RU2287610C2 - Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum - Google Patents
Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287610C2 RU2287610C2 RU2005102621/02A RU2005102621A RU2287610C2 RU 2287610 C2 RU2287610 C2 RU 2287610C2 RU 2005102621/02 A RU2005102621/02 A RU 2005102621/02A RU 2005102621 A RU2005102621 A RU 2005102621A RU 2287610 C2 RU2287610 C2 RU 2287610C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- vacuum
- frame
- plasma
- possibility
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Изобретение относится к технике покрытий деталей машин и материалов, более конкретно, к вакуумной ионно-плазменной обработке поверхностей, и может быть использовано в оборудовании для нанесения покрытий на изделиях из металла и сплавов, диэлектриков и др. материалов для модифицирования поверхности и нанесения функциональных покрытий на конструкционные материалы методом вакуумной ионно-плазменной обработки с низкотемпературной активацией поверхности, осуществления комплексной поверхностной обработки конструкционных материалов и инструмента, включающей низкотемпературную очистку и активацию поверхности, нанесения различного вида функциональных многослойных покрытий (сплошных, дискретных), модифицирования поверхности металлической и газовой плазмой, а также для комбинированной поверхностной обработки, включающей химико-термическую обработку с последующим нанесением покрытия в одном технологическом цикле.The invention relates to a coating technique for machine parts and materials, more specifically, to vacuum ion-plasma surface treatment, and can be used in equipment for coating metal and alloy products, dielectrics and other materials for surface modification and functional coating structural materials by vacuum ion-plasma treatment with low-temperature surface activation, the implementation of complex surface treatment of structural materials and and tools, including low-temperature cleaning and surface activation, applying various types of functional multilayer coatings (solid, discrete), surface modification with metal and gas plasma, as well as for combined surface treatment, including chemical-thermal treatment with subsequent coating in one technological cycle.
Уровень техники.The prior art.
Известна вакуумная установка с установочными фланцами для источников напыления. (См. патент РФ №2058427, МКИ С 23 С 14/34, 1996 г.)A known vacuum installation with mounting flanges for spraying sources. (See RF patent No. 2058427, MKI C 23
Вакуумная установка для нанесения покрытия включает цилиндрическую вертикально расположенную вакуумную камеру диаметром D и высотой Н с размещенным в ней подложкодержателем планетарного типа, содержащим опорную стойку с механизмом и приводом вращения вокруг вертикальной оси камеры и источники напыления, распыляемый катод одного из которых установлен соосно с камерой, а катоды остальных источников размещены так, что подставки подложек установлены между этими катодами и осью камеры. Основной особенностью установки является то, что источники напыления неподвижно смонтированы на наружной стороне вакуумной камеры в герметичных фланцах, размеры которых соизмеримы с размерами катодов источников.The vacuum coating installation includes a cylindrical vertically arranged vacuum chamber with a diameter D and a height H with a planetary type substrate holder located therein, containing a support column with a mechanism and a rotation drive around the vertical axis of the chamber and spray sources, one of which is sprayed with the cathode mounted coaxially with the chamber, and the cathodes of the remaining sources are placed so that the supports of the substrates are installed between these cathodes and the axis of the chamber. The main feature of the installation is that the spray sources are motionlessly mounted on the outside of the vacuum chamber in sealed flanges, the dimensions of which are commensurate with the dimensions of the source cathodes.
Установка позволяет использование различных источников напыления как по типу (электродуговых, магнетронных), так и по форме. Любой из напылительных источников независимо от его типа и геометрической формы монтируется на круглом посадочном фланце, причем диаметр фланцев одинаков. Отношение диаметра фланца к высоте камеры должно быть определенным.The installation allows the use of various sources of deposition both in type (electric arc, magnetron) and in shape. Any of the spray sources, regardless of its type and geometric shape, is mounted on a round landing flange, and the diameter of the flanges is the same. The ratio of the diameter of the flange to the height of the chamber must be determined.
Недостатком известной установки является то, что при проведении комплексной обработки изделий необходимо в процессе обработки производить смену посадочных фланцев, устанавливая другие источники напыления, что приводит к снижению производительности.A disadvantage of the known installation is that when carrying out complex processing of products, it is necessary to change the landing flanges during processing, installing other spraying sources, which leads to a decrease in productivity.
Патент РФ №2155242, Кл. МКИ С 23 С 14/46, 2000 г. выдан на "Устройство для нанесения покрытий в вакууме."RF patent No. 2155242, Cl. MKI C 23 C 14/46, 2000 issued on "Device for coating in vacuum."
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 в зоне крепления деталей, а источник газовых ионов имеет центральный и наружный катоды, образующие замкнутую вытянутую щель выпуска ионов, длина которой соответствует расстоянию между нижним и верхним ярусами источников материала покрытий.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 in the area of fastening of parts, and the source of gas ions has a central and external cathodes forming an elongated closed slot ion outlet, the length of which corresponds to the distance between the lower and upper tiers of coating material source.
Использование в патентуемом устройстве многоярусной системы источников материалов покрытий, щелевого ионного газового источника, обеспечивающего равномерный поток ионов по всей высоте вакуумной камеры, и узла крепления деталей в виде планетарного механизма с центральной поворотной стойкой с датчиком контроля толщины покрытий, по мнению авторов изобретения, позволяет повысить производительность и качество нанесения многослойных покрытий на изделия большого диапазона размеров, реализовать широкий круг технологических процессов модифицирования поверхностных слоев изделий с целью улучшения их характеристик.The use of a multi-tiered system of coating material sources, a slotted ion gas source in the patented device, providing a uniform ion flow throughout the height of the vacuum chamber, and a component mounting unit in the form of a planetary mechanism with a central rotary rack with a coating thickness control sensor, according to the inventors, allows to increase the performance and quality of applying multilayer coatings on products of a wide range of sizes, to implement a wide range of technological processes ifitsirovaniya surface layers of articles with the aim of improving their characteristics.
Такое выполнение установки позволяет производить комплексную обработку деталей. Однако фиксированная установка источников материалов покрытий не учитывает многообразие обрабатываемых деталей на практике и приводит к снижению качества покрытий сложных деталей за счет неоптимального расположения источников напыления.Such an installation allows complex processing of parts. However, a fixed installation of sources of coating materials does not take into account the variety of machined parts in practice and leads to a decrease in the quality of coatings of complex parts due to the non-optimal location of the spray sources.
