RU2391443C2 - Vacuum coating aggregate - Google Patents

Vacuum coating aggregate Download PDF

Info

Publication number
RU2391443C2
RU2391443C2 RU2008123738/02A RU2008123738A RU2391443C2 RU 2391443 C2 RU2391443 C2 RU 2391443C2 RU 2008123738/02 A RU2008123738/02 A RU 2008123738/02A RU 2008123738 A RU2008123738 A RU 2008123738A RU 2391443 C2 RU2391443 C2 RU 2391443C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
evaporator
spraying chamber
installation according
evaporated material
Prior art date
Application number
RU2008123738/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008123738A (en
Inventor
Лев Викторович Мисожников (RU)
Лев Викторович Мисожников
Игорь Николаевич Юркевич (UA)
Игорь Николаевич Юркевич
Виктор Фадеевич Кошелевский (UA)
Виктор Фадеевич Кошелевский
Юрий Николаевич Гевал (RU)
Юрий Николаевич Гевал
Original Assignee
Лев Викторович Мисожников
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 Лев Викторович Мисожников filed Critical Лев Викторович Мисожников
Priority to RU2008123738/02A priority Critical patent/RU2391443C2/en
Publication of RU2008123738A publication Critical patent/RU2008123738A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391443C2 publication Critical patent/RU2391443C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to vacuum aggregate for roll material coating and can be applied in various spheres, such as production of electronic components, magnetic carriers of recorders, ornamental coatings. Aggregate includes pulverisation chamber, gun chamber, air evacuation system, gas inleakage system, cooling system, pneumatic system, electric power supply and control system, transporter device. Transporter device can be connected to/disconnected from pulverisation chamber. Transporter device carries processed material roll elevation system, and rewinding system with winding and unwinding units, cooled and non-cooled rolls. Pulverisation chamber features at least one evaporator, protective screens, system of volatile material feeding in ingot or wire form. System of electromagnetic beam declination is mounted in direct vicinity of evaporator and in gun chamber.
EFFECT: homogeneous application of volatile material in continuous long-term operation process, with increased use factor of volatile material.
3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытий на рулонные материалы и может быть использовано в различных областях, например при производстве электронных компонентов, магнитных носителей записывающих устройств, декоративных покрытий и т.д.The invention relates to devices for coating roll materials and can be used in various fields, for example, in the production of electronic components, magnetic recording media, decorative coatings, etc.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является "Установка для нанесения покрытий в вакууме", известная из патента РФ на полезную модель №54375, опубл. 27.06.2006. Известная установка включает камеру напыления с испарителем, механизмом подачи испаряемого материала и защитными экранами, камеру пушек, систему откачки воздуха, систему газонатекания, пневмосистему, систему охлаждения, систему электропитания и управления. Установка дополнительно оснащена устройством перемещения, на котором расположена система перемотки с механизмами намотки и размотки, охлаждаемыми и неохлаждаемыми роликами. При этом устройство перемещения выполнено с возможностью стыковки-растыковки с камерой напыления.The closest analogue to the invention is the "Installation for coating in vacuum", known from the patent of the Russian Federation for utility model No. 54375, publ. 06/27/2006. A known installation includes a spraying chamber with an evaporator, a feed mechanism for the vaporized material and protective shields, a gun chamber, an air pumping system, a gas pressure system, a pneumatic system, a cooling system, a power supply and control system. The installation is additionally equipped with a moving device on which the rewinding system with winding and unwinding mechanisms, cooled and uncooled rollers, is located. In this case, the moving device is configured to dock-joint with the spraying chamber.

Недостаток данной конструкции связан с трудностью размещения установки, поскольку помещение, в котором располагается установка, должно быть оборудовано кран-балкой для загрузки обрабатываемого рулонного материала. Использование одного механизма подачи испаряемого материала в виде слитка не обеспечивает непрерывность процесса, а также равномерность покрытия в течение длительного процесса нанесения, что ограничивает технологические возможности установки. Кроме того, коэффициент использования испаряемого материала довольно низок - около 25%.The disadvantage of this design is associated with the difficulty of installing the installation, since the room in which the installation is located must be equipped with a crane beam for loading the processed roll material. The use of one feeding mechanism of the evaporated material in the form of an ingot does not ensure the continuity of the process, as well as the uniformity of the coating during the long application process, which limits the technological capabilities of the installation. In addition, the utilization rate of the evaporated material is quite low - about 25%.

Технической задачей, решаемой заявленным изобретением, является создание мобильной установки, характеризующейся простотой в эксплуатации и стабильной работой.The technical problem solved by the claimed invention is the creation of a mobile installation, characterized by ease of use and stable operation.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в обеспечении бесперебойной работы установки, а также равномерного нанесения испаряемого материала в течение длительного процесса работы установки при увеличении коэффициента использования испаряемого материала.The technical result achieved by the claimed invention is to ensure uninterrupted operation of the installation, as well as uniform application of the evaporated material during the long process of the installation with an increase in the utilization rate of the evaporated material.

