[發明專利]多工位軸瓦磁控濺射鍍膜裝置

有效

• 申請號: 200810069493.9
• 申請日: 2008-03-24
• 公開（公告）號: CN101280421A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 冀慶康;劉萍;竇運林;朱奎;吳文俊
• 申請（專利權）人: 重慶躍進機械廠有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于磁控濺射鍍膜領域，尤其涉及一種多工位生產軸瓦的磁控濺射鍍膜裝置。

背景技術

軸瓦即滑動軸承是柴油機心臟的運動部件，又是基礎件和消耗部件，若軸瓦在使用中發生故障，必定造成停車事故，更換時內燃機需要解體或部分解體，工作量極大。近年來，各種主機的發展速度很快，負荷和比壓明顯提高，這就對軸承元件例如滑動軸承提出更嚴格的要求，單層滑動軸承由于在高轉速時變薄而不再能滿足這些要求，從而滑動軸承工業更多地轉向多層滑動軸承。多層滑動軸承通常包括一鋼支承層(通常為鎳柵層)，在其上通過滾壓、電鍍或陰極噴鍍涂覆一個或多個其他的減摩層。目前，國外已開始探尋濺射瓦，其特點是用磁控濺射的方法在基材的內表面上生成鎳柵層(阻擋層)和鋁合金減摩層(跑合層)，可極大地提高軸瓦的使用壽命，濺射的基本原理是：在強電場、強磁場、高真空的濺射艙內通入少量惰性氣體(氬氣)。電子在強電場、強磁場(磁場方向與電場方向成一定角度)的條件下受磁場的洛侖茲力作用而進行螺旋加速運動并與氬原子碰撞。氬原子電離成正的氬離子(Ar⁺)和另一個電子。氬離子(Ar⁺)在電場作用下加速飛向產品基材(陰極)，使被濺材料離解成具有高速、高能的微粒飛濺出來凝聚在產品基材的表面形成濺射膜層。當前，國內僅有根據濺射原理制作的玻璃鍍膜裝置，此種裝置包括真空室和預處理室，在真空室內進行濺射，在預處理室內進行反濺清洗，生產效率低。軸瓦濺射與玻璃鍍膜在產品基材安裝，濺射靶布置等有很大的不同，而且軸瓦為小件產品，產品規格品種多，需要設計一種采用多工位，一次裝入多種規格的工件，能在真空室內完成整個工藝過程，以減少裝夾工件和抽真空的時間，從而提高生產效率的軸瓦磁控濺射裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種軸瓦磁控濺射鍍膜裝置，不僅能在軸瓦內表面連續鍍制兩層金屬及合金薄膜，而且能在一次開倉時裝入多種規格的工件，在真空室內完成整個工藝過程，從而提高生產效率。

本發明的技術方案如下：一種多工位軸瓦磁控濺射鍍膜裝置，包括真空室、磁控靶及濺射電源，所述真空室為雙層結構，固定在基座上的中心位置，所述磁控靶至少為四只，包括至少兩只直徑不同的鋁合金靶和至少兩只直徑不同的鎳靶，另有至少兩只橫截面分別呈“一”字形和“十”字形的反濺靶，所述磁控靶和反濺靶周向均勻分布在真空室上部，所述磁控靶和反濺靶的軸心分別裝有與靶電機相連的旋轉軸；在所述真空室下部中心設有轉盤，在該轉盤上與所述各靶相對處固定有雙層結構的瓦桶，其中一只瓦桶的內孔橫截面為四段相同圓弧構成的梅花形，其余各只瓦桶的內孔為直徑不同的圓筒形，所述各瓦桶的底部轉盤上設有通孔；所述轉盤下表面中心固定有升降旋轉軸，該升降旋轉軸從所述真空室底部穿出進入所述基座與升降旋轉機構相連；在所述轉盤下方反濺靶相對處設有與電極軸相連的反濺電極，該電極軸下端位于基座內與電極升降機構相連；所述真空室內壁上設有大分子泵和小分子泵的進氣口，在所述磁控靶和反濺靶的心部、瓦桶和真空室的內外壁間均裝有冷卻水，冷卻水由溫控系統控制且通過進、出水管實現循環。

所述磁控靶的第一旋轉軸為上端設有進水管且下端為敞口的空心管，第一旋轉軸外圓柱面上固定有磁體，該磁體外空套有固定在真空室上的內管，所述內管下端封口且外圓柱面上緊固有圓柱靶，所述內管上端設有出水管，在所述第一旋轉軸和內管內裝有冷卻水。

所述反濺靶的第二旋轉軸為下端封口且裝有冷卻水的空心管，該第二旋轉軸上設有進、出水管，旋轉軸外表面固定有不銹鋼片狀靶。

所述升降旋轉機構包括固定在真空室底部的轉盤升降支承，該支承上豎直固定有主導軌及主導軌間的主絲桿，所述主絲桿下端通過第一聯軸節與轉盤升降電機相連的第一變速器連接，所述主絲桿上套有與升降旋轉軸支承固定的螺母座，該螺母座上設有兩滑槽與所述主導軌相配合；所述升降旋轉軸下端通過軸承安裝在升降旋轉軸支承內，該支承下端通過連接套與第二變速器連接，所述第二變速器的輸出軸通過第二聯軸節與升降旋轉軸底端連接，所述第二變速器的輸入軸與轉盤旋轉電機相連，所述升降旋轉軸上裝有上、下接近開關擋板。

所述電極升降機構包括固定在真空室底部的電極升降支承，該支承上豎直固定有電極導軌和電極絲桿，所述電極絲桿下端通過第三聯軸節與連接有電極升降電機的第三變速器相連，所述電極絲桿上套有固定在活動導軌中部的螺母，該活動導軌通過螺栓與電極軸支承連接且與所述電極導軌相配合，所述電極軸支承固套在電極軸的下端。

在所述梅花形瓦桶的四個相同圓弧柱連接處設有可更換的擋板。