TWI399451B - 傳動機構之表面鍍膜方法 - Google Patents

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Description

傳動機構之表面鍍膜方法
本發明係關於一種傳動機構之製作技術，特別是指一種在一傳動機構表面鍍膜而製成一鍍膜傳動機構之技術。
在一般的動力裝置中，在進行動力傳輸時，都免不了會使用到傳動機構。由於傳動機構必須傳輸動力，在傳輸動力的過程中，在傳動機構的動力傳輸接觸面上，會產生各種程度的磨耗。譬如：在輪、傳動軸、軸承、齒條、螺桿與(或)齒輪間的接觸面上，就會產生上述各種程度的磨耗。一旦當這些傳動機構的動力傳輸接觸面磨耗到特定的程度，輕者會造成動力傳輸的不穩定，重者甚至會使整個傳動機構無法發揮既有的功能。
在習知技術中，為了延長傳動機構之使用壽命，通常會在傳動機構的表面鍍上由非晶質類鑽石(Dimond－Like Carbon,DLC)材料所組成之非晶質DLC膜，藉以形成一鍍膜傳動機構。非晶質DLC材料之結構係由碳及氫緊密堆積而成，含有部份以sp2混成軌域(hybirdized orbital)與較多以sp3混成軌域之價電子。在整體性質上，非晶質DLC材料與天然鑽石十分相近，同樣具有硬度高、耐熱性佳與防腐蝕之優點。因此，若在傳動機構之表面上鍍上非晶質DLC膜後所形成之鍍膜動機構就能具備較佳之硬度、耐磨度及耐熱度。
然而，由於一般的傳動機構多半係由經過表面熱處理之金屬材料(特別是鋼材)所組成，其表面硬度甚高，再加上非晶質DLC材料亦具備相當高的硬度；因此，會存在著彼此附著力不佳之問題。此外，當非晶質DLC膜之厚度增加時，內應力也會隨之增加，當內應力過大時，非晶質DLC膜將會破裂並由傳動機構之表面剝落。有鑑於以上原因，在習知技術中，在對傳動機構表面進行非晶質DLC膜之鍍膜作業時，為了防止非晶質DLC膜自傳動機構之表面剝落，通常非晶質DLC膜的厚度都相當薄，造成非晶質DLC膜對提高耐磨度及耐熱度的功效上大打折扣。
在以上前提下，一種新的鍍膜技術便孕育而生，以下將列舉一傳動機構之製作方法來對此鍍膜技術加以說明。請參閱第一圖，其係顯示一種習知傳動組件之立體外觀示意圖。如圖所示，一傳動組件1包含一鍍膜軸承11與一鍍膜傳動軸12，且鍍膜軸承11與鍍膜傳動軸12皆可視為一種鍍膜傳動機構。
鍍膜軸承11包含一固定外軸111、一可轉動內軸112與複數個位於固定外軸111與可轉動內軸112之間的滾子113。固定外軸111之延伸板件上開設二連結孔1111與1112，以便將該固定外軸111予以固定。可轉動內軸112係套接於鍍膜傳動軸12或與鍍膜傳動軸12一體成型。一帶狀動力傳輸件2(可為皮帶或鍊條)係局部環繞於鍍膜傳動軸12，藉以帶動鍍膜傳動軸12旋轉而傳輸動力至鍍膜傳動軸12。
在傳輸動力的過程中，在鍍膜傳動軸12與帶狀動力傳輸件2之間，可轉動內軸112與滾子113之間，以及滾子113與固定外軸111之間都會產生不同程度的磨耗。隨著傳動組件1運作時間的增加，上述相關 元件之間的磨耗也會隨之增加。隨著磨耗程度的增加，輕者，會造成鍍膜傳動軸12無法穩定地傳輸動力定；重者，甚至會使整個傳動組件1無法發揮既有的功能。
為了使上述之鍍膜傳動機構(即鍍膜軸承11與鍍膜傳動軸12)能夠具備較高之耐磨性，並使非晶質DLC膜與傳動機構之間具備較佳之附著性，藉以製作品質較佳之鍍膜軸承11與鍍膜傳動軸12，上述之習知技術提供了一種鍍膜技術，以下僅列舉上述鍍膜技術在製作鍍膜傳動軸方面的應用來加以說明。
請參閱第二圖，其係顯示第一圖中鍍膜傳動軸沿A－A方向之斷面圖。如圖所示，鍍膜傳動軸12係由一傳動軸121、一附著膜122與一非晶質DLC膜123所組成，並利用一電漿輔助化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；PECVD)鍍膜設備在一工作環境下所製作而成。