Технический результат обеспечивается за счет того, что установка для нанесения покрытий в вакууме включает камеру напыления с, по меньшей мере, одним испарителем и защитными экранами, камеру пушек, систему откачки воздуха, систему газонатекания, систему охлаждения, пневмосистему, систему электропитания и управления, устройство перемещения, выполненное с возможностью стыковки-растыковки, с камерой напыления, на котором расположена система перемотки с механизмами намотки и размотки, охлаждаемыми и неохлаждаемыми роликами. Камера напыления оснащена, по меньшей мере, одним механизмом подачи испаряемого материала в виде слитка и, по меньшей мере, одним механизмом подачи испаряемого материала в виде проволоки, а в непосредственной близости от испарителя и в камере пушек установлена система электромагнитного отклонения лучей.The technical result is achieved due to the fact that the installation for coating in vacuum includes a spraying chamber with at least one evaporator and protective shields, a gun chamber, an air pumping system, gas injection system, a cooling system, a pneumatic system, a power supply and control system, a device the movement, made with the possibility of docking and bridging, with a spraying chamber on which is located a rewind system with winding and unwinding mechanisms, cooled and uncooled rollers. The spraying chamber is equipped with at least one feeding mechanism for the evaporated material in the form of an ingot and at least one feeding mechanism for the evaporated material in the form of a wire, and an electromagnetic beam deflection system is installed in the immediate vicinity of the evaporator and in the gun chamber.

На устройстве перемещения дополнительно может быть установлена система подъема-опускания рулона обрабатываемого материала.On the transfer device, an additional system for raising and lowering the roll of the processed material can be additionally installed.

На фиг.1 показана установка для нанесения покрытий в вакууме (в нерабочем состоянии), на фиг.2 - установка (в рабочем состоянии), на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.Figure 1 shows the installation for coating in vacuum (inoperative), figure 2 - installation (in working condition), figure 3 - section aa figure 2.

Установка для нанесения покрытий в вакууме содержит камеру напыления 1, камеру пушек 2, систему перемотки 3, размещенную на устройстве перемещения 4, систему откачки 5, систему охлаждения 6, систему газонатекания 7, пневмосистему 8 и систему электропитания и управления 9.Installation for coating in vacuum contains a spraying chamber 1, a gun chamber 2, a rewinding system 3 located on a moving device 4, a pumping system 5, a cooling system 6, a gas injection system 7, a pneumatic system 8, and a power supply and control system 9.

Камера напыления 1 снабжена испарителем 10, расположенным на механизме подачи испаряемого материала в виде слитка 11, верхним защитным экраном 12, нижним защитным экраном 13, смотровой системой 14 и пультом управления 15.The spraying chamber 1 is equipped with an evaporator 10 located on the feeding mechanism of the evaporated material in the form of an ingot 11, an upper protective screen 12, a lower protective screen 13, a viewing system 14 and a control panel 15.

Механизм подачи испаряемого материала в виде слитка 11 (далее механизм подачи 11) может быть выполнен, например, из испарителя 10, закрепленного на корпусе механизма подачи 11, а также штока (на фиг. не показан), перемещающего подаваемый материал в зону плавления. В верхней части корпуса механизма подачи установлен подаваемый материал в виде слитка.The feed mechanism of the evaporated material in the form of an ingot 11 (hereinafter the feed mechanism 11) can be made, for example, from an evaporator 10 mounted on the housing of the feed mechanism 11, as well as a rod (not shown in Fig.), Which moves the feed material into the melting zone. In the upper part of the casing of the feed mechanism, a feed material in the form of an ingot is installed.

Кроме того, в камере установлен механизм подачи испаряемого материала в виде проволоки 16 (далее механизм подачи 16), состоящий, например, из подающих роликов 17, привод которых осуществляется от двигателя 18, катушки с материалом в виде проволоки 19 и направляющих роликов 20. Испаряемый материал в виде проволоки с катушки 19 через механизм подачи 16 поступает в испаритель 10.In addition, the chamber is equipped with a feed mechanism for the evaporated material in the form of a wire 16 (hereinafter the feed mechanism 16), consisting, for example, of feed rollers 17, the drive of which is carried out from the engine 18, a coil with material in the form of a wire 19 and guide rollers 20. the material in the form of wire from the coil 19 through the feed mechanism 16 enters the evaporator 10.

