利である。更に、構成部品を用いて被覆粒子の流れを横断方 向に動かす場合に、被覆の厚さを一定に保つためには、アブレージテン領域と、 平らな材料、詳しく言うと平らな材料の被覆粒子流と接触する領域、との間隔を 、実質的に一定に保つことが特に有利である。
平らな材料に関して横断方向に構成部品を用いて被覆粒子の流れを変位させるた めに、本発明はいくつかの解決策を用意している。
例えば、構成部品を用いて横断方向に被覆粒子流を変位させる一つの都合のよい 解決策においては、構成部品を用いて横断方向にアブレージ5ン領域を変位させ るようにする。
更に、横断方向に、すなわち平らな材料又は連続ストリ・7ブの横幅にわたって 、出来る限り均一な被覆を行うためには、別法として平らな材料に関して被覆粒 子流を変位させること、あるいはこれを補うものとしてアブレーション領域をい くつか用意することが有利である。
詳しく言えば、横断方向のアブレーション領域の間隔を、個々のアブレーション 領域から出てくる被覆粒子流が本質的に互いに重なり合わないように選ぶことが ここでは好都合である。とは言え、この場合には、別々の被覆粒子流の密度がそ れらの被覆粒子流において補償されることが確実にされなくてはならない。
従って、これに取って代わるものとして、アブレーション領域の間隔をこれらか ら出てくる被覆粒子の流れが互いに重なり合うように選ぶということが、本発明 の範囲内にあってより有利である。この重なり合う場合には、少なくともある領 域において、異なる被覆粒子流の密度を補償することが可能である。
それゆえに、特に好ましい11様においては、互いに重なり合う被覆粒子流が本 質的に一定の被覆粒子流密度を有する全体的な被覆粒子流を形成するような間隔 を選ぶようにする。
アブレーション領域が横断方向にお互いに関して間隔をあけて設けられる場合に は、アブレーションは多くのいろいろなやり方で実施することかできる。一つの 有利なJEII!では、アブレーションを単一のレーザー光線で、横断方向に互 いに関して間隔をあけて配列したアブレーション領域で次々に行うようにし、す なわち、この単一レーザー光線を偏向させる装置がそれを個々のアブレーション 領域と次々に接触させる。これには、単一のレーザーで作業することができ、そ して各アブレーション領域において1発が本質的に同じエネルギー発生量で起こ ることが保証される、という利点がある。
しかしながら、先に説明した手順と対応する装置とには、アブレージジン全体の ために必要なレーザーエネルギーを生じさせるためにレーザーは非常に大きな能 力がなくてはならないという不都合がある。
このため、横断方向に互いに関して間隔をあけて配列した蒸発領域のためにおの おの一つのレーザー光線を用いてアブレーションを同時に行うことが有利である 。このレーザー光線は、例えば、各アブレージジン領域がそれと関連づけられた レーザーのレーザー光線の作用を受けるようにそれぞれ一つのレーザーからのも のでよい。
とは言え、一つのレーザーでいくつかのアブレーション領域に供給して、この一 つのレーザーのレーザー光線を相応の形状寸法の光学手段によって別々のアブレ ーション領域に至る別々のレーザー光線に分割することも考えられる。こうして 、例えば、複数のアブレーション領域に、個々のアブレーション領域がはっきり と関連づけられているもっと少ない数のレーザーにより供給することができる。
更に、単一のレーザーのレーザー光線をそれに関連づけられたいくつかのアブレ ーション領域へ向かわせるが、同時にいくつかのレーザーを用意してそれらのレ ーザー光線でこれを実施して、アブレーション領域の総数のうちのいくつかが一 つのレーザー光線の作用をそれぞれ次々に受けるようにすることが、本発明の範 囲内で考えられる。
更に、被覆物の均一性、特にその密度の均一性を得るために、被覆材料をいくつ かのアブレーション領域のために連続のストリツプの通過方向に次々に配列する ことも有利である。
通過方向に次々に並べたこれらのアブレーション領域においては、この配列を使 って層の成長をより速くすることができるように、また更に、通過方向に次々に 並べたアブレーション領域を横断方向とずれた関係に配置することによって被覆 をより一層均−にすることができるように、好ましくは同じ被覆材料を蒸発させ る。
また更に、いくつかのアブレーション領域を連続ストリップの通過方向に次々に 配列することは、異なる被覆材料をアブレーションすることも可能として、それ により異なる被覆材料の別々の層を含む被覆を成長させるのを可能とし、あるい は異なるアブレーション条件下で異なる被覆材料をアブレーションすることも可 能とするが、被覆粒子の流れが混ざり合い、こうして混合被覆物になることを保 証するのも可能とし、この混合被覆物の混合割合は個々の被覆材料についてアブ レーション条件にかかわりなく変えることができる。
異なる被覆材料の場合には、平らな材料を横断方向の被覆粒子流密度が本質的に 一定の第一の被覆粒子流により被覆し、且つ同時に、連続ストリップの通過方向 にずらして並べられ、そして横断方向の被覆粒子流密度が本質的に一定の第二の 被覆粒子流により被覆することが特に有利である。
例えば、本発明によれば、被覆粒子流が同じ被覆材料を含有する場合には、厚さ の差が可能な限りわずかである被覆物を、また被覆粒子流が異なる被覆材料を含 有する場合には、厚さが少なくとも全体としては本質上一定の混成被覆物あるい は被覆材料の別個の層を有する被覆物を適用することができよう。
上述の態様の説明では、被覆材料をどのように1.て被覆室に導入しそし、てア ブレーションするかは詳しく示されていない。特に好ましい態様では、被覆材料 を固体からアブレーションするようにする。
一番簡単な場合には、その固体が被覆材料から作られる。
とは言え、特に混成被覆物の場合には、固体はいくつかの被覆材料から作られる ようにもされ、そして1/−ザーアブレーションは別個の被覆材料を本質的に同 じようにアブレーションすることができるという大きな利点を提供する。
一番簡単な場合、特に混成被覆物を作製するためには、固体を、レーザーアブレ ーションで特に容易にアブレーションしてできる限り均質な層の形で平らな材料 に適用することができる被覆材料の本質的に均質な混合物から構成するようにす る。
しかしながら、例えば、被覆材料の変化がアブレーション領域が固体とを移動す ることで可能になる場合には、固体が空間的に離れて並んだいくつかの被覆材料 を含むことも考えられる。
とは言うものの、固体から出発する被覆材料のアブレーションに代わるものとし て、溶融した塊から被覆材料をアブレーションさせることも考えられる。特に有 利なやり方では溶融した塊から被覆材料を被覆室へ連続的に供給することができ 、そして例えば、溶融した塊の表面レベルを一定に保つことによって、アブレー ション領域と平らな材料との間隔を長期間にわたって一定に保つことが簡単にで きる。
被覆材料を固体からアブレージジンさせる本発明の方法及び本発明の装置のat a’の全てにおいて、被覆材料は好ましくはターゲットの形で被覆室内に入れる ようにする。
被覆材料をできるだけ都合よくターゲットからアブレーションするためには、有 利な態様ではアブレーション領域が被覆材料から作られたターゲン1−の端面に 来るようにする、とは言え、これに代わるものとして、本発明では、アブレーシ ョン領域を被覆材Fi製のター・ゲットの前方槽の端部に配することも有利であ る。
いずれの場合にも、被覆材料はターゲットからできるだけ均一に取去らなくては ならないという問題がある。このため、本発明による有利な解決策では、アブレ ージ3ン領域がターゲットとそのターゲットへのレーザー光線との相対的な動き により移動するようにする。
上述の解決策は、アブレーション領域の移動の結果アブレーション領域でのター ゲットの形状が均一になる場合、すなわちターゲットがアブレーション領域の移 動によっである一定の形状に常に保たれる場合に、特に有利である。例えば1. ターゲ・7トのアブlノージョンされる領域を平らな表面として設計し、そして その表面の形状をアブレーション領域の移動によって維持することが考えられる 。とは言うものの、ターゲットのアブレーションされる領域を球のキャップ又は 円錐として設計して、この球のキャップ又はこの円錐の形状をアブレーション領 域の移動により維持することも考えられる。
最も簡単な場合には、好ましい解決策において、レーザー光線とターゲットとの 相対的な動きをレーザー光線の動きにより実現するようにする。これは、レーザ ー光線は例えば光学的な偏向手段によって簡単に動かすことができるので都合が よい。同時に、この結果として、アブレーションされた被覆粒子流もレーザー光 線の動きにつれてターゲットに関し空間的に移動し、そしてその結果として、タ ーゲットが固定され且つ平らな材料が横断方向に位置を変えることができる場合 には、被覆粒子流が平らな材料に関して移動して、それにより被覆粒子流にいろ いろな被覆粒子流密度が生じることになる。
しかしながら、これに代わるものとして、レーザー光線とターゲットとの相対的 な動きをターゲットの移動で果たすことも有利であ全てにおいて同様に都合がよ い。
被覆材料を被覆室へ入れるのは、ターゲ7)が連続ストランドの形をしているこ とにより特に簡単に可能とすることができる。このとき、好ましくは、ストラン ドの断面は円形であるようにする。
とは言うものの、これに代わるものとして、ストランドが、好ましくは長方形の 断面の、ストリップの形をしていることを、本発明の解決策の範囲内で考えるこ ともできる。
ストランドは、被覆室へ入れるのが容易であるという利点も提供し、すなわちス トランドをシールされた封止機構(sealed 1ock)を通して被覆室に 入れることによって連続式に供給される。
ストランドの形をした被覆材料を入れるのに代わるものとして、本発明のもう一 つの解決策では、互いに引き離された被覆材料のピース(pieces>でター ゲットを作るようにする。
この場合、被覆材料をこれらのピースの状態で被覆室に入れるの通して被覆室へ 入れるようにする。
特に被覆処理を妨げないためには、被覆材料を一つのピースからアブレーション させながら別のピースを被覆室に入れるのが特に有利である。
これまでのところでは、ピースの形状について詳しいことを説明しなかった。こ の点については、ピースの形状は細長い円筒状であるのが有利である。
更に、特にこれらのピースから被覆材料を均一に取去るためには、円筒をそれら の軸線の周りを回転するように配備するのが有利である。それによって、アブレ ーション領域がターゲットに対し相対的に移動することになる。
好ましい装置では、円筒の軸線の向きが連続ストリップの移動する方向を横切る ようにする。
更に、円筒の軸線を連続ストリップ又は平らな材料の表面に対し本質的に平行に 合わせるのが有利である。と言うのは、この場合、例えば、被覆粒子流をアブレ ーション領域の移動により移動させることが特に簡単なやり方で可能であるから である。
ピースは、それらをマガジン室に配列することで特に簡単に導入され、このマガ ジン室は好ましくは被覆室内に通じる。交互にアブレーションするために用意さ れるピースは、多くの様々な仕方で並べることができる。特に都合がよいのは、 ピースを、アブレージコンのためのターゲットの位置にピースを次々に持ってゆ くのを可能にする、回転マガジン内に配列することである。 ′分書4回転マガ ジン内の収容密度をできるだけ高(するために、ピースはその回転マガジン内に 互いに平行に並べるようにする。
更に、回転マガジンを用いる本発明の解決策の有利なりmにおいては、例えばそ の回転マガジンから一つのピースのアブレーションを行っている間にそのマガジ ンに別のピースを再び入れることができるように、その回転マガジンにピースが 入れ直されるようにする。
マガジン室内に回転マガジンを設置する本発明の解決策は特に有例えば一つのマ ガジン室からピースのアブレーションを行いながら他のマガジン室を被覆室から 切り離してその中の回転マガジンに再度詰めることができるように1.いくつか のマガジン室を用意することが特に有利である。
それゆえに、いくつかの7カジン室を1!備する場合には、それによればマガジ ン室から少なくとも−っのピースをアブレーションしながら、特に被覆室から真 空漏れがないように切り離されたマガジン室ではアブレージランによって使い果 たされたピースが取り替えられる解決策が、好ましく選択される。ピースの形を したターゲットを使用する場合、ピースを連続ストリップの移動方向を横切る方 向(、、−向けるのが特に都合がよいことが分かっており、ピースを連続ストラ ングの全体にわたってこの方向に延ばすことが特に有利である。