Известна установка для нанесения покрытий на широкую ленту, включающая вакуумную камеру, по меньшей мере, два магнетронных распылителя, системы эвакуации, подачи и регулирования расхода газа, устройство для перемещения ленты в виде вращающейся платформы. При этом камера снабжена, по меньшей мере, одним окном с крышкой, герметично сочлененной с камерой, на крышке диаметрально размещены магнетронные распылители, крышка выполнена с возможностью ограниченного вращения относительно вакуумной камеры вокруг оси, а каждый магнетронный распылитель герметично сочленен с крышкой. Изобретение, по мнению авторов, позволяет расширить эксплуатационные возможности установки применительно к формированию покрытий, различных по составу и технологии получения, на лентах различной ширины за счет упрощения адаптации оборудования и оптимизации условий формирования. (См. патент РФ №2203979, МПК С 23 С 14/35, 2003 г.)A known installation for coating a wide tape, including a vacuum chamber, at least two magnetron sprays, evacuation systems, supply and regulation of gas flow, a device for moving the tape in the form of a rotating platform. In this case, the chamber is provided with at least one window with a lid hermetically articulated with the chamber, magnetron sprays are diametrically placed on the lid, the lid is made with the possibility of limited rotation relative to the vacuum chamber around the axis, and each magnetron nebulizer is hermetically articulated with the lid. The invention, according to the authors, allows to expand the operational capabilities of the installation in relation to the formation of coatings, different in composition and production technology, on tapes of different widths by simplifying the adaptation of equipment and optimizing the formation conditions. (See RF patent No. 2203979, IPC C 23
В известной установке, как это следует из чертежей, устройство поворота крышки, размещенной в окне вакуумной камеры, выполнено в виде устройства для регулирования угла поворота, установленного в пазе крышки, выполненного круговым с центром на оси крышки с углом раствора ~180°, а сама крышка снабжена устройствами крепления для ее фиксации.In the known installation, as follows from the drawings, the device for turning the cover placed in the window of the vacuum chamber is made in the form of a device for adjusting the angle of rotation installed in the groove of the cover, made circular with a center on the axis of the cover with an opening angle of ~ 180 °, and the cover is equipped with fastening devices for fixing it.
Установка предназначена для нанесения покрытия на плоские детали (ленту) с помощью магнетронных источников напыления, расположенных перед плоскостью обрабатываемых деталей, и не пригодна для обработки сложных пространственных деталей или большого количества деталей, расположенных в вакуумной камере.The installation is intended for coating flat parts (tape) using magnetron sputtering sources located in front of the plane of the workpieces, and is not suitable for processing complex spatial parts or a large number of parts located in a vacuum chamber.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является разработка такой конструкции установки для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий, которая обеспечивала бы обработку сложных пространственных деталей или большого количества деталей, расположенных в вакуумной камере с высоким качеством покрытий.The objective of the invention is to develop such a design of the installation for vacuum ion-plasma coating, which would ensure the processing of complex spatial parts or a large number of parts located in a vacuum chamber with high quality coatings.
Кроме того, установка должна обеспечивать регулировку положения плазменных потоков в пространстве камеры для получения равномерной концентрации плазменного потока в рабочем объеме камеры для обеспечения равномерной толщины покрытия, для расширения номенклатуры обрабатываемых деталей различных размеров и конфигурации, более полного использования внутреннего объема камеры при выполнении различных технологических операций.In addition, the installation should provide adjustment of the position of the plasma flows in the chamber space to obtain a uniform concentration of the plasma flow in the working volume of the chamber to ensure uniform coating thickness, to expand the range of machined parts of various sizes and configurations, to more fully use the internal volume of the chamber when performing various technological operations .
Поставленная задача достигается тем, что в установке для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий, включающей вакуумную камеру, источники плазмы, системы вакуумирования, подачи и регулирования расхода газа, источники питания и блок управления, при этом камера снабжена проемами с крышками, герметично соединяемыми с камерой, на крышках установлены источники плазмы, а сами крышки выполнены в виде круговых фланцев, установленных с возможностью перемещения в направляющих поворотных рам, шарнирно закрепленных и фиксируемых на корпусе камеры.This object is achieved by the fact that in the installation for vacuum ion-plasma coating, including a vacuum chamber, plasma sources, vacuum systems, supply and regulation of gas flow, power sources and a control unit, while the camera is equipped with openings with covers that are hermetically connected to the camera , plasma sources are installed on the covers, and the covers themselves are made in the form of circular flanges mounted with the possibility of movement in the guides of the rotary frames, pivotally fixed and fixed to the housing camera.
Кроме того, установка снабжена по меньшей мере двумя крышками в виде круговых фланцев с установленными источниками плазмы, расположенными друг напротив друга соосно на противоположных сторонах корпуса камеры, а установка круговых фланцев выполнена на внутренней стороне поворотной рамы с помощью кронштейнов, несущих на своих двух плечах два роликовых узла, образующие направляющие для круговых фланцев, и установленных в верхней и нижней части по образующей центрального отверстия рамы.In addition, the installation is equipped with at least two covers in the form of circular flanges with installed plasma sources, located opposite each other coaxially on opposite sides of the camera body, and the installation of circular flanges is performed on the inside of the rotary frame using brackets carrying two on their two shoulders roller assemblies, forming guides for circular flanges, and installed in the upper and lower parts along the generatrix of the central hole of the frame.
Более того, каждый из кронштейнов, несущих на своих двух плечах роликовые узлы, закреплен своей центральной частью на поворотной раме с помощью шарнира, ось вращения которого выполнена перпендикулярной линии, проходящей через оси роликовых узлов каждого из кронштейнов, а оси верхнего и нижнего шарниров совпадают.Moreover, each of the brackets carrying roller assemblies on their two shoulders is fixed with its central part on the rotary frame using a hinge, the axis of rotation of which is made perpendicular to the line passing through the axis of the roller assemblies of each of the brackets, and the axes of the upper and lower hinges coincide.
Такое выполнение установки для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий обеспечивает обработку сложных пространственных деталей или большого количества деталей, расположенных в вакуумной камере, с высоким качеством покрытий.This embodiment of the installation for vacuum ion-plasma coating provides the processing of complex spatial parts or a large number of parts located in a vacuum chamber with high quality coatings.
Перечень чертежей. Изобретение поясняется чертежами, на которых:The list of drawings. The invention is illustrated by drawings, in which:
фиг.1 показывает общий вид установки вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий в соответствии с изобретением;figure 1 shows a General view of the installation of vacuum ion-plasma coating in accordance with the invention;
фиг.2 показывает общий вид вакуумной камеры установки при виде 3/4 спереди с частичным вырезом;2 shows a general view of the vacuum chamber at a 3/4 front view with partial cutaway;
фиг.3 показывает узел А фиг.2;figure 3 shows the node And figure 2;
фиг.4 - общий вид технологического модуля;4 is a General view of the technological module;
фиг.5 показывает поворотную раму с установленным технологическим модулем при виде изнутри;Fig. 5 shows a pivoting frame with an installed technological module when viewed from the inside;
фиг.6 показывает структурную схему системы обеспечения и поддержания вакуума установки.Fig.6 shows a structural diagram of a system for ensuring and maintaining the vacuum of the installation.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий содержит следующие основные узлы и системы (фиг.1):Installation for vacuum ion-plasma coating contains the following main components and systems (figure 1):
- вакуумная камера (ВК) - 1;- vacuum chamber (VK) - 1;
- станина вакуумной камеры - 2;- bed of the vacuum chamber - 2;
- поворотное устройство (ПУ) обрабатываемых объектов (не показано);- rotary device (PU) of the processed objects (not shown);
- система обеспечения и поддержания вакуума (СОПВ) - 3;- system for ensuring and maintaining vacuum (SOPV) - 3;
- станина размещения вакуумного оборудования - 4;- bed for placement of vacuum equipment - 4;
- технологические модули (ТМ) - 5;- technological modules (TM) - 5;
- шкафы управления - 6;- control cabinets - 6;
- водоохлаждающая установка - 7;- water-cooling installation - 7;
- системы управления установкой (СУУ) (не показано);- installation management systems (SUU) (not shown);
- системы оборотного водоснабжения (СОВ) (не показано).- water recycling systems (SOW) (not shown).
