RU2155242C2 - Device for applying coats under vacuum - Google Patents

Device for applying coats under vacuum Download PDF

Info

Publication number
RU2155242C2
RU2155242C2 RU98100837A RU98100837A RU2155242C2 RU 2155242 C2 RU2155242 C2 RU 2155242C2 RU 98100837 A RU98100837 A RU 98100837A RU 98100837 A RU98100837 A RU 98100837A RU 2155242 C2 RU2155242 C2 RU 2155242C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sources
coating
plasma
parts
gas
Prior art date
Application number
RU98100837A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98100837A (en
Inventor
В.Г. Кузнецов
В.П. Булатов
С.И. Рыбников
Original Assignee
Институт проблем машиноведения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт проблем машиноведения РАН filed Critical Институт проблем машиноведения РАН
Priority to RU98100837A priority Critical patent/RU2155242C2/en
Publication of RU98100837A publication Critical patent/RU98100837A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2155242C2 publication Critical patent/RU2155242C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

FIELD: application of single-layer and multi-layer coats on large-sized parts. SUBSTANCE: proposed device includes vacuum chamber, evacuation system, unit for attachment of parts, plasma sources of materials for coats, gas ion source, gas supply system, power supply sources and control unit; coat material sources are located on vacuum chamber in several tiers at equal number in each tier; provision is made for relative shutting-off of plasma flows in area of attachment of parts; gas ion source has central and outer cathodes forming closed extended slot for discharge of ion flow; its length corresponds to distance between lower and upper tiers of coat application sources. EFFECT: increased productivity; improved quality of coats. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в качестве установки для нанесения однослойных м многослойных покрытий в вакууме различного функционального назначения ионно-плазменным методом на детали большого диапазона размеров. The invention relates to the field of coating and can be used as an installation for applying single-layer and multilayer coatings in vacuum for various functional purposes by the ion-plasma method on parts of a large range of sizes.

Известно устройство для нанесения покрытий в вакууме (техническое описание на установку вакуумного напыления УВН.ИПА-1-002 или УРМ3.279.079, выпускаемую ПО "Кварц", г. Калининград), рабочая камера которого содержит два электродуговых испарителя с системой сепарации плазменного потока, два импульсных испарителя, четыре ионных газовых источника, планетарный механизм вращения обрабатываемых деталей, систему напуска газов. Электродуговые испарители формируют поток наносимого материала, состоящего из плазменной составляющей, нейтрального пара и потока макрочастиц преимущественно в виде микрокапель. Система сепарации плазменного потока разворачивает плазменную составляющую, направляя ее на обрабатываемые детали, которые находятся на планетарном механизме. Нейтральная и микрокапельная фракции генерируемого потока не подвержены влиянию системы сепарации и на детали не попадают. Таким образом, покрытие на деталях формируется в основном за счет плазмы испаряемого материала. Импульсные электродуговые испарители используются для получения алмазоподобных пленок, а ионные газовые источники - для предварительной очистки поверхности обрабатываемых деталей. A device for coating in vacuum (technical description for the installation of vacuum deposition UVN.IPA-1-002 or URM3.279.079, manufactured by "Quartz", Kaliningrad), the working chamber of which contains two electric arc evaporators with a plasma flow separation system, two pulsed evaporators, four ion gas sources, a planetary rotation mechanism of the workpieces, a gas inlet system. Electric arc evaporators form a flow of deposited material consisting of a plasma component, a neutral vapor and a flow of particulate matter, predominantly in the form of microdrops. The plasma flow separation system deploys the plasma component, directing it to the workpieces that are on the planetary mechanism. The neutral and microdroplet fractions of the generated stream are not affected by the separation system and do not fall on the parts. Thus, the coating on the parts is formed mainly due to the plasma of the evaporated material. Pulse electric arc evaporators are used to obtain diamond-like films, and ion gas sources - for preliminary cleaning of the surface of the workpieces.

