JP3735846B2

JP3735846B2 - Method and apparatus for preheating steel sheet in continuous vacuum deposition apparatus

Info

Publication number: JP3735846B2
Application number: JP21886895A
Authority: JP
Inventors: 至康松田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1995-08-28
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JPH0967664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空蒸着装置は、真空中で金属を加熱して蒸発させ、蒸発金属を基板（鋼板）の表面に凝固させて被膜を作る成膜プロセスである。かかる成膜プロセスにおいて蒸着用金属を加熱するために電子ビームを用い薄板状の連続した走行鋼板に金属を蒸着させる連続真空蒸着装置が従来から知られている。この連続真空蒸着装置は、通常の湿式メッキでは扱えない高融点金属及び窒化物、炭化物、酸化物などのセラミックスの蒸着が可能であり、かつ付着速度が大きい等の長所を有している。
【０００３】
かかる従来の連続真空蒸着装置は、例えば図５に示すように、連続走行する鋼板１と、電子ビーム２を放射する電子銃３と、溶解した蒸着材料４を収容するルツボ５と、これらを内蔵する真空チャンバー６とを備え、電子銃３により電子ビーム２を放射し、図示しない磁界により電子ビーム２の方向をルツボ５内に曲げてルツボ５内の金属を加熱・蒸発させ、蒸発金属を鋼板１の表面に凝固させて被膜を作るようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した連続真空蒸着装置では、鋼板１の表面に密着性に優れた蒸着膜を形成するために、鋼板１を成膜前に適当な温度（例えば１００〜５００℃）に予備加熱する必要がある。従来かかる予備加熱は、図６に例示する抵抗加熱ヒータ７からの輻射熱を用いた輻射加熱、或いは図示しない誘導加熱により行われていた。なお、図中の８は断熱材である。
【０００５】
しかし、従来の輻射加熱及び誘導加熱では、▲１▼ヒータの熱容量が大きいため、ヒータ自体の昇温及び冷却に時間がかかり、かつ▲２▼鋼板の移動速度が変化した場合などに、ヒータ温度が一定になるまでに長時間を必要とし、さらに▲３▼内部を点検などする場合には、ヒータの酸化防止のために、発熱体の温度が２００℃以下に下がるまで大気解放することができず、長時間放置したり、２〜３時間余分に真空ポンプを運転させたりする必要がある、などの問題点があった。
【０００６】
また、▲４▼ヒータから鋼板への伝熱は真空中の熱輻射によるため、高速（５０〜４００ｍ／ｍｉｎ）で真空蒸着する場合には、ヒータ面積が相当に大きくなるとともに予備加熱領域が非常に大きくなり、かつ▲５▼鋼板以外へも熱輻射により伝熱されるため、放熱ロスが大きい、などの問題点があった。
また、かかる従来の加熱手段では、▲６▼鋼板表面に付着した油、ゴミ及び酸化物を加熱しただけでは除去できなかった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、短時間に起動又は停止ができ、鋼板の移動速度の変化にも短時間に対応でき、停止後の大気解放が短時間ででき、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱することができ、放熱ロスが少なく熱効率が高く、かつ鋼板表面の付着物の除去もできる、連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、真空チャンバー内で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側において、鋼板を囲み内部が真空に保持された予備加熱室を設け、その予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射して鋼板を加熱するとともに、その予備加熱室に磁場を生じさせて、鋼板で反射した電子を偏向させて鋼板に再照射し、さらに鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法が提供される。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態によれば、上記反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせて、鋼板で反射した電子を鋼板に再照射するように偏向させることが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、真空チャンバー内で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側に設けられ、鋼板を囲み内部が真空に保持された予備加熱室と、その予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射する電子銃と、その鋼板で反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせる一対の電磁コイルと、を備え、電子ビームにより鋼板を直接加熱するとともに、その反射した電子によっても鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置が提供される。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態によれば、上記電子銃は予備加熱室の上流側下方から下流側上方の向きに取付けられており、一対の電磁コイルは電子銃よりも下流側に設置されている。