Вакуумная камера (фиг.2) включает в себя каркас 8, закрепленный на станине, и установленные на нем загрузочную дверь 9, вертикальный загрузочный люк 10, технологические модули 5, установленные по обеим боковым сторонам. Кроме того, ВК снабжена столом для размещения обрабатываемых деталей, установленным в нижней части при помощи поворотного устройства. Стол имеет возможность вращения (планетарное).The vacuum chamber (figure 2) includes a
Каркас ВК представляет собой сварную конструкцию в виде куба, грани которого выполнены из листов нержавеющей стали. Листы соединены между собой по торцу сварным соединением, которое состоит из силового (с внутренней стороны камеры) и герметичного (с наружной стороны камеры) шва.The VK framework is a welded structure in the form of a cube, the faces of which are made of stainless steel sheets. The sheets are interconnected at the end by a welded joint, which consists of a power (from the inside of the chamber) and a tight (from the outside of the chamber) seam.
С фронтальной стороны каркаса камеры стальной лист отсутствует для возможности установки загрузочной двери максимальных размеров.There is no steel sheet on the front side of the chamber frame to allow installation of a loading door of maximum dimensions.
С правой и левой стороны каркаса камеры в стальных листах выполнены сквозные отверстия под установку технологических модулей 5.On the right and left sides of the frame of the chamber in the steel sheets, through holes for the installation of
С нижней стороны конструкции имеется отверстие под установку поворотного устройства вращения стола с объектами обработки.On the underside of the structure there is an opening for installing a rotary table rotation device with processing objects.
На задней стенке каркаса камеры выполнено отверстие для подсоединения системы СОПВ-3.An opening for connecting the SOPV-3 system is made on the back wall of the camera frame.
На верхней стороне каркаса предусмотрено отверстие квадратной формы для установки вертикального загрузочного люка 10.A square hole is provided on the upper side of the frame for mounting a
Все отверстия выполнены так, что их центры в вертикальных плоскостях совпадают, т.е. симметричны относительно каждой стороны камеры.All holes are made so that their centers in the vertical planes coincide, i.e. symmetrical about each side of the camera.
По краям всех отверстий каркаса камеры (кроме задней стенки) с помощью сварки установлены посадочные фланцы 12 (фиг.3), которые обеспечивают герметичность сопрягаемых поверхностей дверей и люков за счет размещения в пазах посадочных фланцев резиновых уплотнительных элементов. Посадочные фланцы имеют одинаковый вид и размеры поперечного сечения.On the edges of all openings of the frame of the chamber (except for the rear wall),
В конструкции каждого посадочного фланца предусмотрены места под уплотнительные элементы, охлаждающие каналы. В качестве уплотнительных элементов данных фланцев используется шнур резиновый вакуумный 13. Посадочные места под уплотнительные элементы выполнены по типу ласточкина хвоста.In the design of each landing flange there are places for sealing elements, cooling channels. A
Охлаждающие каналы 14 (фиг.3) имеют форму прямоугольника в поперечном сечении, заваренного лентой из нержавеющей стали.The cooling channels 14 (FIG. 3) are in the form of a rectangle in cross section, welded with stainless steel tape.
С фронтальной стороны камеры (фиг.2) на поворотных петлях установлена загрузочная дверь 9, которая выполнена из листовой нержавеющей стали. Размеры загрузочной двери выбраны таким образом, чтобы полностью перекрывать загрузочное отверстие. В конструкции двери предусмотрены:On the front side of the camera (figure 2) on the rotary hinges installed loading door 9, which is made of sheet stainless steel. The dimensions of the loading door are selected so as to completely overlap the loading opening. The design of the door includes:
- четыре унифицированных посадочных места 15 под установку различных технологических блоков или смотрового стекла;- four
- силовые элементы конструкции, несущие нагрузку при вакуумировании камеры, - 16;- power structural elements that carry the load during the evacuation of the chamber, - 16;
- места крепления петель 17;- places of fastening of
- запорное устройство двери 18;- locking device of the
- смотровое стекло 19.-
Унифицированные посадочные места (УПМ) 15 (фиг.2) представляют собой кольцевые фланцы. Эти фланцы приварены к внешней стороне двери симметрично относительно центра. В конструкции УПМ имеются охлаждающие каналы по типу охлаждающих каналов в посадочных фланцах, уплотнительные элементы, шесть крепежных отверстий под установку технологических блоков с помощью шпилек. Охлаждающие каналы всех четырех УПМ соединены между собой последовательно в единую систему с помощью гибких шлангов 20, проходное сечение которых равно сечению охлаждающего канала.Unified seats (UPM) 15 (figure 2) are annular flanges. These flanges are welded to the outside of the door symmetrically with respect to the center. The design of the UPM has cooling channels by the type of cooling channels in the mounting flanges, sealing elements, six mounting holes for the installation of technological units using studs. The cooling channels of all four UPM are connected in series with each other in a single system using
Силовые элементы конструкции представляют собой ребра жесткости 16, проходящие по диагонали загрузочной двери так, что составляют единую конструкцию в виде креста.The structural strength elements are stiffeners 16 extending along the diagonal of the loading door so that they form a single structure in the form of a cross.
На внешней стороне загрузочной двери установлено запорное устройство кулачкового типа 18 с одновременным прижатием по двум точкам поворотом ручки 21, расположенной под смотровым стеклом.On the outside of the loading door, a cam-
На верхней стенке вакуумной камеры расположен вертикальный загрузочный люк 10, который выполнен из листовой нержавеющей стали. Размеры вертикального загрузочного люка выбраны таким образом, чтобы полностью перекрывать вертикальное загрузочное отверстие. В конструкции люка предусмотрены:On the upper wall of the vacuum chamber is a
- четыре унифицированных посадочных места 15;- four
- силовые элементы конструкции 16;- power
- места крепления петель и рычагов подъема люка 22;- places of hinges and levers for lifting the
- запорное устройство люка.- locking device hatch.