この場合、ピースにいくつかのレーザー光線を同時に作用させ、そしてそれによ りいくつかのアブレーション領域を作りだすことが好ましい。とは言え、これに 代わるものあるいはこれを補うものとして、アブレーションされるピースとレー ザー光線との相対的な動きのためにアブレージジン領域が移動する解決策を用意 することも可能であって、最も簡単な場合には、アブレーション領域は連続スト リップの幅全体にわたって移動する。
一番簡単な場合においては、上記の相対的な動きはレーザー光線が固定したピー スに関して動くことにより同じように達成できる。
しかしながら、相対的な移動を固定したレーザー光線に関してピースを動かすこ とにより実施することも考えられる。
全ての場合に、ピースから被覆材料を一様に取除くために、アブレーション領域 の移動を利用するのが特に有利である。
上述の態様の全てにおいて、ターゲットの形で用意された被覆材料を被覆を成長 させるために使用するのかどうか、あるいは初めにこの被覆材料に変化を受けさ せるのかどうかは明示されなかった。
特に金属からなる被覆が連続ストリップに通用される好ましい1!様では、アブ レーションされた被覆材料の原子又は分子が被覆粒子流において化学反応を受け ずに平らな材料上に被覆を成長させるようにする。
とは言うものの、これに代わるものとして、特にセラミック被覆の成長について 言えば、アブレーションされた被覆粒子流の原子又は分子をそれに入り込んでく る反応ガスと反応させて、平らな材料上の被覆の少なくとも一部分を形成する化 合物を生成させることも可能であって、この場合には、この反応の反応速度と反 応の容易さを考慮に入れなくてはならない0例えば、特定のセラミック材料では この反応を実施することは可能ではな(、それゆえにこれらはやはり、固体の、 既に存在している化合物としてアブレーションされて、化合物粒子流において化 学変化を受けることなく平らな材料に適用される。
上記の態様では、被覆の均一性、特にその厚さの均一性は平らな材料に関して被 覆粒子流を動かすことで達成できるということが説明されているに過ぎなかった 。
しかしながら、更に好ましい態様では、この被覆粒子流における被覆粒子流密度 勾配を低下させるために、被覆粒子流がアブレーション領域と平らな材料との途 中で更に作用を受けるようにする。被覆粒子流に作用を及ぼす特に簡単な方法は 、これにそれ以外の別の粒子を作用させることである。
これらの別の粒子は選ばれたどのような種類のものでもよい。とは言え、別の粒 子はガス粒子であるのが特に有利である。
別の粒子は好ましくは、被覆粒子流に突き当たる粒子流の形で導入される。
一番簡単な場合には、これは被覆粒子流を横切る追加の粒子流によって解決され る。
とは言うものの、これに代わるものあるいはこれを補うものとして、当該別の粒 子を平らな材料と一緒に本質的に移動させられる粒子雲の形で導入することも考 えられる。
被覆粒子流密度の均一性は、被覆粒子流が衝突によって別の粒子と相互に作用し 合うことで好ましく達成される。
有利には、被覆粒子流は、アブレ−ション領域から平らな材料への途中で別の粒 子と平均して少なくともほぼ1回衝突するようにされる。従って、これらの別の 粒子が受ける圧力は、被覆粒子のための自由な進路がアブレーション領域と平ら な材料との間隔の程度にあるようにそれに応して好ましく選択される。より多く の相互作用が望まれる場合には、本発明に従って、圧力を増大させることにより 別の粒子との衝突を平均しておよそ10回まで行うことが可能である。
特に、連続ストラングを横切る方向の均一性を更に向上させるためには、別の粒 子流が連続ストラングの移動方向を横断する方向の成分とともに動かされるよう に、また被覆粒子流がこの動きによってその横断方向に沿って移動するよ′うに する。
更に、別の粒子流が連続ストリップの通過の方向の、あるいは通過の方向に対向 する方向の、流動成分を有するようにしてもよい。
一番簡単な場合には、別の粒子流が不活性ガスの流れであるようにする。この場 合、被覆粒子流の被覆粒子間では反応が起こるべきではない。
しかし、特に連続ストリップにセラミック被覆を適用すべき場合には、別の粒子 流は反応性ガス流であることも考えられ、その結果として、一方では、この反応 性ガス流は被覆粒子流密度勾配の均一性に寄与し、そして他方では、この反応性 ガス流のために被覆粒子との化学反応が起こって、その後連続ストリップ上に成 長する被覆の少なくとも一部になる化合物を生成する。
先には、被覆粒子流密度勾配の均一性が達成されるべきであることを単に説明し ただけであった。
しかしながら、追加の粒子を用いれば、別の粒子により被覆粒子流における被覆 粒子の速度の調節を行うことも可能である。
ここでは、別の粒子により被覆粒子流における被覆粒子の速度の少なくとも部分 的な熱化(t、her+*alization)を行うことが特に都合がよい、 これには、被覆粒子流中の非常に速い粒子が速度を緩められ、それゆえに平らな 材料に余りに大きな速度で突き当たらないという利点があって、このことは平ら な材料上に成長する被覆のより良好で且つより安定した形成の一部となるのに対 して、余りにも速い粒子は既に成長した被覆からあるいは平らな材料から粒子を 再び取り除く。
被覆粒子流に作用を及ぼす更に別の可能な方法は、被覆粒子流にガス放電で作用 を及ぼすことである。
好ましくは、ガス放電はグロー放電であるようにする。
このグロー放電は更に別の放電粒子によって都合よく維持され、そして好ましく はその別の放電粒子が被覆粒子流と相互に作用するようにする。
この別の放電粒子の相互作用は好ましくは、被覆材料の流れとの衝突によってな される。
詳しく言うと、低圧で有効に作用することができるためには、グロ・−放電を磁 界により安定化させるようにする。この磁界には、電子が環状に案内され、それ ゆえに、電子の自由な進路の長さが大きいにもかかわらず、電子によってかなり の数の衝突が行われる、という利点がある。
更に、本発明の好ましいLM樺では、グロー放電を放電粒子の供給によって安定 化させるようにする。放電粒子の供給は11例えば、ガスを供給することである 。
とは言うものの、グロー放電をレーザーアブレーションの間に放出される電子に より安定化させることは全く適当なことである。これらの電子は、例えば、陰極 としてのアブレーション領域から陽極まで及ぶ場を適用することで利用すること ができ、好ましくは一つ又はいくつかの陽極を被覆粒子流のそばに配列する。
被覆粒子流は、好ましくは、その被覆粒子流が放電粒子の移動方向を横切ってグ ロー放電に入ることによって作用を受ける。
別のap!Aにおいては、被覆粒子流が本質的に放電粒子の移動の方向にグロー 放電に入りそしてグロー放電を続けるようにする。
最初は、グロー放電で標準のガスの場合と同じように相互作用が好ましく起こり 、すなわち放電粒子の速度の調節が衝突の相互作用によってなされる。
更に、被覆粒子と電子との衝突の結果被覆粒子のイオン化が更に起こり、そして イオンの形をした被覆粒子もその後グロー放電の電界の作用にさらされる。被覆 粒子のこの追加のイオン化には、平らな材料に向かう方向に移動しているイオン の全てが、陰極に障りかかる際には、本質的に陰極に鋒りかかる際の電圧降下に 従って陰極の直前で加速されて、従って全部のイオンが付着している被覆に突き 当たる速度が本質的に一定になる、という別の利点がある。
陰極に降りかかる際には、イオンは、アブレーションされた中性粒子のエネルギ ーより実質的に高い数百evのエネルギーを受け取り、そして被覆の成長と被覆 の付着特性とを改善する。と言うのは、より多くのエネルギーを発生プラズマの 粒子のために利用して被覆におけるこれらの粒子の空間的配置を所望のものにす ることができるからである。
被覆粒子流への作用の更に別の可能性は、被覆粒子流が放射の作用を受けること である。
放射作用の一つの態様は、電磁線による被覆粒子流−7の作用であろう、これに 代わるもう一つのものあるいはこれを補うものは、電子線による被覆粒子流への 作用であろう。
被覆粒子流への作用の可能性については、放射によって被覆粒子流密度勾配を選 択的に減少させるような被覆粒子流への作用がより重要である。
ここでは、例えば、被覆粒子密度勾配を平均させるための被覆粒子流の選択的な 加熱が思い浮かぶ。
これに代わる更に別のものは、イオン電流によって被覆粒子流に作用を及ぼすも のであって、このイオン電流は電界又は磁界での誘導によって定められた方向に 保持される。
被覆粒子流密度を平均させるための被覆粒子流への作用とは別に、被覆粒子流に アブレーション領域と平らな材料との途中で更に作用杏受げさせて被覆粒子間の エネルギー差を減少させることが同様に有利である。
ここでは、イオン電流、好ましくはグロー放電からのものによって、被覆粒子流 に作用を及ぼすことが有利である。グロー放電を用意して安定化させることにつ いての有利な可能性もグロー放電で得ることができる効果についての有利な可能 性も、既に説明しである。
もう一つの可能性は、被覆粒子流に放射線の作用を及ぼすことであって、を磁線 又は電子線が好ましい。
更に、本発明の解決策の範囲内において、平らな材料上での被覆の成長中に被覆 に高エネルギー粒子の作用を及ぼして被覆の特性、好ましくは被覆の付着性と密 度を向上させることが有利である。
ここでは、堆積中の被覆がイオン衝撃の作用を受けることが特に好都合である。
これらのイオンは、例えば、イオン銃からやって来るものでよい。堆積している 被覆のイオン衝撃についてのもう一つの可能性は、イオンがガス放電、特にグロ ー放電から、及び/又は被覆粒子流からやって来ることであり、ガス放電が陰極 に降りかかる際には被覆の方向に加速されることである。ここでは、被覆粒子流 のイオン濃度を増大させるために被覆粒子流の再イオン化が特に有利である。
第三の可能性は被覆が電子の作用を受けることである。
本発明の解決策においては、全ての高出力レーザーが使用可能であり、特にCO □レーザー、Nd YAGレーザ−、エキシマ−レーザー、自由電子レーザー、 あるいはまた半導体レーザーが使用可能である。
出力密度に応じて、被覆粒子流中の小滴(droplets)、クラスター及び 原子の成分を変えることができる。
従って、本発明の方法を実施するための一つの可能性においては、アブレーショ ン領域におけるレーザー光線の出力密度を、被覆粒子流が小滴、クラスター及び 原子を好ましく含むように選ぶようにし、105〜10’ W/C:d程度の出 力密度が好都合である。
本発明の方法を実施するためのもう一つの可能性においては、従ってアブレーシ ョン領域におけるレーザー光線の出力密度を、被覆粒子流が励起された原子及び イオンを好ましく含むように選ぶようにし、10’W/cijを超える程度の出 力密度が好都合である。
一つの態様において、用いられるレーザーは連続して操作される。
しかしながら、もう一つの有利な態様は、パルスレーザ−1有利にはパルス持続 時間100a未満、更に一層有利にはIIjs未満のものを用いるようにする。
都合のよい!S様においては、パルスは、アブレーションが初めは出力密度が高 いパルスで始められそして被覆粒子流における被覆粒子の再イオン化がその後よ り低い出力密度で起きるような形状のものである。
本発明の範囲内の被覆方法を実施する一つの特に有利なやり方は、例えば結晶性 の層を作ろうとする場合には、平らな材料を加熱するようにする。これは、被覆 を施す前あるいはその最中に、例えば、伝導式に、誘導式に、赤外線により、グ ロー放電により、レーザー、プラズマ、電子もしくはイオンビームでの衝撃によ り、あるいは高温ガスでもって、行うことができる。
その一方で、例えば無定形の層を作ろうとする場合には、被覆のために平らな材 料を冷却することが有利であり、そしてこれは同様に被覆を行う前かその間に行 うことができる。
更に、本発明の方法にあっては、アブレーション工程と被覆粒子流における粒子 の種類とに影響を与えるためにターゲットを加熱し7又は冷却することが有利で ある。
本発明の方法の実施と本発明の装置の設計についての上記の説明には、被覆室内 で連続ストリップをどのようにして案内するのかについて詳しいことは示されて いない。
被覆室の圧力を安定化させるために、連続スI・リップを被覆室の前後で封止機 構を通して案内するようにする。
更に、好ましくは、連続ストリップを被覆室内では非接触式に案内するようにす る。
物理的な前処理装置を設ける場合、好ましくは、更に連続ストリップをその物理 的な前処埋装!と被覆室の間の封止機構を通して非接触式に案内するようにする 。
本発明の方法についてのこれらの全ての記載においては、連続ストリップの被覆 をどのようにして実施するかを主として説明しただけであった、方法全体をどの ようにして実施するかについて詳しいことは示されなかった。