Данное устройство, позволяющее за счет использования сепараторов плазмы наносить покрытие с незначительным содержанием дефектов, в том числе и многочисленные (максимум трехслойные в комбинации с алмазоподобными), не обеспечивает высокой производительности нанесения покрытий и не позволяет наносить покрытия на крупногабаритные детали. Низкая производительность обусловлена использованием системы сепарации плазменного потока, которая не только устраняет паровую и микрокапельную фракции из процесса формирования покрытий, но и плазменную составляющую потока доводит до деталей со значительными потерями. Установка не позволяет наносит покрытия на крупногабаритные детали в связи с тем, что поток, формируемый испарителем, является неравномерным по плотности тока в поперечном сечении. Максимальная скорость нанесения - в центре плазменного потока и резко падает к его периферии. Кроме того, ионные газовые источники, используемые в установке, формируют ионный поток кольцевого типа, что ограничивает их эффективное использование для широкой номенклатуры деталей, как по конфигурации, так и по размерам. В данной установке отсутствует и система контроля параметров покрытий. This device, which, due to the use of plasma separators, allows coating with a low defect content, including numerous ones (maximum three-layer in combination with diamond-like ones), does not provide high coating performance and does not allow coating large-sized parts. Low productivity is due to the use of a plasma flow separation system, which not only eliminates the vapor and micro-droplet fractions from the coating formation process, but also brings the plasma component of the flow to parts with significant losses. The installation does not allow coating large-sized parts due to the fact that the flow generated by the evaporator is uneven in current density in the cross section. The maximum deposition rate is in the center of the plasma stream and drops sharply to its periphery. In addition, the ionic gas sources used in the installation form a ring-type ion flow, which limits their effective use for a wide range of parts, both in configuration and size. This installation also lacks a control system for coating parameters.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является многопучковая установка для ионно-плазменной обработки поверхности деталей (патент России N 2095467, C 23 C 14/34, БИ N 31(II) от 10.11.97), включающая рабочую камеру с расположенными на фланцах последней несколькими источниками направленных потоков энергии, систему их питания, систему вакуумирования и транспортирующее устройство, отличающаяся тем, что она снабжена системой газового питания для регулируемого обеспечения заданного состава газа непосредственно в зоне обработки детали и системой диагностики, источники направленных потоков энергии выполнены в виде разнотипных отдельных пучковых модулей с индивидуальными пультами управления, входящих в группу: имплантер, магнетрон, плазменно-коаксиальный ускоритель, газовый имплантер, плазмотрон, лазер, установленных на фланцах наклонно относительно продольной оси камеры с возможностью пересечения в одной точке осей модулей, система их питания выполнена в виде отдельных блоков, связанных с пультами управления, а транспортирующее устройство выполнено в виде дистанционно-управляемого четырехстепенного манипулятора с поворотной штангой и вращающимся барабаном, имеющим устройство нагрева и охлаждения. Closest to the technical nature of the claimed device is a multi-beam installation for ion-plasma surface treatment of parts (Russian patent N 2095467, C 23 C 14/34, BI N 31 (II) from 10.11.97), including a working chamber located on the flanges the latter with several sources of directed energy flows, their power supply system, a vacuum system and a conveying device, characterized in that it is equipped with a gas power system for controlled provision of a given gas composition directly in the processing zone parts and a diagnostic system, sources of directed energy flows are made in the form of different types of separate beam modules with individual control panels included in the group: implant, magnetron, plasma-coaxial accelerator, gas implant, plasmatron, laser mounted on flanges obliquely relative to the longitudinal axis of the camera with the possibility of intersection at one point of the axes of the modules, the power supply system is made in the form of separate blocks associated with control panels, and the conveying device is made in the form of Stationary chetyrehstepennogo-controlled manipulator with a swivel post and the rotary drum having a heating and cooling device.

