[发明专利]一种涂层制备装置

说明书

本发明公开一种涂层制备装置，包括公转组件、自转组件以及工位组件，公转组件中，公转驱动器利用公转驱动轴带动公转盘转动，工位组件中的工位驱动轴与公转盘转动相连，且二者的转动轴线不重合，使得公转盘能够带动工位驱动轴公转，继而利用工位旋转轴带动夹具和叶片公转；在公转的同时，自转组件中，自转驱动器利用自转驱动轴带动工位驱动轴自转，继而利用工位旋转轴带动夹具以及叶片自转，在公转和自转同时进行的条件下，采用真空等离子物理气相沉积技术，利用真空室内的喷枪对叶片进行真空等离子物理气相涂层制备。本发明公转的转速和自转的转速能够进行独立调节，分别调节公转和自转的转速，使公转盘公转以及叶片自转均处于最佳转速状态。

技术领域

本发明涉及等离子物理气相沉积技术领域，特别是涉及一种涂层制备装置。

背景技术

低压等离子喷涂技术(LPPS)是在大气等离子喷涂(APS)技术的基础上发展起来的新技术。与传统大气等离子喷涂(APS)相比，在真空或低压下等离子射流被拉长，射流速率大大提高，喷涂粉末从等离子射流中获得速度更高，因此制备的涂层有更好的致密度和结合力。在低压等离子喷涂技术基础上，进一步降低工作压力(约200Pa)，增加喷涂功率(80-100kW)，等离子射流进一步膨胀加粗，等离子体的温度进一步提高(可以达到约1.5万℃)，可以将注入的待喷涂材料蒸发为气相。这种新型的喷涂技术称为等离子物理气相沉积技术(PS-PVD)。

采用等离子物理气相沉积技术(PS-PVD)制备的涂层，其特性接近于电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备的涂层，从而可以实现大面积致密金属或陶瓷薄膜的快速沉积。

采用等离子物理气相沉积技术(PS-PVD)制备叶片涂层时，通常需要将工件安装旋转工作台上。工艺过程中，旋转工作台带动工件不停地旋转，使得工件全周都涂敷上涂层。

现有技术中，多采用单轴的旋转工作台，在旋转工作台上安装一件工件及其夹具，如图1所示，电机带动旋转工作台转动，工件及其夹具随工作台的转动而转动，效率较低；为了提高工作效率，会在旋转工作台上设置多个工件及夹具，如图2所示，虽然工作效率有所提升，但是由于工件排布限制以及公、自转速不能独立调节等限制因素，导致涂层厚度均匀性较差。

因此，如何改变现有技术中，采用等离子物理气相沉积技术(PS-PVD)制备叶片涂层时，涂层均匀性较差的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种涂层制备装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高等离子物理气相沉积技术制备叶片涂层的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种涂层制备装置，包括：

公转组件，所述公转组件包括公转驱动器、公转驱动轴和公转盘，所述公转驱动器的输出端与所述公转驱动轴传动相连，所述公转盘与所述公转驱动轴相连；

自转组件，所述自转组件包括自转驱动器和自转驱动轴，所述自转驱动器的输出端与所述自转驱动轴传动相连；

工位组件，所述工位组件包括工位驱动轴、工位旋转轴和夹具，所述自转驱动轴与所述工位驱动轴传动相连，所述工位驱动轴可转动地与所述公转盘相连，所述工位驱动轴的轴线平行于所述公转驱动轴的轴线且二者之间具有间隙，所述工位驱动轴与所述工位旋转轴传动相连，所述夹具能够夹持待喷涂的叶片，所述夹具与所述工位旋转轴相连；所述夹具以及所述叶片均位于真空室内，所述真空室内设置喷枪；所述工位组件的数量至少为一组。

优选地，沿所述工位驱动轴到所述夹具的方向，所述工位旋转轴朝向靠近所述公转驱动轴的方向倾斜设置。

优选地，所述工位驱动轴利用万向联轴器与所述工位旋转轴相连。

优选地，所述公转组件还包括旋转工作台，所述旋转工作台与所述公转驱动轴相连，所述工位旋转轴可转动地穿过所述旋转工作台后与所述夹具相连。