KR102486851B1 - 진공 디포지션 설비 및 기재를 코팅하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 챔버를 포함하는 진공 디포지션 설비 내부에 적어도 하나의 금속으로 형성된 코팅들을 주행 기재 상에 연속적으로 디포짓하는 방법에 관한 것이고; 기재의 양측에서 적어도 하나의 금속으로 코팅된 기재는 평균 두께를 가지며, 코팅은 균일하게 디포짓되어 코팅의 최대 두께가 최대 15 % 의 평균 두께를 초과할 수 있고, 본 발명은 진공 디포지션 설비에 관한 것이다.

Description

진공 디포지션 설비 및 기재를 코팅하는 방법
본 발명은 금속 또는 금속 합금으로 형성된 코팅을 기재 상에 연속적으로 디포짓하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 방법에 사용되는 진공 디포지션 설비에 관한 것이다.
강 스트립과 같은 기재 상에, 결국에 합금들로 구성된 금속 코팅들을 디포짓하기 위한 다양한 공정들이 공지되어 있다. 이들 중에서, 용융 코팅, 전착 및 또한 다양한 진공 디포지션 공정들, 예를 들면 진공 증발 및 마그네트론 스퍼터링을 언급할 수 있다.
500 m/s 보다 큰 속도로 추진되는 금속 증기 스프레이가 기재와 접촉하는 강 기재의 연속적인 코팅을 위한 방법이 WO 97/47782 에 공지되어 있다. 디포지션 방법을 제트 기상 디포지션이라고 한다.
EP 2048261 에는 금속 기재 상에 코팅을 디포짓하기 위한 증기 발생기가 개시되어 있고, 이 증기 발생기는, 외부 환경에 대하여 함몰 상태를 보장하기 위한 유닛 및 기재의 유입 및 배출하도록 하는 유닛이 제공되는 인클로저 형태의 진공 챔버를 포함한다. 인클로저는 기상 디포지션용 헤드 및 기재 표면의 방향 및 수직 방향으로 음속으로 금속 증기 제트를 생성하기 위한 이젝터를 포함한다. 이젝터는 공급 파이프에 의해 도가니 (crucible) 와 밀봉가능하게 연결된다. 도가니는, 액체 형태의 금속 혼합물을 포함하고, 진공 챔버 외부에 위치하며, 대기압에 배치된 용융로에서 얻은 용융물의 펌핑 또는 기압 효과 (barometric effect) 에 의해 공급된다. 이젝터에서 금속 증기의 유동, 압력 및/또는 속도를 조절하는 유닛이 배열된다. 조절 유닛은 파이프에 배열되는 버터플라이 유형 비례 밸브 및/또는 감압 장치를 포함한다. 이젝터는 기재의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 증기 배출용 음파 칼라로서의 종방향 슬릿 및 이젝터에서 배출되는 증기의 속도를 표준화하고 보정하기 위한 소결된 필터 매체 또는 압력 손실 본체를 포함한다.
EP 2048261 에서, 바람직하게, 발생기는 이젝터의 종방향 슬릿의 길이를 기재의 폭으로 조절하기 위한 수단을 포함한다. 특히, 축을 중심으로 하는 이젝터의 회전에 의해 증기 제트 슬롯을 스트립의 폭으로 조절하기 위한 간단한 시스템이 개시되어 있다. 따라서, 증기 제트의 가장자리와 기재의 가장자리는 동일한 평면내에 있고, 즉 증기 제트의 가장자리와 기재의 가장자리 사이의 거리는 0 mm 이다. 발생기는 금속 기재의 양측에 위치한 2 개의 이젝터들을 포함할 수 있다.
그럼에도 불구하고, 이러한 발생기를 사용하면, 디포지션 공정 동안, 금속 증기가 금속 기재에 이질적으로 디포짓될 위험이 있다. 사실, 증기는 금속 기재의 일부 영역, 예를 들어 기재의 가장자리 상에 축적되는 경향이 있음이 관찰되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속 증기가 금속 기재의 양측에 균일하게 디포짓되는 주행 기재 상에 코팅을 디포짓하는 방법을 제공하는 것이다.