Сущность данного изобретения состоит в том, что установка для ионно-плазменной обработки поверхности деталей позволяет реализовать широкий круг технологических процессов модификации поверхностных слоев за счет комбинированного использования разнофункциональных источников направленных потоков энергии. The essence of this invention lies in the fact that the installation for ion-plasma surface treatment of parts allows you to implement a wide range of technological processes for the modification of surface layers due to the combined use of multifunctional sources of directed energy flows.

Однако в данной установке нанесение многослойных покрытий практически невозможно, так как в ней нет нескольких одинаковых источников направленных потоков энергии для формирования покрытий. Использование разнотипных источников для этих целей практически невозможно, так как все они работают в различных условиях и формируют покрытия, существенно отличающиеся по структуре и фазовому составу, что существенно осложняет согласование слоев друг с другом для обеспечения их высокой адгезии. При этом резко снижается производительность процесса нанесения покрытий, так как для каждого отдельного источника необходимо обеспечивать определенные условия работы, что сопряжено с временными затратами. Кроме того, данная установка не позволяет наносить покрытия на крупногабаритные изделия, так как все источники потоков энергии установлены на фланцах наклонно относительно продольной оси камеры и их оси пересекаются в одной точке. При использовании разнофункциональных источников энергии ограничивается размер обрабатываемых изделий. However, in this installation, the application of multilayer coatings is practically impossible, since it does not have several identical sources of directed energy flows for the formation of coatings. Using different types of sources for these purposes is practically impossible, since they all work under different conditions and form coatings that differ significantly in structure and phase composition, which significantly complicates the coordination of the layers with each other to ensure their high adhesion. In this case, the productivity of the coating process is sharply reduced, since for each individual source it is necessary to provide certain working conditions, which is associated with time costs. In addition, this installation does not allow coating large-sized products, since all sources of energy flows are mounted on the flanges obliquely relative to the longitudinal axis of the chamber and their axes intersect at one point. When using multifunctional energy sources, the size of the processed products is limited.

Задачей создания предлагаемого устройства является повышение производительности и качества нанесения многослойных покрытий на изделия большого диапазона размеров. Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для нанесения покрытий в вакууме, содержащем вакуумную камеру, откачную систему, узел крепления деталей, плазменные источники материала покрытий, источник газовых ионов, систему подачи газов, источники питания и блок управления, источники материала покрытий расположены на вакуумной камере в несколько ярусов с одинаковым их количеством в каждом ярусе и с возможностью взаимного перекрытия плазменных потоков материала покрытий в зоне крепления деталей, а источник газовых ионов имеет центральный и наружный катоды, образующие замкнутую вытянутую щель выпуска потока ионов, длина которой соответствует расстоянию между нижними и верхними ярусами источников нанесения покрытий. The task of creating the proposed device is to increase the productivity and quality of applying multilayer coatings on products of a wide range of sizes. The essence of the invention lies in the fact that in a device for coating in a vacuum containing a vacuum chamber, a pumping system, an attachment part, plasma sources of coating material, a source of gas ions, a gas supply system, power sources and a control unit, sources of coating material are located on a vacuum chamber in several tiers with the same number in each tier and with the possibility of mutual overlapping of plasma flows of coating material in the fastening zone of parts, and the source of gas ions has central and outer cathodes forming an elongated closed slot ion outlet stream, the length of which corresponds to the distance between the lower and upper tiers of coating sources.