【００１２】
さらに本発明の好ましい実施の形態によれば、上記電子銃は予備加熱室の下面から垂直上向きに取付けられており、上記一対の電磁コイルは電子銃の上流側および下流側の両方に設置されている。
【００１３】
上述の本発明の方法及び装置によれば、成膜室の上流側に予備加熱室と電子銃を備えて予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射するので、電子ビームにより直接鋼板を加熱することができ、これにより、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱でき、かつ電子ビームにより鋼板表面がボンバードされるので鋼板表面の付着物の除去もできる。また、電子銃は熱容量が小さく起動及び停止が瞬時にできるので、予備加熱を短時間に開始又は停止でき、鋼板の移動速度の変化にも瞬時に対応でき、停止後の大気解放が短時間でできる。
【００１４】
また、鋼板で反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせて偏向させることにより、その反射した電子を鋼板に再照射して加熱すれば、放熱ロスを低減し、熱効率を高めるとともに、鋼板表面をボンバードして鋼板表面の付着物を除去することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図４を参照して説明する。なお、各図において従来と共通する部分には同一の符号を付して使用する。
【００１６】
図１は本発明による鋼板の予備加熱装置を有する連続真空蒸着装置の全体構成図であり、図２は本発明による鋼板の予備加熱装置の詳細図であり、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその平面図である。これらの図において、連続真空蒸着装置は、真空チャンバー６内で連続的に走行する鋼板１に蒸発材料を蒸着する成膜室１１を有し、この成膜室１１内に電子銃３により電子ビーム２を放射し、図示しない磁場により電子ビーム２の方向を曲げてルツボ５内の金属を加熱及び蒸発させ、蒸発金属を鋼板１の表面に凝固させて被膜を作るようになっている。
【００１７】
本発明の鋼板の予備加熱装置１０は、成膜室１１の上流側に設けられ鋼板１を囲み内部が真空に保持された予備加熱室１２と、予備加熱室１２内で蒸着前の鋼板１に電子ビーム１３を照射する電子銃１４と、その鋼板１で反射した電子（以下、反射電子という）１５の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせる一対の電磁コイル（いわゆる電磁石）１６，１７と、を備えている。なお、電磁コイル１７は予備加熱室１２を挟んで反対側にあるので、図１および図２（Ａ）では図示していない。
【００１８】
図２に示すようにこの電磁コイル１６，１７は、鋼板１の走行方向と平行な予備加熱室１２の側面１８に対し、その軸心が垂直になるように設けられている。一方の電磁コイル１６は、その外側から見て鉄心にコイルが右巻きに巻かれ、他方の電磁コイル１７は、その外側から見て鉄心１９にコイル２０が左巻きに巻かれている。したがって、電磁コイル１６の予備加熱室１２側がＮ極、電磁コイル１７の予備加熱室１２側がＳ極となり、電磁コイル１６から電磁コイル１７に向かう磁場が発生する。なお、図中の電磁コイル１６から電磁コイル１７に向かう矢印は磁力線であり、二点鎖線は鋼板１である。ここで、電磁コイルの代わりに永久磁石を用いてもよい。
【００１９】
また、図では、電磁コイル１６，１７は予備加熱室１２の外部に設けられているが、予備加熱室１２の内部に設けるようにしてもよい。ただし、図に示すように予備加熱室１２の外部に設けた方が、電磁コイル１６，１７のメンテナンスや予備加熱室１２の洗浄などが容易になる。
【００２０】
図３は反射電子が偏向する様子を示す図である。図に示すように反射角θで反射した電子ビーム１３の反射電子１５が、電磁コイル１６，１７により紙面の表から裏に向かう向きに発生した磁場（その磁束密度をＢとする）に進入すると、反射電子１５の進行方向ｅとは反対の向きに電流Ｉが流れることになり、反射電子１５はフレミングの左手の法則により反射電子１５の進行方向ｅおよび電流Ｉの向きと垂直をなす方向に力Ｆ（＝Ｉ×Ｂ）を受ける。したがって、反射電子１５は徐々に鋼板１の方向へと偏向され、鋼板１に再照射されることになる。さらに、その再照射された反射電子１５の反射電子も同様にして鋼板１に再照射される。ここで、磁場を発生させる手段として電磁コイル１６，１７を用いることにより、電磁コイル１６，１７に流す電流の大きさを変化させるだけで、その磁束密度Ｂの大きさを自由に調節することができる。したがって、容易に最適な反射電子１５の到達範囲や衝突速度を得ることができる。また、ほとんどの反射電子１５が反射を繰り返したのち最終的に鋼板１に吸収されるため、予備加熱室１２に吸収される反射電子１５が激減し、予備加熱室１２の加熱を抑えることができる。したがって、予備加熱室１２の冷却水量を減らすなどその冷却機能を縮小することができる。