이는 청구항 1 에 따른 주행 기재 상에 코팅을 디포짓하는 방법을 제공함으로써 달성된다. 이 방법은 또한 청구항 2 내지 청구항 13 의 어떠한 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 청구항 14 내지 청구항 16 에 따른 코팅된 기재를 포함한다.
본 발명은 또한 청구항 17 또는 청구항 18 에 따른 진공 설비를 포함한다.
본 발명을 설명하기 위해, 비한정적인 예들의 다양한 실시형태들 및 시도들이 특히 다음의 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 진공 디포지션 설비 내부의 2 개의 증기 이젝터들로 코팅된 기재의 평면도를 도시한다.
도 2 는 선행 기술에 따른 진공 디포지션 설비 내부의 2 개의 증기 이젝터들로 코팅된 기재의 평면도를 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 진공 디포지션 설비 내부의 2 개의 증기 이젝터들로 코팅된 기재의 측면도를 도시한다.
도 4 는 본 발명에 따른 금속 증기를 배출하는 증기 이젝터의 예를 도시한다.
도 5 는 바람직한 실시형태에 따른 진공 디포지션 설비 내부의 2 개의 증기 이젝터들로 코팅된 기재의 측면도를 도시한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 진공 디포지션 설비 내부에 적어도 하나의 금속으로 형성된 코팅을 주행 기재 상에 연속적으로 디포짓하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은:
- 상기 진공 챔버에서, 금속 증기가 적어도 2 개의 증기 이젝터들을 통하여 주행 기재의 양측을 향해 배출되고, 배출된 증기의 응축에 의해 각측에 적어도 하나의 금속 층이 형성되는 단계를 포함하고, 서로 대면하는 상기 적어도 2 개의 증기 이젝터들은 기재의 양측에 위치하며 각각 α 및 α' 각도로 위치하고, 이 각도는 증기 이젝터와 기재의 주행 방향에 수직인 축 (A) 사이이며, 상기 축은 기재의 평면내에 있고, α 및 α' 는 모두 다음 식을 만족하고:
Figure 112020134024370-pct00001
, 및
Figure 112020134024370-pct00002
α 및 α' 은 절대값으로 0° 초과이고,
D1 및 D2 는 이젝터들과 축 (A) 을 따른 각각의 기재 가장자리 사이의 더 작은 거리이고, Ws 는 기재 폭이며, D1 및 D2 는 0 mm 초과이고,
- 상기 증기 이젝터들은 세장형 형상을 가지고 슬롯을 포함하며, 슬롯 길이 Le 및 슬롯 폭 We 에 의해 규정되며, 상기 증기 이젝터들은 동일한 회전 축을 가진다.
어떠한 이론에도 구속되지 않고, 본 발명에 따른 방법으로, 균일한 두께를 갖는 코팅을 얻을 수 있다고 여겨진다. 실제로, 본 발명자들은 금속 증기가 거의 어떠한 손실없이 배출되도록 적어도 2 개의 증기 이젝터들이 각각 특정 각도 α 및 α' 로 위치되어야 한다는 것을 발견하였다. α 및 α' 이 상기 식을 만족하면, 배출된 금속 증기의 궤적은 금속 기재의 양측 전체 표면에 디포짓되도록 잘 제어된다. 따라서, 디포짓된 금속 증기의 수율이 크게 향상된다. 더욱이, 금속 증기는 주행 기재의 양측에 균일하게 디포짓되어 일정한 두께를 갖는 코팅을 유도한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 설비 (1) 는 우선 진공 챔버 (2) 및 챔버를 통해 기재를 주행시키기 위한 수단을 포함한다. 이러한 진공 챔버 (2) 는, 바람직하게는 10-8 ~ 10-3 bar 의 압력으로 유지되는 기밀-밀봉가능한 박스이다. 이 진공 챔버는 진입 로크 및 배출 로크 (이들은 도시 생략됨) 를 가지고, 진입 로크와 배출 로크 사이에서, 예를 들면 강 스트립과 같은 기재 (S) 가 주행 방향으로 주어진 경로 (P) 를 따라 주행할 수 있다.