В предлагаемом устройстве плазменные источники материала покрытий могут быть снабжены катодами, выполненными из различных материалов покрытий, при этом в каждом из ярусов источников нанесения покрытий имеется равное количество катодов из одинаковых материалов. Узел крепления деталей может быть выполнен в виде планетарного механизма с центральной поворотной стойкой, на которой размещен датчик контроля толщины покрытий, содержащий кварцевый элемент, включенный в схему электрического генератора блока управления устройства. In the proposed device, plasma sources of coating material can be equipped with cathodes made of various coating materials, and in each of the tiers of the coating sources there is an equal number of cathodes of the same materials. The attachment unit of the parts can be made in the form of a planetary mechanism with a central rotary rack, on which is placed a coating thickness control sensor containing a quartz element included in the circuit of the electric generator of the device control unit.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен внешний вид вакуумной установки на базе предлагаемого устройства, а на фиг. 2 изображен вид установки сверху в сечении. Оно содержит вакуумную камеру 1, откачную систему 2, узел крепления деталей 3, плазменные источники материалов покрытий 4, источник газовых ионов 5, систему подачи газов 6, источник питания 7, блок управления 8, поворотную стойку 9, датчик контроля толщины покрытий 10. The proposed device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the appearance of a vacuum installation based on the proposed device, and FIG. 2 shows a top view of the installation in cross section. It contains a vacuum chamber 1, a pumping system 2, a mounting unit for parts 3, plasma sources of coating materials 4, a gas ion source 5, a gas supply system 6, a power supply 7, a control unit 8, a rotary column 9, a coating thickness monitoring sensor 10.

Многоярусное расположение плазменных источников материала покрытий 4 на вакуумной камере 1 при наличии нескольких источников в одном ярусе позволяет использовать данное устройство для нанесения многослойных покрытий на крупногабаритные изделия. При этом расстояние между плазменными источниками материалов покрытий и параметры системы фокусировки плазменных потоков материала выбираются такими, чтобы происходило перекрытие плазменных потоков в зоне узла крепления деталей 3 как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. Это обеспечивает равномерное нанесение покрытий на изделия даже без вращения их на узле крепления 3, что способствует повышению качества покрытий. Одинаковое количество плазменных источников материалов покрытий 4 в каждом ярусе обеспечивает равномерное нанесение покрытий на изделия при одновременном их включении. Если в данном устройстве в каждом из ярусов в источниках материалов покрытий имеется одинаковое количество катодов из одинаковых материалов, то это позволяет наносить многослойные покрытия на изделия по всей высоте вакуумной камеры. The multi-tiered arrangement of plasma sources of coating material 4 on the vacuum chamber 1 in the presence of several sources in the same tier allows the use of this device for applying multilayer coatings to large-sized products. In this case, the distance between the plasma sources of the coating materials and the parameters of the focusing system of the plasma flows of the material are selected so that the plasma flows overlap in the area of the attachment part 3 both in the vertical and horizontal planes. This ensures uniform coating of products even without rotating them on the mount 3, which helps to improve the quality of coatings. The same number of plasma sources of coating materials 4 in each tier ensures uniform coating of the products with their simultaneous inclusion. If in this device in each of the tiers in the sources of coating materials there is the same number of cathodes of the same materials, this allows multi-layer coatings to be applied to products along the entire height of the vacuum chamber.

Источник газовых ионов 5 состоит из катода центрального и наружнего катода, которые образуют замкнутую щель. Магниты в корпусе ионного газового источника, основание и катоды образуют магнитопровод. В корпусе ионного источника имеются изолированные пластины, к которым крепится водоохлаждаемый анод. На основании источника по его длине расположен газораспределитель. Он отделен от анода экраном. Катоды также охлаждаются водой. На центральном катоде на керамической втулке крепятся стойки, в которых закреплена вольфрамовая нить нейтрализатора. Такая конструкция ионного газового источника обеспечивает равномерный ленточный ионный пучок практически по всей высоте вакуумной камеры. Это способствует равномерной очистке поверхности изделий по всей высоте, что также повышает качество покрытий. The gas ion source 5 consists of a cathode of the central and external cathode, which form a closed gap. The magnets in the body of the ion gas source, the base and the cathodes form a magnetic circuit. In the body of the ion source there are insulated plates to which a water-cooled anode is attached. Based on the source, a gas distributor is located along its length. It is separated from the anode by a screen. Cathodes are also cooled by water. On the central cathode, on a ceramic sleeve, racks are mounted in which a tungsten converter thread is fixed. This design of the ion gas source provides a uniform ribbon ion beam over almost the entire height of the vacuum chamber. This contributes to uniform cleaning of the surface of the products along the entire height, which also improves the quality of coatings.