在製作附著膜122時，必須先傳動軸121設置於上述之工作環境中，並對工作環境抽氣，使工作環境之壓力大約維持在0.1~0.5torr。同時，必需先對工作環境加熱，使工作環境之溫度維持在200℃(含)以上。接著，必須施加一功率為100瓦(Watt；W)之外加電場，並導入氬氣，使氬氣被解離成電漿狀之氬離子。然後，必須分別導入甲烷(Methane；CH4 )和矽烷(Silane；SiH4 )。其中，導入氬氣的流率約為80毫升/分鐘(ml/min)；導入甲烷的流率係自0ml/min逐漸提升至大約60 ml/min，導入矽烷的流率係自3ml/min逐漸降至0 ml/min。在此環境下維持約36分鐘，會有矽(Si)、碳化矽(SiC)、含氬化合物與極少量之碳氫化合物沉積在傳動軸121的表面而形成附 著膜122。
在製作非晶質DLC膜123時，通常可採用兩種方法，第一種方法係使非晶質DLC膜123含有純度較高之非晶質DLC，第二種方法係使非晶質DLC膜123之矽含量較前者多。
在利用第一種方法製作非晶質DLC膜123時，亦需先對工作環境加熱，使工作環境之溫度大於200℃，然後導入氬氣與甲烷。此時，工作環境之壓力大約維持在0.3 torr，外加電場之功率為100W，導入氬氣的流率約為80ml/min，導入甲烷的流率約為60ml/min。在此環境下維持60分鐘，會形成非晶質DLC含量較高之非晶質DLC膜123。
在利用第二種方法製作非晶質DLC膜123時，亦需先對工作環境加熱，使工作環境之溫度維持在200℃(含)以上，然後導入氬氣、甲烷與矽烷。此時，工作環境之壓力大約維持在0.3 torr，外加電場之功率為100W，導入氬氣的流率約為80ml/min，導入甲烷的流率約為60ml/min，導入矽烷(Silane；SiH4 )的流率約為2 ml/min。在此環境下維持60分鐘，會形成矽含量較前者(利用第一種方法所製作者)高之非晶質DLC膜123。
然而，舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者皆能輕易理解，在以上所揭露之習知技術中，不論採用何種方式製作非晶質DLC膜123，都普遍存在以下兩個相當嚴重的問題。
其一，由於在製作附著膜122與非晶質DLC膜123時，皆必須將工作環境之溫度提升至200℃(含)以上，在此溫度下，由金屬材料(特別是鋼材)製成 之傳動軸121會產生回火效應，使傳動軸121之表面硬度下降。當附著膜122與非晶質DLC膜123依序附著而製成鍍膜傳動軸12後，會使鍍膜傳動軸12之整體硬度下降，因而造成鍍膜傳動軸12的抗磨耗能力下降。
其二，由於在製作附著膜122與非晶質DLC膜123時，仍需導入氬氣；因此，在附著膜122與非晶質DLC膜123中都會含有一些含氬化合物。在非晶質DLC中，主要是利用共價鍵的方式鍵結，但是，含氬化合物並非利用共價鍵的方式鍵結。顯而易見地，由於含氬化合物的存在，會破壞非晶質DLC膜123共價鍵的鍵結能力，使非晶質DLC膜123的表面硬度下降，同樣會造成鍍膜傳動軸12的抗磨耗能力下降。
基於以上前提，發明人認為實有必要研發出一種新的鍍膜技術來有效改善上述兩項問題。
綜觀以上所述，在習知技術中，普遍存在回火效應以及含氬化合物破壞非晶質DLC膜鍵結能力等問題，導致鍍膜傳動機構的抗磨耗能力下降。因此，本發明之主要目的在於提供一種傳動機構之鍍膜技術，在該鍍膜技術中，一方面要使被鍍膜的傳動機構本身仍保有較高之表面硬度，另一方面要在傳動機構依序鍍上附著膜與非晶質DLC膜而形成鍍膜傳動機構後，使非晶質DLC膜的表面不會殘留上述之含氬化合物。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一傳動機構之表面鍍膜方法。該鍍膜方法包括以下步驟：提供一傳動機構；清潔該傳動機構之表面；將該傳動機構設置於一工作環境，在該工作環境中係導入一氫氣與一四甲基矽烷(Tetra－methylsilane；TMS；Si(CH3 )4 )氣體，施加一外加電力而在工作環境中產生一偏壓電場，藉以在該傳動機構之表面形成一附著膜；在附著膜之表面形成一混合膜；以及在混合膜之表面形成一非晶質DLC膜，藉以製成一鍍膜傳動機構。在混合膜中，越遠離傳動機構處，非晶質DLC材料之含量越高。