Подача испаряемого материала при помощи механизмов подачи 11 и 16 может осуществляться как одновременно, так и раздельно. Кроме того, это позволяет не прерывать процесс нанесения покрытия даже при отказе одного из механизмов подачи 11, 16 или израсходовании испаряемого материала в одном из механизмов подачи 11, 16, что не предусмотрено в установке-прототипе. Использование в заявленной установке в качестве испаряемого материала проволоки совместно со слитком и соответственно механизмов их подачи 11, 16, обеспечивает более равномерное нанесение покрытий в течение длительных процессов работы.The supply of evaporated material using the feed mechanisms 11 and 16 can be carried out both simultaneously and separately. In addition, this allows you to not interrupt the coating process even if one of the feeding mechanisms 11, 16 fails or the evaporated material is used up in one of the feeding mechanisms 11, 16, which is not provided for in the prototype installation. The use of a wire together with an ingot and, accordingly, their feeding mechanisms 11, 16 in the inventive installation as a vaporized material ensures a more uniform coating during long work processes.

В качестве испаряемого материала могут быть использованы титан, ниобий, цирконий, алюминий и их сплавы.As the evaporated material can be used titanium, niobium, zirconium, aluminum and their alloys.

Испаритель 10 имеет быстросъемную конструкцию, что дает возможность применять различные типы испарителя 10 в зависимости от типа испаряемого материала. Испаритель 10 может быть, например, медным водоохлаждаемым тиглем, тиглем из кубического нитрида бора, «горячим» футерованным тиглем с повышенной скоростью испарения и др. (на фиг. не показано). В установке могут быть расположены как один, так и несколько испарителей 10 в зависимости от требований технологического процесса и необходимых характеристик получаемого продукта.The evaporator 10 has a quick-detachable design, which makes it possible to use various types of evaporator 10 depending on the type of material being evaporated. The evaporator 10 may be, for example, a copper water-cooled crucible, a crucible made of cubic boron nitride, a “hot” lined crucible with an increased evaporation rate, etc. (not shown in FIG.). In the installation can be located as one or several evaporators 10 depending on the requirements of the process and the necessary characteristics of the resulting product.

Наличие в установке дополнительного механизма подачи 16 позволяет применять в качестве испарителя 10 высокопроизводительные испарители с малым объемом навески испаряемого материала. Применение различного типа испарителей 10 позволяет регулировать скорости испарения-конденсации в зависимости от типа наносимого покрытия. Изменяя интенсивность потока пара путем применения различных типов испарителей 10, можно регулировать структуру покрытия, получая микрослойные, многофазные микропористые дисперсно-упрочненные и другие виды покрытий.The presence in the installation of an additional feeding mechanism 16 allows the use of high-performance evaporators with a small sample volume of evaporated material as the evaporator 10. The use of various types of evaporators 10 allows you to adjust the evaporation-condensation rate depending on the type of coating applied. Changing the intensity of the steam flow through the use of various types of evaporators 10, it is possible to adjust the coating structure, obtaining microlayer, multiphase microporous dispersion-hardened and other types of coatings.

Верхний 12 и нижний 13 защитные экраны отделяют зону напыления от остального объема камеры напыления 1.The upper 12 and lower 13 protective screens separate the spray zone from the rest of the volume of the spray chamber 1.

Система перемотки 3, размещенная на устройстве перемещения, выполнена в виде двух плит 21, закрепленных на опорах 22. Плиты 21 снабжены двухопорными охлаждаемыми направляющими роликами 23, расположенными в зоне напыления, и неохлаждаемыми отклоняющими роликами 24, находящимися вне зоны напыления, а также приводами 25, заслонками 26, механизмами размотки 27 и механизмами намотки 28.The rewinding system 3, located on the moving device, is made in the form of two plates 21 fixed to the supports 22. The plates 21 are equipped with two-support cooled guide rollers 23 located in the spray zone and uncooled deflecting rollers 24 located outside the spray zone, as well as drives 25 , shutters 26, unwinding mechanisms 27 and winding mechanisms 28.

Система перемотки 3 позволяет установить требуемую для заданного покрытия скорость перемещения ленты 29, необходимое натяжение этой ленты 29 в зависимости от материала ленты 29 и возможность нанесения одностороннего или двухстороннего покрытия.The rewinding system 3 allows you to set the speed of movement of the tape 29 required for a given coating, the necessary tension of this tape 29 depending on the material of the tape 29 and the possibility of applying a one-sided or two-sided coating.

