SK285253B6 - Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská - Google Patents

Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská Download PDF

Info

Publication number
SK285253B6
SK285253B6 SK830-2000A SK8302000A SK285253B6 SK 285253 B6 SK285253 B6 SK 285253B6 SK 8302000 A SK8302000 A SK 8302000A SK 285253 B6 SK285253 B6 SK 285253B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
chamber
plain bearings
vacuum
support body
coating
Prior art date
Application number
SK830-2000A
Other languages
English (en)
Other versions
SK8302000A3 (en
Inventor
Gerd Andler
Wolfgang Wixwat-Ernst
Christoph Metzner
Jens-Peter Heinss
Klaus Goedicke
Siegfried Schiller
Original Assignee
Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
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 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh filed Critical Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
Publication of SK8302000A3 publication Critical patent/SK8302000A3/sk
Publication of SK285253B6 publication Critical patent/SK285253B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541Heating or cooling of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in

Abstract

Známe zariadenia na vákuové nanášanie vrstiev na substráty rôzneho tvaru, a to buď ako priechodné, alebo vsadzovacie zariadenia, sú vybavené tak, že sa podľa spôsobu na nanášanie vrstiev nanáša viac vrstiev. Klzné ložiská sa obstarávajú viacerými vrstvami a použité materiály na nanášanie vrstiev a s tým súvisiace podmienky vyžadujú použitie viacerých technológií na nanášanie vrstiev. To sa okrem iného týka prepravných parametrov. Známe zariadenia neumožňujú takéto požiadavky splniť. Podľa vynálezu pozostáva takéto zariadenie z viacerých pracovných komôr, ktoré sú zoradené k sebe. Cez ne sa pohybujú v temperovateľných nosných telesách tvarovoa silovo držané klzné ložiská cez komoru na predbežnú úpravu, rozprašovaciu komoru a odparovaciu komoru s prepravným režimom prispôsobeným procesu. Dráhe na nanášanie vrstiev je predradené temperovacie zariadenie na nosné telesá. Po jednom vstupnom a výstupnom priepuste umožňuje prepravu zo vzduchuna vzduch.

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka zariadenia na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská. Klzné ložiská - nazývané tiež ložiskovými panvami - majú konkávne zakrivený povrch, pričom vnútorná, k hriadeľu privrátená plocha je vybavená systémom vrstiev. Nanášanie vrstiev sa vykonáva v zariadeniach na vákuové nanášanie vrstiev. Takéto klzné ložiská sa hlavne používajú pri vysokom zaťažovaní v strojárenstve a automobilovom priemysle.
Doterajší stav techniky
Už dlho sú takéto zariadenia na vákuové nanášanie vrstiev na substráty známe. Substráty môžu mať rôzne rozmery, byť z rôznych materiálov a mať rozličné geometrické vyhotovenia, napríklad nimi môžu byť pásy, konštrukčné diely alebo sklenené substráty. Na tieto substráty sa v jednom priechode nanesie vždy jedna alebo viac VTStiev. Na ten účel sa substráty privádzajú do príslušných priechodných zariadení cez priepusty. V závislosti od nanášaného systému vrstiev sa obvykle vykonáva v príslušnej vákuovej komore predbežná úprava, skôr než sa následne v jednej alebo vo viacerých komorách na nanášanie vrstiev príslušný systém vrstiev nanesie. Po vykonanom nanesení vrstiev opustí substrát cez priepust priechodné zariadenie. V takýchto priechodných zariadeniach systému zo vzduchu na vzduch sa nanesie celý systém vrstiev. Substráty sa zariadením pohybujú kvázi konštantné.
Ak sú v takýchto priechodných zariadeniach rovinné substráty, ako sú napríklad pásy alebo k sebe zoradené sklenené dosky, tak je tiež známy spôsob nanášania rôznych vrstiev s ohľadom na materiál a hrúbku rôznymi spôsobmi vákuového nanášania vrstiev. Jc tiež známe naprášiť na pásy v jednom priechode dve vrstvy a potom jednu vrstvu napariť, pozri Surface and Coatings Technology, 93(1997), str. 51 -57.
Priechodné zariadenie je vhodné pre pásovitý materiál, ktorý samotný sa pri rozdielnych procesoch nanášania vrstiev vedie zariadením rovnakou rýchlosťou. Existuje ale nevýhoda v tom, že toto zariadenie a s ním vykonávaný spôsob nie jc vhodný, ak sa vrstvou obstarávajú substráty, ktorých geometria a parametre vrstiev, ako aj materiály vrstiev, vyžadujú rôznu prepravnú rýchlosť a diferencované prepravné režimy.