Конструкция, способ установки, расположение УПМ, силовых элементов люка совпадают с загрузочной дверью, за исключением:The design, installation method, location of the UPM, power elements of the hatch coincide with the loading door, with the exception of:
- меньшие размеры загрузочного отверстия;- smaller dimensions of the loading hole;
- отсутствие смотрового стекла;- lack of sight glass;
- месторасположение запорного устройства.- location of the locking device.
Открытие/закрытие вертикального загрузочного люка осуществляется при помощи электрического мотор-редуктора, системы тяг и рычагов 23, соединенных между собой в единую кинематическую схему по типу "параллелограмм". Данная система позволяет открывать люк на необходимый угол поворота 90° за время 30 с. Мотор-редуктор и главный вал вращения системы подъема люка установлены в кронштейнах на задней стенке каркаса камеры (не показаны).Opening / closing of the vertical loading hatch is carried out using an electric motor gearbox, traction system and levers 23, interconnected into a single kinematic scheme of the type of "parallelogram". This system allows you to open the hatch at the required angle of rotation of 90 ° for a time of 30 s. The gear motor and the main shaft of rotation of the hatch lifting system are mounted in brackets on the rear wall of the chamber frame (not shown).
Задняя стенка каркаса камеры имеет отверстие для подсоединения системы СОПВ. С правой и с левой стороны каркаса камеры симметрично установлены одинаковые по конструкции, размерам и установке поворотные рамы 24 с технологическими модулями 5.The back wall of the camera frame has an opening for connecting the SOPV system. On the right and left sides of the frame of the camera symmetrically installed the same design, size and installation of the
Поворотная рама 24 выполнена из листовой нержавеющей стали и шарнирно закреплена и фиксируется на корпусе камеры. В центре рамы имеется отверстие. По периметру рамы с внутренней стороны установлены с помощью сварки ребра жесткости. С одной стороны рамы имеются посадочные места под установку петель.The pivoting
Технологический модуль 5 (фиг.4) состоит из крышки, выполненной в виде кругового фланца 25, и из установленных на нем технологических блоков 26.Technological module 5 (figure 4) consists of a cover made in the form of a
Круговые фланцы 25 выполнены из листовой нержавеющей стали и установлены с возможностью перемещения в направляющих поворотных рам. Так же, как загрузочная дверь и вертикальный люк, круговой фланец имеет УПМ 15, силовые элементы 16, систему охлаждения 20. Размеры, конструкция и расположение УПМ на поворотном фланце в точности совпадает с размерами, конструкцией и расположением УПМ на загрузочной двери и вертикальном люке.The
Силовые элементы конструкции представляют собой ребра жесткости, проходящие через центр поворотного фланца по вертикальной и горизонтальной оси так, что составляют единую конструкцию в виде креста. На краях силовых элементов установлены четыре рукоятки 27 для осуществления вращения ТМ и поворотной рамы.The structural strength elements are stiffeners passing through the center of the rotary flange along the vertical and horizontal axis so that they form a single structure in the form of a cross. Four handles 27 are mounted on the edges of the power elements for the rotation of the TM and the swing frame.
Технологические модули, установленные в поворотных рамах, имеют возможность вращения вокруг своей оси на ±90° (фиг.5).Technological modules installed in rotary frames have the ability to rotate around their axis by ± 90 ° (figure 5).
Для осуществления этого вращения установка круговых фланцев выполнена на внутренней стороне поворотной рамы 24 с помощью кронштейнов 28, изготовленных из стального листа, несущих на своих двух плечах два роликовых узла 29, несущих ролики с буртиками, образующие направляющие для круговых фланцев, и установленных в верхней и нижней части по образующей центрального отверстия рамы.To carry out this rotation, the installation of circular flanges is performed on the inner side of the
Каждый из кронштейнов, несущих на своих двух плечах роликовые узлы, закреплен своей центральной частью на поворотной раме с помощью шарнира 30, ось вращения которого выполнена перпендикулярной линии, проходящей через оси роликовых узлов каждого из кронштейнов, а оси верхнего и нижнего шарниров совпадают.Each of the brackets carrying roller assemblies on their two shoulders is fixed with its central part on the rotary frame using a
В собранном состоянии края фланца ТМ заведены в пазы роликов так, что ось вращения ТМ находится между четырьмя шарнирными точками крепления, которыми служат сами ролики.In the assembled state, the edges of the TM flange are inserted into the grooves of the rollers so that the axis of rotation of the TM is between the four hinged attachment points that the rollers themselves serve.
Закрытие/открытие ТМ производится с помощью клинового затвора 31 (фиг.2), расположенного на внешней стороне поворотной рамы. В закрытом состоянии клинья затвора с помощью рукоятки заведены в зацепление с ответными петлями, расположенными на боковой стенке камеры, при этом фланец ТМ прижимается к уплотнительному элементу посадочного фланца камеры с таким усилием, что происходит фиксация и герметизация ТМ.Closing / opening TM is performed using a wedge shutter 31 (figure 2) located on the outside of the swing frame. In the closed state, the shutter wedges are engaged with the handle with mating loops located on the side wall of the chamber, while the TM flange is pressed against the sealing element of the camera’s landing flange with such force that the TM is locked and sealed.
В открытом состоянии клинья затвора с помощью рукоятки выведены из зацепления с ответными петлями, расположенными на боковой стенке камеры, при этом фланец ТМ отходит от уплотнительного элемента посадочного фланца камеры с небольшим зазором так, что происходит раскрытие и разгерметизация ТМ. При несимметричном распределении нагрузки на фланце ТМ от технологических блоков во избежание самопроизвольного вращения ТМ предусмотрена установка фиксатора на поворотной раме.In the open state, the wedges of the shutter are disengaged by means of a handle with mating loops located on the side wall of the chamber, while the TM flange moves away from the sealing element of the landing flange of the chamber with a small gap so that the TM opens and depressurizes. In case of asymmetric distribution of the load on the TM flange from the technological units, in order to avoid spontaneous rotation of the TM, a latch is provided on the swing frame.
Вращение ТМ осуществляется в открытом состоянии вручную, поворотом одной из четырех ручек (фиг.4 поз.27), расположенных на его поверхности. Величина угла вращения устанавливается путем совмещения указательной стрелки, расположенной на внешней поверхности ТМ, и градуированной шкалы, расположенной на внешней поверхности поворотной двери у кромки центрального отверстия. После выставления необходимого угла поворота ТМ переводится в закрытое состояние.The rotation of the TM is carried out in the open state manually, by turning one of the four handles (Fig. 4, pos. 27) located on its surface. The value of the angle of rotation is established by combining the pointer arrow located on the outer surface of the TM, and a graduated scale located on the outer surface of the pivot door at the edge of the central hole. After setting the required rotation angle, the TM is switched to the closed state.
Поворотные рамы крепятся к углам камеры на петлях так, что при необходимости их можно использовать в качестве дополнительных загрузочных люков.Rotary frames are attached to the corners of the chamber on hinges so that, if necessary, they can be used as additional loading hatches.