Охлаждаемые 23 и неохлаждаемые 24 ролики обеспечивают транспортировку ленты 29 в камере напыления 1 по заданной траектории. Конструкция охлаждаемых 23 и неохлаждаемых 24 роликов и способ их установки в плитах 21, например в подшипниковых опорах, обеспечивают их быстрый съем, ремонтопригодность или замену. Имеется возможность установки охлаждаемых роликов 23 различных диаметров, что позволяет регулировать параметры конденсации на ленту 29 (например, угол падения парового потока, длина зоны напыления). Эти же параметры также можно регулировать, изменяя траекторию движения ленты 29, благодаря возможности изъятия части охлаждаемых роликов 23 из системы перемотки 3. Эти регулировки зависят от типа наносимого на ленту 29 покрытия.Cooled 23 and uncooled 24 rollers provide transportation of the tape 29 in the spraying chamber 1 along a predetermined path. The design of the cooled 23 and uncooled 24 rollers and the method of their installation in the plates 21, for example in bearing bearings, provide their quick removal, maintainability or replacement. It is possible to install cooled rollers 23 of various diameters, which allows you to adjust the condensation parameters on the tape 29 (for example, the angle of incidence of the steam stream, the length of the spray zone). The same parameters can also be adjusted by changing the path of the tape 29, due to the possibility of removing part of the cooled rollers 23 from the rewind system 3. These adjustments depend on the type of coating applied to the tape 29.

Охлаждение охлаждаемых роликов 23 системы перемотки 3 предусмотрено для того, чтобы в процессе длительного нанесения покрытий защитить охлаждаемые ролики 23 от критического перегрева, который может вызвать повреждение системы перемотки 3.The cooling of the cooled rollers 23 of the rewinding system 3 is provided in order to protect the cooled rollers 23 from critical overheating during prolonged coating, which may cause damage to the rewinding system 3.

Охлаждение охлаждаемых роликов 23 системы перемотки 3 предусмотрено также для того, чтобы в процессе нанесения покрытий при высоких температурах конденсации (до 600°С и выше) защитить ленту 29 от необратимых температурных и механических деформаций, которые могут разрушить ее (например, при температуре конденсации выше 550°С, приближающейся к температуре плавления алюминия, лента из алюминиевой фольги теряет механическую прочность).The cooling of the cooled rollers 23 of the rewinding system 3 is also provided in order to protect the tape 29 from irreversible temperature and mechanical deformations that can destroy it (for example, at a condensation temperature above) during coating at high condensation temperatures (up to 600 ° C and above) 550 ° C, approaching the melting temperature of aluminum, an aluminum foil tape loses its mechanical strength).

Приводы 25, выполненные, например, в виде многомоторной, автоматизированной системы в комбинации с тормозными муфтами (на фиг. не показаны), например электромагнитными порошковыми, обеспечивают заданную скорость и натяжение ленты 29. Уплотнение рулона при намотке осуществляется прижимными роликами (на фиг. не показаны). Имеется система аварийной остановки (на фиг. не показана) привода 25 при обрыве ленты 29.Drives 25, made, for example, in the form of a multi-motor, automated system in combination with brake clutches (not shown in FIG.), For example, electromagnetic powder, provide a given speed and tension of the tape 29. The roll is sealed with pressure rollers during winding (in FIG. shown). There is an emergency stop system (not shown in FIG.) Of the drive 25 when the tape 29 is broken.

Такая конструкция системы перемотки 3 позволяет наносить покрытия на ленты 29 из различных материалов: металлические, на лавсановой основе, на тканевой основе, на бумажной основе, графитовые и др.This design of the rewinding system 3 allows you to apply a coating on the tape 29 of various materials: metal, dacron-based, fabric-based, paper-based, graphite, etc.

Устройство перемещения 4 смонтировано на колесах 30, что позволяет при помощи механизма перемещения (на фигурах не показано) отводить его от камеры напыления 1 по рельсовому пути 31 для облегчения обслуживания камеры напыления 1 и системы перемотки 3.The transfer device 4 is mounted on wheels 30, which allows using the movement mechanism (not shown in the figures) to divert it from the spray chamber 1 along the rail 31 to facilitate maintenance of the spray chamber 1 and the rewind system 3.

Система откачки 5 создает вакуум в камере напыления 1 и выполнена, например, трехступенчатой.The pumping system 5 creates a vacuum in the spraying chamber 1 and is made, for example, three-stage.

Система охлаждения 6 позволяет производить охлаждение греющихся частей установки в процессе нанесения покрытия.The cooling system 6 allows the cooling of the heating parts of the installation during the coating process.