Ďalej je známe priechodné zariadenie na nanášanie vrstiev na turbínové kolesá, pozri spis DE 195 37 092 Cl. V tomto priechodnom zariadení sa na turbínové kolesá nanášajú vrstvy, ktoré sú pri vysokých teplotách stabilné. Nanášanie týchto vrstiev sa vykonáva pri vysokých teplotách pomocou odparovania elektrónovým lúčom, pričom turbínové lopatky sa musia pred nanesením vrstiev zahriať na teploty cca 1000 °C. Nanášanie vrstiev pri týchto teplotách si vynucuje veľké príslušné náklady, ktoré sú oprávnené len na také špeciálne použitie, ako je nanášanie vrstiev na turbinové lopatky. Nanášanie vrstiev sa uskutočňuje len jedným spôsobom.
Ďalej sú známe spôsoby a zariadenia na nanášanie vrstiev na klzné ložiská. Tie väčšinou ako vsádzkové zariadenia pozostávajú z vákuovej komory. V nej sa po predbežnej úprave nanesie na už vrstvou vybavené klzné ložisko záverečná klzná vrstva pomocou rozprášenia. Táto klzná vrstva podstatne určuje vlastnosti klzného ložiska. Od kvality nanesenej klznej vrstvy závisí, či klzné ložisko splní stanovené požiadavky, pozri spisy DE 36 06 529 C2, AT 392 291 B.
Nevýhodou je to, že podmienené daným spôsobom dochádza pri nanášaní klznej vrstvy pomocou rozprašovania k veľmi vysokému prívodu energie do klzných ložísk. Klzná vrstva - obvykle cín obsahujúci materiál - nemôže byť na základe nízkotaviteľného cínu nanášaná pri ľubovoľne vysokých teplotách. Z tohto dôvodu jc na nanášanie kvalitatívne vysoko hodnotných klzných vrstiev nutné, daným spôsobom podmienené privádzanie energie redukovať na tolerovateľnú mieru pomocou chladenia, napríklad olejového chladenia. Na tento účel sa ku každému nosnému telesu, v ktorom sú klzné ložiská počas naprašovania vrstvy prichytené, privádza a z neho odvádza chladiaca kvapalina. Vo vsádzkových zariadeniach je akýkoľvek typ chladenia možný bez problémov. Naproti tomu je nanášanie vrstiev na klzné ložiská v zariadení na nanášanie vrstiev, vytvorenom ako priechodné zariadenie, v ktorom je treba v postupnosti vákua naniesť viac vrstiev, možné s jeho vákuovými komorami, oddelenými priepustmi s obvyklým chladením pomocou kvapaliny, len s veľkými nákladmi.
Ďalšia nevýhoda vsádzkových zariadení spočíva v tom, že - podmienene prevádzkou zásobníka - majú menšiu produktivitu oproti priechodným zariadeniam s kontinuálnou alebo kvázi kontinuálnou prevádzkou. Menšia produktivita vsádzkových zariadení vyplýva z diskontinuálnej prevádzky a častého odvetrávania a vetrania veľkých častí zariadenia.
Bol predstavený spôsob výroby klzných ložísk, pri ktorom sa klzná vrstva nanáša pomocou odparovania s elektrónovým lúčom. Týmto spôsobom sa umožní nanášať klznú vrstvu klzných ložísk oproti naprašovaniu s vyššou kvalitou a súčasne zmenšiť prívod energie do klzných ložísk, pozri spis DE 195 14 836 Al.
Tento spôsob však nedosiahol priemyselné využitie a momentálne nie je známe žiadne zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu pre klzné ložiská, v ktorom je tento spôsob za priemyselných podmienok uskutočniteľný.
Základom vynálezu j c úloha vytvoriť zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská, s ktorým je možné nanášať vysoko produktívne viac vrstiev z rozdielnych materiálov v rôznych hrúbkach. Zariadenie má umožniť vysoký výkon pri nízkych nákladoch. Má zaručiť dodržanie pre daný spôsob dôležitých parametrov v úzkych tolerančných medziach. Teplotu vrstvou obstarávaných klzných ložísk je treba udržovať počas procesu v úzkych hraniciach konštantnú. Zariadenie má byť vhodné na to, aby sa uskutočnilo viac vákuových spôsobov požadovaných k celkovému procesu.
Podstata vynálezu
Podľa vynálezu sa úloha rieši znakmi patentového nároku 1. Ďalšie výhodné uskutočnenia sú opísané v nárokoch 2 až 17.
Zariadenie vytvorené ako priechodné zariadenie je skonštruované takým spôsobom, že je k sebe usporiadaných viac vákuových komôr, pričom v každej vákuovej komore sú usporiadané prostriedky požadované pre krok procesu v nej realizovaný. Zariadenie má ďalej po jednej komore priepust, jeden predradený a druhý zaradený za vákuovými komorami procesu, na vkladanie a vynášanie nosných telies. Nosné telesá, ktoré sú vytvorené ako temperovateľné, slúžia na prichytenie klzných ložísk a sú pohyblivé na prepravnom páse cez celé zariadenie.