在本發明中，係將工作環境之溫度維持在100℃以下，且在製作附著膜、混合膜與非晶質DLC膜時，係將外加電力之功率調高至800~1500W；因此，不再需要導入氬氣來輔助維持電漿狀態。
相較於習知之鍍膜技術，在本發明所提供傳動機構之表面鍍膜方法中，因為工作環境之溫度維持在100℃以下；因此，可有效避免上述回火效應的產生，進而使傳動機構本身仍保有較高之表面硬度。此外，由於在製作附著膜、混合膜與非晶質DLC膜時，不再需要導入氬氣；因此，不論在附著膜、混合膜或非晶質DLC膜中，並不會殘留上述之含氬化合物。
綜整以上所述，在利用本發明所揭露之技術製作上述之鍍膜傳動機構，並不會存在上述之回火效應以 及含氬化合物破壞非晶質DLC鍵結能力等問題。顯而易見地，本發明確實可以有效確保鍍膜傳動機構具備較高之表面硬度，進而提升鍍膜傳動軸的抗磨耗能力與使用壽命。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
由於發明作所提供之表面鍍膜方法，可廣泛對各種傳動機構(如：軸承、傳動軸、鏈條、正齒輪、斜齒輪、傘型齒輪、凸輪、齒條與傳動螺桿等等)進行鍍膜作業而製成各種鍍膜傳動機構，其組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉一個較佳實施例來加以具體說明。
請參閱第三圖，其係顯示本發明較佳實施例可應用在一傳動組件之示意圖。如圖所示，一傳動組件3包含一鍍膜軸承31與一鍍膜傳動軸32，且鍍膜軸承31與鍍膜傳動軸32皆可視為一種鍍膜傳動機構。
鍍膜軸承31包含一固定外軸311、一可轉動內軸312與複數個位於固定外軸311與可轉動內軸312之間的滾子313。固定外軸311之延伸板件上開設二連結孔3111與3112，以便將該固定外軸311予以固定。可轉動內軸312係套接於鍍膜傳動軸32或與鍍膜傳動軸32一體成型。鍍膜傳動軸32具有一傳動導槽G，一帶狀動力傳輸件4(可為皮帶或鍊條)係局部環繞於鍍膜傳動軸32之傳動導槽G，藉以帶動鍍膜傳動軸32旋轉而傳輸動力至鍍膜傳動軸32。其中，鍍膜傳動軸32之其中一端亦可利用馬達或其他動力 裝置加以驅動；鍍膜傳動軸32之另一端亦可結合風扇或其他需要被驅動之元件。
在傳輸動力的過程中，在鍍膜傳動軸32與帶狀動力傳輸件4之間，可轉動內軸312與滾子313之間，以及滾子313與固定外軸311之間都會產生不同程度的磨耗。隨著傳動組件3運作時間的增加，上述相關元件之間的磨耗也會隨之增加。隨著磨耗程度的增加，輕者，會造成鍍膜傳動軸32無法穩定地傳輸動力定；重者，甚至會使整個傳動組件3無法發揮既有的功能。
為了效驗證本發明所揭櫫之上述功效，以下將列舉本發明所提供之鍍膜技術在製作傳動軸方面的應用來加以說明。請參閱第四圖，其係顯示第三圖中鍍膜傳動軸沿B－B方向之斷面圖。如圖所示，鍍膜傳動軸32係由一傳動軸321、一附著膜322、一混合膜323與一非晶質DLC膜324所組成。
請參閱第五圖，其係顯示一電漿輔助化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；PECVD)鍍膜設備係用以對傳動軸進行表面鍍膜之示意圖。如圖所示，一PECVD鍍膜設備100係用以對上述之傳動軸321進行表面鍍膜，藉以將傳動軸321製成上述之鍍膜傳動軸32(標示於第四圖)。PECVD鍍膜設備100包含一鍍膜室5、一真空泵6與一電力控制裝置7，其中，鍍膜室5具有四個通氣口51、52、53與54；真空泵6係連通鍍膜室5；電力控制裝置7包含一可調式電源供應器71與一導電架72，可調式電源供應器71係位於鍍膜室5外，導電架72係自可調式電源供應器71延伸至鍍膜室5內。