【００２１】
上述したような鋼板の予備加熱装置１０により、まず予備加熱室１２内で移動している鋼板１の下面（蒸着面）に下方向より電子銃１４から発射された電子ビーム１３を照射して鋼板１を直接加熱する。したがって、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱でき、かつ電子ビーム１３により鋼板１の表面がボンバードされるので鋼板表面の付着物の除去もできる。また、電子銃１４は熱容量が小さく起動及び停止が瞬時にできるので、予備加熱を短時間に開始又は停止でき、鋼板１の移動速度の変化にも瞬時に対応でき、停止後の大気解放が短時間でできる。
【００２２】
さらに、反射電子１５を偏向させて鋼板に再照射し、さらに鋼板を加熱する。したがって、反射電子１５を予備加熱室１２に吸収させることなく再加熱に利用しているため、放熱ロスが少なく、熱効率が良い。また、その反射電子１５により、さらに鋼板１の表面がボンバードされ、鋼板表面の付着物を除去することができる。
【００２３】
図４は本発明による鋼板の予備加熱装置の他の実施の形態を示す詳細図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその平面図である。この図において、電子銃１４は、予備加熱室１２の下面に垂直上向きに取付けられており、図１および図２に示す電磁コイル１６，１７と同様のものが電子銃１４の上流側および下流側の両方に設置されている。ただし、磁場の向きは図に示すように上流側と下流側とでは反対の向きになるように設置されている。鋼板１の下方向から垂直に電子ビーム１３を照射した場合、電子ビーム１３は負電荷であるので互いに反発してわずかに広がり、鋼板１により反射電子１５は四方八方に反射する。このような反射電子１５を全て吸収するように、電磁コイル１６，１７を前後に設置することにより、放熱ロスをさらに低減し、熱効率を高めることができる。
【００２４】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
上述した本発明の鋼板の予備加熱方法及び装置により、▲１▼短時間、短距離で鋼板を急昇温することが可能であり、▲２▼電子銃から出力されるエネルギーを鋼板の昇温に有効使用でき、▲３▼電子ビームを照射することにより、鋼板の加熱はもちろんのこと、鋼板表面がボンバードされ、鋼板表面に付着している油、ゴミ及び酸化物を除去することができ、これによって膜の密着性が向上することができ、▲４▼抵抗加熱ヒータの場合は、発熱体の温度が下がるまで大気解放することができないが、本発明の場合は、電子銃の出力をＯＦＦにするだけですぐに大気解放することができるため、操業中のロス時間がなく、ランニングコストも下がり、▲５▼電子ビームは応答性が非常に良いため、鋼板の移動速度が変化した場合や予備加熱温度を変更したい場合でもすぐに対応できる。▲６▼また、予備加熱室に吸収される反射電子を激減することができるため、予備加熱室自身の加熱を抑えることができ、その冷却水量を減らすなど冷却機能を縮小することができるとともに、ランニングコストも下げることができ、▲７▼さらに、電磁コイルを予備加熱室外部に設置することにより、そのメンテナンスや予備加熱室の洗浄を容易にすることができる。
【００２６】
したがって、本発明の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法及び装置は、短時間に起動又は停止ができ、鋼板の移動速度の変化にも短時間に対応でき、停止後の大気解放が短時間ででき、比較的小さい予備加熱領域で高速走行する鋼板を予備加熱することができ、放熱ロスが少なく熱効率が高く、かつ鋼板表面の付着物の除去もできる、などの優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による鋼板の予備加熱装置を有する連続真空蒸着装置の全体構成図である。
【図２】本発明による鋼板の予備加熱装置の詳細図であり、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその平面図である。
【図３】反射電子が偏向する様子を示す図である。
【図４】本発明による鋼板の予備加熱装置の詳細図であり、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその平面図である。
【図５】従来の連続真空蒸着装置の全体構成図である。
【図６】従来の鋼板予備加熱装置の構成図である。
【符号の説明】
１鋼板
２電子ビーム
３電子銃
４蒸着材料
５ルツボ
６真空チャンバー
７抵抗加熱ヒータ
８断熱材
１０鋼板予備加熱装置
１１成膜室
１２予備加熱室
１３電子ビーム
１４電子銃
１５反射電子
１６，１７電磁コイル
１８予備加熱室の側面
１９鉄心
２０コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for preheating steel sheets in a continuous vacuum deposition apparatus.
