CN105239051B - 双向进出交替镀膜装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双向进出交替镀膜装置及方法，其装置是在镀膜室两端对称设置依次连接的缓冲室、进出料室和进出料架，位于镀膜室同一端的进出料架、进出料室和缓冲室独立完成同一个工件或同一组工件的进料和出料；镀膜室内设有双向传动的传动辊组，带动同一个工件或同一组工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜。其方法是在镀膜室一端，工件依次进入进出料架、进出料室、缓冲室和镀膜室，在镀膜室内通过传动辊组带动工件来回运动进行多层镀膜；完成镀膜后，工件反向运动送出；同时，位于镀膜室另一端的工件由相应的进出料架开始进行输送；镀膜室两端的工件交替进入镀膜室，进行镀膜处理。本发明可满足磁性材料的厚膜要求，并可有效提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及大批量或大面积厚膜的镀膜技术领域，特别涉及一种双向进出交替镀膜装置及方法。
背景技术
虽然近年来真空镀膜技术得到了越来越多的应用，但是由于真空镀膜的沉积速率较低，设备投入成本高等原因，在某些表面处理领域仍未能普及使用。比如：针对大批量或大面积厚膜(膜层厚度在1μm以上)镀膜的领域。具体如：磁性材料的表面防腐处理，目前还是采用水电镀、电泳等传统表面处理工为主艺，但是这些传统的表面处理工艺制程不环保，不符合社会发展的需要。
另外针对一些三维立体形状的工件的真空镀膜处理，由于要考虑到膜层的均匀性，一直以来是采用带公自转旋转机构的箱式真空镀膜设备来进行表面处理。但是难免因为要进行装夹固定而造成工件表面局部膜层厚度不足等缺陷，而影响到最终产品的表面处理质量。另外工件装夹的过程工作量大，耗时长，导致工作效率低，而且可能因为旋转过程工件的掉落导致废品率增加等问题。因此设计出无夹痕、大批量高效率生产、低运行成本的自动化真空镀膜设备有着极大的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产效率较高、可实现磁性材料大批量或大面积厚膜生产的双向进出交替镀膜装置。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的双向进出交替镀膜方法。
本发明的技术方案为：一种双向进出交替镀膜装置，包括进出料架、进出料室、缓冲室和镀膜室，镀膜室两端对称设置依次连接的缓冲室、进出料室和进出料架，位于镀膜室同一端的进出料架、进出料室和缓冲室形成一个独立的工件输送***，独立完成同一个工件或同一组工件的进料和出料；镀膜室内的下部设有双向传动的传动辊组，通过传动辊组带动同一个工件或同一组工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜。通过在镀膜室内设置双向传动的传动辊组，使工件来回运动进行镀膜，可使工件表面镀膜层的厚度在一次加工中就达到要求，不仅生产效率得到提高，产品质量也得到提高；同时，在镀膜室两端分别设置两套独立的工件输送***，且两套工件输送***交替运行，可有效提高生产效率，大幅度提高产能。
所述镀膜室内的上部设有多套磁控溅射靶，磁控溅射靶的靶材为单块状的靶材或多块拼接状的双跑道式大口径旋转圆柱靶，可大幅度降低稀有金属的加工难度，提高稀有金属利用率。
所述传动辊组包括多个并排设置的传动辊，各传动辊分别包括传动辊套和传动辊轴，传动辊套设于传动辊轴外周，传动辊轴两端分别设置支撑座，传动辊轴一端通过传动轮外接驱动机构，驱动机构可采用与现有设备相同的驱动机构。
所述传动辊轴两端还分别设有绝缘座，绝缘座位于支撑座与传动辊套的端面之间。
所述传动辊的两端还分别设有屏蔽板，各屏蔽板分别设于支撑座上方。
所述进出料架与进出料室之间设有真空锁，进出料室与缓冲室之间也设有真空锁，镀膜室与其两端的缓冲室连通形成相连的真空室。真空锁可采用目前市面通用的真空锁。
所述进出料室一侧设有抽真空机组，缓冲室或镀膜室一侧也设有抽真空机组，进出料室内设有离子处理组件。抽真空机组和离子处理组件均采用与现有镀膜装置所采用的抽真空机组和离子处理组件即可。
所述进出料室一侧还设有对流快速冷却方式的快速冷却装置，快速冷却装置包括相连接的压缩机和冷凝器，压缩机的出口端还与进出料室的一侧连接，冷凝器的出口端通过冷却管与进出料室的另一侧连接；
当进出料室处于进料状态时，开启抽真空机组对进出料室进行抽真空处理；当进出料室处于出料状态时，开启快速冷却装置对工件进行快速冷却处理。
通过上述装置实现的双向进出交替镀膜方法，包括以下步骤：
(1)工件通过进出料架送入进出料室，先对进出料室进行抽真空处理，再对工件表面进行离子处理；