Vákuovými komorami so svojimi procesom podmienenými prostriedkami sú aspoň jedna komora na predbežnú úpravu s aspoň jednou leptacou jednotkou, prvá komora na nanášanie vrstiev s aspoň jedným zdrojom rozprašovania, a druhá komora na nanášanie vrstiev s aspoň jedným výparníkom s elektrónovým lúčom. Vákuová komora s výparníkom s elektrónovým lúčom je vytvorená pritom tak, že sa po oboch stranách oblasti odparovania nachádza v komore na nanášanie vrstiev po jednej nárazníkovej oblasti.
Z hľadiska vynálezu je podstatné temperovateľné uskutočnenie nosného telesa, prípadne možnosť temperovania klzných ložísk.
Na ten účel sú nosne telesá vytvorené takým spôsobom, že klzné ložiská sú tvarovo prichytené v časti nosného telesa slúžiaceho na prichytenie a pridržované s nastaviteľnou silou. Tvarovým a silovým prichytením sa dosiahne dobrý prenos tepla od klzných ložísk na nosné teleso. Tým sa zaručí, že teplo privádzané v závislosti od procesu do klzných ložísk sa odvádza do nosného telesa a zabraňuje sa prílišnému ohriatiu klzných ložísk.
Dimenzovanie a uskutočnenie časti nosného telesa slúžiaceho na temperovanie prispieva hlavne k tomu, že sa akumuluje nielen privádzané teplo, ale aj teplota ložísk je v určitom rozsahu nastaviteľná. Tak sa týmto uskutočnením nosného telesa tiež zaručí, že teplota klzných ložísk je počas procesu nanášania vrstiev - rozprašovaním alebo odparovaním - nastavená na určitú hodnotu a v úzkych hraniciach zostáva konštantná. To znamená, že veľkosť, tvar a druh materiálu slúži na základe výpočtov a skúšok na temperovanie. Najmä pri nanášaní vrstiev, ktoré obsahujú nízkotaviteľné kovy, je na zhotovovanie kvalitatívne vysokohodnotných vrstiev bezpodmienečne nutný teplotný rozsah s úzkymi toleranciami. Tak napríklad pri nanášaní klznej vrstvy AlSn pomocou odparovania s elektrónovým lúčom musí teplota klzných ložísk ležať v rozmedzí medzi 140 °C až 160 °C.
Temperovateľné uskutočnenie nosných telies podstatne prispieva ku kombinácii rôznych spôsobov nanášania vrstiev. Zatiaľ, čo bežné chladiace prvky slúžia na to, aby odviedli teplo, temperovateľné topné telesá umožňujú na jednej strane zachytenie tepla pri leptaní a nanášaní vrstiev v prvej komore, zatiaľ, čo na druhej strane slúžia tiež ako akumulátory tepla v druhej komore na nanášanie vrstiev, a teplo môžu odovzdávať na klzné ložiská. Tým zaistia, že v druhej komore na nanášanie vrstiev sa teplota klzných ložísk drží vo vopred danom teplotnom rozsahu s úzkymi toleranciami. To je najmä na nanášanie vrstiev s nízkotaviteľnými kovmi rozhodujúcimi pre kvalitu vrstvy a tým i pre kvalitu celého klzného ložiska. Tak je ďalej nastavením rôznych teplôt v nosných telesách až teraz možné vždy s postačujúcou kvalitou nanášať vrstvy z rôznych materiálov.
Ďalším podstatným znakom vynálezu je usporiadanie nárazníkových oblastí. Každý spôsob nanášania vrstiev má svoj vlastný časový priebeh spôsobu, ktorý nie je použiteľný na iný spôsob nanášania vrstiev. Každý spôsob nanášania vrstiev tak vyžaduje iný pohyb klzných ložísk cez zdroj na nanášanie vrstiev. Zatiaľ, čo sa pri leptaní a rozprašovaní leptá, prípadne sa nanáša vrstva stacionárne a diskontinuálne, a teda sa vyžaduje len postupný pohyb nosného telesa, vyžaduje odparovanie s elektrónovým lúčom kontinuálny spôsob pohybu a tým iný, tomuto čiastkovému procesu prispôsobený pohyb. Ten môže byť opäť rovnomerný alebo nerovnomerný. Ďalej, časy zdržania v jednotlivých komorách na nanášanie vrstiev sú rozdielne. Usporiadaním nárazníkových oblastí v súvislosti s riadiacim programom sa až teraz umožní spolu spojiť dva rôzne spôsoby nanášania vrstiev - diskontinuálne naprašovanie a kontinuálne naparovanie - v jednom zariadení v jednom priechode. Uspo riadanie nárazníkových oblastí alebo nárazníkových komôr je teda dôležitým väzobným článkom, aby sa vytvorilo vyrovnanie medzi rozdielnymi priebehmi pohybu celkom rozdielnymi oblasťami pracovného tlaku týchto dvoch spôsobov, a teda aby sa umožnil kontinuálny priechod klzných prvkov z atmosféry do atmosféry.