적어도 2 개의 증기 이젝터들 (3, 3') 은 주행 기재의 양측에서 음속으로 금속 증기를 배출한다. 증기 이젝터들 모두는 각각 증기 이젝터와 기재의 주행 방향에 수직인 축 (A) 사이의 각도 α 및 α' 로 위치하며, 상기 축은 기재의 평면내에 있고, α 및 α' 는 모두 다음 식을 만족한다:
Figure 112020134024370-pct00003
및
Figure 112020134024370-pct00004
증기 이젝터들은 직사각형 형상 또는 사다리꼴 형상과 같은 상이한 형상들을 가질 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, D1 및 D2 의 상이한 거리값이 가능하다. 바람직하게는, D1 및 D2 는 축 (A) 을 따라 이젝터 가장자리들과 기재 가장자리들 사이의 최저 거리를 나타낸다.
본 발명에 따라서, D1 및 D2 는 0 mm 초과이고, 즉 이젝터 가장자리들은 기재 가장자리들을 넘어가지 않는다. 어떠한 이론에도 구속되지 않고, D1 및 D2 가 0 mm 이하이면, 증기 이젝터들을 통하여 배출되는 금속 증기의 궤적이 제어되지 않아 이질적인 코팅 디포지션을 유도할 위험이 있다고 여겨진다. D1 및 D2 가 0 미만이면, 증기 이젝터의 가장자리들이 도 2 에 도시된 바와 같이 기재 가장자리들을 넘어 연장된다는 것을 의미한다.
바람직하게는, D1 및 D2 는 서로 독립적이고 1 mm 초과, 유리하게는 5 ~ 100 mm, 보다 바람직하게는 30 ~ 70 mm 이다.
바람직한 실시형태에서, D1 은 D2 와 동일하다.
바람직하게는, 이젝터 슬릿 길이 Le 는 5 ~ 50 mm 이다.
바람직하게는, 기재 폭 (Ws) 은 최대 2200 mm 이다. 유리하게는, Ws 는 최소 200 mm 이다. 예를 들어, Ws 는 1000 ~ 1500 mm 이다.
바람직하게는, We 는 최대 2400 mm 이다. 유리하게는, We 는 최소 400 mm 이다.
바람직한 실시형태에서, Ws 는 We 와 동일하거나 그 보다 작다.
바람직하게는, α' 는 절대항에서 α-α' < 10°, 보다 바람직하게는 α-α' < 5°, 유리하게는 α-α' < 3° 가 되도록 한다. 예를 들어, α- α' 는 0° 와 동일하다.
바람직하게는, α 는 절대항에서 5 ~ 80°, 유리하게는 20 ~ 60°, 예를 들어 절대항에서 35 ~ 55° 이다.
진공 챔버는 주행 기재의 양측에 위치한 3 개 또는 여러 개의 증기 이젝터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진공 챔버는 금속 기재의 각 측에 위치한 2 개의 증기 이젝터들을 포함할 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 기재 (S) 는 상기 기재의 성질 및 형상에 따라 임의의 적합한 수단에 의해 주행되도록 될 수 있다. 강 스트립이 지지되는 회전 지지 롤러 (4) 가 특히 사용될 수 있다.