Система газонатекания 7 позволяет одновременно по независимым каналам (на фиг. не показаны) поддерживать заданную концентрацию технологического газа в зоне испарения-конденсации и рабочий вакуум в объеме камеры напыления 1 как одним газом (реактивным или нейтральным), так и несколькими газами одновременно (реактивными или нейтральными), а также газовыми смесями. Например, для получения высокопористых покрытий система поддерживает рабочий вакуум в объеме камеры напыления 1 на уровне 1÷3×10-1 Па, а для получения плотных однородных покрытий - на уровне 5÷8×10-3 Па. Система обеспечивает подачу в объем различных газов, например O2, N2, Ar, воздуха и др. Система газонатекания 7 также позволяет осуществлять процесс нанесения покрытия без присутствия газов в объеме камеры напыления 1.The gas injection system 7 allows simultaneously, through independent channels (not shown in Fig.), To maintain a predetermined concentration of the process gas in the evaporation-condensation zone and a working vacuum in the volume of the spraying chamber 1 both by one gas (reactive or neutral) or several gases simultaneously (reactive or neutral), as well as gas mixtures. For example, to obtain highly porous coatings, the system maintains a working vacuum in the volume of spraying chamber 1 at a level of 1 ÷ 3 × 10 -1 Pa, and to obtain dense homogeneous coatings at a level of 5 ÷ 8 × 10 -3 Pa. The system provides the supply into the volume of various gases, for example O 2 , N 2 , Ar, air, etc. The gas flow system 7 also allows the coating process to be carried out without the presence of gases in the volume of the spray chamber 1.

Система электромагнитного отклонения лучей может, например, состоять из электромагнитных катушек (на фиг. не показано), расположенных в камере пушек 2, а также из магнитопровода 32 П-образной формы с другой электромагнитной катушкой (на фиг. не показано), жестко закрепленных в непосредственной близости от испарителя 10 на расстоянии, не превышающем диаметр испарителя 10, например на расстоянии не более 3 см.The system of electromagnetic deflection of the rays may, for example, consist of electromagnetic coils (not shown in FIG.) Located in the chamber of the guns 2, as well as a U-shaped magnetic circuit 32 with another electromagnetic coil (not shown in FIG.), Rigidly fixed in immediate proximity to the evaporator 10 at a distance not exceeding the diameter of the evaporator 10, for example at a distance of not more than 3 cm

Расположение части системы электромагнитного отклонения лучей, а именно электромагнитных катушек, в камере пушек, а другой ее части, а именно магнитопровода с другой электромагнитной катушкой, в непосредственной близости от испарителя позволяет управлять геометрией луча, т.е. изменять угол падения электронного луча на испаряемый материал, изменяя тем самым геометрию и направление парового потока испаряемого материала в соответствии с требованиями к наносимым покрытиям. Это позволит равномерно наносить испаряемый материал по ширине пленки, а также увеличить коэффициент использования испаряемого материала не менее чем на 40%.The location of the part of the system of electromagnetic deflection of the rays, namely, electromagnetic coils, in the chamber of the guns, and its other part, namely the magnetic circuit with another electromagnetic coil, in the immediate vicinity of the evaporator, allows controlling the beam geometry, i.e. change the angle of incidence of the electron beam on the vaporized material, thereby changing the geometry and direction of the vapor stream of the vaporized material in accordance with the requirements for the applied coatings. This will allow uniformly applying the evaporated material across the width of the film, as well as increasing the utilization rate of the evaporated material by at least 40%.

Кроме того, на устройстве перемещения 4 установлена система подъема-опускания рулона обрабатываемого материала 33. Система подъема-опускания рулона обрабатываемого материала 33 состоит из двух опор, закрепленных на устройстве перемещения и связанных рельсовым путем (на фиг. не показано). По рельсовому пути движется индивидуальное подъемное устройство (на фиг. не показано), позволяющее установить рулон обрабатываемого материала в механизм размотки 27 и снять рулон обработанного материала с механизма намотки 28. Наличие системы подъема-опускания рулона обрабатываемого материала 33 обеспечивает мобильность установки.In addition, on the moving device 4, a system for raising and lowering the roll of the processed material 33 is installed. The system for raising and lowering the roll of the processed material 33 consists of two supports fixed to the moving device and connected by rail (not shown in Fig.). An individual lifting device (not shown in Fig.) Moves along the rail, allowing you to install the roll of the processed material in the unwinding mechanism 27 and remove the roll of processed material from the winding mechanism 28. The presence of a system for raising and lowering the roll of processed material 33 provides mobility of the installation.

Установка для нанесения покрытий в вакууме работает следующим образом.Installation for coating in vacuum works as follows.

Перед началом процесса нанесения покрытия производится подготовка установки. Для этого устройство перемещения 4, на котором закреплена система перемотки 3, отъезжает от камеры напыления 1 по рельсовому пути 31 при помощи механизма перемещения (на фиг. не показан).Before starting the coating process, the installation is prepared. For this, the transfer device 4, on which the rewinding system 3 is fixed, moves away from the spraying chamber 1 along the rail track 31 using the movement mechanism (not shown in Fig.).

В систему перемотки 3 заправляется лента 29, на которую необходимо нанести покрытие. При этом рулон ленты 29 устанавливается на механизм размотки 27 при помощи системы подъема-опускания рулона 33.In the rewinding system 3, the tape 29 is refilled, on which it is necessary to apply a coating. When this roll of tape 29 is installed on the unwinding mechanism 27 using the lifting system of the roll 33.