接著，請參閱第六圖至第十二圖，其係說明在本發明較佳實施中，對傳動軸進行表面鍍膜之一系列製程示意圖。首先，請參閱第六圖，其係顯示將傳動軸固定於導電架，並以一外加電力而在工作環境中產生一偏壓電場。如圖所示，在對傳動軸321進行表面鍍膜之前，必須先將傳動軸321架設於導電架72上，使傳動軸321電性連接於可調式電源供應器71。
接著，利用真空泵6對鍍膜室5抽氣，使鍍膜室5內形成一趨近真空之環境，以調整與控制工作環境內之壓力。同時，利用可調式電源供應器71施加一外加電力，使導電架72形成一高電位點，鍍膜室5內之工作環境形成一低電位點，據以產生一偏壓電場E。
請繼續參閱第七圖，其係顯示將氣體導入至工作環境中，並使所導入氣體在偏壓電場的作用下，被解離為一電漿狀物質。如圖所示，在本實施例中，對傳動軸321進行表面鍍膜時，要打開通氣口51與52以分別導入一氫氣H與一氬氣A等氣體，並且關閉通氣口53與54。所導入之氫氣H與氬氣A在鍍膜室5內之工作環境中，受到工作環境內偏壓電場E的作用，會被解離為二電漿狀物質，即電漿狀之氫離子H’與氬離子A’。在偏壓電場E的作用下，電漿狀之氫離子H’與氬離子A’會轟擊傳動軸321之表面，藉以清洗傳動軸321。
在此步驟中，共分為一第一清洗階段與一第二清洗階段。第一清洗階段共歷時10~25分鐘，且在第一清洗階段時，係將工作環境之壓力控制在4~15微巴(μ bar)，偏壓電場之偏壓值控制在300~700伏特(Voltage；V)，外加電力之功率控制在600~1400瓦 (Watt；W)。同時，在第一清洗階段時，導入氫氣H之流量為50~200標準立方公分/分鐘(standard cc/min；sccm)，導入氬氣A之流量亦為50~200 sccm。
第二清洗階段共歷時10~30分鐘，且在第二清洗階段時，係將工作環境之壓力控制在2~15 μ bar，偏壓電場之偏壓值控制在500~700V，外加電力之功率控制在1200~1400W。同時，在第二清洗階段時，導入氫氣H之流量為50~400sccm，導入氬氣A之流量為200~400 sccm。
請繼續參閱第八圖與第九圖，第八圖係顯示在傳動軸表面形成附著膜之製程；第九圖係顯示第八圖中圈X所示區域之剖面圖。如圖所示，在傳動傳321之表面形成一附著膜322(標示於第九圖)時，必須關閉通氣口51與54，並打開通氣口52與53以將氫氣H與一四甲基矽烷(Tetra－methylsilane；TMS；Si(CH3 )4 )氣體S導入鍍膜室5內之工作環境中，利用偏壓電場E予以解離，藉以在傳動軸321表面上沉積形成附著膜322，並使附著膜322與傳動軸321之間具備良好接合效果。
在形成附著膜322之階段，共歷時1~10分鐘，其中，氫氣H之流率可控制在50~100sccm之間；TMS氣體S之流率可控制在50~250sccm，而使附著膜322具有矽(Si)、碳化矽(SiC)與極少量之碳氫化合物，附著膜322含矽比例甚高於非晶質類鑽(diamond like carbon；DLC)材料，俾緊密附著於傳動軸321。此時，可調式電源供應器71所提供之外加電力的功率控制在800~1500W，偏壓電場E的偏壓值控制在400~700V，而工作環境中之壓力則控制在2~4ubar之間。
請參閱第十圖與第十一圖，第十圖係顯示在附著膜之表面形成混合膜之製程；第十一圖係顯示第十圖中圈Y所示區域之剖面圖。如圖所示，在附著膜之表面形成一混合膜323(標示於第七圖)時，必須關閉通氣口51，並打開通氣口52、53與54，將氫氣H、TMS氣體S與一烴類(hydrocarbon)氣體導入鍍膜室5內之工作環境中，利用偏壓電場E予以解離，藉以在附著膜322之表面沉積以形成混合膜323。其中，烴類(hydrocarbon)氣體可為一乙炔氣體C。