本発明の解決策の範囲内において、連続ストリップを供給するために連続ストリ ップを機械式の装置によって製造し、そしてこの装置はストリップ材料のロール を順々に巻きほどいて1本のロールの終了端をもう1本のロールの開始端に接合 する、ということが特に有利である。
更に、本発明の方法を実施するためには、連続ストリップを供給するための機械 式装置の次にそのストリップを蓄えるための装置を置くことが有利である。スト リップを蓄えるこの装置の目的は、本究明のプロセスにおける通過速度を一定に することであって、それに対して連続ストリップを供給するための装置にあって は、2本のロールをそれぞれ接合するためにストリップの供給停止が常に必要で ある。
更に、連続ストリップは基材材料で被覆される前に化学的な前処理装置を通過す るのが有利である。
ここでは、化学的な前処理装置はアルカリ脱脂装置を含むことが好都合である。
更に、そのアルカリ脱脂装置はスプレー脱脂を行うものを含むのが有利である。
上記のアルカリ脱脂装置は好ましくは電解脱脂を行うものを含む。
更に、この電解脱脂を行うものは上記のスプレー脱脂を行うものの後に来るのが 好都合である。
電解脱脂を行うものとスプレー脱脂を行うものの間にブラシ掛は機のあることも 好都合である。
その上、アルカリ脱脂装置の最後でカスケードすすぎを施すことが好都合である 。
カスケードすすぎの前にブラシ掛は機があることによって更に別の利益が得られ る。
本発明の解決策の範囲内において、化学的な前処理装置は酸洗いを行うものを含 むのが特に有利である。
この酸洗いを行うものは上記のアルカリ脱脂装置の後に来るのが好都合である。
詳しく言うと、酸洗いを行うものは電解帯域を含むように設計される。
更に、この電解帯域の後にカスケードずずぎを行うものが来るのが好都合である 。
最後に、このカスケードすすぎを行うものの前にブラシ掛は機のあることが好都 合である。
更に、化学的な前処理装置は終端に乾燥機を含むことが有利である。
化学的な前処理装置のほかに、物理的な前処理装置を設けることが更に好都合で ある。
この物理的な前処理装置は化学的な前処理装置の後にあるのが好都合である。
ここでは、物理的な前処理装置は、連続ストリップに吸着された原子又は分子の 全てを除去することができる脱気装置を含むことが好都合である。
この脱気装置は、有利には、脱着を促進するため、連続ストリップを加熱し、及 び/又は、電子衝撃及び/又はイオン衝撃及び/又はプラズマ放射及び/又はレ ーザー光線及び/又は紫外線にさらすような設計である。
概して言えば、脱気処理は、連続ストリップに吸着されている分子が上述の手段 により、特に加熱されて、エネルギーを供給されることによって、そしてそれに より脱着が助成されることによって、促進される。
脱気装置の圧力を維持するために、有利には、脱気装置の前後には封止機構が設 けられる。更に、物理的な前処理装置は予熱装置を含むのが有利である。
連続ストリップの加熱は、この予熱装置において不活性ガス雰囲気中で都合よく 行われる。
物理的な前処理装置は、物理的な活性化装置を含むことが特に有利である。
この物理的活性化装置は、好ましくは脱気装置の後にあるべきである。
更に、上記の予熱装置は脱気装置と物理的活性化装置の間に配置するようにする 。
ここでは、物理的活性化装置の前に封止機構があるのが有利である。
平らな材料の活性化は、物理的活性化装置において電子衝撃及び/又はイオン衝 撃及び/又はプラズマビームでの衝撃及び/又はレーザー光線での衝撃及び/又 は紫外線での衝撃によって行われることが特に好都合である。
物理的な活性化装置の圧力は、被覆室の圧力と同じ程度であるのが特に好都合で ある。特に好ましい態様では、物理的活性化装置でのイオン衝撃はグロー放電に よって実施するようにする。
特に、低い圧力になることができるためには、グロー放電を磁界によって安定化 して持続させることが好都合である。
その上、グロー放電を補助電流回路でもって熱的に放出された電子により維持す ることによって更に持続することができ、このためには、例えば、陽極を被覆粒 子流の側に配置する。
グロー放電が起こる圧力は、好ましくは、104〜10− ’barにあるよう に選ばれる。
本発明の解決策の特別の態様では、グロー放電をヨーク型の陽極で発生させるよ うにする。
磁界を発生させるためのコイルも、好ましくはヨーク型の陽極内に配置される。
特に都合のよい構成では、ヨーク型の陽極はポット型の設計のものであり、それ らは好ましくは開放側を連続ストリップに向けて配!される。
材料に関する限りでは、ヨーク型陽極は、磁界の磁束がヨーク型陽極を部分的に 突き抜けることができ、そして特に、ヨーク型陽極が磁界のためのシールドとし て役立つように、磁化可能な材料から作製するのが有利である。
物理的な活性化を促進するためには、好ましくは、物理的活性化装置がいくつか の活性化室を含むようにする。
これらの活性化室は、有利にはお互いにシールドされる。
本発明の解決策に従う特に好ましい方法では、平らな材料を被覆室を通して垂直 方向に案内するようにする。これには、全ての重質粒子、例えばクラスターが、 被覆粒子流からはずれて、成長中の被覆に突き当たらない、という利点がある。
更に、アブレーション中に被覆粒子流中で連続ストリップに向かう方向に進まな いより大きな粒子は脱離してくるという危険もあって、平らな材料を垂直に案内 すれば、これらは被覆に沈降してこない。
被覆室の圧力を維持するため、有利には、平らな材料は被覆室の前後で圧力封止 機構を通り抜けるようにする。
物理的な前処理、特に物理的活性化を、被覆処理と切離して、それゆえに被覆室 からも切離して実施する上述の解決策に代わるものとして、更に別の、特に構造 的にもっと簡単な解決策においては、物理的な前処理を、被覆室から分かれでい ない前処理室で被覆処理の前に行うようにする。
被覆の終了後、本発明を実施する好ましいやり方では、被覆の物理的な後処理を 行うようにし、特に、被覆された連続ストリップを都合のよい温度に保つように する。
この物理的な後処理は、例えば、支持材料と熱反応を起こさせるのに役立つこと がある。
更に、物理的な後処理を化学的な後処理で同時にあるいは後に補足するのが有利 である。
例えば、反応ガス雰囲気、特にグロー放電により維持されるものは、被覆と反応 を起こさせるのに好都合である。
とは言うものの、炭化もしくは窒素化といったような有利な化学的後処理も被覆 物との化学反応である。
更に、被覆された連続スI・りンブの冷却が物理的な後処理の後に都合よく行わ れ、そしてこの冷却の前に、被覆特性の測定、例えば被覆の厚さの測定を、被覆 された連続ストリップの上方を横断して移動可能な測定ヘッドにより行うことが できる。
レーザー光線の高エネルギー密度のために、各元素は原則として葵発可能であり 、それゆえに本発明の方法及び本発明の装置での被覆に潜在的に適している。元 素の全ての組み合わゼ゛も考えることができ、そのため被覆材料の範囲は特別に 制限されない、更に、本発明の被覆にあっては、被覆の付着と被覆の実現性に関 する限りほとんど無制限の可能性がある。例えば、導電性の被覆材料も不導電性 の被覆材料も使用することができ、例を挙げれば純粋金属、合金や、酸化物、炭 化物、窒化物、ホウ化物、炭窒化物、ケイ酸塩及び同様の物質の如きセラミック の層といったものを使用できる。
本発明の解決策の範囲内で、二重及び多重の被覆を堆積さ(することが特に有利 である。
本発明によれば、いくつかの被覆材料の混合比率を調整することで濃度勾配を持 つ被覆を製造することも可能である。
本発明の解決策の特別の利点はまた、平らな材料の別々の側に異なる被覆を製造 することであり、これらの被覆のタイプ、堆積及び目的は別々に選ぶことができ る。
更に、本発明にあっては、連続ストリップの横断方向すなわち幅方向に且つまた 進行方向に、例えば精密に向きを定められた被覆粒子流かあるいは適切に設計さ れたマスクを用いて、選択被覆を行うことが特にを利である。
更に、本発明の解決策の大きな利点は、所望ならば、例えば費用の理由から、被 覆を非常に簡単なやり方でもって片側で実施することができるとい・う事実にあ る。
今日考えられる金属や合金の被覆が用いられる主な理由は、防食である。利用分 野は主として、自動車、家庭電化製品及び建設産業である。しかしながら、他の 特性も、例えば加工性、被覆の付着性、最終製品の溶接性、最終製品の付着力、 最終製品のリン酸塩処理や塗装を受ける能力と光学的な外観といったようなもの も、大変に重要なものである。
本発明による方法にあっては、被覆の耐食特性のかなりの発現と向上とが達成可 能であるばかりでなく、必要条件の範囲全体に関して、例えば前述の特別の利用 分野についての特性に関して、より良好な最適化も達成可能である0例えば、耐 食特性が実質的に改良されたZnMg合金被覆を本発明に従う方法で製造するこ とができる。
更に、本発明による方法は、品質的に向上した被覆の堆積を可能にし、そしてこ のことは、被覆の厚さの低減に帰着し、かくして同一であり、それどころか改良 された耐食性を備えた複合被覆の再成形性及び溶接性が向上することになる。
例えばエナメル被覆の代わりに用いることができる、着色した装飾被覆が、本発 明による方法で簡単なやり方で同じように可能である。
鋼のほかに、ストリップの形態で生産可能な全ての金属も、特にアルミニウムも 、原則として平らな材料用の材料として考えることができる。
プロセス技術に関して本発明の方法の更に別の重要な利点は、その融通性である 。ターゲットを変更することにより簡単に被覆材料を変えることが可能である。
同様に、本発明の装置を特別の被覆系のために合わせる必要はなく、そのため本 発明の一つの同じ装置を非常に様々な被覆のために使用することができる。
本発明の解決策のこれ以外の特徴と利点は、以下に掲げるいくつかの態様の記載 及び説明の主題である。図面は、次のものを示している。
第1図は、本発明による方法の模式説明図である。
第2図は、物理的前処理装置の態様の拡大説明図である。
第3図は、被覆装置の第一の態様の拡大説明図である。
第4図は、アブレーションのための第一の可能性の部分説明図である。
第5図は、アブレーションのための第二の可能性の部分説明図である。
第6図は、アブレーションのための第二の可能性の部分説明図である。
第7図は、アブレーションのための第四の可能性の部分説明図である。
第8図は、被覆粒子流と平らな材料との相対的な動きについての可能性を示す図 である。
第9図は、半径(「)に関する被覆粒子流密度(d)の分布を説明する図である 。
第10図は、幅の全体にわたる平らな材料の被覆についての別の可能性を示す図 である。
第11図は、幅の全体にわたる平らな材料の被覆についての別の可能性を示す図 である。
第12図は、幅の全体にわたる平らな材料の被覆についての別の可能性を示す図 である。
第13図は、被覆粒子流へガスを導入するための第一の可能性を示す図である。
第14図は、被覆粒子流へガスを導入するための第二の可能性を示す図である。
第15図は、本発明による被覆装置の第二の態様を示す図である。
第16図は、物理的活性化を組み合わせた本発明による被覆装置の第三のB様を 示す図である。
第17図は、第16図による被覆装置を矢印Aの方向に見た図である。
第18図は、被覆装置の第四の1!様の部分説明図である。
第19図は、第18回の矢印Cの方向に見た被覆装置の第四の態様の側面図であ る。
第20図は、本発明による被覆装置の第五の態様を示す図である。
装置を含む。
ロール14に巻かれた平らな材料は、まず、連続ストリップを供給するための機 械的装置12でこのロールを巻きほどすことにより引き出される。この前の平ら な材料の末端は、はさみ18で切断され、次にロール16に巻かれた平らな材料 の先頭をはさみ18に供給して、ロール16に巻かれた平らな材料の先頭を溶接 機20でロール14に巻かれた平らな材料の末端に溶接して連続ストリップ24 を形成することができるようにはさみ18で切断する。この工程は、−貫した連 続ストリップ24が本発明によるプロセス全体を通り抜けるように絶えず繰り返 される。
連続ストリップの一様性を向上させるため、連続ストリップを供給するための機 械的装置12には、好ましくは、曲がりを引き伸ばして平らにするための装置2 2も備えられる0曲がりを引き伸ばして平らにするためのこの装置22の後で、 連続ストリップ24は連続ストリップを供給するための機械的装置を出て、そし てストリップを蓄えるための装置1j26に入る。ストリップを蓄えるためのこ の装置26は、ストリップをHiるための水平式又は垂直式の装置として設計さ れ、そして上記の連続ストリップを供給するための装置を次に続くプロセスから 切り離す、ストリップを蓄えるための装置26は、このストリップを蓄えるため の装置26の後では連続ストリップ24が本発明に従うプロセスを一定の速度で 進むように、溶接機で末端と先頭とを=−緒に溶接する際に供給が中断するのを 補償するのに役立つ。