В данном устройстве узел крепления деталей 3 планетарного типа выполнен с центральной поворотной стойкой 9. Узлы крепления деталей имеются как на верхнем, так и на нижнем основании. Поэтому изделия сразу без специальных приспособлений можно располагать в два яруса, обеспечивая максимальную загрузку камеры и высокую производительность. In this device, the attachment unit for parts 3 of the planetary type is made with a central rotary column 9. The attachment units for parts are available on both the upper and lower bases. Therefore, products immediately without special devices can be placed in two tiers, providing maximum camera load and high performance.

В центральной поворотной стойке 9 узла крепления деталей 3 расположен датчик контроля толщины покрытий 10, представляющий собой кварцевый элемент, включенный в схему электрического генератора блока управления 8. В связи с тем, что кварцевый датчик не располагается непосредственно на поверхности деталей, он позволяет косвенно оценивать скорость роста покрытий. Для оценки толщины покрытий непосредственно на деталях используются градуированные кривые. Использование данного датчика позволяет значительно повысить качество покрытия за счет постоянного контроля толщины покрытий в процессе всего цикла их нанесения. In the central rotary rack 9 of the mounting part 3, there is a coating thickness control sensor 10, which is a quartz element included in the circuit of the electric generator of the control unit 8. Due to the fact that the quartz sensor is not located directly on the surface of the parts, it allows you to indirectly estimate the speed coating growth. Graduated curves are used to evaluate the thickness of coatings directly on the parts. Using this sensor can significantly improve the quality of the coating due to the constant control of the thickness of the coatings during the entire cycle of their application.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Обрабатываемые изделия устанавливаются внутри вакуумной камеры 1 на узле крепления деталей 3, который обеспечивает их вращение с постоянной угловой скоростью для более равномерного осаждения покрытий на поверхность изделий. Из рабочей камеры с помощью откачной системы 2 откачивается воздух до давления (2-4)10-3 Па и подается газ (например, аргон) до давления 1,33 • 10-2 Па. Включается источник газовых ионов 5. При включении блока высокого напряжения источника газовых ионов в скрещенных электрических и магнитных полях в зоне анода создается анодный слой, в котором происходит ионизация рабочего газа. Высокое напряжение на катоде "вытягивает" ионы рабочего газа из анодного слоя. Высокое напряжение между катодом и анодом поддерживает газовый разряд и одновременно ускоряет ионы, которые через щель между катодами выходят в объем вакуумной камеры. В случае необходимости включается нейтрализатор, который служит для уменьшения расходимости пучка и увеличения скорости травления диэлектрических материалов. Вытягиваемый из источника газовых ионов 5 ленточный ионный пучок, попадая на поверхность детали, физически распыляет поверхностные слои, удаляя загрязнения, активируя поверхностный слой перед процессом нанесения покрытий, увеличивая тем самым адгезию покрытия. Затем выключается источник газовых ионов 5 и включается плазменные источники материалов покрытий 4, что приводит к формированию потоков металлической плазмы материалов катодов. Для поддержания дугового разряда используются источники питания 7. Плазменные потоки выводятся в вакуумную камеру 1 и направляются к обрабатываемым изделиям. Если на изделия подать высокое напряжение (при необходимости) порядка 1000 В, то это приведет к дополнительной очистке поверхности изделий за счет бомбардировки поверхности ионами металлов материала катода плазменных источников материалов покрытий. Кроме того, создается "псевдодиффузионный" слой на поверхности изделий, который значительно увеличивает адгезию покрытий. Затем напряжение на изделиях уменьшается до десятков-сотен вольт и при необходимости в вакуумную камеру через систему подачи газов 6 напускается газ-реагент (C, N2, O2) до давления порядка 10-2- 10-1 Па. Процесс очистки поверхности прекращается и начинается процесс осаждения покрытий. Если газ в камеру не подавать, то происходит формирование покрытий на изделиях из материала катодов плазменных источников материала покрытий. При наличии газа-реагента за счет плазмохимических реакций формируются покрытия типа карбидов, нитридов, оксидов