[实用新型]一种电弧离子镀膜装置

说明书

本实用新型公开了一种电弧离子镀膜装置，包括真空室、霍尔离子源、电弧离子源；电弧离子源采用脉冲放电的形式激发靶材，沉积温度低，涂层表面的光洁度好，能够在低温条件下对弹性体制品进行镀膜。装置有两个或多个电弧离子源，每个离子源与真空室侧壁成一定倾斜角度安装，能够保证镀膜的均匀性以及镀膜速率，满足产业化批量生产的需求。本实用新型具有镀膜温度低、镀膜均匀性好、镀膜速率高等优点。

技术领域

本实用新型属于真空镀膜技术领域，涉及一种电弧离子镀膜装置，特别涉及一种用于弹性体制品表面沉积类金刚石涂层的电弧离子镀膜装置。

背景技术

类金刚石涂层兼具金刚石和石墨的特性，具有较高的硬度以及优秀的摩擦学性能，常被作为耐磨涂层。使用电弧离子镀沉积类金刚石涂层，靶材的离化率高达95%以上、沉积速率高、涂层与基体的结合力强。

然而，现有的电弧离子镀装置，弧源采用直流弧光放电的形式，放电斑点处的能量输入高，一是会产生尺寸较大的液滴随离子流一起沉积在涂层中成为宏观颗粒，降低涂层的表面光洁度，而且会在涂层中形成贯穿性缺陷，大大降低涂层的性能。二是离子源放电斑点处的加热效应导致局部温度很高，同时直流放电产生的高密度离子流不断对工件表面进行轰击加热，总的加热效应导致传统的电弧离子镀装置沉积温度较高，无法在耐温性较差的弹性体制品表面沉积类金刚石涂层。

另外，现有的电弧离子镀膜装置一般使用过滤器来去除宏观颗粒，根据过滤器原理的不同，大体分为机械式过滤器与磁过滤器。机械式就是用机械装置阻挡或削弱颗粒流；磁过滤器用励磁线圈在管道内产生磁场，使带电粒子受洛伦兹力约束而偏转，颗粒因为质量大、带电量很少不受磁场影响打在器壁上，从而达到过滤的目的。

使用过滤的方法去除宏观颗粒，必须增加额外的过滤装置，不仅会导致成本增加，另一方导致沉积速率的降低。使用循环冷却水不能改变离子流的能量，无法从源头控制温度；负偏压的引入，无论偏压大小，都会增加离子流的能量，工件表面的温度一般在100℃以上，无法对耐温性较差的弹性体制品进行镀膜。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种电弧离子镀膜装置，适用于低温条件下在弹性体制品表面沉积类金刚石涂层。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种电弧离子镀膜装置，其特征在于，包括真空室、霍尔离子源、电弧离子源；

所述真空室，作为工件镀膜的操作空间，并提供真空体系；

所述霍尔离子源设置有霍尔离子源补偿器，用于发射热电子强化离子，对工件表面进行清洗活化，去除工件表面的杂质；

所述电弧离子源包括两个或多个电弧离子源；能够弥补采用脉冲放电对镀膜速率带来的消极影响，改善加工效率；

所述电弧离子源采用脉冲电源供电，脉冲电源为弧电源，采用脉冲放电的形式，产生脉冲电弧激发靶材，用于在真空室内产生大量靶材离子，均匀的沉积在工件的表面，改变工件的表面性质。可以降低宏观颗粒的污染，而且可以降低沉积温度，实现低温沉积类金刚石涂层。

进一步的，所述电弧离子源与真空室侧壁倾斜成一定角度安装，用于保证镀膜的均匀性，同时提高镀膜速率。

进一步的，所述电弧离子源的离子喷射的角度可调，可以对任意复杂形状的工件进行加工。

进一步的，所述脉冲电源的电压、电流可调，频率、占空比可调。工件表面的沉积温度可以通过调节电流、频率、占空比调整。

进一步的，所述的电弧离子镀膜装置，其特征在于，还包括工件转台，所述工件转台位于真空室中，用于放置工件。

更为优选的，所述工件转台为二级行星齿轮架，采用电机驱动，通过齿轮系统实现二级行星齿轮架转动，所述二级行星齿轮架上设置有多个工装位。