[实用新型]一种可制备硬质涂层的真空镀膜设备

说明书

一种可制备硬质涂层的真空镀膜设备，解决现有技术存在的靶材直径小，弧光不够细腻，溅射颗粒大，膜层均匀性差，涂层与基体的结合强度和韧性低，耐高温抗氧化能力弱的问题。包括内部设置有工件旋转架的真空室，其特征在于：真空室一侧的抽气口与真空抽气系统相连，真空室另一侧的开口处活动设置有真空密封门，真空密封门一端与真空室开口的侧部相铰接，真空密封门另一端锁固在真空室开口的外侧壁上；真空室的内侧壁上、抽气口的两侧，分别设置有两个电弧蒸发源组；真空密封门上设置有离化源和竖直布置的阳极。其设计合理，结构紧凑，工件表面膜层均匀性好，涂层与基体的结合强度高、韧性好，耐高温抗氧化能力强，生产效率高。

技术领域

本实用新型属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种工件表面膜层均匀性好，涂层与基体的结合强度高、韧性好，耐高温抗氧化能力强，生产效率高的可制备硬质涂层的真空镀膜设备。

背景技术

随着数控机床以及加工中心等高效设备应用的日益普及，在航空航天、汽车、高铁、风电、电子、模具等装备制造业空前发展的推动下，切削加工已迈入了一个以高速、高效和环保为标志的加工发展新时期。高速切削、干切削和硬切削作为当前切削技术的重要发展趋向，对切削刀具就有更高的要求，其中涂层刀具已经成为现代切削刀具的标志。如今，涂层已进入到开发厚膜、复合膜及多元涂层的新阶段，金属表面多元多层的复合硬质涂层，全面提高了刀具（模具）的性能。然而，现有的真空镀膜设备，由于固有结构的限制，靶材直径小，电弧蒸发源驱动方式单一，从而导致弧光不够细腻，溅射颗粒大，膜层均匀性差，严重影响金属表面复合硬质涂层的附着力，涂层与基体的结合强度和韧性低，耐高温抗氧化能力弱。故有必要对现有技术制备金属表面复合硬质涂层的真空镀膜设备进行改进。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种工件表面膜层均匀性好，涂层与基体的结合强度高、韧性好，耐高温抗氧化能力强，生产效率高的可制备硬质涂层的真空镀膜设备。

本实用新型所采用的技术方案是：该可制备硬质涂层的真空镀膜设备包括真空室，其特征在于：所述真空室的内部设置有工件旋转架，工件旋转架下端的中部设置有竖直布置的转动主轴，转动主轴的下端穿出真空室底部、且通过减速机与转架驱动电机的输出轴相连；所述真空室的一侧设置有抽气口，抽气口通过管路与真空抽气系统相连，真空室另一侧的开口处活动设置有真空密封门，真空密封门的一端利用铰链与真空室开口的侧部相铰接，真空密封门的另外一端则通过气动锁紧装置锁固在真空室开口另一侧的外侧壁上，真空室的顶部设置有充气孔；所述真空室的内侧壁上、抽气口的两侧，分别设置有两个电弧蒸发源组，每个电弧蒸发源组均由四个电弧蒸发源和四个引弧装置构成，相邻的电弧蒸发源之间设置有加热装置；所述真空密封门上设置有至少两个用于工件镀膜前离子清洗的离化源，真空密封门上、离化源的前方设置有竖直布置的阳极。

所述电弧蒸发源包括蒸发源连接架，蒸发源连接架上可拆卸式设置有靶材，靶材远离真空室一侧的后方设置有永磁体，靶材朝向真空室一侧的前方则设置有引弧针，且靶材与引弧针相接触一侧的周边设置有限弧环；同时，靶材的后侧还设置有水冷管路。以通过蒸发源连接架将整个电弧蒸发源设置在真空室的侧壁上，并利用限弧环对靶材上启弧后的弧光范围进行限制，防止跑弧烧伤其他零件。

所述电弧蒸发源的蒸发源连接架外侧的周边设置有电磁线圈。以增加引弧针与靶材之间的引弧效率。

所述真空密封门的气动锁紧装置包括锁紧气缸，锁紧气缸的固定端通过气缸连接座与真空室开口的外侧壁相连；锁紧气缸的伸缩端设置有锁紧压板，锁紧压板的端部设置有压合螺柱，所述压合螺柱与真空密封门端部的锁固凸沿相压紧配合。以利用锁紧气缸的伸缩来带动锁紧压板以及其上的压合螺柱往复运动，进而使真空密封门紧固地压合在真空室开口上，确保真空室内的真空度。

所述真空密封门上设置有观察窗；所述真空室侧壁上、抽气口下方的位置，也设置有观察窗。以便于操作人员对真空室内机构的运行情况、以及工件镀膜情况的观察，利于产品质量的控制。