Установка снабжена по меньшей мере двумя крышками в виде круговых фланцев 25 с установленными источниками плазмы, расположенными друг напротив друга соосно на противоположных сторонах корпуса камеры.The installation is equipped with at least two covers in the form of
Технологический модуль (фиг.4) предназначен для выполнения всех технологических этапов, включая ионное травление и активацию поверхности, а также конденсацию покрытий.The technological module (figure 4) is designed to perform all technological steps, including ion etching and surface activation, as well as condensation of coatings.
В состав технологических модулей входят технологические блоки:The technological modules include technological units:
- низкотемпературного ионного травления "Плагус" (НИТ);- low-temperature ion etching "Plagus" (BAT);
- активирующего нагрева (АН);- activating heating (AN);
- электродуговые источники плазмы (ЭДИП);- electric arc plasma sources (EDIP);
- протяженный магнетронный источник распыления (МИР).- extended magnetron sputtering source (MIR).
Каждый блок обеспечивается источником электропитания и системой управления их функциональными свойствами и предназначены для выполнения следующих функций технологического процесса:Each unit is provided with a power source and a control system for their functional properties and are designed to perform the following process functions:
- НИТ - ионное травление обрабатываемой поверхности газовой плазмой;- NIT - ion etching of the treated surface with gas plasma;
- АН - активирующий нагрев и поддержание диапазона заданных температур;- AN - activating heating and maintaining the range of set temperatures;
- ЭДИТ - конденсация активной металлической плазмой;- EDIT - condensation by an active metal plasma;
- МИР - конденсация металлической плазмой.- WORLD - metal plasma condensation.
Расширению технологических возможностей установки способствует наличие УПМ на загрузочной двери и верхнем загрузочном люке. Установка ТБ на верхнем загрузочном люке позволяет обрабатывать конструкции, имеющие поверхности, расположенные под углом 90° друг к другу, что обеспечивает одинаковый уровень формируемых функциональных свойств на взаимно перпендикулярных поверхностях. Размещение дополнительных ТБ (имплантор, МИР) на загрузочной двери позволяет реализовывать дополнительный комплекс свойств к формируемым покрытиям (увеличение глубины модифицированного слоя, обеспечение беспористого покрытия и т.д.).The technological capabilities of the installation are enhanced by the presence of UPM on the loading door and the upper loading hatch. The installation of TB on the top loading hatch allows you to process structures having surfaces located at an angle of 90 ° to each other, which ensures the same level of formed functional properties on mutually perpendicular surfaces. Placing additional TBs (implantor, MIR) on the loading door allows implementing an additional set of properties for the formed coatings (increasing the depth of the modified layer, providing a non-porous coating, etc.).
Система обеспечения и поддержания вакуума (СОПВ) (см. фиг.1) представляет собой систему труб, насосов, клапанов, сильфонов и другого вакуумного оборудования, соединенных между собой в определенной последовательности для создания первоначального остаточного вакуума в камере 3·10-5 мм рт.ст. и поддержания его в пределах, указываемых в технологических процессах.The system for maintaining and maintaining vacuum (SOPV) (see figure 1) is a system of pipes, pumps, valves, bellows and other vacuum equipment interconnected in a certain sequence to create the initial residual vacuum in the chamber 3 · 10 -5 mm RT .art. and maintaining it within the limits indicated in the technological processes.
Структурная схема СОПВ представлена на фиг.6. Основными элементами системы являются: форвакуумный насос (NV1) с бустером (NZ1), диффузионный паромасляный насос (ND1), вакуумный затвор (BW1), вакуумные электромагнитные клапаны (VM1...5), воздушный фильтр (Ф1), датчики параметров вакуума (РТ, РА).The structural diagram of SOPV is presented in Fig.6. The main elements of the system are: a fore-vacuum pump (NV1) with a booster (NZ1), a diffusion steam-oil pump (ND1), a vacuum shutter (BW1), vacuum solenoid valves (VM1 ... 5), an air filter (F1), and vacuum parameter sensors ( RT, RA).
Для устранения вибрации форвакуумного насоса, возникающей в процессе работы, его станина выделена в отдельную конструктивную единицу с устройством виброгашения, которое выполнено в виде резиновых виброустойчивых прокладок, установленных на опоры станины.To eliminate the vibration of the fore-vacuum pump that occurs during operation, its bed is separated into a separate structural unit with a vibration damping device, which is made in the form of rubber vibration-proof gaskets installed on the bed supports.
Система оборотного водоснабжения (СОВ) предназначена для отвода избыточного тепла в процессе выполнения технологического цикла и поддержания постоянной температуры в диапазоне от плюс 15°С до плюс 25°С в герметизирующих элементах установки.The water recycling system (SOV) is designed to remove excess heat during the process and maintain a constant temperature in the range from plus 15 ° C to plus 25 ° C in the sealing elements of the installation.
СОВ включает водоохлаждающую установку (ВУ), представляющую собой холодильное устройство с принудительной системой подачи воды, обеспечиваемой водяным насосом, ВУ снабжена емкостью и рассчитана на избыточное давление воды 2,5 атм.OWL includes a water-cooling unit (WU), which is a refrigeration unit with a forced water supply system provided by a water pump, the WU is equipped with a tank and designed for an overpressure of 2.5 atm.
Охлаждающая жидкость по шлангам подается из ВУ в входные штуцеры:Coolant through hoses is supplied from the control unit to the inlet fittings:
- охлаждающих каналов УПМ технологических модулей, загрузочной двери, верхнего загрузочного люка;- cooling channels UPM technological modules, loading door, upper loading hatch;
- посадочных фланцев технологических модулей, загрузочной двери, верхнего загрузочного люка;- landing flanges of technological modules, loading door, upper loading hatch;
- диффузионного насоса (СОПВ);- diffusion pump (SOPV);
- охлаждающего канала поворотного устройства стола.- the cooling channel of the rotary table device.
После съема избыточного тепла охлаждающая жидкость из выходных штуцеров вышеперечисленных охлаждающих каналов поступает в холодильное устройство ВУ, где происходит отдача избыточного тепла.After removal of excess heat, the coolant from the outlet fittings of the above cooling channels enters the cooling unit WU, where excess heat is released.