本発明による方法の第一段階は、化学的前処理装置28で行われる。
この化学的前処理装置は、後の被覆のために連続ストリップを清浄にし且つ化学 的に活性化させるのに役立つ。
化学的前処理装置は、第一に、スプレー脱脂装置30を含み、この装置にある間 に脂肪を溶解する化学薬剤が連続ストリップに適用される。
スプレー脱脂装置30の次にはブラシ掛は機32があり、そしてこの後に電解脱 脂装置34があって、この装置にある間に連続ストリップ24は脱脂浴3Gを通 して引かれる。電解脱脂装置の次には別のブラシ掛は機38があり、この後にカ スゲートすすぎ装置40が続く、カスケードすすぎ装置40は、好ましくはいく つかの段階で行うように設計され、そして連続ストリップを水ですすぐ。
スプレー脱脂装置30と、ブラシ掛は機32と、電解脱脂装置34と、ブラシ掛 は機38と、そしてカスケードすすぎ装置f40とは、−緒にアルカリ脱脂袋W 42を形成する。
このアルカリ脱脂装置42の次には、全体として44で示されていて電解帯域4 6とこれに続くカスケードすすぎ装置48及び最終のブラシ掛は機50とを含ん でなる酸洗装置がある。
化学的前処理装置28は乾燥装置52で終えて、連続ストリップ24はこれから 、完全な化学的前処理に続いて乾燥状態で物理的前処理装置54に供給される。
物理的前処理装置の初めでは、連続ストリップ24は標準圧力の雰囲気で取り巻 かれている。従って連続ストリップは、封止11tl156において、まず、転 向ロール58によりジグザグ状に、いくつかの封止室60.62.64.66を 通して引かれ、各封止室は真空ポンプ68に通じており、そして封止室60〜6 6内で連続ストリップ24を取り巻いている圧力は封止機構56の後の脱気装置 70における負圧PEに至るまで順々に低下させられる。脱気装置f70は、そ の役割として、同様に真空ポンプ72につながれる。この脱気装置70において は、連続ストリップ24により特にその表面に吸着された粒子、詳しく言えば原 子あるいは分子、の全でが脱着されて、真空ポンプ72によって吸引排気される 。
脱着を促進するため、脱気装置は好ましくは、連続ストリップ24を加熱するか 、及び/又は、電子衝撃及び/又はイオン衝撃及び/又はプラズマ放射及び/又 はレーザー光線及び/又は紫外線にさらす連続ストリップ24の処理も含む、こ のエネルギー供給では、連続ストリップ24に吸着されていた粒子の全部の可能 な限り完全な脱離が果される。この連続ストリップ24に後に適用される被覆の 接着強さはそれにより向上する。
脱気装置70に続いて、連続ストリップ24は、封止機構56と正確に同し設計 であるが脱気装置から予熱装置78における不活性ガス雰囲気76を切り離すの に役立つ別の封止機構74を通して引かれる。
連続ストリップ24の加熱と予熱がこの不活性雰囲気76中で、例えば、連続ス トリップ24に間けられたジェフト管により、及び/又は連続ストリップ24の 誘導加熱により、及び/又は赤外線及び/又は電子ビーム及び/又はプラズマビ ームでの加熱により行われる。
しかしながら、不活性ガス雰囲気76もまた、連続ストリップ24の予熱中はポ ンプ80によりある一定の圧力PSに保持される。
予熱装置78は更に、封止機構82により物理的活性化装置84から切り離され る。封止機構82は、原則として封止機構56及び74と同じ設計のものであり 、そのためこれに関してはそれらについての記載が参照される。
物理的活性化装置84は、脱気後になお連続ストリップ24に付着している物理 的又は化学的吸着粒子を取除いて、それにより申し分なく付着する被覆について の前提条件である非常に活性な表面を俟えるのに役立つ。物理的な活性化は、硬 質のセラミック被覆を適用する場合に特に必要である。
連続ストリップの活性化は、物理的活性化装置84でもって、電子衝撃及び/又 はイオン衝撃及び/又はプラズマ粒子での衝撃及び/又はレーザー光線での衝撃 及び/又は紫外線での衝撃により実施することができる。これらの可能性の全て が、エネルギーの直接供給により連続ストリップ24から吸着粒子を取除くのに 役立つ。本発明の物理的活性化の一つの可能性の好ましいamは、下記において 詳しく説明される。
物理的活性化装置の次には、該物理的活性化装置84を被覆装置88から切り離 す封止機構86が続く。所望の被覆がこの被覆装置でもって連続ストリップ24 に適用される。この被覆は片側に又は両側に適用することができる。
被覆装置は、いくつかの!S様でもって下記において詳しく説明される。
被覆装置88の後には封止機構90があって、そのため前後の装置を考慮に入れ ずにそれぞれの被覆についての必要条件に従って被覆装置内の圧力をそれぞれ前 後の封止機構86及び90により選択することができる。
封止機構90の次には物理的後処理装置92があり、この装置では、連続ストリ ップはそれに通用された被覆と共にその温度に保たれ、あるいは中間的な冷却を 受ける。この物理的後処理装置の後には測定装置96があって、これらは封止機 構93によって切り離される。ここでは、連続ストリップの幅方向に横切る測定 ヘッド98により、適用された被覆の正確な検出が行われる。好ましくは、被覆 の組成と厚さの両方が測定される。
測定装置96を通過後、連続ストリップ24は冷却装置100を通して案内され 、ここで連続ストリップ24は空冷及び/又は水冷によって所望の温度まで冷却 される。
冷却装置100の後に、化学的後処理装置102を続けてもよく、これは好まし くは、リン酸塩処理装置104とその次のクロム酸塩すすぎ装置106を含む。
化学的後処理装置102の後にはストリップを蓄える装置108が続き、これは 連続ストリップがストリップを蓄える装置26とストリッブを蓄える装置108 の間を一定速度で進むのを保証するのに同じよ・うに役立つ。ストリップを蓄え るための装置108の後で、連続ストリップは巻取り装置11F110で再び巻 取られる。この巻取り装置110の前には潤滑機112があり、これと巻取り装 置110の間にはさみ114が配置される。連続ストリンブははさみ114で切 断して、一定寸法の個別のロールに巻取ることができる。
第2図に例示された物理的活性化装置F84の態様は、連続ストリップ24が次 々に通過するいくつかの連続する活性化室120.122.124を含んでなる 。これらの活性化室のおのおのは、それぞれの活性化室120.122.124 内のそれぞれの圧力PAを生じさせる働きをする真空ポンプ126.128.1 30につながれる。
各活性化室には、連続ストリップ24又は平らな材料により形成ささる陰極に関 して例えば300〜2000ポルトの電圧の陽極132が入っている。
これが、陽極132と陰極として働く連続ストリップの間のグロー放電を引き起 こし、それにより連続ストリップ24又は平らな材料はイオン衝撃を受ける。
活性化室内の圧力PAを活性化装置84の次の被覆装置88の圧力とできる限り 等しくするため、好ましくは、磁界線134が連続ストリップ24又は平らな材 料から本質的に垂直に広がる磁界をグロー放電を持続させるために提供する。
陽極132は、好ましくはヨーク型又はボンド型の設計であって、連続ストリッ プ24に本質的に平行に伸びるヨーク棒136と、ヨーク棒136の末端にあっ て連続ストリップ24の方に向かって連続ストリップ24から短い間隔をあけた ところで終える二つのヨーク!js138とを含んでなる。磁界を発生させる働 きをするコイル142は、ヨーク脚138とヨーク棒136との間に形成される ヨーク内部140に配置される。コイル142は、その巻vA144が好ましく けヨーク11138の近くに及ぶ。コイル142には、ヨーク内部140の方に 向がって保護カバー148が備えられる。
グロー放電は、磁界wA134により維持されて、好ましくはヨーク型陽極の内 部に、好ましくはコイル142の内側、及びヨーク棒136とこれに対向する平 らな材料又は連続ストリップ24の領域との間に広がる。陽極132は、グロー 放電が連続ストリップ24の幅全体にわたって進行方向を横断して広がるような 寸法である。
陽極132は、それぞれの活性化室120.122. i24において絶縁ホル ダー150により都合よく保持される。
連続ストリップ24の両側を活性化するためには、そのような陽極132を好ま しくは連続ストリップ24の相対する側に配置して、これらの陽極と連続ストリ ップ24との間のグロー放電を連続ストリップ24の両側で発生させるようにす る。
連続ストリップ24の活性化をできるだけ効果的にするためには、活性化室12 0.122.124のそれぞれに連続ストリップ24の相対する側に配置した陽 極132を備えつける。
物理的活性化は、好ましくはくそれぞれのヨーク132と連続ストリップ24と の間の電圧がおよそ200 V〜およそ2000 Vで、10−tmbと5X1 0−’■bの間の圧力で実施される。
被覆室88の第一の11様88aは、連続ストリップ24がそれを通して導かれ る被覆室160を含んでなる。対のローラー162と164が互いに間隔をあけ て連続ストリップを案内するために設けられている。
これらの対のローラー162の閏で、被覆材料はレーザー光線166によってタ ーゲット168からアブレーションされて、次いで連続粒子流170の形でもっ て連続ストリップ24の方向へ拡散して、そしてこの連続ストリップの上に被覆 172の形態で堆積する。
丸棒材174が、ターゲット168として好ましく選定され、そして被覆材料が アブレーションされるアブレーション領域176が丸棒材174の端面に位!す るようにしてレーザー光線の照射を受ける。
丸棒材174は、例えば、平らな材料又は連続ストリップ124に垂直な供給方 向178に供給され、この丸棒材の軸線はこの供給方向178に延びている。丸 棒材174は、被覆室160の外側から供給封止機構180を通って被覆室16 0に入る。
丸棒材174は、アブレーション領域176が常に連続ストリップ24から同一 の距離にあって被覆室160に間しても変位しないように丸棒材を前進させる供 給装置182により供給される。これは、この供給装置182が丸棒材174を 、丸棒材174の全体がアブレーション領域174に移動するように絶えず前進 させることを必要とする。
供給装置182のそばに、丸棒材174を用意するための装置184も装備され る。これは、丸棒材174を連続の棒として被覆装置88に供給するのを保証し 、そしてこの目的のために、例えば、最も簡単な場合丸棒材を溶接するかあるい は接着剤で接合して、限られた長さの丸棒材を接合して連続の丸棒材174を形 成する。
一番簡単な場合、丸棒材174の端面190の被覆材料のアブレーションは、集 束点192に集中するレーザー光線166によって実施され、この集束点192 は丸棒材174の端面90の全面に及び、それゆえに被覆材料のアブレーション が端面190の全体で起こって被覆粒子流を形成するようなものである。
とは言うものの、これは丸棒材174の断面積が小さい場合に可能であるに過ぎ ない、これらのyjj係を第4図に示す。
しかしながら例えば、供給しようとする被覆材料の量の理由からより太い丸棒材 174′を使用しなくてはならない場合には、その端面190′は、被覆材料の アブレージ3ンを達成するのに十分に裔いエネルギー密度をなお有する集束点1 92よりも実買的に大きくなる。
これらの関係を第5図に示す。
丸棒材170′の太さが集束点192が端面190′の少なくとも半径に及ぶの に十分である場合には、本発明の解決策の有利な変形において、集束点192が 丸棒材174′が1回転する間に端面190′の全体にわたって移動して被覆材 料を均一に取出すのを保証するように、丸棒材174′にその軸線194の周り を回転させるようにする。
しかしながら例えば、第6図に例示したように、集束点194が丸棒材174′ の端面190′よりもかなり小さい場合には、端面から被覆材料を均一に取出す のを、予め定められた一定のパターンに従い、例えばら旋状の線に従って、端面 190′上を移動して被覆材料を端面190#から均一に取出すのを同じように 保証するレーザー・オブティクスによりmmされる集束点によって、同様に果す ことができる。
しかしながら、端面190が本質的に平らな面のままであるようにしてアブレー ジランが行われる第4〜6図によるBi様と対照的に、丸棒材174′が例えば 円錐状の先端196を有するようにしてアブレーションすることも考えられ、そ の場合には、集束点192は円錐状の先端196の形状を維持するためこの円錐 状の先端を対応するように移動しなくてはならない、そのためには、一方では軸 線194の周囲を回転するようにし、また更に、例えば、周辺の線198の方向 に円錐状の先端を上下に移動するようにしてもよい。