В механизмы подачи 11, 16, находящиеся в камере напыления 1, загружаются испаряемые материалы в виде слитка и проволоки, намотанной на катушку 19, необходимые для выполнения процесса.In the feed mechanisms 11, 16 located in the spraying chamber 1, evaporated materials are loaded in the form of an ingot and wire wound on a coil 19, necessary for the process.

После этого при помощи механизма перемещения (на фиг. не показан) устройство перемещения 4 подъезжает и пристыковывается к камере напыления 1 таким образом, что система перемотки 3 оказывается внутри камеры напыления 1.After that, using the movement mechanism (not shown in FIG.), The movement device 4 approaches and joins the spraying chamber 1 so that the rewinding system 3 is inside the spraying chamber 1.

При помощи пневмосистемы 8 приводятся в действие вакуумные затворы (на фиг. не показаны) системы откачки 5, которая из камеры напыления 1 откачивает воздух от атмосферного давления до предельного вакуума, необходимого для выполнения процесса.Using a pneumatic system 8, vacuum shutters (not shown in Fig.) Are used for the evacuation system 5, which from the spraying chamber 1 pumps air from atmospheric pressure to the ultimate vacuum required to complete the process.

Приводится в действие система газонатекания 7, которая поддерживает заданную концентрацию технологического газа в зоне испарения-конденсации и рабочий вакуум в объеме камеры напыления 1.The gas inflow system 7 is activated, which maintains a predetermined concentration of the process gas in the evaporation-condensation zone and a working vacuum in the volume of the spraying chamber 1.

С помощью системы электропитания и управления 9 с пульта управления 15 приводятся в действие система перемотки 3, механизмы подачи 11, 16 и электронные пушки, расположенные в камере электронных пушек 2.Using the power supply and control system 9, the rewind system 3, feed mechanisms 11, 16 and electron guns located in the chamber of the electron guns 2 are activated from the control panel 15.

В камере напыления 1 с помощью электронных пушек происходит испарение материала в испарителе 10. Поток пара направляется к ленте 29, непрерывно перемещающейся над испарителем 10 от механизма размотки 27, через охлаждаемые и неохлаждаемые ролики 23, 24, а также прижимные ролики (на фиг. не показаны) к механизму намотки 28 и конденсируется на ленте 29.In the spraying chamber 1, electron guns evaporate the material in the evaporator 10. The steam flow is directed to the tape 29, continuously moving above the evaporator 10 from the unwinding mechanism 27, through cooled and uncooled rollers 23, 24, as well as pressure rollers (in Fig. shown) to the winding mechanism 28 and condenses on the tape 29.

Параметры конденсации, обеспечивающие формирование на ленте 29 заданного покрытия, определяются системами и механизмами, входящими в состав установки, а именно: системой управления 9, механизмами подачи 11, 16, системой газонатекания 7, системой перемотки 3 и системой электромагнитного отклонения лучей, выполненной, например, из электромагнитных катушек (на фиг. не показано), а также из магнитопровода 32 (см. выше).The condensation parameters that ensure the formation of a given coating on tape 29 are determined by the systems and mechanisms that make up the installation, namely: control system 9, supply mechanisms 11, 16, gas injection system 7, rewind system 3 and electromagnetic radiation deflection system, made, for example , from electromagnetic coils (not shown in FIG.), as well as from magnetic circuit 32 (see above).

С помощью открытия-закрытия заслонок 26 регулируется, на какую сторону ленты 29 будет наноситься покрытие. При открытом положении двух заслонок 26 покрытие на ленту 29 наносится одновременно с двух сторон, при закрытии одной из заслонок 26 - с одной соответствующей стороны.By opening and closing the dampers 26, it is controlled which side of the tape 29 will be coated. With the open position of the two shutters 26, the coating on the tape 29 is applied simultaneously from two sides, when closing one of the shutters 26 - from one corresponding side.

Посредством системы охлаждения 6 производится охлаждение греющихся частей установки в процессе нанесения покрытия, в том числе и охлаждающихся роликов 23.By means of the cooling system 6, the heating parts of the installation are cooled during the coating process, including the cooling rollers 23.

За процессом нанесения покрытия на ленту 29 можно наблюдать через смотровую систему 14, например стробоскопическую.The coating process on the tape 29 can be observed through the viewing system 14, for example, stroboscopic.