So zariadením podľa vynálezu je až teraz teda prekvapivo možné vysoko produktívne obstarávať klzné ložiská vo vákuovej postupnosti viacerými vrstvami pomocou rozdielnych procesov v jednom priechode bez medzidobého odloženia do atmosféry.
Výhodné uskutočnenia zariadení spočívajú vedľa uskutočnenia nosných telies v tom, že temperovateľná časť nosného telesa pozostáva z medi. Sú však mysliteľné i všetky iné materiály, ktoré majú dobrú tepelnú vodivosť a vysokú špecifickú tepelnú kapacitu. Usporiadanie klzných ložísk v nosných telesách môže byť uskutočnené v jednom alebo viacerých radoch v prepravnom smere alebo v pravom uhle proti nemu.
Komora na predbežnú úpravu účelne disponuje systémom zavádzania plynu, takže sú uskutočniteľné plazmou podporované procesy i reaktívna predchádzajúca úprava. Leptacie zariadenie je vybavené magnetickým poľom alebo môžu byť usporiadané separátne plazmové zdroje, napríklad duté katódy.
Ako zdroj rozprašovania prvej komory na nanášanie vrstiev sú použiteľné všetky známe zdroje rozprašovania s a bez magnetického poľa.
Ako výparník s elektrónovým lúčom sú taktiež použiteľné všetky známe zdroje elektrónových lúčov, výhodne axiálne delá. Panva výparníka môže byť vytvorená ako výparník s jednou alebo viac panvami, pričom ten je prispôsobený geometrii všetkých klzných prvkov určených na nanesenie vrstvy, aby sa dosiahlo homogénneho nanesenia vrstiev. Odparovaný materiál môže byť privádzaný v tvare drôtu, sypkej hmoty alebo byť skrz dno panvy výparníka privádzaný ako povrazec.
Jednotka na temperovanie je výhodne usporiadaná pred komorou priepustu zo strany vstupu. Môže však byť usporiadaná i na ľubovoľnom mieste zariadení alebo mimo nich. Taktiež môže byť temperovanie vykonávané v každej vákuovej komore. Musí byť len zaistené, že klzné ložiská majú k časovému bodu nanášania klznej vrstvy teplotu vo vopred danom teplotnom rozsahu. Temperovanie sa môže výhodne uskutočňovať pod atmosférickým tlakom pomocou kvapalných alebo plynných médií. Privádzanie a odvádzanie média prebieha známym spôsobom. Je taktiež možné príslušné temperovacie prvky usporiadať vo vákuu na mieste procesu, aby sa dosiahlo temperovania natlačením, prípadne priložením týchto temperovacích prvkov. Je obzvlášť účelné usporiadať doplnkovo temperovaciu jednotku za vykladaciu stanicu na chladenie nosných telies. Vo všetkých vákuových komorách je možné vákuum dosiahnuť pomocou vákuových čerpadiel. Riadiaci a kontrolný systém zaisťuje sled procesov vždy v závislosti od vykonávaného nanášania vrstiev.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález je ďalej bližšie opísaný a vysvetlený na príklade jeho uskutočnenia podľa pripojeného výkresu, ktorý na obr. 1 znázorňuje rez zariadením na nanášanie vrstiev na klzné prvky.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V temperovacej komore 1 je usporiadaná jednotka na temperovanie nosných telies 2, v ktorých sú tvarovo upevnené klzné ložiská 3 určené na nanesenie vrstvy. Temperovacie prvky sa na nosné telesá 2 pritlačia. Nosné telesá 2 sa pritom temperujú na 90 °C. Na temperovaciu komoru 1 sa cez vákuový ventil 4 napája komora 5 priepustu. Všetky vákuové komory sú od seba oddelené takisto vákuovými ventilmi. Komora 5 priepustu slúži na prevedenie nosných telies 2 z atmosféry do vákua. Nosné telesá 2 sa s cieľom prechodu cez zariadenie pohybujú na prepravnom páse 6. Náhon je integrovaný v každom nosnom telese 2. Na komoru 5 priepustu sa napája komora 7 na predbežnú úpravu.