とは言え、円錐状の先端を形成する別法として、球形キャップ型又は別のタイプ の丸い先端をアブレーションして、この形を丸棒材174に関して集束点192 を適当に動かすことで維持することも考えられる。
第3図によるa様の説明では、平らな材料又は連続ストリップ24の片側に被覆 粒子流170を作用させると単に仮定(7ただけであった。
中心軸198から半径方向に見た、ターゲット168として働く丸棒材174か らアブレーションされたこのような被覆粒子流は、例えば第9図に示される一様 でない被覆粒子流密度分布を有する。
このために、被覆172の厚さを均一にしようとする場合には、変化しない被覆 粒子流170だけを平らな材料に作用させることは可能ではない、従って、第8 図に示すように、ターゲット168は好ましくは、変位室内手段202と役割と してターゲット16Bを搬送する変位スライド204とを含んでなる変位装置2 00に保持される。この変位スライドは、好ましくは連続ストリップ24の移動 方向208に直角で且つ連続ストリップ24の表面210に平行して横断方向2 06に、ターゲット168がこの横断方向206に同じように移動可能なように 移動することができる。好ましくは、例えば連続ストリップの幅全体にわたる、 横断方向206の往復の動きを選択して、レーザー光線166がその集束点19 2と共に同時に追随するにつれて平らな材料24に関して被覆粒子流170の動 きが横断方向206に同しように起こるようにし、この被覆粒子流170の動き は好ましくは、被覆粒子流170が横断方向206の往復運動の反転点では側端 212を越えたところに達するように選ばれる。この横断方向206の動きの場 合には、このようにして、種々の被覆粒子流密度に由来する厚さの平均した被覆 を形成して、本質的に均一な厚さの被覆172を全体的に達成することが可能で ある。
とは言うものの、第8図に例示した装置に代わるものとして、複数のターゲット 168を横断方向206に互いに間隔をあけて配置し、好ましくはターゲット1 68はお互いどうし等しい間隔をあけるようにし、そしてこれらのターゲットか らアブレージジンを行うことを同様に考えることができ、横断方向206のター ゲット168間の間隔は、それぞれのアブレーション領域176から放射する被 覆粒子流170の全ての総和がそれらが重なるため横断方向206にわたって本 質的に均一な被覆粒子流密度を全体的に有するように選ばれる。
このように、連続ストリップ24を互いに重なる複数の被覆粒子流に関して進行 方向208に動かすことが必要なだけである。
個々のターゲット168が横断方向206に蛍に間隔をあけているだけである第 10図の実例に代わるものとして、連続するターゲットを進行方向208では片 寄った(オフセット)関係に、そして横断方向206では間隔をあけた関係に配 置することも可能である。
第10図に示した解決策では、各アブレージジン領域は別々のレーザー光線16 6の作用を受ける0本発明によれば、これは、一番簡単な場合にはこの目的のた めに用意されたそれ自身のレーザーからやって来るおのおののレーザー光線によ り実施される。しかしながら、これに代わるものとして、単一のレーザー光線を 光線分割器により別々の部分光線166にすることを好ましく考えることもでき 、これらの別々の部分光線166の強度は好ましくは本質的に同じである。
別の有利な解決策は、パルスレーザ−を使用するようにする。二つのパルスの間 で、これはアブレージジンが先に説明したようにターゲット168の全てから同 時には起こらず、その代りに時間に関して連続するアブレージジンが起こるよう に、一つのターゲット168から次のものへ切換えられる。この解決策は、殊に 高パルス周波数の場合に有利である。
第11図に示した別の態様では、ターゲット168は、ターゲット168とそし てまたそのアブレーション領域176に作用するレーザー光線166とを軸21 6について転向させる転向装置214に保持されて、被覆粒子流170が平らな 材料24の表面210の上をその幅の全体にわたって横断方向206に移動して 、不均一な被覆粒子流密度が同じように決められるようにされる。
第9図の影響を受けていない被覆粒子流において普通である被覆粒子密度勾配を 平均させるための本発明の別の可能性は、被覆粒子流170をアブレーション領 域176から平らな材料24への途中で、被覆粒子と気体原子又は分子との衝突 により一様な分布が達成されるように管理された気体雰囲気220に入らせるこ とにある。この気体雰囲気は好ましくは、10−5〜10− ’Torrの圧力 を存し、それにより被覆粒子流は木質的にはなお平らな材料24に向かう方向に 向けられるけれども、この気体雰囲気の一つの原子又は分子との平均して0〜1 回の衝突のために、被覆粒子はそれらの初期の方向からそらされて均一に分布さ せられる。特に、幅の狭い平らな材料の場合、すなわち横断方向206の広がり が小さい場合には、被覆粒子流密度勾配の十分な平均化を達成することができる 。
気体雰囲気220の圧力は、好まし゛くは、気体雰囲気220を形成するガスを 被覆室160内へ絶えず導入し、そして気体雰囲気を絶えず形成しているこのガ スを被覆室160につながれた真空ポンプ222(第3図)によって被覆室から 吸引することにより維持される。
最も簡単な場合、不活性ガスを使って気体雰囲気220を形成する。
とは言え、被覆粒子流の粒子と気体雰囲気との間で一定の化学結合を生じさせよ うとする場合には、反応性ガスを使って気体雰囲気220を形成することも可能 である。
アブレーション領域176と平らな材料24との間にそのような気体雰囲気を生 じさせるための、第13図に例示された非常に有利な可能性は、被覆粒子流17 0を取囲み且つノズル226を有する環状導管224を含み、ガスはそれにより 被覆粒子流170の方向に吹きつけられ、被覆粒子流170内とその周囲に気体 雰囲気220が生じそして衝突により被覆粒子流勾配の平均化をもたらすように それと混ざり金被覆粒子流密度勾配のもっと一層広範な平均化が、衝突の数を増 加させることにより、それゆえに気体ガス雰囲気の圧力を上昇させることにより 、可能である0例えば、10−4〜10−’Torrの圧力では、平均して1回 を超える衝突が気体雰囲気の分子と被覆粒子流の粒子との間で起こり、そのため この場合には、被覆粒子流170は主として拡散に支配される様式で放散し、従 って被覆粒子流170の整合した放散は本質的にもはや主力でなくなる。
第14図に例示した、本発明の解決策の更に別の変形においては、ターゲット1 68をアブレーション領域176と共に、ノズル228から出て来て平らな材料 24に向けられたガス流230内に配置するようにし、アブレーション領域17 6のアラインメントは好ましくは、放散する被覆粒子流170が本質的にガス流 230と一緒に流れるように選ばれる。ガス流230にあっては、被覆粒子流密 度勾配の平均化が、一方では衝突により、また他方ではガス流の平均の流れ方向 232の変動により、例えばそれを横断方向206に動かすことによって、果さ れ、被覆粒子密度流170において被覆粒子密度流勾配の追加の平均化を果す可 能性があり、従って、単に気体雰囲気220との衝突相互作用だけの場合よりも 被覆粒子密度勾配のより良好な平均化が起こる。
第15図に例示した、本発明の被覆装置の特に有利な第二の態様88bでは、第 一の態様88aにおけるのと同じターゲット168のアラインメントが選ばれる 。同一の参照符号が用いられている限りにおいて、被覆装置88bにおいては同 じ部品が使用される。従って、これらの説明については、!a様88aに関して の記載を参照されたい。
被覆装置88bでは、被覆装置[88aと対照的に、グロー放t240は陽極2 42と陰極としての平らな材料24との間に広がるようにされる。
ここでは、陽極242は好ましくは、ヨーク型の形状に配置され、そして陽極2 42は、平らな材料24に本質的に平行に伸びるヨーク捧244と、このヨーク 棒の端にあって平らな材料24に向かう方向に伸びてヨーク内部248の範囲を 定めているヨーク11246とを含んでなる。
更に、上記の内部には、もっと具体的に言えば木質的にヨーク脚に面する領域に は、巻線252が本質的にヨーク11246に沿って走るコイル250が装備さ れる。
陽極242は好ましくはボンド型の設計であって、平らな材料24の幅全体にわ たって横断方向206に伸びている。
コイル250は、磁界線254が平らな材料24からヨーク棒244まで、より 具体的に言えばコイル250内で、本質的に垂直に広がり、そしてヨーク棒24 4においてはヨーク脚246を経由して平らな材料に戻る磁界を発生させる。こ のために、陽極242は好ましくは磁化可能な材料で製作される。
従って、磁界線254により維持されるグロー族t240は、本質的にコイル2 50内でヨーク棒244と平らな材料24との間、且つ磁界の強さが最大である 磁界線254の中で、ヨーク棒244と平らな材料24との間に広がる。
このために、アブレーション領域176はグロー放電の領域に配置され、そして その目的のために、ヨーク棒244は中央領域に、封止機構180からやって来 る丸棒材174がそこを通って突き出す開口部256を有する。
従って、アブレーション領域186からこうして伝播する被覆粒子流170は、 被覆室160内の10−4〜10− ”mbの圧力により維持されるグロー放電 240の領域に広がり、この圧力は好ましくは、貴ガス雰囲気、例えばアルゴン によって維持される。このアルゴンは計量弁260を経て供給される。
グロー放t240中の被覆粒子流170の伝播の結果としていくつかの物理的効 果が生じる。
力で生じる。これらの気体原子又は分子と被覆粒子とが衝突すると、被覆粒子流 170中を例えば2〜10eVのエネルギーで進む中性粒子の部分的な熱化(t hermalization)が生じる。概して言えば、アブレージラン領域1 76でのレーザーアブレージランの際に生じるイオンも数パーセントという小さ な割合で被覆粒子流170中に存在している。
同時に、グロー放電中の速い電子が衝突するために被覆粒子流の被覆粒子の追加 のイオン化が起こり、そしてそのためには、最小の自由進路長が必要である。
イオンの全部、すなわち被覆粒子流170中のものとグロー放電を招来するガス のものの両方は、陽極242と平らな材料24との間のグロー族t240を招来 する磁界の強さに従って平らな材料24の方向に進む。
陰極に隨りかかる際には、この時陰極に降りかかる際の電圧降下に従って全部の イオンの加速が起こり、数百eVの運動エネルギーを達成することができる。陰 極に降りかかる際に加速されたこれらのイオンは平らな材料24上に成長してい る被覆172に突き当たり、そってより規則正しく堆積させるので、一層安定な 被覆が成長する。
アブレーション領域176と平らな材料24との間隔が、1〜100回程度の衝 突が被覆粒子とグロー族ii 240を生じさせるガスの原子又は分子との間で 起こるように選ばれると、グロー族t240を用いることで特別の利益が得られ る。この場合、被覆粒子流の部分的な熱化はそれが平らな材料に突き当る前に果 される。詳しく言えば、被覆172の堅固性にマイナスの効果を及ぼす高エネル ギーイオン、例えば> 1000eV程度のエネルギーを持つものの制動(br aking)を果すことができる。
第16図に例示された、本発明の活性化装置84cと組み合わされた本発明の被 覆装置の別の態様88cは、連続ストリップ24を第一の態様84a及び88a におけるように上方から下方へではなく、下方から上方へ案内するものを示して いる。連続ストリップは、まず、封止機構270を通って、真空ポンプ274で 排気される活性室272に入る。
この活性室内は104〜104■bの中高真空である。
活性室272内の連続ストリップ24の両側に電極棒276が配置される。第1 7図に示されたように、これらは、連続ストリップ24の進行方向を横切って横 断方向206に、且つ少なくともこの横断方向206の連続ストリップ24の幅 にわたって伸びている。これらの電極棒276には、グロー放電のポイント型バ ーニングスルー(point−shaped burning−through )を防ぐために誘電体として働くセラミ・7り被覆278が施されている。
電極棒276の全ては、電極棒と連続ストリップとの間の高周波電界が後者の両 側にグロー放電280を生じさせるように連続ストリップ24とこの連続ストリ ップ24の両側の電極棒との間に高周波電圧を発生させる、図面には示されてい ない高周波発生器に接続される。
このグロー放電280のために、イオンは連続ストリップ24へ向かう方向に加 速され、こうして連続ストリップ24は、連続ストリップ24になお吸着されて いる全ての原子又はイオンが先に説明した活性化装置84におけるのと同じよう にして脱離されることになるイオン衝撃にさらされる。