(2)然后将工件依次送入缓冲室和镀膜室，通过传动辊组的带动，工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜；
(3)完成镀膜后，工件反向运动，依次送入缓冲室和进出料室；同时，位于镀膜室另一端的工件由相应的进出料架开始进行输送；
(4)完成镀膜的工件进入进出料室时，在进出料室内进行快速冷却，然后送至进出料架，送出双向进出交替镀膜装置；
(5)重复步骤(1)至(4)，位于镀膜室两端的工件交替进入镀膜室，进行镀膜处理。
所述步骤(4)中，对完成镀膜的工件进行快速冷却时，采用惰性气体对流快速冷却的方式，其冷却效率较高，可提高工件的出片速度，并且大幅度降低工件表面吸附杂志的能力，有效提高产品质量。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本双向进出交替镀膜装置及方法采用镀膜室两端交替进料和出料的加工形式，通过在镀膜室两端分别形成两套相互独立的工件输送***，实现双端独立进出的方式，一方面可以满足磁性材料的厚膜要求，另一方面可有效提高工件的加工效率，大幅度提高产能。
本双向进出交替镀膜装置中，通过在镀膜室内设置可双向运行的传动辊组，实现工件在镀膜室内往复移动而进行多层镀膜，不仅可有效保障镀膜层厚度符合要求，也可以有效减少外界对工件的干扰，有效提高生产效率及产品的工艺重复稳定性。
本双向进出交替镀膜装置中，通过在镀膜室内设置多套磁控溅射靶，使其靶材为单块状的靶材或多块拼接状的双跑道式大口径旋转圆柱靶，可大幅度降低稀有金属的加工难度，提高稀有金属利用率和生产效率。
本双向进出交替镀膜装置中，进出片均采用惰性气体对流快速冷却的方式，其冷却效率较高，可提高工件的出片速度，并且大幅度降低工件表面吸附杂志的能力，有效提高产品质量。
本双向进出交替镀膜装置中，由于工件一般是多面体3D形状，因此涉及到翻面镀膜，采用双端进出结构，可以利用等待时间完成翻片工序，大幅度提高了生产效率。
本双向进出交替镀膜装置除了应用于磁性材料镀膜，也可应用于镀膜层要求较厚的其他类型工件的镀膜，应用范围较广。
附图说明
图1为本双向进出交替镀膜装置实施例1的结构示意图。
图2为图1中A方向上进出料室及快速冷却装置的结构示意图。
图3为图1中A方向上镀膜室内的结构示意图。
图4为图3中双跑道式大口径旋转圆柱靶的结构示意图。
图5为本双向进出交替镀膜装置实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种双向进出交替镀膜装置，如图1所示，包括进出料架1、进出料室2、缓冲室3和镀膜室4，镀膜室两端对称设置依次连接的缓冲室、进出料室和进出料架，位于镀膜室同一端的进出料架、进出料室和缓冲室形成一个独立的工件输送***，独立完成同一个工件或同一组工件的进料和出料；镀膜室内的下部设有双向传动的传动辊组，通过传动辊组带动同一个工件或同一组工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜。通过在镀膜室内设置双向传动的传动辊组，使工件来回运动进行镀膜，可使工件5表面镀膜层的厚度在一次加工中就达到要求，不仅生产效率得到提高，产品质量也得到提高；同时，在镀膜室两端分别设置两套独立的工件输送***，且两套工件输送***交替运行，可有效提高生产效率，大幅度提高产能。
其中，镀膜室内的上部设有多套磁控溅射靶6，磁控溅射靶的靶材为单块状的靶材或多块拼接状的双跑道式大口径旋转圆柱靶(如图3及图4所示)，可大幅度降低稀有金属的加工难度，提高稀有金属利用率。
传动辊组包括多个并排设置的传动辊，如图3所示，各传动辊分别包括传动辊套7和传动辊轴8，传动辊套设于传动辊轴外周，传动辊轴两端分别设置支撑座9，传动辊轴一端通过传动轮10外接驱动机构，驱动机构可采用与现有设备相同的驱动机构。传动辊轴两端还分别设有绝缘座11，绝缘座位于支撑座与传动辊套的端面之间。传动辊的两端还分别设有屏蔽板12，各屏蔽板分别设于支撑座上方。
如图1所示，进出料架与进出料室之间设有真空锁13，进出料室与缓冲室之间也设有真空锁，镀膜室与其两端的缓冲室连通形成相连的真空室。真空锁可采用目前市面通用的真空锁。
进出料室一侧设有抽真空机组14，缓冲室或镀膜室一侧也设有抽真空机组，进出料室内设有离子处理组件。抽真空机组和离子处理组件均采用与现有镀膜装置所采用的抽真空机组和离子处理组件即可。
进出料室一侧还设有对流快速冷却方式的快速冷却装置15，如图2所示，快速冷却装置包括相连接的压缩机17和冷凝器18，压缩机的出口端还与进出料室的一侧连接，冷凝器的出口端通过冷却管19与进出料室的另一侧连接；当进出料室处于进料状态时，开启抽真空机组对进出料室进行抽真空处理；当进出料室处于出料状态时，开启快速冷却装置对工件进行快速冷却处理。
本实施例通过上述装置实现一种双向进出交替镀膜方法，如图1中的箭头所示，包括以下步骤：