在形成混合膜323的階段，共歷時1~10分鐘，其中，氫氣H之流率可控制在50~800sccm之間；TMS氣體S之流率可控制在50~250sccm，乙炔氣體C之流率可控制在50~800sccm。此時，可調式電源供應器71所提供之外加電力的功率控制在800~1500W，偏壓電場E的偏壓值控制在400~700V，而工作環境中之壓力則控制在2~4ubar之間。在此環境下，所形成之混合膜323之成分至少包括有碳化矽、非晶質DLC材料與少量的矽。由於混合膜323亦具有附著膜322之成分(如矽與碳化矽等)，且在形成混合膜323之初始狀態時，混合膜323之材質與附著膜322之材質相近，因此混合膜323可緊密接合於附著膜322上。
同時，在形成混合膜323的過程中，藉由乙炔氣體C、TMS氣體S與氫氣H之流率消長，可使因沉積而形成之混合膜323具備以下特徵：在越接近傳動軸321處，混合膜323中的組成成分越接近於附著膜322；在越遠離傳動軸321處，混合膜323中的非晶質DLC材料的含量越高。
請參閱第十二圖，其係顯示在混合膜之表面形成非晶質類鑽石膜之製程。同時，請一併參閱第四圖。 如圖所示，在混合膜323之表面形成非晶質DLC膜324(標示於第四圖)時，必須立即關閉通氣口51，緩緩關閉通氣口53，並打開通氣口52與54，將氫氣H與乙炔氣體C導入鍍膜室5內之工作環境中，利用偏壓電場E予以解離，藉以在混合膜323之表面沉積以形成非晶質類鑽石膜324。至此，已完成鍍膜傳動軸32之製作。
形成非晶質類鑽石膜324的階段，共歷時1~10分鐘，其中，氫氣H之流率可控制在50~800sccm之間；TMS氣體S之流率係逐漸降至0sccm，乙炔氣體C之流率可控制在50~800sccm。此時，可調式電源供應器71所提供之外加電力的功率係控制在800~1500W，偏壓電場E的偏壓值控制在400~700V，而工作環境中之壓力則控制在10~20ubar之間。
由於混合膜323之最外圍之成分已十分接近純非晶質DLC材料，因此，非晶質DLC膜324可緊密地接合於混合膜323之表面。同時，由於混合膜323可緊密接合於附著膜322之表面，以及附著膜322可緊密附著於傳動軸321之表面，因此，使鍍膜傳動軸32具有一緊密接合之非晶質DLC膜324。
在閱讀以上所揭露之技術後，相信舉凡在所屬技術領域中具有通常知識者都能夠輕易理解，相較於習知鍍有非晶質DLC材料之傳動機構，在本發明中，鍍膜傳動機構(如鍍膜傳動軸32)具有結合性較強而不易脫落之非晶質DLC膜。
此外，相較於習知之鍍膜技術，在本發明的鍍膜技術中，只需在上述之第一清洗階段與第二清洗階段稍微加熱而小幅升溫至80℃左右即可，在此溫度下， 傳動軸321幾乎完全不會發生上述之回火現象。
由以上敘述可以發現，在製作附著膜322、混合膜323與非晶質DLC膜324的過程中，通氣口51始終保持在關閉狀態。其主因係在製作附著膜322、混合膜323與非晶質DLC膜324的過程中，可調式電源供應器71所提供之外加電力的功率始終控制在800~1500W之高功率狀態；完全不再需要導入氬氣來輔助維持電漿狀態，當然也不存在先前技術中所述之含氬化合物破壞非晶質DLC膜鍵結能力的問題。
由以上敘述可知，在本發明所提供之鍍膜技術中，由於製程與相關控制參數的改變，致使先前技術中因為回火效應與含氬化合物破壞非晶質DLC鍵結能力不再存在；因此，本發明所提供之鍍膜方法，除了可以增加非晶質DLC膜之附著性之外，更能有效提升鍍膜傳動機構之表面硬度。在非晶質DLC膜之附著性較佳，以及鍍膜傳動機構之表面硬度較高的雙重有利的影響下，本發明所提供之傳動機構之表面鍍膜方法確實可以有效提升鍍膜傳動機構之耐磨性，進而提升鍍膜傳動機構之使用壽命。
最後，必需再次強調的是，雖然在本發明較佳實施例，只針對鍍膜傳動軸的製作技術加以詳述。在實務運用層面上，本發明所提供之傳動機構之表面鍍膜方法更可用在其他傳動機構之鍍膜作業。換以言之，本發明所述之傳動機構，係泛指軸承、傳動軸、鏈條、正齒輪、斜齒輪、傘型齒輪、凸輪、齒條與傳動螺桿等元件中之至少一者或其任意組合。
