[实用新型]物理气相沉积用杆状基体夹持装置

说明书

本实用新型涉及物理气相沉积用的杆状基体夹持装置，尤其适合在挤压针表面进行超硬耐磨涂层时使用。

涂层技术近十年来得到迅速的发展，其应用范围也逐步扩大，用于防护、抗氧化、超硬耐磨、导电、导热、传感及装饰等各方面。做为涂层技术之一的物理气相沉积方法，在硬质合金刀片、工模具、涡轮叶片、传感元件、触点、玻璃、半导体及超导材料等方面也得到广泛的应用。物理气相沉积〈PVD〉方法主要是用蒸发沉积、溅射沉积或离子镀等方法将气相的涂层材料〈或与某种气体化合后〉沉积到基体上。这种方法的优点是沉积温度低、具有气态金属离子化效应和活化反应，能使产品质量进一步提高和消除公害。PVD方法所采用的装置有多种形式，对于不同要求的涂层或不同的基体形状、尺寸则有不同结构形式的PVD装置。这些PVD装置大都要求基体做某种运动，与基体固定不动的沉积方法比较，在沉积膜层厚度均匀性、致密性、与基体的结合力、减少内应力、不伤害基体组织及提高硬度等方面都具有不同程度的改善。因此，为适应不同形状的零件，在PVD装置中设置使基体作一定形式运动的机构也逐渐引起人们的重视。

目前大部分有色金属管材和工程塑料管材都采用热挤压加工，由于挤压针与工件在高温下的强力摩擦，使挤压针在生产中出现如下问题：〔1〕挤压针使用寿命短，如挤压铝管时，挤压针表面与500℃高温金属铝坯发生强力摩擦，使挤压针磨损严重很快超出尺寸公差不能使用；〔2〕挤压针表面容易粘结金属铝形成铝瘤，在金属变形时铝瘤会划伤管材内壁造成废品，由此产生的废品率占金属总投入量的15－18％；〔3〕每挤压一块料就需人工用砂纸打光表面并涂抹润滑剂；〔4〕因挤压摩擦力大，使挤压速度低，耗能多。由于现有挤压针在生产中带来的缺陷，本申请人研制出用物理气相沉积方法在挤压针表面沉积超硬耐磨的涂层，因此，PVD装置中挤压针表面涂层所用的挤压针夹持装置也相应的引起了人们的兴趣。然而至今没有理想的适合这种杆状零件涂层应用的夹持装置。如中国专利〈物理气相沉积用的涂层装置。专利号CN86205741U〉，它主要包括移动小车及其传动装置，移动小车行走轨道，夹具，夹具转动的传动装置，使基体可以同时作公转、自转和平移三种运动，并使外形较复杂零件的诸面得到均匀的沉积层。但这种夹持装置仅适用于硬质合金刀片等小尺寸规格的产品，其结构特点则完全不适合尺寸较大、外形为杆状的基体表面沉积涂层使用。

本实用新型的目的在于设计一种PVD装置中使用的挤压针或杆状工件做一定形式运动的机构，从而得到涂层均匀的超硬耐磨涂层。

本实用新型的又一目的是希望能在PVD装置中同时向多个挤压针或杆状工件表面上涂层，以提高生产效率使之适应工业生产的要求。

本实用新型所述的杆状基体夹持装置主要包括移动小车，移动小车的传动装置，移动小车的行走轨道，夹具，夹具的传动装置。移动小车安装在PVD涂层装置的沉积室中；移动小车的传动装置安装在沉积室之外，通过机械传动机构〈如齿轮条机构或绳轮机构或摩擦轮传动机构等〉带动移动小车沿行走轨道做往复运动；夹具由左、右支架228及其上的零部件组成，左、右支架安装在一根长轴230上，长轴上的固定不动的齿轮213与支架上的齿轮214构成行星轮系，通过安装在移动小车车架上的中间传动和沉积室外的传动装置，带动长轴旋转，长轴带动左、右支架转动和行星轮系转动，使工件同时作自转、公转和轴向移动运动，用PVD装置中蒸发沉积或溅射沉积或离子镀等装置使杆状工件各部位得到均匀的沉积薄膜。

附图1PVD装置中杆状基体夹持装置正视图。

附图2附图1的俯视图。

附图3附图1中的夹具装配图。

下面结合具体实例对本实用新型所述杆状基体夹持装置做进一步的描述：

本实施例所用PVD装置以空心阴极和水冷坩埚作为蒸发源1，功率25KWA。沉积室尺寸φ1000×1400mm，加热温度自室温到600℃可调可控，杆状基体夹持装置为一个在轨道上行走的移动车，全长820mm，平移范围0－500mm，工件最大回转直径φ210mm，工件长度调整范围200mm，有两副左、右支架，可装卡450mm长挤压针或其它杆状件12支。

移动小车在轨道15上行走，可以分为底车6和台车13，台车13通过行轮落在底车6上部的轨道上，底部6与台车13用联体14连成一体，工作时底车6与台车13在沉积室内同步移动，装拆时能方便解体便于安装维修。底车6侧面安装了齿条，底车6移动用的传动装置安装在沉积室外，通过齿轮5与底车上的齿条啮合，带动底车沿轨道15做直线往复运动。