[0002]
[Prior art]
The vacuum deposition apparatus is a film forming process in which a metal is heated and evaporated in a vacuum, and the evaporated metal is solidified on the surface of a substrate (steel plate) to form a film. 2. Description of the Related Art Conventionally, a continuous vacuum vapor deposition apparatus that deposits metal on a thin plate-like continuous traveling steel plate using an electron beam to heat the metal for vapor deposition in such a film forming process is known. This continuous vacuum deposition apparatus has advantages such as high-melting point metals and ceramics such as nitrides, carbides and oxides that cannot be handled by ordinary wet plating, and a high deposition rate.
[0003]
For example, as shown in FIG. 5, the conventional continuous vacuum vapor deposition apparatus includes a steel plate 1 that continuously travels, an electron gun 3 that emits an electron beam 2, a crucible 5 that accommodates a melted vapor deposition material 4, and a built-in structure. A vacuum chamber 6 that radiates an electron beam 2 by an electron gun 3, bends the direction of the electron beam 2 into the crucible 5 by a magnetic field (not shown), heats and evaporates the metal in the crucible 5, The surface of 1 is solidified to form a coating.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the continuous vacuum vapor deposition apparatus described above, in order to form a vapor deposition film having excellent adhesion on the surface of the steel plate 1, it is necessary to preheat the steel plate 1 to an appropriate temperature (for example, 100 to 500 ° C.) before film formation. . Conventionally, such preheating has been performed by radiant heating using radiant heat from the resistance heater 7 illustrated in FIG. 6 or induction heating not shown. In addition, 8 in a figure is a heat insulating material.
[0005]
However, in conventional radiant heating and induction heating, (1) since the heater has a large heat capacity, it takes time to heat up and cool the heater itself, and (2) the heater temperature changes when the moving speed of the steel plate changes. When it takes a long time for the temperature to become constant and (3) the interior is to be inspected, it can be released to the atmosphere until the temperature of the heating element drops below 200 ° C to prevent oxidation of the heater. However, it has been necessary to leave it for a long time or to operate the vacuum pump for an extra 2-3 hours.
[0006]
(4) Since heat transfer from the heater to the steel plate is due to heat radiation in vacuum, when vacuum deposition is performed at a high speed (50 to 400 m / min), the heater area becomes considerably large and the preheating area is extremely large. And (5) heat is transferred by heat radiation to other than the steel plate, and there is a problem that the heat dissipation loss is large.
In addition, with such conventional heating means, (6) oil, dust and oxides adhering to the steel sheet surface could not be removed simply by heating.
[0007]
The present invention has been made to solve such problems. That is, the object of the present invention is that it can be started or stopped in a short time, can respond to changes in the moving speed of the steel plate in a short time, can be released to the atmosphere after the stop in a short time, and can operate at a high speed in a relatively small preheating region. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for preheating a steel plate in a continuous vacuum vapor deposition apparatus, which can preheat a traveling steel plate, have low heat dissipation loss, have high thermal efficiency, and can remove deposits on the surface of the steel plate.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, on the upstream side of the film forming chamber for depositing the evaporation material on the steel plate continuously running in the vacuum chamber, the preheating chamber that surrounds the steel plate and is maintained in vacuum is provided. In addition to heating the steel sheet by irradiating the steel sheet before vapor deposition with the preheating chamber, generating a magnetic field, deflecting the electrons reflected by the steel sheet, re-irradiating the steel sheet, and further heating the steel sheet, There is provided a method for preheating steel sheets in a continuous vacuum vapor deposition apparatus.
[0009]
According to a preferred embodiment of the present invention, a magnetic field is generated in a direction from the left side to the right side when viewed from the back of the traveling direction of the reflected electrons, and the electron beam reflected by the steel plate is deflected so as to re-irradiate the steel plate. It is preferable to make it.
[0010]
Further, according to the present invention, a preheating chamber provided upstream of a film forming chamber for depositing an evaporation material on a steel plate continuously running in a vacuum chamber, surrounding the steel plate, and maintaining the inside in a vacuum, and An electron gun that irradiates an electron beam onto a steel plate before vapor deposition in a preheating chamber, and a pair of electromagnetic coils that generate a magnetic field in a direction from the left side to the right side when viewed from the rear of the traveling direction of electrons reflected by the steel plate, There is provided a preheating apparatus for a steel sheet in a continuous vacuum vapor deposition apparatus, wherein the steel sheet is directly heated by an electron beam and the steel sheet is also heated by the reflected electrons.