도 4 를 참조하면, 본 발명에 따른 2 개의 증기 이젝터들 (3, 3') 은 주행 기재 (비도시) 상에 음속으로 금속 증기 제트 (5) 를 배출한다. 적어도 2 개의 증기 이젝터들은 세장형 형상을 가지고 슬롯을 포함하며 슬롯 길이 Le, 슬롯 폭 We 에 의해 규정된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 진공 챔버 (2) 는 중심 케이싱 (6) 을 더 포함할 수 있다. 이는, 주행 방향으로 주어진 길이, 통상적으로 일측당 하나의 이젝트의 경우에 2 ~ 8 m 길이에서 기재 경로 (P) 를 둘러싸는 박스이다. 그 벽들은 공동을 경계짓는다. 이는 2 개의 개구들, 즉 중심 케이싱의 2 개의 반대측들에 위치된 기재 진입구 (7) 및 기재 배출구 (8) 를 포함한다. 바람직하게는, 중심 케이싱은 폭이 코팅될 기재들보다 약간 더 큰 평행육면체이다.
바람직하게는, 중심 케이싱의 내부벽들은 금속 또는 금속 합금 증기의 응축 온도 초과의 온도로 가열되는데 적합하다. 이러한 가열은, 예를 들어 유도 가열기, 발열 저항체들, 전자 빔과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 행해질 수 있다. 가열 수단은 그 위의 금속 또는 금속 합금 증기의 응축을 피하는데 충분히 높은 온도에서 중심 케이싱의 내부벽들을 가열하는데 적합하다. 바람직하게는, 중심 케이싱의 벽들은 아연 증기 또는 아연-마그네슘 합금 증기의 응축을 피하도록, 디포짓될 코팅을 형성하는 금속 원소들의 응축 온도를 초과하여, 통상적으로 500°C 초과하여, 예를 들면 500°C ~ 700°C 로 가열되는데 적합하다. 이들 가열 수단으로 인해, 중심 케이싱의 내부벽들은 막히지 않고 설비는 종종 세척을 위해 정지할 필요도 없다. 더욱이, 내부벽들상에서 금속 또는 금속 합금 증기의 응축이 방지된다.
특히, 본 발명에 따른 방법에 의하여, 평균 두께를 가진 기재의 양측에 적어도 하나의 금속으로 코팅된 금속 기재를 얻을 수 있고, 코팅은 균일하게 디포짓되어, 코팅의 최대 두께가 최대 15 % 의 평균 두께를 초과할 수 있다.
본 발명에서, 적어도 하나의 금속은 바람직하게는 아연, 크롬, 니켈, 티타늄, 망간, 마그네슘, 규소, 알루미늄 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된다. 바람직하게는, 금속은 선택적으로 마그네슘과 함께 아연이다.
바람직하게는, 금속 기재는 강 기재이다. 실제로, 어떠한 이론에도 구속되지 않고, 강 기재를 사용할 때 평탄도가 더욱 향상된다고 여겨진다.
코팅의 두께는 바람직하게 0.1 ~ 20 ㎛ 이다. 한편으로는, 0.1 ㎛ 미만에서는 기재의 내부식성이 불충분할 위험이 있다. 다른 한편으로는, 특히 자동차 또는 건설 분야에서 요구되는 내부식성의 레벨을 갖도록 20 ㎛ 초과로 될 필요가 없다. 일반적으로, 두께는 자동차 적용을 위해 10 ㎛ 로 제한될 수 있다.
마지막으로, 본 발명은, 적어도 하나의 금속으로 형성된 코팅을 주행 기재 상에 연속적으로 디포짓하기 위한 본 발명에 따른 방법을 위한 진공 디포지션 설비에 관한 것이고, 상기 설비는 기재가 주어진 경로를 따라 주행할 수 있는 진공 챔버를 포함하며, 상기 진공 챔버는:
- 서로 대면하는 적어도 2 개의 증기 이젝터들을 더 포함하고, 상기 이젝터들은 기재의 양측에 위치하며 각각 α 및 α' 각도로 위치하고, 이 각도는 증기 이젝터와 기재의 주행 방향에 수직인 축 (A) 사이이며, 상기 축은 기재의 평면내에 있고, α 및 α' 는 모두 다음 식을 만족하고:
Figure 112020134024370-pct00005
및
Figure 112020134024370-pct00006
α 및 α' 은 절대값으로 0° 초과이고,
D1 및 D2 는 이젝터들과 축 (A) 을 따른 각각의 기재 가장자리 사이의 더 작은 거리이고, Ws 는 기재 폭이며, D1 및 D2 는 0 mm 초과이고,
상기 증기 이젝터들은 세장형 형상을 가지고 슬롯을 포함하며, 슬롯 길이 Le 및 슬롯 폭 We 에 의해 규정되며, 상기 증기 이젝터들은 동일한 회전 축을 가진다.