После окончания процесса нанесения покрытия установка остывает, затем камера для напыления 1 девакуумируется. После достижения в камере напыления 1 атмосферного давления устройство перемещения 4 отъезжает от камеры напыления 1 для проведения обслуживания системы перемотки 3, механизмов камеры напыления 1 и самой камеры напыления 1. При этом рулон обработанной ленты 29 снимается с механизма намотки 28 при помощи системы подъема-опускания рулона 33. После этого установка готова для проведения следующего процесса нанесения покрытия в порядке, описанном выше.After the coating process, the installation cools down, then the spraying chamber 1 is evacuated. After reaching atmospheric pressure in the spraying chamber 1, the transfer device 4 moves away from the spraying chamber 1 to perform maintenance of the rewinding system 3, the spraying chamber mechanisms 1 and the spraying chamber itself 1. In this case, the processed tape roll 29 is removed from the winding mechanism 28 using the lifting-lowering system roll 33. After that, the installation is ready for the next coating process in the manner described above.

Такая цикличность работы установки позволяет путем многократного повторения процесса наносить на ленту 29 многослойные покрытия.Such a cyclical operation of the installation allows, by repeating the process many times, to apply multilayer coatings to the tape 29.

Система перемотки 3 позволяет установить требуемую для заданного покрытия скорость перемещения ленты 29 и возможность нанесения одностороннего или двухстороннего покрытия.The rewinding system 3 allows you to set the required for a given coating speed of movement of the tape 29 and the possibility of applying a one-sided or two-sided coating.

Наличие устройства перемещения 4, смонтированного на колесах 30, позволяет отводить его от камеры напыления 1 по рельсовому пути 31 для облегчения обслуживания камеры напыления 1 и системы перемотки 3.The presence of a moving device 4 mounted on wheels 30 allows it to be diverted from the spraying chamber 1 along the rail 31 to facilitate maintenance of the spraying chamber 1 and the rewinding system 3.

Система газонатекания 7 позволяет поддерживать заданную концентрацию технологического газа в зоне испарения-конденсации и рабочий вакуум в объеме камеры напыления 1 как одним газом (реактивным или нейтральным), так и несколькими газами одновременно (реактивными или нейтральными) и газовыми смесями, а также осуществлять процесс нанесения покрытия без присутствия газов в объеме камеры напыления 1.The gas injection system 7 allows you to maintain a given concentration of the process gas in the evaporation-condensation zone and the working vacuum in the volume of the spraying chamber 1 as one gas (reactive or neutral) and several gases simultaneously (reactive or neutral) and gas mixtures, as well as carry out the application process coatings without the presence of gases in the volume of the spraying chamber 1.

Все вышесказанное указывает на то, что предлагаемое изобретение осуществимо и может быть использовано в промышленности.All of the above indicates that the invention is practicable and can be used in industry.

Claims (7)

1. Установка для нанесения покрытий в вакууме, содержащая камеру напыления с, по меньшей мере, одним быстросъемным испарителем и защитными экранами, камеру пушек, систему откачки воздуха, систему газонатекания, систему охлаждения, пневмосистему, систему электропитания и управления, устройство перемещения, выполненное с возможностью стыковки - расстыковки с камерой напыления, на котором расположена система перемотки с механизмами перемотки и размотки и охлаждаемыми и неохлаждаемыми роликами, отличающаяся тем, что камера напыления оснащена, по меньшей мере, одним механизмом подачи испаряемого материала в виде слитка и, по меньшей мере, одним механизмом подачи испаряемого материала в виде проволоки, при этом механизм подачи испаряемого материала в виде слитка состоит из корпуса, закрепленного на корпусе быстросъемного испарителя и штока, механизм подачи материала в виде проволоки состоит из подающих роликов, их привода, катушки с испаряемым материалом в виде проволоки и направляющих роликов, система газонатекания выполнена с по меньшей мере двумя независимыми каналами с возможностью одновременной подачи газов и их смесей с заданными характеристиками, система электромагнитного отклонения лучей состоит из электромагнитных катушек, расположенных в камере пушек, и магнитопровода П-образной формы с электромагнитной катушкой, жестко закрепленных в камере напыления, а устройство перемещения оснащено системой подъема-опускания рулона обрабатываемого материала, состоящей из двух опор, закрепленных на устройстве перемещения и связанных рельсовым путем, и размещенного на рельсовом пути индивидуального подъемного устройства.1. Installation for coating in a vacuum, comprising a spraying chamber with at least one quick-detachable evaporator and protective shields, a gun chamber, an air pumping system, a gas injection system, a cooling system, a pneumatic system, a power supply and control system, a moving device made with the possibility of docking - undocking with the spraying chamber on which the rewinding system is located with rewinding and unwinding mechanisms and cooled and uncooled rollers, characterized in that the spraying chamber is equipped with on at least one feeding mechanism of the evaporated material in the form of an ingot and at least one feeding mechanism of the evaporated material in the form of a wire, while the feeding mechanism of the evaporated material in the form of an ingot consists of a housing mounted on a quick-detachable evaporator body and a rod, the wire feed material consists of feed rollers, their drive, a coil with vaporized material in the form of wire and guide rollers, the gas flow system is made with at least two independent channels with with the possibility of simultaneous supply of gases and their mixtures with specified characteristics, the system of electromagnetic deflection of the rays consists of electromagnetic coils located in the gun chamber and a U-shaped magnetic circuit with an electromagnetic coil rigidly fixed in the deposition chamber, and the transfer device is equipped with a roll raising-lowering system the processed material, consisting of two supports mounted on the moving device and connected by rail, and placed on the track individual lift many devices. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система газонатекания выполнена с возможностью нанесения покрытия без присутствия газов в объеме камеры напыления.2. Installation according to claim 1, characterized in that the gas inflow system is configured to be coated without the presence of gases in the volume of the spraying chamber. 3. Устновка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве испаряемого материала использованы титан, ниобий, цирконий, алюминий и их сплавы.3. The installation according to claim 1, characterized in that titanium, niobium, zirconium, aluminum and their alloys are used as the evaporated material. 4. Устновка по п.1, отличающаяся тем, что испаритель выполнен в виде медного водоохлаждаемого тигля.4. The installation according to claim 1, characterized in that the evaporator is made in the form of a copper water-cooled crucible. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что испаритель выполнен в виде тигля из кубического нитрида бора.5. Installation according to claim 1, characterized in that the evaporator is made in the form of a crucible of cubic boron nitride. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что испаритель выполнен в виде футерованного тигля с повышенной скоростью испарения.6. Installation according to claim 1, characterized in that the evaporator is made in the form of a lined crucible with an increased evaporation rate. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизмы подачи испаряемого материала выполнены с возможностью одновременной или раздельной подачи испаряемого материала. 7. Installation according to claim 1, characterized in that the feed mechanisms of the evaporated material are configured to simultaneously or separately supply the evaporated material.
RU2008123738/02A 2008-06-17 2008-06-17 Vacuum coating aggregate RU2391443C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123738/02A RU2391443C2 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Vacuum coating aggregate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008123738/02A RU2391443C2 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Vacuum coating aggregate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008123738A RU2008123738A (en) 2009-12-27
RU2391443C2 true RU2391443C2 (en) 2010-06-10