и других соединений в зависимости от напускаемых газов. Одновременно с включением источников материалов покрытий включается датчик контроля толщины покрытий 10, располагающийся на поворотной стойке 9 в центре вакуумной камеры и позволяющий измерять толщину покрытия в процессе всего периода нанесения.The proposed device operates as follows. The products to be processed are installed inside the vacuum chamber 1 on the fastener assembly 3, which ensures their rotation with a constant angular velocity for more uniform deposition of coatings on the surface of the products. Using the pumping system 2, air is pumped out of the working chamber to a pressure of (2-4) 10 -3 Pa and gas (for example, argon) is supplied to a pressure of 1.33 • 10 -2 Pa. The source of gas ions is turned on. 5. When the high voltage block of the source of gas ions is turned on in crossed electric and magnetic fields in the anode zone, an anode layer is created in which the working gas is ionized. High voltage at the cathode “draws” the working gas ions from the anode layer. The high voltage between the cathode and the anode maintains a gas discharge and at the same time accelerates ions, which pass through the gap between the cathodes into the volume of the vacuum chamber. If necessary, the converter is switched on, which serves to reduce the beam divergence and increase the etching rate of dielectric materials. A 5-band ion beam pulled from a source of gas ions, reaching the surface of the part, physically sprays the surface layers, removing impurities, activating the surface layer before the coating process, thereby increasing the adhesion of the coating. Then the source of gas ions 5 is turned off and the plasma sources of coating materials 4 are turned on, which leads to the formation of metal plasma flows of cathode materials. To maintain the arc discharge, power sources 7 are used. Plasma flows are discharged into the vacuum chamber 1 and sent to the processed products. If a high voltage (if necessary) of about 1000 V is applied to the products, this will lead to additional cleaning of the surface of the products due to the bombardment of the surface by metal ions of the cathode material of the plasma sources of coating materials. In addition, a "pseudo-diffusion" layer is created on the surface of the products, which significantly increases the adhesion of the coatings. Then the voltage on the products is reduced to tens to hundreds of volts and, if necessary, a reagent gas (C, N 2 , O 2 ) is introduced into the vacuum chamber through the gas supply system 6 to a pressure of the order of 10 -2 - 10 -1 Pa. The surface cleaning process stops and the deposition process begins. If gas is not supplied to the chamber, then coatings are formed on products from the cathode material of the plasma sources of the coating material. In the presence of a reagent gas due to plasma-chemical reactions, coatings such as carbides, nitrides, oxides, and other compounds are formed, depending on the gases being introduced. Simultaneously with the inclusion of sources of coating materials, a coating thickness monitoring sensor 10 is activated, which is located on the rotary column 9 in the center of the vacuum chamber and allows measuring the coating thickness during the entire application period.

В предлагаемом устройстве могут быть реализованы различные комбинации формирования покрытий. In the proposed device can be implemented in various combinations of coating formation.

Если все катоды материалов покрытий выполнены из одного материала, то это позволяет формировать однородные однослойные покрытия на крупногабаритные изделия с высокой производительностью или на большое количество изделий при эффективной загрузке вакуумной камеры. If all the cathodes of the coating materials are made of the same material, then this allows the formation of uniform single-layer coatings for large-sized products with high performance or for a large number of products with efficient loading of the vacuum chamber.

Если в каждом ярусе имеется одинаковое количество катодов одного материала, то при поочередном включении источника с различными материалами катодов можно формировать многослойные покрытия на изделия больших размеров. If in each tier there is the same number of cathodes of the same material, then when the source with different cathode materials is switched on alternately, it is possible to form multilayer coatings on large-sized products.