藉由上述之本發明實施例可知，本發明確具產業上之利用價值。惟以上之實施例說明，僅為本發明之 較佳實施例說明，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者當可依據本發明之上述實施例說明而作其它種種之改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的種種改良及變化，當仍屬於本發明之發明精神及界定之專利範圍內。
100‧‧‧PECVD鍍膜設備
1‧‧‧傳動組件
11‧‧‧鍍膜軸承
111‧‧‧固定外軸
1111、1112‧‧‧連結孔
112‧‧‧可轉動內軸
113‧‧‧滾子
12‧‧‧鍍膜傳動軸
121‧‧‧傳動軸
122‧‧‧附著膜
123‧‧‧非晶質DLC膜
2‧‧‧帶狀動力傳輸件
3‧‧‧傳動組件
31‧‧‧鍍膜軸承
311‧‧‧固定外軸
3111、3112‧‧‧連結孔
312‧‧‧可轉動內軸
313‧‧‧滾子
32‧‧‧鍍膜傳動軸
321‧‧‧傳動軸
322‧‧‧附著膜
323‧‧‧混合膜
324‧‧‧非晶質DLC膜
G‧‧‧傳動導槽
5‧‧‧鍍膜室
51、52、53、54‧‧‧通氣口
6‧‧‧真空泵
7‧‧‧電力控制裝置
71‧‧‧可調式電源供應器
72‧‧‧導電架
E‧‧‧偏壓電場
H‧‧‧氫氣
H’‧‧‧氫離子
A‧‧‧氬氣
A’‧‧‧氬離子
S‧‧‧四甲基矽烷(TMS)氣體
C‧‧‧乙炔氣體
第一圖係顯示一種習知傳動組件之立體外觀示意圖；第二圖係顯示第一圖中鍍膜傳動軸沿A－A方向之斷面圖；第三圖係顯示本發明較佳實施例可應用在一傳動組件；第四圖係顯示第三圖中鍍膜傳動軸沿B－B方向之斷面圖；第六圖係顯示將傳動軸固定於導電架，並以一外加電力而在工作環境中產生一偏壓電場；第七圖係顯示將氣體導入至工作環境中，並使所導入氣體在偏壓電場的作用下，被解離為一電漿狀物質；第八圖係顯示在傳動軸表面形成附著膜之製程；第九圖係顯示第八圖中圈X所示區域之剖面圖；第十圖係顯示在附著膜之表面形成混合膜之製程；第十一圖係顯示第十圖中圈Y所示區域之剖面圖；以及 第十二圖係顯示在混合膜之表面形成非晶質類鑽石膜之製程。
32‧‧‧鍍膜傳動軸
321‧‧‧傳動軸
322‧‧‧附著膜
323‧‧‧混合膜
324‧‧‧非晶質DLC膜

Claims (15)

  1. 一種傳動機構之表面鍍膜方法，包括以下步驟：(a)提供一傳動機構；(b)清潔該傳動機構之表面；(c)將該傳動機構設置於一工作環境中，導入一氫氣與一四甲基矽烷(Tetra-methylsilane；TMS；Si(CH3 )4 )氣體至該工作環境中，施加一外加電力而在該工作環境中產生一偏壓電場，將該偏壓電場之一偏壓值控制在400~700伏特(V)，並將該外加電力之功率控制在800~1500瓦(W)，藉以在該傳動機構之表面形成一附著膜；(d)導入該氫氣、該TMS氣體與一烴類(hydrocarbon)氣體至該工作環境中，將該偏壓值控制在400~700 V，並將該外加電力之功率控制在800~1500 W，藉以在該附著膜之表面形成一混合膜，使該混合膜含有一非晶質類鑽石材料與該附著膜所含之成分，且在該混合膜中，越遠離該傳動機構處，該非晶質類鑽石材料之含量越高；以及(e)導入該氫氣、該TMS氣體與該烴類氣體至該工作環境中，將該偏壓值控制在400~700 V，並將該外加電力之功率控制在800~1500 W，藉以在該混合膜之表面形成一非晶質類鑽石膜，進而製成一鍍膜傳動機構；其中，在該步驟(c)至該步驟(e)中，該工作環境之溫度係小 於100℃。