바람직한 실시형태에서, 적어도 2 개의 증기 이젝터들은 α 및 α' 가 조절되도록 증기 공급원에 연결된 공급 파이프 주위를 회전할 수 있도록 장착된다.
실시예들
본 방법의 효율을 평가하기 위해 아연 증기를 배출하는 2 개의 증기 이젝터들을 포함하는 진공 디포지션 설비에서 시험을 수행하였다.
Le = 24 mm 및 We = 1750 mm 를 갖는 2 개의 증기 이젝터들을 포함하는 진공 챔버에서 1300 mm 의 폭 Ws 을 가진 강 기재의 양측에 아연 증기를 디포짓시켰다. 시도들에 대해서, D1 및 D2 는 동일하였고 -10 mm ~ +20 mm 사이로 고정되었다. -10 mm 는 증기의 가장자리가 기재의 가장자리를 넘어 10 mm 연장됨을 의미한다. α 및 α' 는 각 시도들에 대해 본 발명에 따른 식으로 산출되었다. 진공 압력은 10-1 mBar 이었다. 원하는 아연 코팅 두께는 100 % 에 해당하는 8 ㎛ 이었다. 금속의 두께는 X-선 형광분광법으로 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1 과 같다:
Figure 112020134024370-pct00007
시도 2 및 시도 3 의 코팅은 시도 1 과 비교하여 균일하게 디포짓되었다.

Claims (18)

  1. 진공 챔버 (2) 를 포함하는 진공 디포지션 설비 (1) 내부에 적어도 하나의 금속으로 형성된 코팅들을 주행 기재 (running substrate; S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법으로서,
    상기 방법은,
    - 상기 진공 챔버에서, 적어도 2 개의 증기 이젝터들 (3, 3') 을 통하여 상기 주행 기재의 양측을 향해 금속 증기가 배출되고, 배출된 증기의 응축에 의해 각측에 적어도 하나의 금속 층이 형성되는 단계를 포함하고, 서로 대면하는 상기 적어도 2 개의 증기 이젝터들은 상기 기재의 양측에 위치하며 각각 α 및 α' 각도로 위치하고, 이 각도는 증기 이젝터와 상기 기재의 주행 방향에 수직인 축 (A) 사이이며, 상기 축은 상기 기재의 평면내에 있고, α 및 α' 는 모두 다음 식들을 만족하고:
    Figure 112020134024370-pct00008
    , 및
    Figure 112020134024370-pct00009

    α 및 α' 은 절대값으로 0° 초과이고,
    D1 및 D2 는 이젝터들과 상기 축 (A) 을 따른 각각의 기재 가장자리 사이의 더 작은 거리이고, Ws 는 기재 폭이며, D1 및 D2 는 0 mm 초과이고, 즉 이젝터 가장자리들은 기재 가장자리들을 넘어가지 않으며, 상기 증기 이젝터들은 세장형 형상을 가지고 슬롯을 포함하며, 슬롯 길이 Le 및 슬롯 폭 We 에 의해 규정되며, 상기 증기 이젝터들은 동일한 회전 축을 가지는, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이젝터와 상기 기재 가장자리들 사이의 거리들 (D1 및 D2) 은 1 mm 초과인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 폭 (Ws) 은 최대 2200 mm 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    Ws 는 최소 200 mm 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    α' 은 절대항 (absolute terms) 으로 α-α' < 10° 가 되도록 하는, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    α 는 절대항으로 5 ~ 80° 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    α 는 절대항으로 20 ~ 60° 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    α 는 절대항으로 35 ~ 55° 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    이젝터 슬릿 길이 Le 는 5 ~ 50 mm 인, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이젝터들은 직사각형 형상 또는 사다리꼴 형상을 가지는, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    D1 은 D2 와 동일한, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 챔버는 상기 기재를 둘러싸는 중심 케이싱 (6) 을 더 포함하고, 상기 중심 케이싱은 상기 적어도 2 개의 증기 이젝터에서 그리고 상기 중심 케이싱의 2 개의 반대측들에 위치한 기재 유입구 (7) 및 기재 유출구 (8) 를 포함하는, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 중심 케이싱 (6) 의 내부벽들은 금속 또는 금속 합금 증기의 응축 온도 초과의 온도에서 가열되는데 적합한, 코팅들을 주행 기재 (S) 상에 연속적으로 디포짓하는 방법.