[0011]
According to a preferred embodiment of the present invention, the electron gun is mounted from the lower upstream side to the lower upstream side of the preheating chamber, and the pair of electromagnetic coils are installed downstream of the electron gun. .
[0012]
Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the electron gun is mounted vertically upward from the lower surface of the preheating chamber, and the pair of electromagnetic coils are installed on both the upstream side and the downstream side of the electron gun. Yes.
[0013]
According to the above-described method and apparatus of the present invention, the preheating chamber and the electron gun are provided upstream of the film forming chamber, and the electron beam is irradiated to the steel plate before vapor deposition in the preheating chamber. Thus, the steel plate traveling at a high speed in a relatively small preheating region can be preheated, and the surface of the steel plate is bombarded by the electron beam, so that the deposits on the surface of the steel plate can be removed. In addition, since the electron gun has a small heat capacity and can be started and stopped instantly, preheating can be started or stopped in a short time, and changes in the moving speed of the steel sheet can be handled instantly. it can.
[0014]
In addition, by generating a magnetic field in the direction from the left side to the right side when viewed from the back of the traveling direction of the electrons reflected by the steel plate, if the reflected electrons are re-irradiated to the steel plate and heated, heat dissipation loss is reduced. In addition to reducing and increasing the thermal efficiency, the steel plate surface can be bombarded to remove deposits on the steel plate surface.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected and used for the part which is common in the past.
[0016]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a continuous vacuum deposition apparatus having a steel sheet preheating apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a detailed view of a steel sheet preheating apparatus according to the present invention, (A) is a side view thereof, B) is a plan view thereof. In these drawings, the continuous vacuum vapor deposition apparatus has a film forming chamber 11 for vapor-depositing an evaporation material on a steel plate 1 continuously running in a vacuum chamber 6. 2, the direction of the electron beam 2 is bent by a magnetic field (not shown), the metal in the crucible 5 is heated and evaporated, and the evaporated metal is solidified on the surface of the steel plate 1 to form a coating.
[0017]
The steel plate preheating device 10 of the present invention is provided on the upstream side of the film forming chamber 11 and surrounds the steel plate 1 and the inside of the preheating chamber 12 is kept in vacuum. A pair of electromagnetic coils that generate a magnetic field in the direction from the left side to the right side when viewed from the rear of the traveling direction of the electron gun 14 that irradiates the electron beam 13 and the electrons reflected by the steel plate 1 (hereinafter referred to as reflected electrons) 15. So-called electromagnets) 16 and 17. Since the electromagnetic coil 17 is on the opposite side of the preheating chamber 12, it is not shown in FIGS. 1 and 2A.
[0018]
As shown in FIG. 2, the electromagnetic coils 16 and 17 are provided so that the axis is perpendicular to the side surface 18 of the preheating chamber 12 parallel to the traveling direction of the steel plate 1. One electromagnetic coil 16 has a coil wound around the iron core when viewed from the outside, and the other electromagnetic coil 17 has a coil 20 wound around the iron core 19 when viewed from the outside. Therefore, the preheating chamber 12 side of the electromagnetic coil 16 becomes the N pole, and the preheating chamber 12 side of the electromagnetic coil 17 becomes the S pole, and a magnetic field from the electromagnetic coil 16 toward the electromagnetic coil 17 is generated. In addition, the arrow which goes to the electromagnetic coil 17 from the electromagnetic coil 16 in a figure is a magnetic force line, and a dashed-two dotted line is the steel plate 1. FIG. Here, a permanent magnet may be used instead of the electromagnetic coil.
[0019]
In the figure, the electromagnetic coils 16 and 17 are provided outside the preheating chamber 12, but may be provided inside the preheating chamber 12. However, as shown in the drawing, the maintenance of the electromagnetic coils 16 and 17 and the cleaning of the preheating chamber 12 are facilitated by providing them outside the preheating chamber 12.