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，該步驟(b)更包含以下步驟：(b1)將該傳動機構設置於該工作環境中；(b2)提供該外加電力而在該工作環境中產生該偏壓電場；(b3)將至少一氣體導入該工作環境；以及(b4)利用該偏壓電場將該氣體解離為一電漿狀物質，以清潔該傳動機構之表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在該步驟(b)中，包含一歷時10~25分鐘之第一清洗階段，且在該第一清洗階段係將該工作環境之壓力控制在4~15μbar，該偏壓電場之該偏壓值控制在300~700V，該外加電力之功率控制在600~1400W。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在該第一清洗階段，上述之至少一氣體係包含一氬氣與上述之氫氣，該氬氣之流量為50~200標準立方公分/分鐘(standard cc/min；sccm)，該氫氣之流量為50~200sccm，且該氣體被解離後所形成之電漿狀物質係電漿狀之氬離子與氫離子。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在該步驟(b)中，包含一歷時10~30分鐘之第二清洗階段，且在該第二清洗階段係將該工作環境之壓力控制在2~15μbar，該偏壓電場之該偏壓值控制在500~700V，該外加電力之功率控制在1200~1400W。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在該第二清洗階段，上述之至少一氣體係包含一氬氣與上述之氫氣，該氬氣之流量為200~400sccm，該氫氣之流量為50~400sccm，且該氣體被解離後所形成之電漿狀物質係電漿狀之氬離子與氫離子。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，該外加電力係由一可調式電源供應器所提供。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(c)時，係歷時1~10分鐘，該氫氣之流率係控制在50~100sccm，且該TMS氣體之流率係控制在50~250sccm。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(c)時，係將該工作環境之壓力控制在2~4 微巴(μbar)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(d)時，係歷時1~10分鐘，該氫氣之流率係控制在50~800sccm，該TMS係控制在50~250sccm，該烴類氣體係一乙炔(acetylene)氣體，且該乙炔氣體之流量係控制在50~800sccm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(d)時，係將該工作環境之壓力控制在4~15μbar。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(e)時，係歷時1~10分鐘，該氫氣之流率係控制在50~800sccm，該TMS氣體之流率係逐漸降至0sccm，該烴類氣體係一乙炔(acetylene)氣體，且該乙炔氣體之流量係控制在50~800sccm。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，在進行該步驟(e)時，係將該工作環境之壓力控制在10~20μbar。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，該附著膜係含有碳化矽(carborundum；SiC)，且該混合膜含有該非晶質類鑽石材料與碳化矽。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之傳動機構之表面鍍膜方法，其中，該傳動機構係一軸承、一傳動軸、一鏈條、一齒輪、一齒條、一凸輪與一傳動螺桿中之至少一者。
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