V nej je usporiadaný magnetickým poľom podporovaný leptač 8 na predbežnú úpravu klzných ložísk 3, usporiadaných v nosných telesách 2, pomocou intenzívnej plazmy. Táto plazma sa vedie cez špeciálne formované magnetické pole, ktoré pracuje na magnetrónovom princípe. Leptacia jednotka 8 je vytvorená tak, že nosné telesá 2 s klznými ložiskami 3 a prepravným pásom 6 majú potenciál zeme. Následne sa temperované nosné telesá 2 pohybujú ďalej do prvej komory 9 na nanášanie vrstiev. V nej je v odstupe prispôsobenom geometrii klzných ložísk 3 usporiadaný magnetrón 10 s rozprašovacou elektródou z NiCr. Na klzné ložiská 3 sa v tejto prvej komore 9 na nanášanie vrstiev napráši vrstva NiCr. Pohyb nosných telies 2 cez komoru 9 na nanášanie vrstiev sa uskutočňuje diskontinuálne.
Potom sa nosné telesá 2 dostanú do druhej komory 11 na nanášanie vrstiev, pričom sa najskôr zdržia v prvej nárazníkovej oblasti 12. Táto nárazníková oblasť 12 slúži na prispôsobenie rozdielnych prepravných režimov prvej komory 9 na nanášanie vrstiev s druhou komorou 11 na nanášanie vrstiev, a na prispôsobenie rozdielnych pracovných tlakov. Zatiaľ čo sa nosné telesá 2 pohybujú cez magnetrón 10 diskontinuálne, uskutočňuje sa pohyb nosných telies 2 cez oblasť 13 na nanášanie vrstiev druhej komory 11 na nanášanie vrstiev kontinuálne. V nárazníkovej oblasti 12 sa nachádza viac nosných telies 2. Riadiaci program na prepravu zaistí, že diskontinuálny rad nosných telies 2 sa premení v rad nosných telies 2 bez medzery, a že prevádzka výparníka môže prebiehať kontinuálne, to znamená, že cez túto oblasť sa zoradene cez výparník pohybuje viac radov nosných telies 2. Následne sa cez nárazníkovú oblasť 18 rad nosných telies 2 bez medzery opäť premení na diskontinuálne prepraviteľný a prepustiteľný rad nosných telies 2.
V oblasti 13 na nanášanie vrstiev je usporiadaný výparník s elektrónovým lúčom. Ten pozostáva z axiálneho elektrónového dela 14, ktorého elektrónový lúč 15 je známym spôsobom riadený magnetickým poľom na odparovaný materiál 17 nachádzajúci sa v panve 16 výparníka. Ako odparovaný materiál sa používa zliatina AlSn, ktorá je v tvare povrazcovitého materiálu doplniteľná cez dno panvy 16 výparníka zo zásobníka 17. Zatiaľ čo sa klzné ložiská 3 pohybujú cez výparník s elektrónovým lúčom, tak sa na klzné ložiská 3 nanáša druhá vrstva - klzná vrstva. Cez opísanú nárazníkovú oblasť 18 a ďalšiu komoru 19 priepustu opúšťajú nosné telesá 2 zariadenie, a poslednou vrstvou vybavené klzné ložiská 3 sa vo výstupnej oblasti 20 odoberajú z nosných telies 2.

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská, a to aspoň jednej medzivrstvy a aspoň jednej klznej vrstvy, pozostávajúce z radu vákuových komôr, ktoré sú zoradené a oddelené vákuovými ventilmi alebo tlakovými stupňami, pričom aspoň jedna vákuová komora slúži ako komora priepustu na privádzanie klzných ložísk bez vrstvy a/alebo vynášanie klzných ložísk vybavených vrstvou, do vákua, prípadne z vákua, pričom aspoň jedna ďalšia vákuová komora slúži na predbežnú úpravu klzných ložísk bez vrstvy pomocou plazmového procesu, a aspoň vždy jedna vákuová komora slúži na nanášanie medzivrstvy a klznej vrstvy, ďalej pozostávajúce z vákuových čerpadiel, ktoré sú spojené s vákuovými komorami, a z napájacích a riadiacich zariadení na vykonávanie procesov nanášania vrstiev, ako aj z prostriedkov na prepravu niekoľkých klzných ložísk na prepravnom páse prebiehajúcom cez zariadenie, vyznačujúce sa tým,že
    - klzné ložiská (3) sú tvarovo držané v nosných telesách (2),
    - tieto nosné telesá (2) sú temperovateľné,
    - klzné ložiská (3) sú nastaviteľnou silou zatlačiteľné do nosného telesa,
    - v prepravnom smere sú za sebou usporiadané aspoň komora (5) priepustu, komora (7) na predbežnú úpravu, prvá komora (9) na nanášanie vrstiev, druhá komora (11) na nanášanie vrstiev a komora (19) priepustu,
    - riadiace zariadenie je vytvorené tak, že nosné telesá (2) sú pohyblivé prepravnou rýchlosťou prispôsobiteľnou čiastkovým procesom prebiehajúcim v každej vákuovej komore,
    - v komore (7) na predbežnú úpravu je usporiadaná leptacia jednotka (8) na stacionárne, magnetickým poľom podporované plazmové leptanie klzných ložísk (3),
    - v prvej komore (9) na nanášanie vrstiev je pod klznými ložiskami (3) s odstupom prispôsobeným geometrii klzných ložísk (3) usporiadaný magnetrónový zdroj (10) na rozprašovanie, v ktorom sa rozprašuje aspoň jedna elektróda,
    - v druhej komore (11) na nanášanie vrstiev je v odstupe prispôsobenom geometrii klzných ložísk (3) usporiadaný výparník s elektrónovým lúčom, s panvou (16) výparníka,
    - pred a za oblasťou, v ktorej sú klzné ložiská (3) pomocou naparovania elektrónovým lúčom obstarávané vrstvou, sú usporiadané nárazníkové oblasti (12,18).