  14. 평균 두께를 가진 기재의 양측에 적어도 하나의 금속으로 코팅된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로부터 얻을 수 있는 금속 기재로서,
    상기 코팅은 균일하게 디포짓되어 상기 코팅의 최대 두께가 최대 15 % 의 평균 두께를 초과할 수 있는, 금속 기재.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 금속은 아연, 크롬, 니켈, 티타늄, 망간, 마그네슘, 규소 및 알루미늄 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는, 금속 기재.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 금속 기재는 강 기재인, 금속 기재.
  17. 적어도 하나의 금속으로 형성된 코팅들을 주행 기재 상에 연속적으로 디포짓하기 위한 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 위한 진공 디포지션 설비로서,
    상기 설비 (1) 는 상기 기재 (S) 가 주어진 경로를 따라 주행할 수 있는 진공 챔버 (2) 를 포함하며,
    상기 진공 챔버는,
    - 서로 대면하는 상기 적어도 2 개의 증기 이젝터들을 더 포함하고, 상기 이젝터들은 상기 기재의 양측에 위치하며 각각 α 및 α' 각도로 위치하고, 이 각도는 증기 이젝터와 상기 기재의 주행 방향에 수직인 축 (A) 사이이며, 상기 축은 상기 기재의 평면내에 있고, α 및 α' 는 모두 다음 식을 만족하고:
    Figure 112023500038814-pct00010
    , 및
    Figure 112023500038814-pct00011

    α 와 α' 는 0° 초과하며,
    D1 및 D2 는 상기 이젝터들과 상기 축 (A) 을 따른 각각의 기재 가장자리 사이의 더 작은 거리이고, Ws 는 기재 폭이며, D1 및 D2 는 0 mm 초과이고, 즉 이젝터 가장자리들은 상기 기재 가장자리들을 넘어가지 않으며, 상기 증기 이젝터들은 세장형 형상을 가지고 슬롯을 포함하며, 슬롯 길이 Le 및 슬롯 폭 We 에 의해 규정되며, 상기 증기 이젝터들은 동일한 회전 축을 가지는, 진공 디포지션 설비.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 이젝터들은 α 및 α' 가 조절되도록 증기 공급원에 연결된 공급 파이프 주위를 회전할 수 있도록 장착되는, 진공 디포지션 설비.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019116081A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239184A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997047782A1 (fr) * 1996-06-13 1997-12-18 Centre De Recherches Metallurgiques-Centrum Voor Research In De Metallurgie Procede et dispositif pour revetir en continu un substrat en mouvement au moyen d'une vapeur metallique
JP2004311065A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP2007262540A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jfe Steel Kk 化学蒸着処理の原料ガス供給用ノズルと被膜形成方法および方向性電磁鋼板
WO2010067603A1 (ja) 2008-12-10 2010-06-17 パナソニック株式会社 薄膜の形成方法
US20110000431A1 (en) 2007-10-12 2011-01-06 Arcelormittal France Industrial vapour generator for the deposition of an alloy coating onto a metal strip

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0723535B2 (ja) * 1985-06-12 1995-03-15 三菱重工業株式会社 複合膜形成装置
JPS6296669A (ja) 1985-10-23 1987-05-06 Nisshin Steel Co Ltd 合金化蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPS6326351A (ja) * 1986-07-18 1988-02-03 Kawasaki Steel Corp 真空蒸着用の蒸発源装置
DD287615A7 (de) * 1988-04-27 1991-03-07 ��@ �K@�K@������� k�� Verfahren zur bandbedampfung mit einem elektronenstrahllinienverdampfer
JPH024963A (ja) 1988-06-23 1990-01-09 Kawasaki Steel Corp イオンプレーティング装置
JPH06102828B2 (ja) * 1990-10-23 1994-12-14 日本鋼管株式会社 帯板の皮膜形成装置
JP3463693B2 (ja) 1992-10-29 2003-11-05 石川島播磨重工業株式会社 連続帯状物用真空蒸着装置