Система управления установкой (СУУ) включает программируемый логический контроллер (PLC) модульной конструкции, состоящий из модуля центрального процессора, набора цифровых и аналоговых модулей ввода-вывода, графической панели оператора HMI (человеко-машинный интерфейс), и обеспечивает осуществление всех технологических этапов в автоматическом режиме, включая:The plant management system (CMS) includes a modular programmable logic controller (PLC), consisting of a central processor module, a set of digital and analog I / O modules, an HMI graphical operator panel (human-machine interface), and ensures the implementation of all technological steps in an automatic mode including:
- опрос всех узлов и блоков на предмет их работоспособности;- a survey of all nodes and blocks for their performance;
- обеспечение заданных параметров вакуума;- ensuring the specified vacuum parameters;
- обеспечение параметров работы поворотного устройства;- providing operation parameters of the rotary device;
- обеспечение заданной концентрации и состава реактивных газов;- providing a given concentration and composition of reactive gases;
- обеспечение технологического этапа ионного травления;- ensuring the technological stage of ion etching;
- обеспечение технологического этапа активации поверхности;- ensuring the technological stage of surface activation;
- обеспечение этапа конденсации покрытия;- ensuring the stage of condensation of the coating;
- обеспечение контроля температуры и регулировка энергетических параметров (ток дуги и опорного напряжения).- ensuring temperature control and adjusting energy parameters (arc current and reference voltage).
Основными этапами осуществления базового процесса вакуумной обработки изделий с нанесением покрытия TiN на установке "ВУМП" являются:The main stages of the basic process of vacuum processing of products with TiN coating at the VUMP installation are:
- обеспечение остаточного давления воздуха в камере не более 3·10-5 мм рт.ст.;- providing a residual air pressure in the chamber of not more than 3 · 10 -5 mm Hg;
- загрузки изделий в камеру;- loading products into the chamber;
- обеспечение заданного остаточного давления воздуха в камере;- providing a given residual air pressure in the chamber;
- ионное травление исходной поверхности квазинейтральной ускоренной плазмой аргона;- ion etching of the initial surface by quasi-neutral accelerated argon plasma;
- нагрев изделия до диапазона заданных температур и выдержка в этом диапазоне необходимое время;- heating the product to a range of preset temperatures and holding in this range for the required time;
- конденсация металлической активной плазмы или химических соединений, образующихся на поверхности в процессе плазмохимической реакции;- condensation of metallic active plasma or chemical compounds formed on the surface during the plasma-chemical reaction;
- формирование эксплуатационных свойств на обрабатываемых поверхностях за счет модифицирования поверхности, создания различного вида покрытий или совместного их воздействия на поверхность;- the formation of operational properties on the treated surfaces due to surface modification, the creation of various types of coatings or their combined effect on the surface;
- разгрузка камеры.- unloading the camera.
Работа установки начинается с подачи силового напряжения в шкафы управления установкой, после чего программное обеспечение через систему контроллера производит опрос всех блоков управления на их работоспособность. Результаты опроса в виде соответствующих схем появляются на экране монитора.The operation of the installation begins with the supply of power voltage to the control cabinets of the installation, after which the software through the controller system polls all the control units for their operability. The survey results in the form of appropriate diagrams appear on the monitor screen.
После опроса, при наличии положительных результатов, включается водоохлаждающая установка. Контролем работоспособности водоохлаждающей установки является наличие протока воды через датчик.After the survey, if there are positive results, the water cooling unit is turned on. The operability of the water-cooling installation is controlled by the presence of a water flow through the sensor.
После подтверждения готовности работоспособности всех систем начинает функционировать система обеспечения и поддержания вакуума.After confirming the readiness of the operability of all systems, the system for ensuring and maintaining the vacuum begins to function.
Для этого включается система контроля вакуума и форвакуумный насос (NV1 фиг.6), который производит откачку воздуха из колена трубопровода, прилагающегося к насосу до аварийного клапана (VE1). При включении форвакуумного насоса все клапаны напуска воздуха (VE2, VП2) закрыты. После продолжительности работы насоса, равной 1 мин, открывается аварийный электромагнитный клапан (VE1) для выхода в систему соединительных патрубков с последующим выходом через клапан (VM6) на диффузионный насос для предварительной откачки воздуха из его объема. После чего происходит включение диффузионного насоса (ND1) путем подачи напряжения на его нагревательную плитку (время нагрева диффузионного насоса 40 мин), после чего клапан (VM6) закрывается и открывается клапан (VM4) для откачки воздуха из рабочей камеры по трубопроводу (сечением 63 мм) через фильтр (Ф1). После откачки воздуха из камеры через фильтр (Ф1) клапан (VM4) закрывается и клапаном (VM5) открывается трубопровод (сечением 100 мм) для откачки воздуха из камеры. Датчик манометрический (Р1) включает насос Рутц (NZ1) (от давления 6·10-1 мм рт.ст.) для быстрой откачки из рабочего объема камеры. Термопарные датчики низкого давления (РТ1, РТ2) дают информацию о давлении в объеме камеры и при достижении 3·10-2 мм рт.ст. происходит закрытие клапана (VM5) и открывается клапан (VM6) диффузионного насоса. После небольшой временной задержки (0,5-1 мин) происходит открытие вакуумного затвора (VM3) и последующая откачка осуществляется через трубопровод (сечением 500 мм) диффузионного насоса (ND1). При достижении заданного остаточного давления 3·10-5 мм рт.ст. от ионизационного датчика высокого давления (РА1) поступает сигнал на включение системы поворота стола, тем самым осуществляется переход к следующему этапу.For this, a vacuum control system and a fore-vacuum pump (NV1 of FIG. 6) are turned on, which pumps air from the pipe bend that is attached to the pump to the emergency valve (VE1). When the foreline pump is turned on, all air inlet valves (VE2, VP2) are closed. After a pump operation duration of 1 min, the emergency solenoid valve (VE1) opens to exit the connecting pipe system and then exit through the valve (VM6) to a diffusion pump for preliminary evacuation of air from its volume. After that, the diffusion pump (ND1) is turned on by applying voltage to its heating plate (diffusion pump heating time 40 min), after which the valve (VM6) closes and opens the valve (VM4) for pumping air from the working chamber through a pipeline (63 mm cross-section) ) through the filter (F1). After pumping air out of the chamber through the filter (F1), the valve (VM4) closes and the valve (VM5) opens the pipeline (100 mm cross-section) for pumping air out of the chamber. The gauge gauge (P1) includes a Rutz pump (NZ1) (from a pressure of 6 · 10 -1 mm Hg) for fast pumping out of the working volume of the chamber. Low-pressure thermocouple sensors (PT1, PT2) provide information on the pressure in the chamber volume and when 3 · 10 -2 mm Hg are reached. closes the valve (VM5) and opens the valve (VM6) of the diffusion pump. After a short time delay (0.5-1 min), the vacuum shutter (VM3) opens and subsequent pumping is carried out through the pipeline (500 mm cross-section) of the diffusion pump (ND1). Upon reaching a predetermined residual pressure of 3 · 10 -5 mm RT.article a signal is sent from the high pressure ionization sensor (PA1) to turn on the table rotation system, thereby moving on to the next step.