  2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že v nosnom telese (2) je usporiadaných viac klzných ložísk (3) v aspoň jednom rade bez vôle vedľa seba tak, že vrcholy tvoria čiaru.
  3. 3. Zariadenie podľa nároku 1 a 2, vyznačujúce sa tým, že rady klzných ložísk (3) sú usporiadané v nosnom telese (2) pozdĺž alebo naprieč k prepravnému smeru.
  4. 4. Zariadenie podľa nároku laž 3, vyznačujúce sa tým, že nosné teleso pozostáva z dvoch častí, jedna časť nosného telesa (2) je vytvorená na náhon a na spojenie s prepravným pásom (6) a druhá časť nosného telesa (2) je vytvorená na prichytenie klzných ložísk (3) a temperovanie.
  5. 5. Zariadenie podľa nároku 1 až3,vyznačujúce sa tým, že jedna časť nosného telesa (2) je vytvorená na temperovanie, na náhon a na spojenie s prepravným pásom (6), a druhá časť nosného telesa (2) je vytvorená na prichytenie klzných ložísk (3).
  6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa t ý m , že časť nosného telesa (2), ktorá slúži na prichytenie klzných ložísk (3), je vymeniteľné spojená s nosným telesom (2).
  7. 7. Zariadenie podľa nároku laž 6, vyznačujúce sa tým, že časť nosného telesa (2), slúžiaca na temperovanie, pozostáva z materiálu dobre rozvádzajúceho teplo s vysokou špecifickou tepelnou kapacitou, výhodne medi.
  8. 8. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že výparník s elektrónovým lúčom pozostáva z panvy (16) výparníka a bočné od nej usporiadaného axiálneho elektrónového dela (14).
  9. 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa t ý m , že panva (16) výparníka má vnútri otvor na doplňovanie odparovaného materiálu (17).
  10. 10. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúce sa tým, že vnútri druhej komory (11) na nanášanie vrstiev sú usporiadané nárazníkové oblasti (12; 18).
  11. 11. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúce sa tým, že každá nárazníková oblasť (12; 18) je usporiadaná v oddelenej vákuovej komore.
  12. 12. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 11, vyznačujúce sa tým, že na temperovanie nosných telies (2) je pred komorou (5) priepustu usporiadaná temperovacia komora (1) alebo temperovacia stanica.
  13. 13. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúce sa tým, že je usporiadaná jednotka na spätné privádzanie nosných telies (2) od komory (19) priepustu z výstupnej strany ku komore (5) priepustu zo vstupnej strany.
  14. 14. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúce sa tým, že vákuové komory sú usporiadané lineárne k sebe a nosné telesá (2) sa prepravujú lineárne od komory (5) priepustu zo vstupnej strany až ku komore (19) priepustu z výstupnej strany.
  15. 15. Zariadenie podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúce sa tým, že vákuové komory sú usporiadané kruhovito k sebe a je usporiadaná len jedna vákuová komora na privádzanie a vynášanie nosných telies (2) cez priepust.
  16. 16. Zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa t ý m , že leptacia jednotka je skonštruovaná tak, že nosné telesá (2) s klznými ložiskami (3) majú potenciál zeme a magnetické pole je vytvorené ako tunel na spôsob magnetrónu.
  17. 17. Zariadenie podľa aspoň niektorého z nárokov 1 až 16, vyznačujúce sa tým, že leptacia jednotka (8) má stále oblúkovité časti majúce elektrický potenciál zeme, ktoré spoločne s klznými prvkami (3) nachádzajúcimi sa v pohyblivých nosných telesách (2) tvoria kruhovito uzatvorenú oblasť, ktorá ohraničuje plazmový výboj, ako aj vodou chladenú, na kladnom potenciáli proti zemi sa nachádzajúcu náprotivnú elektródu, ktorá obsahuje zo zadnej strany usporiadané, magnetické pole vytvárajúce zariadenie na spôsob magnetrónu.