これは、真空ポンプ274で絶えず吸引排気することによって促進される。活性 室内の圧力を一定に保つため、グロー放電280用に必要とされるガス、例えば 貴ガスを、活性室へ計量して供給して予め選択された10−2〜10””の範囲 内の中高真空を維持するための調節弁282が設けられる。
活性化室272は、連続ストリップ24がそれを通って非接触式に案内される分 離壁284で被覆装置88cの方向を閉ざされる。
被覆室286では、初めに、電極棒288がやはり連続ストリップ24の両側に 配置され、そしてこれらには誘電体として働くセラミ・ンク被覆が同じように施 されている。これらの二つの電極棒288も、電極棒288と連続ストリップ2 4との間にグロー放電を発生させる高周波源に接続される。
内の連続ストリップ24の両側で連続ストリップに向いている。
被覆材料のストランド290は、供給ホルダー296でアブレーション領域29 2の直ぐ前に至るまで供給される。供給ホルダー296は、同時に、被覆室28 6の外側で絶えず利用可能にされるストランド290を真空漏れがないように被 覆室へ導入するための封止機構として働く。
ストランド290は、好ましくは、それらの前端を連続ストリップ24に対して 鋭角にして案内され、そして゛7ブレーシジン領域292に作用する前に連続ス トリップ24に対しほぼ平行に反射されるレーザー放射の作用を受ける。これに よって、被覆粒子流298は、アブレーション領域292から始まって、連続ス トリップ24に対(−で本質的に垂直に又は鈍角に傾いて形成され、連続ストリ ップ24の方向に伝播し、そしてこれに被覆300を適用する。
本発明によれば、電極棒288の平面は、進行方向302に関してアブレーシラ ン領域292がある平面のわずかに上流側にあるように選ばれる。これは、グロ ー放電が被覆粒子流298に伝播して、第15図による被覆装置88bにおける 被覆粒子流170と同じようにして被1粒子流298を調節するのを可能にする ためである。
レーザー光線294は、好ましくは、レーザー光線294をアブレージ5ン領域 292に集中させる凹面反射鏡306に当たる平行レーザー光線304の形でや って来る。このように、反射1306は、レーザー光線304を連続ストリップ 24に平行な方向にし、同時にそれをアブレーション領域292へ集中させる働 きをする。平行レーザー光線3゜4は、好ましくは、連続ストリップ24の平面 に垂直な方向に導入される。
第17図に詳しく示されたように、電極棒288はやはり連続ストラツプ24の 幅全体にわたって、好ましくはそれを越えて延びる。
更に、複数のアブレーション領域292が連続して、好ましくは同じ間隔をあけ て、横断方向206に配列され、そしてこのことがら、これらのアブレージラン 領域から始まる重なった被覆粒子流292が生じて、これらの被覆粒子流はそれ らの重なりのために本質的に一定の被覆流密度を有する。
同じく第17図に示されたように、レーザー光線304は各アブレージラン領域 292ごとに導入されて、レーザー光線294の形でアブレーション領域に集中 される。好ましくは、レーザー光線304を発生するために独立のレーザーを用 意する。とは言え、これに代わるものとして、レーザー光!304が同時に当た るように適当な光学的手段により−のレーザー光線を複数のレーザー光線304 に分割すること、あるいは光学的な切換え手段によって−のレーザー光線をアブ レーション領域292からアブレーション領域292へ時間的に切換えることも 考えられる。
第18図と第19図に例示された本発明の被覆装置の更に別のam88dは、根 本的に異なるターゲットの配列を示している。
この11欅では、ロールコア314に被覆材料316が適用された、円形−円筒 断面のロール312をターゲット310とする。この被覆材料316は、単−元 素又は単一化合物、あるいはまた単−元素及び単一化合物の混合物を含むことが できる。
ロール312には、その円筒軸318の周りを回転させるためロールコア314 が取付けられる。
被覆材料316は、第18図に示されたように、ロール312の円周面326上 の二つの列322及び324に配列される複数のアブレーション領域320でア ブレーションされる。
アブレーション領域320はそれぞれのレーザー光線330の集束点328によ って定められる。
レーザー光wA330の全ては互いに対して平行にやって来て、そして横断方向 206に等間隔に配列されたアブレーション領域に作用する。アブレージ5ン領 域320から出てくる被覆粒子流332はお互いどうし重なり合って、連続スト リップ24に向う方向に共通の被覆粒子流を形成し、この共通被覆粒子流は個々 の被覆粒子流の重なりのために平均してほぼ一定の被覆粒子流密度を有する。
対向する列322と324とに配列されたアブレーション領域は、好ましくは、 相対する側から円周面226に突き当たるレーザー光線330の作用を受け、そ して円周面326の接線に対するそれぞれのレーザー光線330の傾きをアブレ ーション領域で利用して被覆粒子流332が伝播する方向を変えることができる 。これは、特にロール312からかなりの量の被覆材料316を取出す場合に必 要である。
ロール312から被覆材料をできるだけ均一に取出すために、ロールはその円筒 軸318の周りを回転する。
とは言え、更に、連続ストリップ324からのアブレーション領域320の間隔 に関してロールを再調整すること、すなわちこの間隔が被覆を行う間の全体で本 質的に一定のままであるようにすることも必要である。これは好ましくは、ロー ル312をその円筒軸318の周りに回転させるための駆動再調整装置334に より行われる0回転中に、この駆動再調整装置334は、取出される被覆材料に 応じて連続ストリップ324へ向う供給方向336に関してロール312を調整 し、それによりアブレーション領域320 と連続ストラツプ324との間隔を 一定に保つ。
ロール312からの被覆材料316のアブレーションを円周面326の全体にわ たってできるだけ一定に保つため、好ましくは、列322及び324に沿うアブ レーション領域320が円周面326に関して横断方向206に動くようにする 。これは好−ましくけ、駆動再調整装置334により横断方向206に同時に動 かされるロール312によって可能にされる。それにより、ロール312はその 円周面全体の領域でアブレーションされる。
しかしながら、アブレーション領域320は、レーザー光[1330の横断方向 の移動により静止ロール上を横断方向206に前後に往復して移動することがよ り一層有利である。一方では、ロール312がそれによって完全に円周面326 上で取去られ、また他方では、被覆粒子流332が平らな材料又は連続ストラツ プ24に関して同時に進んで、そのため横断方向206で局所的に異なる被覆粒 子流密度のより以上の平均化が起こる。
本発明の被覆装置の、第20図に例示された更に別の態様88eでは、いくつか のロール312を回転ドラム340に取付けて回転させ、この回転ドラム340 自体は回転ドラム軸342の周りを回転可能である。
ロール312の一つは、被覆材料316がターゲット位置344にあるロールか ら被覆装置88dに関して説明したのと同しようにしてアブレーションされるよ うに、回転ドラム340によってこのターゲット位!344にそれぞれ位置させ ることができる0回転ドラム340全体は、好ましくは被覆装置88dの被覆室 346には配置されずに、被覆室34Gとは別のマガジン室348内に配置され 、ターゲット位置の領域にはスライド352によって閉じることができる開口部 350が設けられる。被覆粒子流は、この開口部を通って被覆室346に放散し 、そして連続ストラップ24上に被覆172を形成することができる。
本発明により大量の被覆材F416を利用することができるようにするためには 、被覆材料316がロール312から実質的に取去られるまで被覆材料316を ロールからアブレージタンするという可能性がある。被覆の短い中断後に、次の ロール312がターゲット位置に来て使用済みのロール312がこのターゲット 位l344をはずれた位置に来るように回転ドラム340を回す、連続ストリッ プ24の被覆を、ターゲット位置344の次のロール312で同じように続ける 。
この被覆装置の態様88eでは、好ましくは、ターゲット位置344にあるロー ル312を、被覆装置88dにおけるのと全く同様にアブレージジン領域320  と連続ストリップ24との間隔を本質的に一定に保つため図には示されていな い駆動変位装置によって供給方向336に動かされる回転ドラム軸342の周り を回転するように取付けられる回転ドラム340全体によって、連続ストリップ 24に向がう方向に再調整するようにする。
更に、特にターゲット位置344にないロール312を保護するために、これら のおのおの用に回転ドラム340に収集トラフ354を設ける。収集トラフは、 ターゲット位置344にあるロールを本質的にアブレーション領域320とは別 の方を向いている側で取囲み、そしてアブレーション工程中にロールから落下し て連続ストリップ24の方向の被覆粒子流170に移らない粒子又はクラスター を集める。
被覆装!88eの改良版を第21図の被覆装置88fの形で説明する。
この改良版においては、ロール312は、好ましくはそれぞれが連続のキャリヤ ー360を有する二つの回転保管器356及び358に分配され、ロール312 のおのおのはそれでもって、それぞれの回転保管器356及び358に設けられ たターゲット位f362及び364へ運ぶことができる。連続キャリヤーは好ま しくはロール312のおのおのを回転できるように保持して、端部の両方でそれ ぞれ支持ローラー366及び368によって回転するように案内されるコンベヤ ーチェーンである。
二つのターゲット位置362と364で、各ロール312はレーザー光線370 の作用を受けることができる0本発明によれば、ロール312はこの作用をター ゲット位置362で受けるか、あるいはターゲット位1364で受ける。
更に、回転保管器356及び358のおのおのは、別々のマガジン室371及び 372内にそれぞれ配置され、これらはそれぞれ開口部374及び376を通し て被覆室346に通じる。これらの開口部374及び376は、それぞれスライ ド378及び380で閉じることができる。
この被覆装置88fは好ましくは、スライド378か又はスライド380のどち らかが開いていて、それゆえにターゲット位置362あるいは364にあるロー ル312のうちの一方がアブレーションのためにレーザー光線370の作用を受 けることができるように運転する。それぞれのロールは被覆材料316がそれか ら実質的に取去られるまで使用に供される。被覆材料を例えばターゲット位置3 62にあるロール312から取去ってから、同じようにそのターゲット位置にあ るロール364でレーザーアブレージランを行うことができ、そしてターゲット 位置364にあるロール312からアブレーションを行っている間に、回転保管 器356を回して被覆材料をなお十分に備えた次のロール312をターゲット位 置362へ移すことができる。
ターゲット位置364にあるロール312から被覆材料を取去った後には、ター ゲット位置362にあってコーティング材料316を備えたロール312からの アブレーションを再び行うことができる。
更に、スライド378と380を用いれば、マガジン室のそれぞれ370と37 2を閉じ、そして閉じたマガジン室において、例えば、ターゲット位置のそれぞ れ362及び364にある、隣り合う回転保管器のそれぞれ356及び358の ロールからアブレーションしている間に、マガジン室のそれぞれ372及び37 1がスライドのそれぞれ380及び378によって被覆室346から隔てられる 保管器のそれぞれ358及び356を、ロール312と一緒に交換するという可 能性がある。これは、例エバ、被覆材料がこの回転保管器のそれぞれ358及び 356のロールの全部から取去られている場合に実施される。
とは言うものの、これに代わるものとして、本発明では、それぞれ一つの位置を 、例えば、回転保管器356及び358の、ターゲット位置のそれぞれ362及 び364の反対側の位置を、もはや被覆材料316を持っていない各ロール31 2を十分な被覆材料を持っているロールと交換して取替える交換位置として用意 することも考えることができる。
ロール312を使用する全ての被覆装置88d、88e及び88fにおいて、ロ ールコア314は好ましくは、冷却剤を通してそれぞれのロールコアを冷却し、 あるいはまた調温剤を通してそれぞれのロールコアを加熱することができ、こう して被覆材料316と一緒にロール312全体を所望の温度にすることもできる 冷却流路を有するように設計される。
最も簡単な場合、この冷却流路はロールコア314の軸穴382として設けられ る。
