[发明专利]一种在剃须刀盖帽表面形成多纳米涂层的方法及系统

说明书

本发明属于涂层加工技术领域，具体涉及一种在剃须刀盖帽表面形成多纳米涂层的方法及系统，包括抛光；超声清洗；排料；将多个成矩形阵列分布的剃须刀盖帽同时转移到载具上；将载具转移至多靶磁控溅射装置的腔体内，该腔体底部设有转盘，转盘上沿周向设有多个用于安装载具的工位；表面溅射刻蚀；溅射镀膜；卸料。本发明利用载具对多个剃须刀盖帽进行装夹，装夹过程由溅射喷涂装置上游的设备进行操作，无需人工一个个将工件摆放在溅射喷涂装置内，提高了加工效率；另外，相比于独立的剃须刀盖帽，载具更容易实施与转盘之间的连接，能够有效提高喷涂过程中工件的稳定性。

技术领域

本发明属于涂层加工技术领域，具体涉及一种在剃须刀盖帽表面形成多纳米涂层的方法及系统。

背景技术

中国发明专利《一种具有高硬度和低摩擦系数的NbN/WS2 多层涂层及其制备方法》，公告号CN 104029435 B公开了一种润滑涂层制备方法，该方法制备的具有高硬度和低摩擦系数的NbN/WS2多层涂层，由于采用硬度较高的NbN纳米层和摩擦系数较低的WS2纳米层交替磁控溅射制备的多层涂层，利用纳米多层涂层的共格外延生长结构抑制位错运动，使最终所得的NbN/WS2多层涂层的硬度得到提升，其最大硬度达38 .7 GPa；由于WS2纳米层的加入使该NbN/WS2纳米多层涂层具有较低的摩擦系数，其与GCr15钢球的摩擦系数相比低0 .25，从而表现出优异的耐摩擦性能，同时具有制备工艺简单、沉积速度快、生产效率高、生产成本低的特点。然而在面对具体产品的加工时，还需要针对不同产品的物理特性对工艺及设备进行适应性改良；例如在加工剃须刀盖帽表面涂层时，存在以下问题：由于剃须刀盖帽的尺寸较小以及其形状的特殊性，如何能够在将其有效固定的同时，又能使待加工表面充分暴露在溅射区域；另外，对于小平面的加工，如何确保其每个产品涂层厚度的一致性；上述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种在剃须刀盖帽表面形成多纳米涂层的方法及系统，能够实现剃须刀盖帽表面涂层的加工，保证涂层加工质量和产品一致性。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种在剃须刀盖帽表面形成多纳米涂层的方法，包括如下步骤：

步骤1：利用磁力抛光机对剃须刀盖帽进行抛光，抛光结束后用清水冲洗干净，晾干备用；

步骤2：将剃须刀盖帽投入到有机溶剂中进行超声清洗，超声清洗结束后将剃须刀盖帽捞出，晾干备用；

步骤3：将剃须刀盖帽投入到振动盘内，对剃须刀盖帽进行排料；利用排料机械手将排列整齐的剃须刀盖帽转移到排料板上，剃须刀盖帽在排料板上成矩形阵列式分布；

步骤4：利用上料机械手将排料板上的多个成矩形阵列分布的剃须刀盖帽同时转移到载具上，所述载具对各剃须刀盖帽进行固定，使剃须刀盖帽的顶面朝上；

步骤5：将载具转移至多靶磁控溅射装置的腔体内，该腔体底部设有转盘，转盘上沿周向设有多个用于安装载具的工位，载具安装在转盘上以后具有以下两种工作状态，其一是载具随转盘公转且载具与转盘之间无相对转动，其二是载具相对于转盘自转且转盘保持静置；腔体上方设有能够开启的腔盖，多个溅射靶被安装在该腔盖上，各溅射靶位于载具的公转路径上。

步骤6：将腔体抽真空，然后向腔体内通入氩气，对剃须刀盖帽施加200-350V的直流电压，表面溅射刻蚀1-3min；

步骤7：向腔体内通入氩气和氮气，将腔体气压调整至0.2-0.6Pa，氩气流量为30-40sccm，氮气流量为30-35sccm，转盘驱动各载具交替停留在各个溅射靶下方，在剃须刀盖帽表面形成多层叠加的纳米润滑涂层；所述溅射靶至少其中两种分别为NbN靶和WS2靶；载具在溅射靶下方停留时，载具相对于转盘自转。

步骤8：镀膜结束后，将载具从转盘上取下并放置在输送带上，输送带将载具转移至卸料工位，卸料工位的卸料机械手将剃须刀盖帽从载具上取下并放置到收集框内。