SK830-2000A 1997-12-03 1998-11-19 Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská SK285253B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19753656A DE19753656C1 (de) 1997-12-03 1997-12-03 Einrichtung zur Vakuumbeschichtung von Gleitlagern
PCT/DE1998/003455 WO1999028523A1 (de) 1997-12-03 1998-11-19 Einrichtung zur vakuumbeschichtung von gleitlagern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK8302000A3 SK8302000A3 (en) 2001-01-18
SK285253B6 true SK285253B6 (sk) 2006-09-07

Family

ID=7850630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK830-2000A SK285253B6 (sk) 1997-12-03 1998-11-19 Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6444086B1 (sk)
EP (1) EP1036212B1 (sk)
JP (1) JP2001525490A (sk)
KR (1) KR100532031B1 (sk)
CN (1) CN1177950C (sk)
AT (2) ATE202160T1 (sk)
BR (1) BR9814771A (sk)
CZ (1) CZ293929B6 (sk)
DE (2) DE19753656C1 (sk)
ES (1) ES2158704T3 (sk)
PL (1) PL187394B1 (sk)
PT (1) PT1036212E (sk)
RU (1) RU2221080C2 (sk)
SK (1) SK285253B6 (sk)
TR (1) TR200001348T2 (sk)
WO (1) WO1999028523A1 (sk)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065709B4 (de) * 2000-12-29 2005-10-27 Sturm Jun., Wilhelm Beschichtungsanlage
DE10205168A1 (de) * 2002-02-07 2003-08-21 Ardenne Anlagentech Gmbh Verfahren zur Zwischenbehandlung von Substraten in einer In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage
DE10324570A1 (de) * 2003-05-30 2004-12-23 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer metallischen Laufbahn einer Maschine mittels Plasmatechnologie
CN1304628C (zh) * 2004-08-31 2007-03-14 成建波 真空线源蒸发镀膜方法及其装置
RU2401881C2 (ru) * 2005-03-18 2010-10-20 Улвак, Инк. Способ и устройство нанесения покрытия, постоянный магнит и способ его изготовления
AT501722B1 (de) 2005-07-12 2006-11-15 Miba Gleitlager Gmbh Beschichtungsverfahren
CN100595320C (zh) * 2005-11-16 2010-03-24 比亚迪股份有限公司 一种真空镀膜方法和系统
CN1970828B (zh) * 2005-11-26 2010-05-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 在模具上形成多层镀膜的方法
CN101144149B (zh) * 2006-09-11 2010-12-22 柏腾科技股份有限公司 无时间延迟的连续式真空制程设备及真空加工方法
JP5069956B2 (ja) * 2007-06-25 2012-11-07 株式会社神戸製鋼所 成膜装置
DE102007049669A1 (de) * 2007-10-17 2009-04-23 Sms Demag Ag Schleusenvorrichtung und Verfahren zum Öffnen der Schleusenvorrichtung
CN101608301B (zh) * 2009-06-24 2011-12-07 江苏常松机械集团有限公司 连续真空等离子蒸发金属复合材料生产线
JP5244723B2 (ja) * 2009-07-10 2013-07-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 成膜装置
CN102703867A (zh) * 2012-01-13 2012-10-03 东莞宏威数码机械有限公司 电子轰击镀膜机
CN103866255B (zh) * 2014-03-10 2016-04-27 江西沃格光电股份有限公司 磁控溅射镀膜系统
US10371244B2 (en) 2015-04-09 2019-08-06 United Technologies Corporation Additive manufactured gear for a geared architecture gas turbine engine
TWM557347U (zh) * 2017-07-21 2018-03-21 Guay Guay Trading Co Ltd 彈匣氣體加熱結構

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072985A (en) * 1977-05-04 1978-02-07 Rca Corporation Video disc with a dielectric layer formed from styrene and nitrogen
JPH06105742B2 (ja) * 1983-11-28 1994-12-21 株式会社日立製作所 真空処理方法及び装置
JPS60141869A (ja) * 1983-12-29 1985-07-26 Nissin Electric Co Ltd 膜形成方法および膜形成装置
JPS61105853A (ja) * 1984-10-30 1986-05-23 Anelva Corp オ−トロ−ダ−
JPS61106768A (ja) * 1984-10-31 1986-05-24 Anelva Corp 基体処理装置
DE3606529A1 (de) 1986-02-28 1987-09-03 Glyco Metall Werke Verfahren zur herstellung von schichtwerkstoff oder schichtwerkstuecken durch aufdampfen mindestens eines metallischen werkstoffes auf ein metallisches substrat
DE3717712A1 (de) * 1987-05-26 1988-12-15 Leybold Ag Vorrichtung zur halterung von werkstuecken