機械的強度のための支持体として働き且つ必要な構造要素の全てを有するロール コアは、通常、対応する円筒状の型でもって被覆材料を用いて成形される。旋削 及び/又は研削方式での表面の追加の機械加工が、完全な回転対称性を得るため 、そしてターゲットのために対応する表面形状を得るために必要である。とは言 え、本発明によれば、例えば、熱間等静圧粉末圧縮成形、溶接、めっき、あるい は開口円板又は円板セグメントの結合等によって、ロールコアへ被覆材料を付着 させる他のやり方も可能である。
FIG、77 RG・72 要約書 被覆材料が負圧の被覆室でレーザー光線によってアブレーション領域においてア ブレーションされ、被覆粒子流の形で基材材料の方向に放散し、そしてその上に 被覆の形で堆積する、レーザーアブレーシッンにより基材材料を大量に被覆する ことができる基材材料の被覆方法を提供するために、基材材料が平らな材料であ ること、この平らな材料に連続ストリップとして被覆室を通過させてそこで実質 的に維持された負圧下に被覆を施すこと、そして必要な材料を被覆室にその負圧 を実質的に維持しながら供給することが提案される。
国際調査報告 1mmMl1a−^e−ums ++aPCT/ EP91/ 01075国際 調査報告

Claims (130)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.被覆材料が負圧の被覆室内でレーザー光線によりアプレーション領域におい てアプレーションされ、被覆粒子流の形で基材材料の方向に放散し、そしてその 上に被覆の形で堆積する、基材材料を被覆するための方法であって、上記基材材 料が平らな材料であり、この平らな材料に連続ストリップとして上記被覆室を連 続的に通過させてそこで実質的に維持された負圧下に被覆を施し、そして必要な 被覆材料を当該被覆室に上記負圧を実質的に維持しながら供給することを特徴と する基材材料の被覆方法。
  2. 2.前記被覆材料を前記連続ストリップの通過を中断せずに供給することを特徴 とする、請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 3.前記被覆材料を前記連続ストリップヘの被覆を中断せずに供給することを特 徴とする、請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。
  4. 4.前記平らな材料に均一な被覆を適用するため、前記被覆粒子流を前記平らな 材料に関して前記連続ストリップの通過方向を横断する方向に構成部品(com ponent)を用いて移動させることを特徴とする、請求の範囲第1項から第 3項までの一つに記載の方法。
  5. 5.前記被覆粒子流を構成部品を用いて前記横断方向に振動式に転向させること を特徴とする、請求の範囲第4項記載の方法。
  6. 6.前記被覆粒子流を構成部品を用いて前記横断方向に平行に移動させることを 特徴とする、請求の範囲第4項記載の方法。
  7. 7.前記被覆粒子流が構成部品により前記横断方向に移動している間、前記アプ レーション領域と前記平らな材料との間隔を実質的に一定に保つことを特徴とす る、請求の範囲第4項から第6項までの一つに記載の方法。
  8. 8.前記被覆粒子流を構成部品を用いて前記横断方向に移動させるため、前記ア プレーション領域を構成部品を用いて前記横断方向に移動させることを特徴とす る、請求の範囲第4項から第7項までの一つに記載の方法。
  9. 9.いくつかのアプレーション領域を設けることを特徴とする、請求の範囲第1 項から第8項までのいずれか一つに記載の方法。
  10. 10.前記横断方向における前記アプレーション領域間の間隔を、個々のアプレ ーション領域から出てくる被覆粒子流の重なりが本質的にないように選ぶことを 特徴とする、請求の範囲第9項記載の方法。
  11. 11.前記アプレーション領域間の間隔を、それらから出てくる被覆粒子流が互 いに重なるように選ぶことを特徴とする、請求の範囲第9項記載の方法。
  12. 12.前記間隔を、互いに重なる前記被覆粒子流が実質的に一定な被覆粒子流密 度を有する総体的な被覆粒子流を形成するように選ぶことを特徴とする、請求の 範囲第11項記載の方法。
  13. 13.前記横断方向に互いに間隔をあけた前記アプレーション領域をレーザー光 線で次々にアプレーションすることを特徴とする、請求の範囲第9項から第12 項までの一つに記載の方法。
  14. 14.前記横断方向に互いに間隔をあけた前記アプレーション領域を一つにつき 一つのレーザー光線で同時にアプレーションすることを特徴とする、請求の範囲 第9項から第12項までの一つに記載の方法。
  15. 15.被覆材料用のいくつかのアプレーション領域を前記連続ストリップの通過 方向に連続して配置することを特徴とする、請求の範囲第1項から第14項まで の一つに記載の方法。
  16. 16.前記被覆材料が前記連続ストリップの通過方法に連続して配置された前記 アプレーション領域で異なることを特徴とする、請求の範囲第15項記載の方法 。
  17. 17.前記平らな材料を、前記横断方面に本質的に一定の被覆粒子密度を有する 第一の被覆粒子流で被覆し、且つ同時に、前記連続ストリップの通過方向にずら して配列されて、前記横断方向に本質的に一定の被覆粒子流密度を有する第二の 被覆粒子流で被覆することを特徴とする、請求の範囲第15項又は第16項記載 の方法。
  18. 18.前記被覆粒子流が同じ被覆材料を有することを特徴とする、請求の範囲第 16項又は第17項記載の方法。
  19. 19.前記被覆粒子流が異なる被覆材料を有することを特徴とする、請求の範囲 第15項から第17項までの一つに記載の方法。
  20. 20.前記被覆材料を溶融塊からアプレーションすることを特徴とする、請求の 範囲第1項から第19項までの一つに記載の方法。
  21. 21.前記被覆材料を固体からアプレーションすることを特徴とする、請求の範 囲第1項から第19項までの一つに記載の方法。
  22. 22.前記固体が前記被覆材料から作られていることを特徴とする、請求の範囲 第21項記載の方法。
  23. 23.前記固体がいくつかの被覆材料から作られていることを特徴とする、請求 の範囲第21項又は第22項記載の方法。
  24. 24.前記固体が空間的に互いに離れて配置されたいくつかの被覆材料を含むこ とを特徴とする、請求の範囲第23項記載の方法。
  25. 25.前記固体が均質に混合されたいくつかの被覆材料を含むことを特徴とする 、請求の範囲第23項記載の方法。
  26. 26.前記被覆材料をターゲットの形で前記被覆室へ導入することを特徴とする 、請求の範囲第1項から第25項までの一つに記載の方法。
  27. 27.前記アプレーション領域を被覆材料からなる前記ターゲットの端面に配置 することを特徴とする、請求の範囲第26項記載の方法。
  28. 28.前記アプレーション領域を被覆材料からなる前記ターゲットの前方側端に 配置することを特徴とする、請求の範囲第26項記載の方法。
  29. 29.前記アプレーション領域が前記ターゲットと前記レーザー光線との相対的 な動きにより移動することを特徴とする、請求の範囲第26項から第28項まで の一つに記載の方法。
  30. 30.前記アプレーション領域の移動の結果、前記ターゲットの形状がそのアプ レーションされた領域で一定のままとなることを特徴とする、請求の範囲第29 項記載の方法。
  31. 31.レーザー光線とターゲットとの前記相対的な動きが当該レーザー光線の動 きによりもたらされることを特徴とする、請求の範囲第29項又は第30項の一 つに記載の方法。
  32. 32.レーザー光線とターゲットとの前記相対的な動きが当該ターゲットの動き によりもたらされることを特徴とする、請求の範囲第29項又は第30項の一つ に記載の方法。
  33. 33.前記ターゲットが連続ストランドの形をしていることを特徴とする、請求 の範囲第26項から第32項までの一つに記載の方法。
  34. 34.前記ストランドが丸い断面を有することを特徴とする、請求の範囲第33 項記載の方法。
  35. 35.前記ストランドがストリップの形をしていることを特徴とする、請求の範 囲第33項記載の方法。
  36. 36.前記ストランドをシールされた封止機構(sealedlock)を通し て前記被覆室に導入し、且つ絶えず供給することを特徴とする、請求の範囲第3 3項から第35項までの一つに記載の方法。
  37. 37.前記ターゲットが互いに離れている被覆材料のピース(pieces)に より形成されることを特徴とする、請求の範囲第26項から第32項までの一つ に記載の方法。
  38. 38.前記被覆材料をこれらのピースでもって前記被覆室へ導入することを特徴 とする、請求の範囲第37項記載の方法。
  39. 39.前記ピースを封止機構を通して前記被覆室に導入することを特徴とする、 請求の範囲第38項記載の方法。
  40. 40.前記被覆材料を一つのピースからアプレーションする間に別のピースを前 記被覆室へ導入することを特徴とする、請求の範囲第38項又は第39項記載の 方法。
  41. 41.前記ピースが細長い円筒の形状を有することを特徴とする、請求の範囲第 37項から第40項までの一つに記載の方法。
  42. 42.前記円筒をそれらの円筒軸の周りを回転するように取付けることを特徴と する、請求の範囲第41項記載の方法。
  43. 43.前記円筒軸が前記連続ストリップの移動方向を横切って伸びることを特徴 とする、請求の範囲第41項又は第42項記載の方法。
  44. 44.前記円筒軸の向きを前記平らな材料の表面に実質的に平行にすることを特 徴とする、請求の範囲第43項記載の方法。
  45. 45.前記ピースをマガジン室に配置することを特徴とする、請求の範囲第37 項から第44項までの一つに記載の方法。
  46. 46.前記ピースを回転マガジンに配置することを特徴とする、請求の範囲第3 7項から第45項までの一つに記載の方法。
  47. 47.前記ピースを前記回転マガジンに互いに平行に配置することを特徴とする 、請求の範囲第46項記載の方法。
  48. 48.前記回転マガジンに前記ピースを入れ直すことを特徴とする、請求の範囲 第47項記載の方法。
  49. 49.前記回転マガジンを前記マガジン室内に収容することを特徴とする、請求 の範囲第46項から第48項までの一つに記載の方法。
  50. 50.前記マガジン室と前記被覆室とが真空漏れのないようにして互いに切離し 可能であることを特徴とする、請求の範囲第45項から第49項までの一つに記 載の方法。
  51. 51.いくつかのマガジン室を設けることを特徴とする、請求の範囲第45項か ら第50項までの一つに記載の方法。
  52. 52.マガジン室から少なくとも一つのピースでアプレーションを行うことを特 徴とする、請求の範囲第50項又は第51項記載の方法。
  53. 53.前記アプレーションで消費されたピースを、前記被覆室から真空漏れのな いように切離された前記マガジン室で取替えることを特徴とする、請求の範囲第 52項記載の方法。
  54. 54.前記ピースにいくつかのレーザー光線を同時に作用させ、且つこれらのピ ースがいくつかのアプレーション領域を有することを特徴とする、請求の範囲第 37項から第53項までの一つに記載の方法。
  55. 55.前記ピースが前記連続ストリップの移動方向を横断する方向に伸びること を特徴とする、請求の範囲第37項から第54項までの一つに記載の方法。
  56. 56.前記アプレーション領域の前記横断方向における互いの間隔をあけること を特徴とする、請求の範囲第54項記載の方法。
  57. 57.前記アプレーション領域が前記ピースと前記レーザー光線とが相対的に動 くために移ることを特徴とする、請求の範囲第37項から第56項までの一つに 記載の方法。
  58. 58.前記アプレーションされた被覆材料の原子又は分子が前記被覆粒子流で化 学的に反応することなく前記平らな材料上に前記被覆を成長させることを特徴と する、請求の範囲第1項から第57項までの一つに記載の方法。
  59. 59.前記アプレーションされた被覆材料の原子又は分子が前記被覆粒子流に入 ってくる反応性ガスと反応して、前記平らな材料上の前記被覆の少なくとも一部 を形成する化合物を生成することを特徴とする、請求の範囲第1項から第57項 までの一つに記載の方法。
  60. 60.前記被覆粒子流に前記アプレーション領域と前記平らな材料との間の途中 で追加の作用を受けさせて、この被覆粒子流における被覆粒子流密度勾配を減少 させることを特徴とする、請求の範囲第1項から第59項までの一つに記載の方 法。
