多功能镀膜设备及镀膜方法与流程

本发明涉及涂装技术，特别涉及一种多功能镀膜设备及镀膜方法。

背景技术：

目前，真空镀膜机是用于表面处理PVD膜层的专用设备，包括真空磁控溅射镀膜机、真空蒸发镀膜机、真空多弧离子镀膜机等，真空磁控溅射镀膜机可在低温状态下进行非金属材料进行镀膜，真空蒸发镀膜机和真空多弧离子镀膜机属于高温镀膜，适用于金属材料镀膜。每种镀膜机都有各自特点和使用范围限制，如需镀制多种不同膜层以及进行金属和非金属材料的镀膜，需要购置上述多种真空镀膜机，存在设备投资大的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种多功能镀膜设备及镀膜方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种多功能镀膜设备，其包括：

真空腔室；

用于盛放靶材的坩埚，设置在真空腔室内；

电磁感应线圈，缠绕在坩埚外，其正负极连接设置在真空腔室外的中高频电源；

用于装载镀膜工件的工件台盘，安装在真空腔室内壁并设置在坩埚上方，该工件台盘可水平旋转并带有加热装置；

高压气体管路，穿越真空腔室并与坩埚下部相连；

用于装载镀膜工件的自控台架，设置真空腔室外并连接在高压气体管路的右端；

用于向真空腔室内输送丝状靶材的靶材输送器，连接在真空腔室外壁并与真空腔室连通；

用于对真空腔室抽真空的真空泵，连接在真空腔室外壁并与真空腔室连通；

高压供气系统，连接在高压气体管路的左端。

所述高压气体管路的大部分为恒径管，右侧有一段渐扩管，中间设置了用于嵌装坩埚的凹槽，高压气体管路左右两端分别设有耐高压的单向阀门。

所述坩埚底部设有多个漏液微孔；所述高压气体管路的凹槽上对应设有多个进液微孔。

所述靶材为颗粒状、棒状或丝状靶材。

所述真空腔室的壁上还设置有多个预留孔，用于通冷却水、输入靶材或厚度检测。

一种基于多功能镀膜设备的镀膜方法是，将镀膜工件放置在工件台盘上，通过真空泵对真空腔室抽真空，使腔室内真空度≤1×10^-5Pa，调节中高频电源使电磁感应线圈通电，加热熔化靶材，实现真空腔内物理沉积镀膜。

所述真空腔内物理沉积镀膜在镀膜工件下表面实现沉积1～2纳米的超精细均匀膜层。

一种基于多功能镀膜设备的镀膜方法是，采用坩埚底部带漏液微孔的坩埚，以及凹槽内设有进液微孔的高压气体管路，将镀膜工件安放在自控台架上并使镀膜工件紧贴高压气体管路右端出口，调节中高频电源使电磁感应线圈通电，加热熔化靶材，打开高压供气系统，高压气体冲开高压气体管路两端的单向阀门，并带走从坩埚漏液微孔进入高压气体管路内的靶材液体或气体微粒，喷向镀膜工件的镀膜基面，实现高压气体腔体外精细喷涂镀膜。

所述自控台架自动调整镀膜工件的镀膜基面，实现自动连续镀膜。

所述高压气体腔体外精细喷涂镀膜在镀膜工件表面实现沉积1×10^-6～1mm的均匀膜层。

采用本发明的多功能镀膜设备，可实现真空腔内物理沉积镀膜和高压气体腔体外精细喷涂镀膜两种镀膜方法。并解决了镀制多种不同膜层以及进行金属和非金属材料的镀膜需要购置多种真空镀膜机、设备投资大的问题。

附图说明

图1是本发明多功能镀膜设备的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖面示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本发明的多功能镀膜设备，包括一个真空腔室1，真空腔室1内设置有：坩埚2，位于真空腔室1内中央，用于盛放颗粒状、棒状或者丝状靶材，靶材为金属或非金属材质；电磁感应线圈3，缠绕在坩埚外侧面，其正负极与真空腔室1外左侧的中高频电源10相连接；工件台盘4，位于坩埚2正上方，用于装载镀膜工件，并在水平方向可旋转且带有加热装置；高压气体管路5，位于坩埚2下方，其左右两端位于真空腔室1外并横穿过真空腔室1，其在坩埚2下方及其左侧部分为恒径管，并在坩埚正下方设置了与坩埚底部配合的凹槽，在坩埚2下方右侧部分为渐扩管，其左右两端还设置有耐高压的单向阀门51和52；

真空腔室1外设置有：自控台架6，位于真空腔室外高压气体管路5的右侧，用于装载片状或卷状镀膜工件；靶材输送器7，用于持续向真空腔室内输送丝状靶材；真空泵8，通过真空腔壁上的预留孔对真空腔室抽真空；高压供气系统9，位于真空腔室外左侧，用于向高压气体管路提供高压氮气或者空气。

真空腔壁上还设置有多个预留孔11，用于通冷却水、输入靶材或厚度检测。

采用本发明的多功能镀膜设备，可实现真空腔内物理沉积镀膜和高压气体腔体外精细喷涂镀膜两种镀膜方法。

进行真空腔内物理沉积镀膜时，将镀膜工件放置在工件台盘4上，并通过真空泵8对真空腔室1抽真空，腔室内真空度不大于1×10^-5Pa，并调节中高频电源10使电磁感应线圈3通电，使坩埚2内的靶材加热熔化蒸发，实现真空腔内物理沉积镀膜。在镀膜工件下表面可沉积1～2纳米厚的超精细均匀膜层。

进行高压空气腔体外精细喷涂镀膜时，采用的坩埚2底部带漏液微孔21，高压气体管路5的凹槽内设有进液微孔53。调整坩埚2的位置使坩埚底部漏液微孔21正好对准高压气体管路5上的漏液气孔53，并调整自控台架6使镀膜工件紧贴高压气体管路5右端出口，调节中高频电源10使电磁感应线圈3通电，使坩埚2内的靶材加热熔化，并打开高压供气系统9，高压气体冲开高压气体管路5两端的单向阀门51和52，并带走从坩埚漏液微孔进入高压气体管路5内的靶材液体或气体微粒，喷向镀膜工件的镀膜基面，实现高压空气腔体外精细喷涂镀膜。在镀膜过程中，镀膜工件自控台架6可自动调整镀膜工件的镀膜基面，实现自动连续镀膜。 在镀膜工件表面可实现厚度为1×10^-6～1mm的均匀膜层。