US4904362A (en) 1987-07-24 1990-02-27 Miba Gleitlager Aktiengesellschaft Bar-shaped magnetron or sputter cathode arrangement
AT392291B (de) * 1987-09-01 1991-02-25 Miba Gleitlager Ag Stabfoermige sowie magnetron- bzw. sputterkathodenanordnung, sputterverfahren, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4911810A (en) * 1988-06-21 1990-03-27 Brown University Modular sputtering apparatus
JPH07110991B2 (ja) * 1989-10-02 1995-11-29 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
SU1751506A1 (ru) * 1990-04-04 1992-07-30 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Узел трени скольжени
US5236509A (en) * 1992-02-06 1993-08-17 Spire Corporation Modular ibad apparatus for continuous coating
TW276353B (sk) * 1993-07-15 1996-05-21 Hitachi Seisakusyo Kk
US5377816A (en) * 1993-07-15 1995-01-03 Materials Research Corp. Spiral magnetic linear translating mechanism
JP3732250B2 (ja) * 1995-03-30 2006-01-05 キヤノンアネルバ株式会社 インライン式成膜装置
DE19514836C2 (de) * 1995-04-21 2000-06-08 Fraunhofer Ges Forschung Lagerschale
US5958134A (en) * 1995-06-07 1999-09-28 Tokyo Electron Limited Process equipment with simultaneous or sequential deposition and etching capabilities
DE19537092C1 (de) * 1995-10-05 1996-07-11 Ardenne Anlagentech Gmbh Elektronenstrahl-Bedampfungsanlage im Durchlaufbetrieb für thermisch hoch belastete Substrate

Also Published As

Publication number Publication date
CZ293929B6 (cs) 2004-08-18
SK8302000A3 (en) 2001-01-18
RU2221080C2 (ru) 2004-01-10
WO1999028523A1 (de) 1999-06-10
AT407995B (de) 2001-07-25
DE19753656C1 (de) 1998-12-03
TR200001348T2 (tr) 2000-11-21
EP1036212A1 (de) 2000-09-20
US6444086B1 (en) 2002-09-03
PT1036212E (pt) 2001-11-30
PL187394B1 (pl) 2004-06-30
ATA912298A (de) 2000-12-15
PL340722A1 (en) 2001-02-26
KR20010032666A (ko) 2001-04-25
KR100532031B1 (ko) 2005-11-29
ES2158704T3 (es) 2001-09-01
CN1279728A (zh) 2001-01-10
CZ20001932A3 (cs) 2000-09-13
CN1177950C (zh) 2004-12-01
ATE202160T1 (de) 2001-06-15
JP2001525490A (ja) 2001-12-11
DE59800874D1 (de) 2001-07-19
EP1036212B1 (de) 2001-06-13
BR9814771A (pt) 2000-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK285253B6 (sk) Zariadenie na vákuové nanášanie vrstiev na klzné ložiská
US5803976A (en) Vacuum web coating
EP2100485B1 (en) Apparatus and method for plasma arc coating
EP0652302B1 (en) Vacuum web coating
CA2746325A1 (en) Industrial vapor generator for depositing an alloy coating on a metal strip (ii)
CN101778963A (zh) 用于连续真空涂布网幅式材料的系统和方法
RU2000117466A (ru) Устройство для нанесения вакуумным способом покрытия на подшипники скольжения
EP0652303A1 (en) Evaporator for vacuum web coating
KR20230018517A (ko) 증발 소스를 위한 온도 제어 차폐부, 재료 증착 장치, 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법
EP0714996B1 (en) A method for minimising thermal gradients in an object
KR20070011542A (ko) 연속 열 진공 증착 장치 및 방법
US20020037368A1 (en) Vacuum treatment system for application of thin, hard layers
CA3084328C (en) Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
JPH06235061A (ja) 連続真空蒸着装置
US20190368033A1 (en) Selective vapor deposition process for additive manufacturing
US20160010199A1 (en) Processes and systems for depositing coating systems, and components coated therewith
EP4012067B1 (en) Vacuum coating device
CN114381693A (zh) 真空蒸镀装置用的蒸镀源
Stevenson et al. PVD equipment design: concepts for increased production throughput
JPH09143723A (ja) 連続真空蒸着装置および連続真空蒸着方法
JPH0813139A (ja) 真空蒸着装置の電子ビーム照射方法
JPH09143673A (ja) 真空蒸着装置
JPH0313562A (ja) 蒸着Al―Cr合金めっき鋼材の製法