[0020]
FIG. 3 is a diagram showing how reflected electrons are deflected. As shown in the figure, when the reflected electrons 15 of the electron beam 13 reflected at the reflection angle θ enter a magnetic field (the magnetic flux density is B) generated by the electromagnetic coils 16 and 17 in the direction from the front to the back of the paper. The current I flows in a direction opposite to the traveling direction e of the reflected electrons 15, and the reflected electrons 15 are in a direction perpendicular to the traveling direction e of the reflected electrons 15 and the direction of the current I according to Fleming's left-hand rule. Receives force F (= I × B). Therefore, the reflected electrons 15 are gradually deflected in the direction of the steel plate 1 and re-irradiated on the steel plate 1. Furthermore, the reflected electrons of the re-irradiated reflected electrons 15 are re-irradiated on the steel plate 1 in the same manner. Here, by using the electromagnetic coils 16 and 17 as means for generating a magnetic field, the magnitude of the magnetic flux density B can be freely adjusted by merely changing the magnitude of the current flowing through the electromagnetic coils 16 and 17. it can. Therefore, it is possible to easily obtain the optimum reachable range and collision speed of the reflected electrons 15. Moreover, since most of the reflected electrons 15 are repeatedly absorbed by the steel plate 1 after being repeatedly reflected, the number of reflected electrons 15 absorbed in the preheating chamber 12 is drastically reduced, and heating of the preheating chamber 12 can be suppressed. . Therefore, the cooling function can be reduced, for example, by reducing the amount of cooling water in the preheating chamber 12.
[0021]
The steel plate preheating device 10 as described above first irradiates the lower surface (vapor deposition surface) of the steel plate 1 moving in the preheating chamber 12 with the electron beam 13 emitted from the electron gun 14 from below. 1 is heated directly. Therefore, the steel plate that travels at a high speed in a relatively small preheating region can be preheated, and the surface of the steel plate 1 is bombarded by the electron beam 13, so that deposits on the surface of the steel plate can be removed. Further, since the electron gun 14 has a small heat capacity and can be started and stopped instantaneously, the preheating can be started or stopped in a short time, can respond to changes in the moving speed of the steel plate 1 instantly, and the release of the atmosphere after the stop is short. You can do it in time.
[0022]
Further, the reflected electrons 15 are deflected to irradiate the steel plate again, and the steel plate is further heated. Therefore, since the reflected electrons 15 are used for reheating without being absorbed by the preheating chamber 12, there is little heat loss and heat efficiency is good. Moreover, the surface of the steel plate 1 is further bombarded by the reflected electrons 15, and the deposits on the surface of the steel plate can be removed.
[0023]
FIG. 4 is a detailed view showing another embodiment of the steel sheet preheating apparatus according to the present invention, in which (A) is a sectional view thereof and (B) is a plan view thereof. In this figure, the electron gun 14 is mounted vertically upward on the lower surface of the preheating chamber 12, and the electromagnetic coils 16 and 17 shown in FIGS. 1 and 2 are upstream and downstream of the electron gun 14. Are installed in both. However, as shown in the figure, the magnetic field is installed so that the upstream side and the downstream side are in opposite directions. When the electron beam 13 is irradiated vertically from the lower side of the steel plate 1, the electron beam 13 is negatively charged and repels each other and slightly spreads. The reflected electrons 15 are reflected by the steel plate 1 in all directions. By installing the electromagnetic coils 16 and 17 at the front and rear so as to absorb all such reflected electrons 15, heat dissipation loss can be further reduced and thermal efficiency can be increased.
[0024]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0025]
【The invention's effect】
With the above-described method and apparatus for preheating a steel sheet according to the present invention, (1) it is possible to quickly raise the temperature of the steel sheet in a short time and at a short distance, and (2) the energy output from the electron gun is increased to the temperature of the steel sheet. (3) By irradiating an electron beam, the steel plate surface is bombarded by irradiating the electron beam, and oil, dust and oxides adhering to the steel plate surface can be removed. As a result, the adhesion of the film can be improved. (4) In the case of a resistance heater, the air cannot be released to the atmosphere until the temperature of the heating element is lowered, but in the case of the present invention, the output of the electron gun is turned off. It can be immediately released to the atmosphere, so there is no loss time during operation, running costs are reduced, and (5) the electron beam is very responsive, so if the moving speed of the steel plate changes Preheating Immediately available even if you want to change the time. (6) In addition, since the reflected electrons absorbed in the preheating chamber can be drastically reduced, the heating of the preheating chamber itself can be suppressed, and the cooling function can be reduced such as reducing the amount of cooling water, The running cost can also be reduced. (7) Furthermore, the maintenance and cleaning of the preheating chamber can be facilitated by installing the electromagnetic coil outside the preheating chamber.
