[实用新型]一种真空涂层机

说明书

技术领域

本实用新型属于真空涂层技术领域，特别是涉及一种真空涂层机。

背景技术

目前真空涂层机采用的是方靶阴极装置系统，方靶阴极装置系统中的方形靶材1体积都比较大，基于靶材可否有效使用的标准是根据靶材上已蒸发的局部深度为准，当使用的靶材某个局部蒸发到一定的极限深度时靶材将报废无法继续使用。由于方形靶材1体积比较大报废的靶材也无法进行修磨后再次使用因此造成了极大的原材料的浪费。另外由于方形靶材1体积比较大设备腔体空间的局限无法放置多个靶材，因此靶材种类比较单一局限性比较大使用方靶阴极装置的系统无法进行复合涂层、多元化涂层的生产工艺。再次，使用方靶系统由于靶材体积比较大，电弧发生器2蒸发靶材时相对蒸发速率比较慢，蒸发出来的金属粒子比较粗因此无法得到致密性很高的涂层。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可提高靶材原材料利用率和涂层质量，并且可进行复合涂层和多元化涂层的真空涂层机。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种真空涂层机，包括箱体、阴极装置和引弧装置，所述阴极装置连接电弧发生器，所述阴极装置包括多个靶材。

其中，每个靶材均单独连接一个电弧发生器。

其中，靶材为圆形靶材。

其中，靶材的直径为55mm～70mm。

(三)有益效果

上述技术方案具有如下优点：本实用新型靶材体积比较小应用了多个电弧发生器，由于采用的靶材体积对应方靶小且有多个电弧发生器单独控制每个圆靶让其均匀挥发所以生产出来的涂层金属颗粒较方靶更小，这是由于采用的靶材体积比现有技术中方靶小且有多个电弧发生器单独控制每个圆靶在单位面积上的实际电压电流控制更精确使其均匀挥发所以生产出来的涂层金属颗粒较方靶更小，从而使涂层结构更致密，涂层与被涂层工件结合力好。由于圆靶体积小靶材使用的数量比较多在工艺生产中可以使用不同材质的靶材进行复合涂层和多元化涂层的生产和开发，工艺可变性灵活性大。

附图说明

图1是现有技术真空涂层机结构使用的方靶阴极装置示意图；

图2是本实用新型实施例中方靶阴极装置示意图。

其中，1：方形靶材；2：电弧发生器；3：圆形靶材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实施例真空涂层机的腔体两侧各安装有4个小型圆形靶材3，圆形靶材3的直径为63mm，每个圆形靶材3连接一个独立的电弧发生器。电弧发生器2正极连接设备腔体，负极连接圆形靶材3。采用一个电弧发生器2对应一个圆形靶材3的方式可控制靶材金属离子的稳定蒸发。

在高真空状态下通过加热器加热腔体至一定的温度，引弧装置动作接触圆形靶材3使连接圆形靶材3正负极的电弧发生器1瞬间短路产生电弧轰击圆形靶材3表面，由于电弧具有很高的能量受到轰击的靶材金属离子被蒸发出来。

使用上述实施例中的真空涂层机进行涂层作业的一个实例：所使用的圆形靶材3为钛靶材。在真空度为5E-5mbar工件加热温度至480摄氏度，进入涂层步骤。按程序设定要求钛靶材加载电压至-60V、电流升至18A，对涂层的工件加载电压至+40V、电流升至18A，并通入1000sccm氮气涂层时间3小时。冷却并释放真空后实际测得涂层厚度为2.3u。

由于采用的小型圆形靶材3体积比现有技术中方靶体积小，且有多个电弧发生器1单独控制每个圆形靶材3让其均匀挥发，所以生产出来的涂层金属颗粒更小从而使涂层结构更致密，涂层与被涂层工件结合力好。

相比于现有技术使用方靶阴极设备的真空涂层机，使用本实施例真空涂层机后，对涂层结合力，表面硬度进行测试得出结合力由原来的HF3提高到了HF2。表面硬度由HV1800-2000提高到了HV2000-2300。

通过对检测样品不同部位涂层厚度的检测得出最大厚度和最小厚度相差不超过0.4u由此得出经应用圆靶阴极装置后涂层厚度均匀性比较好。

根据工艺需求，对靶材的形状、数量均可以做适应的调整，例如圆形靶材的直径可以是55mm～70mm。