(1)工件通过进出料架送入进出料室，先对进出料室进行抽真空处理，再对工件表面进行离子处理；
(2)然后将工件依次送入缓冲室和镀膜室，通过传动辊组的带动，工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜；
(3)完成镀膜后，工件反向运动，依次送入缓冲室和进出料室；同时，位于镀膜室另一端的工件由相应的进出料架开始进行输送；
(4)完成镀膜的工件进入进出料室时，在进出料室内进行快速冷却，然后送至进出料架，送出双向进出交替镀膜装置；对完成镀膜的工件进行快速冷却时，采用惰性气体对流快速冷却的方式，其冷却效率较高，可提高工件的出片速度，并且大幅度降低工件表面吸附杂志的能力，有效提高产品质量；
(5)重复步骤(1)至(4)，位于镀膜室两端的工件5交替进入镀膜室，进行镀膜处理。
实施例2
本实施例一种双向进出交替镀膜装置，如图5所示，与实施例1相比较，其不同之处在于：镀膜室4有两个，分别配合其左右两端的工件输送***(即进出料架、进出料室和缓冲室)使用，同时，两个镀膜室的外侧面还分别设有缓冲室，可实现左右两端工件在镀膜时交换位置的来回镀膜，大幅提高生产效率。
实施例3
本实施例一种双向进出交替镀膜装置，与实施例2相比较，其不同之处在于：两个镀膜室外侧的缓冲室为一个整体，可实现左右两端工件循环转换位置的来回镀膜，大幅提高生产效率。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (7)
1.双向进出交替镀膜装置，其特征在于，包括进出料架、进出料室、缓冲室和镀膜室，镀膜室两端对称设置依次连接的缓冲室、进出料室和进出料架，位于镀膜室同一端的进出料架、进出料室和缓冲室独立完成同一个工件或同一组工件的进料和出料；镀膜室内的下部设有双向传动的传动辊组，通过传动辊组带动同一个工件或同一组工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜；
所述镀膜室内的上部设有多套磁控溅射靶，磁控溅射靶的靶材为单块状的靶材或多块拼接状的双跑道式大口径旋转圆柱靶；
所述传动辊组包括多个并排设置的传动辊，各传动辊分别包括传动辊套和传动辊轴，传动辊套设于传动辊轴外周，传动辊轴两端分别设置支撑座，传动辊轴一端通过传动轮外接驱动机构；
双向进出交替镀膜装置所实现的方法包括以下步骤：
(1)工件通过进出料架送入进出料室，先对进出料室进行抽真空处理，再对工件表面进行离子处理；
(2)然后将工件依次送入缓冲室和镀膜室，通过传动辊组的带动，工件在镀膜室内来回运动，进行多层镀膜；
(3)完成镀膜后，工件反向运动，依次送入缓冲室和进出料室；同时，位于镀膜室另一端的工件由相应的进出料架开始进行输送；
(4)完成镀膜的工件进入进出料室时，在进出料室内进行快速冷却，然后送至进出料架，送出双向进出交替镀膜装置；
(5)重复步骤(1)至(4)，位于镀膜室两端的工件交替进入镀膜室，进行镀膜处理。
2.根据权利要求1所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述传动辊轴两端还分别设有绝缘座，绝缘座位于支撑座与传动辊套的端面之间。
3.根据权利要求1所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述传动辊的两端还分别设有屏蔽板，各屏蔽板分别设于支撑座上方。
4.根据权利要求1所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述进出料架与进出料室之间设有真空锁，进出料室与缓冲室之间也设有真空锁，镀膜室与其两端的缓冲室连通形成相连的真空室。
5.根据权利要求4所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述进出料室一侧设有抽真空机组，缓冲室或镀膜室一侧也设有抽真空机组，进出料室内设有离子处理组件。
6.根据权利要求5所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述进出料室一侧还设有对流快速冷却方式的快速冷却装置，快速冷却装置包括相连接的压缩机和冷凝器，压缩机的出口端还与进出料室的一侧连接，冷凝器的出口端通过冷却管与进出料室的另一侧连接；
当进出料室处于进料状态时，开启抽真空机组对进出料室进行抽真空处理；当进出料室处于出料状态时，开启快速冷却装置对工件进行快速冷却处理。
7.根据权利要求1所述的双向进出交替镀膜装置，其特征在于，所述步骤(4)中，对完成镀膜的工件进行快速冷却时，采用惰性气体对流快速冷却的方式。
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