[0026]
Therefore, the preheating method and apparatus for the steel sheet in the continuous vacuum deposition apparatus of the present invention can be started or stopped in a short time, can respond to changes in the moving speed of the steel sheet in a short time, and the release of the atmosphere after the stop is short. It is possible to preheat a steel plate that travels at a high speed in a relatively small preheating region, and has excellent effects such as low heat dissipation loss, high thermal efficiency, and removal of deposits on the steel plate surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a continuous vacuum deposition apparatus having a steel sheet preheating apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a steel sheet preheating apparatus according to the present invention, in which (A) is a side view thereof and (B) is a plan view thereof.
FIG. 3 is a diagram showing how reflected electrons are deflected.
FIG. 4 is a detailed view of a steel sheet preheating apparatus according to the present invention, in which (A) is a side view thereof and (B) is a plan view thereof.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a conventional continuous vacuum deposition apparatus.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional steel plate preheating apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 2 Electron beam 3 Electron gun 4 Evaporation material 5 Crucible 6 Vacuum chamber 7 Resistance heater 8 Heat insulating material 10 Steel plate preheating apparatus 11 Deposition chamber 12 Preheating chamber 13 Electron beam 14 Electron gun 15 Reflected electrons 16, 17 Electromagnetic coil 18 Side surface of preheating chamber 19 Iron core 20 Coil

Claims

真空チャンバー内で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側において、鋼板を囲み内部が真空に保持された予備加熱室を設け、その予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射して鋼板を加熱するとともに、その予備加熱室に磁場を生じさせて、鋼板で反射した電子を偏向させて鋼板に再照射し、さらに鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法。A preheating chamber that surrounds the steel plate and is maintained in a vacuum is provided on the upstream side of the film forming chamber for depositing the evaporation material on the steel plate that runs continuously in the vacuum chamber. Continuously heating the steel sheet by irradiating an electron beam, generating a magnetic field in the preheating chamber, deflecting electrons reflected by the steel sheet, re-irradiating the steel sheet, and further heating the steel sheet A method for preheating steel sheets in a vacuum deposition apparatus.

上記反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせて、鋼板で反射した電子を鋼板に再照射するように偏向させる請求項１記載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱方法。The continuous vacuum deposition apparatus according to claim 1, wherein a magnetic field is generated in a direction from the left side to the right side as viewed from the rear of the reflected electron traveling direction, and deflected so that the electrons reflected by the steel plate are re-irradiated on the steel plate. Preheating method for steel sheet.

真空チャンバー内で連続的に走行する鋼板に蒸発材料を蒸着する成膜室の上流側に設けられ、鋼板を囲み内部が真空に保持された予備加熱室と、その予備加熱室内で蒸着前の鋼板に電子ビームを照射する電子銃と、その鋼板で反射した電子の進行方向の後方から見て左側から右側に向かう方向に磁場を生じさせる一対の電磁コイルと、を備え、電子ビームにより鋼板を直接加熱するとともに、その反射した電子によっても鋼板を加熱する、ことを特徴とする連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置。A preheating chamber provided on the upstream side of the film forming chamber for depositing the evaporation material on the steel plate continuously running in the vacuum chamber and surrounding the steel plate, and the inside of the preheating chamber is kept in vacuum, and the steel plate before vapor deposition in the preheating chamber A pair of electromagnetic coils that generate a magnetic field in a direction from the left side to the right side when viewed from the rear of the traveling direction of the electrons reflected by the steel plate. A preheating device for a steel plate in a continuous vacuum vapor deposition apparatus, characterized in that the steel plate is also heated by the reflected electrons while heating.

上記電子銃は予備加熱室の上流側下方から下流側上方の向きに取付けられており、一対の電磁コイルは電子銃よりも下流側に設置されている請求項３記載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置。4. The steel plate in the continuous vacuum evaporation apparatus according to claim 3, wherein the electron gun is mounted from the upstream lower side to the downstream upper side of the preheating chamber, and the pair of electromagnetic coils are installed downstream of the electron gun. Preheating device.

上記電子銃は予備加熱室の下面から垂直上向きに取付けられており、上記一対の電磁コイルは電子銃の上流側および下流側の両方に設置されている請求項３記載の連続真空蒸着装置における鋼板の予備加熱装置。4. The steel plate in the continuous vacuum evaporation apparatus according to claim 3, wherein the electron gun is mounted vertically upward from the lower surface of the preheating chamber, and the pair of electromagnetic coils are installed on both the upstream side and the downstream side of the electron gun. Preheating device.