После обеспечения остаточного вакуума в заданных пределах осуществляется удаление конденсата влаги со стенок камеры за счет их прогрева активной металлической или газовой плазмы. С этой целью осуществляется кратковременное включение ЭДИП, при этом осуществляется отключение системы охлаждения воды через корпус камеры. При достижении температуры камеры 50°С происходит закрытие вакуумного затвора (ND1), отключение системы поворота стола, и осуществляется разгерметизация камеры путем включения клапана напуска воздуха в автоматическом (УП1) или ручном (VM2) режиме. После разгерметизации камеры осуществляются этапы ее загрузки.After providing a residual vacuum within the specified limits, moisture condensate is removed from the chamber walls due to their heating of the active metal or gas plasma. For this purpose, the EDIP is briefly turned on, while the water cooling system is switched off through the camera body. When the chamber temperature reaches 50 ° C, the vacuum shutter (ND1) is closed, the table rotation system is turned off, and the chamber is depressurized by turning on the air inlet valve in automatic (UP1) or manual (VM2) mode. After depressurization of the camera, the steps of loading it are carried out.
Загрузка камеры осуществляется путем размещения обрабатываемых изделий в рабочем пространстве камеры. При загрузке необходимо соблюдать зазоры между соседними изделиями и изделиями и стенками камеры. Устойчивость размещения деталей контролируется путем кратковременного включения поворотного устройства стола. После размещения деталей в рабочем пространстве камеры происходит закрытие загрузочного люка камеры и клапанов напуска воздуха в камеру (VП1) и (VM2). Производится герметизация рабочего объема камеры и откачка воздуха для достижения остаточного давления воздуха 3·10-5 мм рт.ст. с целью проведения последующего этапа очистки поверхностей изделий.Camera loading is carried out by placing processed products in the working space of the camera. When loading, it is necessary to observe the gaps between adjacent products and products and the walls of the chamber. The stability of the placement of parts is controlled by briefly turning on the rotary table device. After placing the parts in the working space of the chamber, the loading door of the chamber and the air inlet valves into the chamber (VP1) and (VM2) are closed. The working volume of the chamber is sealed and the air is evacuated to achieve a residual air pressure of 3 · 10 -5 mm Hg. in order to conduct the next stage of cleaning the surfaces of products.
Этап 3.Stage 3.
Перед включением системы поворотного устройства стола дается команда на запуск блока питания (прогрев 5 мин), а также команда на напуск газа Ar через коллектор ускорителя "Плагус". Давление выставляется на уровне 2·10-4 мм рт.ст., после чего дается команда на включение системы поворотного устройства стола и на кратковременный запуск поджига с целью запуска источников ускоренной газовой плазмы. После появления голубого свечения в объеме камеры проводят этап ионного травления в течение 10-12 мин. Если происходит потеря газовой плазмы, процесс ее запуска с помощью модулей активирующего нагрева автоматически повторяется. С целью увеличения энергии ионного газового потока необходимо предусмотреть на этапе возможность подачи опорного напряжения до -300 В.Before turning on the table rotary system, a command is given to start the power supply (5 min warm-up), as well as a command to inject gas Ar through the collector of the “Plagus” accelerator. The pressure is set at the level of 2 · 10 -4 mm Hg, after which a command is given to turn on the table rotary system and to briefly start the ignition in order to start sources of accelerated gas plasma. After the appearance of a blue glow in the chamber volume, an ion etching step is carried out for 10-12 minutes. If there is a loss of gas plasma, the process of starting it with the help of activation heating modules is automatically repeated. In order to increase the energy of the ion gas stream, it is necessary to provide at the stage the possibility of supplying the reference voltage to -300 V.
Следующий этап - осуществление нагрева изделия до заданного диапазона температур и активация поверхности изделий в процессе нагрева. Нагрев изделий осуществляется электронно-ионным потоком газовой плазмой Ar от двух электродуговых генераторов плазмы. Интенсивность нагрева изделий обеспечивается плотностью электронно-ионного потока и регулируется токовыми характеристиками электродугового генератора. Контроль температуры обеспечивается фотопирометрическими температурными датчиками с цифровой или стрелочной индикацией. Контроль температуры производится через смотровое кварцевое стекло, на внутреннюю поверхность которого (со стороны камеры) подается газ Ar с целью защиты стекла от запыления. Время выхода на диапазон температур активирующего нагрева определяется массой садки, а время прогрева деталей в заданном диапазоне температур свойствами материала изделий садки и задается таймером. По мере необходимости газовой поток Ar может меняться на поток смеси газов. По окончании 5 этапа осуществляется этап конденсации металлической плазмы (контролируется эффективность охлаждения по потоку воды и контролю температуры воды на входе и выходе).The next stage is the implementation of heating the product to a predetermined temperature range and the activation of the surface of the product during heating. The products are heated by electron-ion flow of a gas plasma Ar from two electric arc plasma generators. The intensity of heating products is provided by the density of the electron-ion flow and is regulated by the current characteristics of the electric arc generator. Temperature control is provided by photopyrometric temperature sensors with digital or arrow indicators. Temperature control is carried out through a viewing quartz glass, on the inner surface of which (from the side of the chamber) Ar gas is supplied in order to protect the glass from dusting. The time to reach the temperature range of activating heating is determined by the mass of the charge, and the time of heating of parts in a given temperature range by the properties of the material of the charge is set by the timer. As necessary, the gas flow Ar can change to the flow of a mixture of gases. At the end of
После чего производят осаждение чистых металлов или их химических соединений на поверхность изделий. Генерация активной металлической плазмы осуществляется, в основном, электродуговыми источниками плазмы в количестве 4 штук и одним источником протяженного магнетронного испарения. Электродуговые источники плазмы имеют автоматическую систему поджига и источник питания, обеспечивающий токовые характеристики до 200 А, а также раздельное управление стабилизирующей и фокусирующей катушки. Сепарация капельной фазы осуществляется путем размещения по оси катода металлического диска. Остатки капельной фазы в виде мелкоразмерных нейтралов разбиваются в дополнительных магнитных полях переменного тока. Ускорение электронно-ионного потока активной металлической плазмы осуществляется путем подачи на изделие отрицательного потенциала в диапазоне от 0 до -500 В через поворотное устройство. Контроль за температурой процесса осуществляется фотопирометром и регулируется величиной опорного напряжения. В случае конденсации чистых металлов газовой средой является Ar, а для получения нитридных, карбидных, оксидных соединений в камеру подается смесь газов Ar+N; С; О или чистый N, C, O. Время процесса определяется толщиной покрытия. Фазовый состав покрытия определяется количеством газа, подаваемого в камеру. Контроль поступающего количества газа осуществляется электронной автоматической системой, работающей совместно с системой контроля вакуума. На всем протяжении этого этапа осуществляется контроль эффективности систем охлаждения по протоку воды и температуре входа и выхода воды. После окончания этого этапа отключаются генераторы источников плазмы, источник опорного напряжения, подача реактивного газа в камеру, закрывается вакуумный затвор диффузионного насоса, после чего осуществляется этап выгрузки изделий.Then produce the deposition of pure metals or their chemical compounds on the surface of the product. The generation of active metal plasma is carried out mainly by 4 electric arc plasma sources and one source of extended magnetron evaporation. Arc plasma sources have an automatic ignition system and a power source that provides current characteristics up to 200 A, as well as separate control of the stabilizing and focusing coils. The drop phase is separated by placing a metal disk along the cathode axis. The remains of the droplet phase in the form of small neutrals are broken up in additional magnetic fields of alternating current. The acceleration of the electron-ion flow of active metal plasma is carried out by supplying the product with a negative potential in the range from 0 to -500 V through a rotary device. The process temperature is controlled by a photopyrometer and is regulated by the value of the reference voltage. In the case of condensation of pure metals, the gaseous medium is Ar, and to obtain nitride, carbide, and oxide compounds, a mixture of Ar + N gases is supplied to the chamber; FROM; O or pure N, C, O. The process time is determined by the thickness of the coating. The phase composition of the coating is determined by the amount of gas supplied to the chamber. Control of the incoming amount of gas is carried out by an electronic automatic system that works in conjunction with a vacuum control system. Throughout this stage, the effectiveness of cooling systems is monitored along the water flow and the temperature of the water inlet and outlet. After the end of this stage, the plasma source generators, the reference voltage source, the supply of reactive gas to the chamber are turned off, the vacuum shutter of the diffusion pump is closed, and then the stage of unloading the products is carried out.