  61. 61.前記被覆粒子流が別の粒子による作用を受けることを特徴とする、請求の 範囲第60項記載の方法。
  62. 62.前記別の粒子が気体粒子であることを特徴とする、請求の範囲第61項記 載の方法。
  63. 63.前記別の粒子を前記被覆粒子流に突き当たる粒子流の形で供給することを 特徴とする、請求の範囲第61項又は第62項記載の方法。
  64. 64.前記被覆粒子流が衝突により前記別の粒子と相互作用することを特徴とす る、請求の範囲第60項から第63項までの一つに記載の方法。
  65. 65.前記被覆粒子流が前記アプレーション領域から前記平らな材料までの途中 で前記別の粒子と平均して少なくともほぼ1回衝突することを特徴とする、請求 の範囲第64項記載の方法。
  66. 66.前記別の粒子の流れが構成要素を用いて前記連続ストリップの通過方向を 横断する方向に動かされ、そしてこの動きにより前記被覆粒子流をそれと一緒に 該横断方向に動かすことを特徴とする、請求の範囲第60項から第65項までの 一つに記載の方法。
  67. 67.前記被覆粒子流における前記被覆粒子の速度の調節を前記別の粒子により 行うことを特徴とする、請求の範囲第61項から第66項までの一つに記載の方 法。
  68. 68.前記被覆粒子流がガス放電の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲 第60項から第67項までの一つに記載の方法。
  69. 69.前記ガス放電がグロー放置であることを特徴とする、請求の範囲第68項 記載の方法。
  70. 70.前記グロー放電を別の放電粒子により維持することを特徴とする、請求の 範囲第69項記載の方法。
  71. 71.前記別の放電粒子が前記被覆材料流と相互作用することを特徴とする、請 求の範囲第70項記載の方法。
  72. 72.前記別の放電粒子が衝突により前記被覆材料流と相互作用することを特徴 とする、請求の範囲第70項又は第71項記載の方法。
  73. 73.前記グロー放電を磁界によって安定化させることを特徴とする、請求の範 囲第69項から第72項までの一つに記載の方法。
  74. 74.前記被覆粒子流が放射線の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第 60項から第73項までの一つに記載の方法。
  75. 75.前記被覆粒子流が電磁線の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第 74項記載の方法。
  76. 76.前記被覆粒子流が電子線の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第 74項又は第75項記載の方法。
  77. 77.前記被覆粒子流に選択的に放射線の作用を受けさせて前記被覆粒子流勾配 を減少させることを特徴とする、請求の範囲第60項から第76項までの一つに 記載の方法。
  78. 78.前記被覆粒子流に前記アプレーション領域と前記平らな材料との間の途中 で追加の作用を受けさせて前記被覆粒子間のエネルギー差を減少させることを特 徴とする、請求の範囲第1項から第77項までの一つに記載の方法。
  79. 79.前記被覆粒子法がイオンの作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第 78項記載の方法。
  80. 80.前記被覆粒子流がグロー放電の作用を受けることを特徴とする、請求の範 囲第79項記載の方法。
  81. 81.前記被覆粒子流が、電界及び/又は磁界の作用を受けることを特徴とする 、請求の範囲第79項又は第80項記載の方法。
  82. 82.前記被覆粒子流が放射線の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第 78項から第81項までの一つに記載の方法。
  83. 83.前記被覆が前記平らな材料上に成長中に特性を改良するため高エネルギー 粒子の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第1項から第82項までの一 つに記載の方法。
  84. 84.前記被覆がイオン衝撃の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第8 3項記載の方法。
  85. 85.前記被覆がガス放電の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第84 項記載の方法。
  86. 86.前記被覆がグロー放電の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第8 5項記載の方法。
  87. 87.前記被覆が電子の作用を受けることを特徴とする、請求の範囲第83項か ら第86項までの一つに記載の方法。
  88. 88.前記連続ストリップを前記被覆室の前後で封止機構を通して案内すること を特徴とする、請求の範囲第1項から第87項までの一つに記載の方法。
  89. 89.前記連続ストリップを前記被覆室において非接触式に案内することを特徴 とする、請求の範囲第88項記載の方法。
  90. 90.前記連続ストリップを前記被覆室において本質的に垂直方向に案内するこ とを特徴とする、請求の範囲第88項又は第89項記載の方法。
  91. 91.前記連続ストリップを当該連続ストリップを供給するための機械的装置に より製造することを特徴とする、請求の範囲第1項から第90項までの一つに記 載の方法。
  92. 92.前記ストリップを蓄えるための装置を前記連続ストリップを供給するため の前記機械的装置の次にくるように配置することを特徴とする、請求の範囲第9 1項記載の方法。
  93. 93.被覆材料で被覆する前に前記連続ストリップを化学的前処理装置を通して 案内することを特徴とする、請求の範囲第1項から第92項までの一つに記載の 方法。
  94. 94.前記化学的前処理装置がアルカリ脱脂装置を含むことを特徴とする、請求 の範囲第93項記載の方法。
  95. 95.前記アルカリ脱脂装置がスプレー脱脂するものを含むことを特徴とする、 請求の範囲第94項記載の方法。
  96. 96.前記アルカリ脱脂装置が電解脱脂するものを含むことを特徴とする、請求 の範囲第94項又は第95項記載の方法。
  97. 97.前記電解脱脂するものが前記スプレー脱脂するものの後にくるように配置 されることを特徴とする、請求の範囲第96項記載の方法。
  98. 98.前記電解脱脂するものがプラシ掛け機によって前記スプレー脱脂するもの から引き離されることを特徴とする、請求の範囲第97項記載の方法。
  99. 99.前記アルカリ脱脂する装置の終わりにカスケードすすぎするものを配置す ることを特徴とする、請求の範囲第94項から第98項までの一つに記載の方法 。
  100. 100.前記カスケードすすぎするものの前にプラシ掛け機を配置することを特 徴とする、請求の範囲第99項記載の方法。
  101. 101.前記化学的前処理装置が酸流するものを含むことを特徴とする、請求の 範囲第93項から第100項までの一つに記載の方法。
  102. 102.前記酸洗するものを前記アルカリ脱脂装置の後にくるように配置するこ とを特徴とする、請求の範囲第101項記載の方法。
  103. 103.前記酸洗するものが電解帯域を含むことを特徴とする、請求の範囲第1 01項又は第103項記載の方法。
  104. 104.カスケードすすぎするものを前記電解帯域の後にくるように配置するこ とを特徴とする、請求の範囲第103項記載の方法。
  105. 105.前記カスケードすすぎするものの前にプラシ掛け機を配置することを特 徴とする、請求の範囲第104項記載の方法。
  106. 106.前記化学的前処理装置が末端に乾燥機を含むことを特徴とする、請求の 範囲第93項から第105項までの一つに記載の方法。
  107. 107.物理的前処理装置が設けられることを特徴とする、請求の範囲第1項か ら第106項までのいずれか一つに記載の方法。
  108. 108.前記物理的前処理装置が前記化学的前処理装置の後にくることを特徴と する、請求の範囲第107項記載の方法。
  109. 109.前記物理的前処理装置が脱気装置を含むことを特徴とする、請求の範囲 第107項又は第108項記載の方法。
  110. 110.脱着を促進するため、前記脱気装置において前記連続ストリップを加熱 し、及び/又は、電子衝撃及び/又はイオン衝撃及び/又はプラズマ放射及び/ 又はレーザー光線及び/又は紫外線にさらすことを特徴とする、請求の範囲第1 09項記載の方法。
  111. 111.前記脱気装置の前後にそこの圧力を維持するため封止機構があることを 特徴とする、請求の範囲第109項又は第110項の一つに記載の方法。
  112. 112.前記物理的前処理装置が予熱装置を含むことを特徴とする、請求の範囲 第107項から第111項までの一つに記載の方法。
  113. 113.前記連続ストリップの加熱を前記予熱装置において不活性ガス雰囲気中 で行うことを特徴とする、請求の範囲第112項記載の方法。
  114. 114.前記物理的前処理装置が物理的活性化装置を含むことを特徴とする、請 求の範囲第107項から第113項までの一つに記載の方法。
  115. 115.前記物理的活性化装置を前記脱気装置の後にくるように配置することを 特徴とする、請求の範囲第114項記載の方法。
  116. 116.前記予熱装置を前記脱気装置と前記物理的活性化装置との間に配置する ことを特徴とする、請求の範囲第115項記載の方法。
  117. 117.前記平らな材料の活性化を、前記物理的活性化装置において電子衝撃及 び/又はイオン衝撃及び/又はプラズマビームでの衝撃及び/又はレーザー光線 での衝撃及び/又は紫外線照射によって行うことを特徴とする、請求の範囲第1 14項から第116項までの一つに記載の方法。
  118. 118.前記物理的活性化装置における圧力が前記被覆室における圧力と同じ程 度であることを特徴とする、請求の範囲第114項から第117項までの一つに 記載の方法。
  119. 119.前記イオン衝撃を前記物理的活性化装置においてグロー放電によって実 施することを特徴とする、請求の範囲第117項記載の方法。
  120. 120.前記グロー放電を磁界によって安定化させることを特徴とする、請求の 範囲第119項記載の方法。
  121. 121.前記グロー放電を補助電流回路でもって熱的に放出された電子により促 進することを特徴とする、請求の範囲第119項又は第120項記載の方法。
  122. 122.前記グロー放電を10−2〜5×10−4mbarの範囲の圧力で行う ことを特徴とする、請求の範囲第119項から第122項までの一つに記載の方 法。
  123. 123.前記グロー放電をヨーク型の陽極により発生させることを特徴とする、 請求の範囲第119項から第122項までの一つに記載の方法。
  124. 124.前記磁界を発生させるためのコイルを前記ヨーク型陽極内に配置するこ とを特徴とする、請求の範囲第123項記載の方法。
  125. 125.前記ヨーク型陽極が磁化可能な材料製であることを特徴とする、請求の 範囲第124項記載の方法。
  126. 126.前記物理的活性化装置がいくつかの活性化室を含むことを特徴とする、 請求の範囲第114項から第125項までの一つに記載の方法。
  127. 127.前記被覆室から分かれていない予備処理室において被覆処理に先立って 物理的前処理を行うことを特徴とする、請求の範囲第114項から第126項ま での一つに記載の方法。
  128. 128.前記被覆室から分かれていない予備処理室において物理的活性化を行う ことを特徴とする、請求の範囲第114項から第126項までの一つに記載の方 法。
  129. 129.被覆材料が負圧の被覆室内でレーザー光線によりアプレーション領域に おいてアプレーション可能であり、被覆粒子流の形で基材材料の方向に放散し、 そしてその上に被覆の形で堆積可能である、基材材料を被覆するための装置であ って、上記基材材料が平らな材料であり、この平らな材料が上記被覆室を連続ス トリップとして連続的に通過可能であり且つそこに実質的に維持された負圧下で 被覆可能であり、そして必要な被覆材料が当該被覆室に上記負圧を実質的に維持 しながら供給可能であることを特徴とする基材材料の被覆装置。
  130. 130.請求の範囲第2項から第128項までの一つ又はいくつかの特徴に従っ て設計されることを特徴とする、請求の範囲第129項記載の装置。
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