Таким образом, использование многоярусной системы источников материалов покрытий с одинаковым количеством их в каждом ярусе; использование щелевого ионного газового источника, обеспечивающего равномерный поток ионов по всей высоте вакуумной камеры; использование плазменных источников материалов покрытий с различными материалами катодов при наличии в каждом ярусе равного количества катодов из одинаковых материалов; использование узла крепления деталей в виде планетарного механизма с центральной поворотной стойкой, на которой размещен датчик контроля толщины покрытий, позволяет повысить производительность и качество нанесения многослойных покрытий на изделия большого диапазона размеров и позволяют реализовать широкий круг технологических процессов модифицирования поверхностных слоев изделий с целью улучшения их служебных характеристик. Thus, the use of a multi-tiered system of sources of coating materials with the same amount in each tier; the use of a slotted ion gas source that provides a uniform ion flow throughout the height of the vacuum chamber; the use of plasma sources of coating materials with different cathode materials in the presence in each tier of an equal number of cathodes of the same materials; the use of the attachment point of parts in the form of a planetary mechanism with a central rotary stand, on which the coating thickness control sensor is located, improves the performance and quality of applying multilayer coatings on products of a wide range of sizes and allows a wide range of technological processes to modify the surface layers of products to improve their service life characteristics.

Предлагаемая установка может быть изготовлена на промышленных предприятиях с использованием отечественных материалов, комплектующих узлов и деталей и применена в технологических процессах обработки поверхности деталей, например таких, как режущий инструмент, или деталей машин и механизмов широкого профиля. Сказанное подтверждает возможность промышленного использования предложения. The proposed installation can be manufactured at industrial enterprises using domestic materials, components and components and used in technological processes of surface treatment of parts, such as cutting tools, or machine parts and mechanisms of a wide profile. The foregoing confirms the possibility of industrial use of the proposal.

Claims (3)

1. Устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее вакуумную камеру, откачную систему, узел крепления деталей, плазменные источники материала покрытий, источник газовых ионов, систему подачи газов, источники питания и блок управления, отличающееся тем, что источники материала покрытий расположены на вакуумной камере в несколько ярусов с одинаковым их количеством в каждом ярусе и с возможностью взаимного перекрытия плазменных потоков материала покрытий в зоне крепления деталей, а источник газовых ионов имеет центральный и наружный катоды, образующие замкнутую вытянутую щель выпуска потока ионов, длина которой соответствует расстоянию между нижними и верхними ярусами источников нанесения покрытий. 1. A device for applying coatings in a vacuum, comprising a vacuum chamber, a pumping system, an assembly of parts, plasma sources of coating materials, a gas ion source, a gas supply system, power sources and a control unit, characterized in that the coating material sources are located on the vacuum chamber in several tiers with the same number in each tier and with the possibility of mutual overlap of the plasma flows of the coating material in the fastening zone of the parts, and the source of gas ions has a central and external ith cathodes forming a closed elongated gap for the release of an ion stream, the length of which corresponds to the distance between the lower and upper tiers of the coating sources. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плазменные источники материала покрытий снабжены катодами, выполненными из различных материалов покрытий, при этом в каждом из ярусов источников нанесения покрытий имеется равное количество катодов из одинаковых материалов. 2. The device according to claim 1, characterized in that the plasma sources of the coating material are provided with cathodes made of various coating materials, and in each of the tiers of the coating sources there is an equal number of cathodes of the same materials. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узел крепления деталей выполнен в виде планетарного механизма с центральной поворотной стойкой, на которой размещен датчик контроля толщины покрытий, содержащий кварцевый элемент, включенный в схему электрического генератора блока управления устройства. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the attachment part is made in the form of a planetary mechanism with a central rotary rack, on which is placed a coating thickness control sensor containing a quartz element included in the electric generator circuit of the device control unit.
RU98100837A 1998-01-13 1998-01-13 Device for applying coats under vacuum RU2155242C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98100837A RU2155242C2 (en) 1998-01-13 1998-01-13 Device for applying coats under vacuum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98100837A RU2155242C2 (en) 1998-01-13 1998-01-13 Device for applying coats under vacuum