JP3371454B2 (ja) 1993-01-13 2003-01-27 石川島播磨重工業株式会社 連続真空蒸着装置
US5803976A (en) * 1993-11-09 1998-09-08 Imperial Chemical Industries Plc Vacuum web coating
US6202591B1 (en) * 1998-11-12 2001-03-20 Flex Products, Inc. Linear aperture deposition apparatus and coating process
WO2003012161A1 (en) * 2001-08-01 2003-02-13 Danieli Technology, Inc. Metal vapor coating
SE527385C2 (sv) * 2003-11-04 2006-02-21 Sandvik Intellectual Property Belagd bandprodukt av rostfrit stål för användning i lastbärande applikationer
NO20040302D0 (no) * 2004-01-23 2004-01-23 Juell Per A Kvickskate. Skoyte til bruk pa is og annet underlag, herunder rulleskoyter
WO2006007706A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-26 Dofasco Inc. Monitor system for coating apparatus
DE102006056984A1 (de) 2006-11-30 2008-06-05 Leybold Optics Gmbh Laufende Beschichtung
US20080245300A1 (en) * 2006-12-04 2008-10-09 Leybold Optics Gmbh Apparatus and method for continuously coating strip substrates
EP1972699A1 (fr) 2007-03-20 2008-09-24 ArcelorMittal France Procede de revetement d'un substrat et installation de depot sous vide d'alliage metallique
EP2199425A1 (fr) 2008-12-18 2010-06-23 ArcelorMittal France Générateur de vapeur industriel pour le dépôt d'un revêtement d'alliage sur une bande métallique (II)
US8557328B2 (en) 2009-10-02 2013-10-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Non-orthogonal coater geometry for improved coatings on a substrate
KR20120029895A (ko) 2010-09-17 2012-03-27 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR101439694B1 (ko) 2012-12-26 2014-09-12 주식회사 포스코 Zn-Mg 합금도금강판 및 그의 제조방법
JP2014132102A (ja) 2013-01-04 2014-07-17 Panasonic Corp 蒸着装置
DE102013206598B4 (de) * 2013-04-12 2019-06-27 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Vakuumbeschichtungsanlage
KR101746956B1 (ko) * 2015-10-29 2017-06-14 주식회사 포스코 미립자 발생장치 및 이를 포함하는 코팅 시스템
CN107723663B (zh) * 2017-09-26 2019-11-12 常州大学 一种在高强度钢表面连续真空蒸镀金属锑的装置和方法
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239184A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997047782A1 (fr) * 1996-06-13 1997-12-18 Centre De Recherches Metallurgiques-Centrum Voor Research In De Metallurgie Procede et dispositif pour revetir en continu un substrat en mouvement au moyen d'une vapeur metallique
JP2004311065A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP2007262540A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jfe Steel Kk 化学蒸着処理の原料ガス供給用ノズルと被膜形成方法および方向性電磁鋼板
US20110000431A1 (en) 2007-10-12 2011-01-06 Arcelormittal France Industrial vapour generator for the deposition of an alloy coating onto a metal strip
WO2010067603A1 (ja) 2008-12-10 2010-06-17 パナソニック株式会社 薄膜の形成方法

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