Цель этапа - произвести охлаждение изделий с покрытием или модифицированных слоев во избежание окисления активных образовавшихся поверхностных структур для сохранения их свойств. Прогрев камеры осуществляется до температуры 50°С, после чего происходит напуск воздуха через ручной или автоматический клапан. В момент разгерметизации камеры включается вентилятор для отсоса пылевидных частиц из камеры, открывается загрузочный люк, происходит выгрузка изделий и загрузка новой партии деталей. Затем цикл повторяется.The purpose of the stage is to cool coated products or modified layers in order to avoid oxidation of the active formed surface structures in order to preserve their properties. The chamber is heated to a temperature of 50 ° C, after which air is blown through a manual or automatic valve. At the moment of depressurization of the chamber, a fan is turned on to extract dust particles from the chamber, the loading hatch opens, the products are unloaded and a new batch of parts is loaded. Then the cycle repeats.
Наличие в конструкциях ТМ поворотных фланцев позволяет осуществлять перемещение технологических блоков, размещенных в технологических модулях, относительно друг друга на 180°. Это дает возможность:The presence of rotary flanges in the ТМ structures allows moving technological units located in the technological modules 180 ° relative to each other. This makes it possible:
- увеличить эффективность работы каждого блока (скорость напыления, снизить потери энергетического воздействия плазмы на обрабатываемую поверхность);- increase the efficiency of each block (deposition rate, reduce the loss of plasma energy impact on the treated surface);
- расширить возможности установки при обработке деталей различных размеров и конфигурации;- expand installation capabilities when processing parts of various sizes and configurations;
- получить равномерную концентрацию плазменного потока в рабочем объеме камеры, что обеспечивает равномерную толщину покрытия;- to obtain a uniform concentration of the plasma stream in the working volume of the chamber, which ensures a uniform coating thickness;
- более полно использовать внутренний объем камеры при выполнении технологических операций;- more fully use the internal volume of the chamber when performing technological operations;
- увеличить количество обрабатываемых деталей.- increase the number of machined parts.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102621/02A RU2287610C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005102621/02A RU2287610C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005102621A RU2005102621A (en) | 2006-11-10 |
| RU2287610C2 true RU2287610C2 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=37500339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005102621/02A RU2287610C2 (en) | 2005-05-03 | 2005-05-03 | Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287610C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2467093C1 (en) * | 2011-05-11 | 2012-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Device for vacuum deposition of films using electromagnetic radiation |
| RU2486278C2 (en) * | 2007-11-28 | 2013-06-27 | Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах | Vacuum chamber on frame base for coating application plants |
| RU2562566C2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-09-10 | Виталий Степанович Гончаров | Vacuum ion-plasma coating application plant |
| RU2705818C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-11-12 | Акционерное общество "КВАРЦ" | Vacuum chamber |
-
2005
- 2005-05-03 RU RU2005102621/02A patent/RU2287610C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486278C2 (en) * | 2007-11-28 | 2013-06-27 | Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах | Vacuum chamber on frame base for coating application plants |
| RU2467093C1 (en) * | 2011-05-11 | 2012-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Device for vacuum deposition of films using electromagnetic radiation |
| RU2562566C2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-09-10 | Виталий Степанович Гончаров | Vacuum ion-plasma coating application plant |
| RU2705818C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-11-12 | Акционерное общество "КВАРЦ" | Vacuum chamber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005102621A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2294395C2 (en) | Installation for the vacuum ionic-plasma treatment of the surfaces | |
| US9328417B2 (en) | System and method for thin film deposition | |
| US11131019B2 (en) | Apparatus for coating substrates | |
| RU2287610C2 (en) | Plant for ion-plasma deposition of coatings in vacuum | |
| US10262838B2 (en) | Deposition system with integrated cooling on a rotating drum | |
| JPH06346245A (en) | Method for improving coating rate, method for decreasing dust density in plasma discharge space and plasma chamber | |
| JPWO2011067820A1 (en) | Sputtering apparatus and electronic device manufacturing method | |
| CA2746325A1 (en) | Industrial vapor generator for depositing an alloy coating on a metal strip (ii) | |
| CN115466927B (en) | Thin film deposition apparatus and thin film deposition method | |
| JP2009531545A (en) | Coating equipment | |
| RU2496913C2 (en) | Unit for ion-ray and plasma processing | |
| TWI454587B (en) | Sputter apparatus | |
| KR20210103963A (en) | Film formation apparatus and moisture removal method for film formation apparatus | |
| JP2009132966A (en) | Film deposition system | |
| RU2691166C1 (en) | Method of applying protective coatings and device for its implementation | |
| US20230304143A1 (en) | Surface treatment apparatus and surface treatment method | |
| KR101442912B1 (en) | Vacuum film forming method and vacuum film forming apparatus | |
| RU2765222C1 (en) | METHOD FOR FORMING A LiCoO2 FILM AND APPARATUS FOR IMPLEMENTATION THEREOF | |
| JP7162483B2 (en) | Film forming apparatus and film forming product manufacturing method | |
| CN112877658A (en) | Magnetic control spraying device for surface coating of metal composite material and working method | |
| TWI822324B (en) | Surface treatment device and surface treatment method | |
| RU2762426C1 (en) | Installation of surface modification of blanks for cutting inserts | |
| JP2021533275A (en) | Physical Vapor Deposition (PVD) Chamber with Reduced Arc Discharge | |
| CN221777979U (en) | Sputtering coating equipment | |
| US12057297B2 (en) | Deposition system with integrated cooling on a rotating drum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180504 |