Family

ID=41642264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008123738/02A RU2391443C2 (en) 2008-06-17 2008-06-17 Vacuum coating aggregate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391443C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521939C1 (en) * 2013-04-24 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро КАСКАД" Device to produce electrode material

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110551993A (en) * 2018-05-31 2019-12-10 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 Deposition device for chemical water bath film

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШИЛЛЕР З. и др. Электронно-лучевая технология. - М.: Энергия, 1980, с.171-177. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2521939C1 (en) * 2013-04-24 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро КАСКАД" Device to produce electrode material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008123738A (en) 2009-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4355032B2 (en) Thin film forming apparatus and thin film forming method
JP5895179B2 (en) Substrate transport roller, thin film manufacturing apparatus, and thin film manufacturing method
EP3077567B1 (en) Depositing arrangement, deposition apparatus and methods of operation thereof
CN106435516B (en) Magnetic control evaporation multifunctional winding film coating machine
EP2746423A1 (en) Evaporator, deposition arrangement, deposition apparatus and methods of operation thereof
JP2013545900A (en) Continuous coating equipment
JPH0768613B2 (en) Liquid substance sputter deposition method
KR101608126B1 (en) Method and arrangement for producing supraconductive layers on substrates
JP2019506534A (en) Vacuum processing system and method for performing vacuum processing
US20170088936A1 (en) Method and devices for controlling a vapour flow in vacuum evaporation
JP4369532B2 (en) Thin film forming method and film forming apparatus
US9892889B2 (en) Roll-to-roll hybrid plasma modular coating system
RU2391443C2 (en) Vacuum coating aggregate
CN103237917B (en) Dry method coating unit
JPWO2012124246A1 (en) Thin film manufacturing method and manufacturing apparatus
RU54375U1 (en) INSTALLATION FOR COATING IN VACUUM
JP2014051716A (en) Can roll with gas release mechanism and long substrate processing apparatus equipped with the same and method for processing long substrate using the same
US20110139067A1 (en) Arrangement for coating tape-shaped film substrates
JP2011058079A (en) Apparatus and method for forming thin film
CN105671508B (en) A kind of roll-to-roll magnetic control sputtering vacuum coating device
CN100487156C (en) Metal plate belt vacuum film coating equipment
KR20180024412A (en) method for sputtering using roll to roll deposition system
CN108315709A (en) A kind of high vacuum takeup type capacitance coating machine
JP2019218581A (en) Sputtering apparatus and sputtering method
RU2404285C1 (en) Installation for applying coatings in vacuum

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20091214

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140507