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98100837A RU98100837A (en) 1999-10-27
RU2155242C2 true RU2155242C2 (en) 2000-08-27

Family

ID=20201290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98100837A RU2155242C2 (en) 1998-01-13 1998-01-13 Device for applying coats under vacuum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2155242C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008187B1 (en) * 2005-06-07 2007-04-27 Владимир Яковлевич ШИРИПОВ Method of cleaning shadow masks in display production and device therefor
RU2455387C2 (en) * 2006-03-31 2012-07-10 Хойа Корпорейшн Ion gun system, vapour deposition apparatus and method of making lens
RU2463246C1 (en) * 2011-04-12 2012-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment
RU2599587C1 (en) * 2015-05-27 2016-10-10 Российская Федерация от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for application of diffusion coatings
CN109576652A (en) * 2018-12-20 2019-04-05 江苏徐工工程机械研究院有限公司 Arc ion coating device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008187B1 (en) * 2005-06-07 2007-04-27 Владимир Яковлевич ШИРИПОВ Method of cleaning shadow masks in display production and device therefor
RU2455387C2 (en) * 2006-03-31 2012-07-10 Хойа Корпорейшн Ion gun system, vapour deposition apparatus and method of making lens
RU2463246C1 (en) * 2011-04-12 2012-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Unit for producing nanostructured layers on complex shape part surface by laser-plasma treatment
RU2599587C1 (en) * 2015-05-27 2016-10-10 Российская Федерация от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Device for application of diffusion coatings
CN109576652A (en) * 2018-12-20 2019-04-05 江苏徐工工程机械研究院有限公司 Arc ion coating device
CN109576652B (en) * 2018-12-20 2024-04-30 江苏徐工工程机械研究院有限公司 Arc ion coating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6113752A (en) Method and device for coating substrate
JP4208258B2 (en) Method and apparatus for coating a workpiece
US5215638A (en) Rotating magnetron cathode and method for the use thereof
JP2006511715A (en) Magnetron sputtering device with anode gas supply device
US5690796A (en) Method and apparatus for layer depositions
JPH11140630A (en) Cathode arc vapor deposition device
JP3989553B2 (en) Bulk material vacuum deposition system
RU2155242C2 (en) Device for applying coats under vacuum
US3594301A (en) Sputter coating apparatus
CA1324109C (en) Method of and apparatus providing oxide reduction in a plasma environment
RU2496913C2 (en) Unit for ion-ray and plasma processing
RU2693229C1 (en) Apparatus for applying ion-plasma coatings on blisk blades
US10186401B2 (en) Plasma-chemical coating apparatus
KR101020773B1 (en) Arc ion plating apparatus
RU2087585C1 (en) Apparatus for applying multilayer vacuum-plasma coatings
RU2677043C1 (en) METHOD FOR OBTAINING WEAR-RESISTANT COATING BASED ON INTERMETALLIDE OF Ti-Al SYSTEM
JP3679113B2 (en) Layer deposition method and apparatus
JP2526182B2 (en) Method and apparatus for forming compound thin film
RU2710809C1 (en) Apparatus for applying ion-plasma coatings
RU2110606C1 (en) Device for deposition of surface layers on articles by method of treatment with gas-discharge plasma
CN1103677A (en) Large-area controllable arc evaporating source
JP4549553B2 (en) Deposition system using thermal plasma
RU2657671C2 (en) Device for forming multicomponent and multilayer coatings
RU1834912C (en) Apparatus for spray on coating
RU2095467C1 (en) Multiple-beam installation for ion-plasma treatment of part surfaces