[發明專利]電弧離子鍍膜裝置及鍍膜方法

有效

• 申請號: 202110873377.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113564540B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 馮森;蹤雪梅;李莎;郭飛
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/54
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張文超

1.一種電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，包括：

真空室(1)，其腔體內為真空環境；

電弧產生部件，設在所述真空室(1)內，包括陰極靶(2)、陽極(4)和引弧器(3)，所述陰極靶(2)呈柱狀且用于釋放等離子體(8)，所述引弧器(3)設在所述陰極靶(2)和所述陽極(4)之間，用于產生帶電粒子以引導所述陰極靶(2)的側面與所述陽極(4)之間產生電弧對工件(9)鍍膜；

支撐架(5)，設在所述真空室(1)內，所述支撐架(5)設在所述陽極(4)遠離陰極靶(2)的一側，用于放置所述工件(9)；和

供電部件(6)，包括弧電源(61)和第一蓄能器(62)，所述弧電源(61)具有第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端用于輸出脈沖電壓且與所述引弧器(3)連接，所述第二輸出端用于輸出可調直流電壓且用于對所述第一蓄能器(62)充電，所述第一蓄能器(62)的負極和正極分別與所述陰極靶(2)和所述陽極(4)連接。

2.根據權利要求1所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述陰極靶(2)具有第一中心線(21)，且繞所述第一中心線(21)可轉動地設置。

3.根據權利要求1所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述陰極靶(2)具有第一中心線(21)，所述電弧產生部件還包括安裝桿(3’)，所述引弧器(3)設在所述安裝桿(3’)上，用于對所述陰極靶(2)沿第一中心線(21)需要刻蝕的長度段進行引弧。

4.根據權利要求3所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述引弧器(3)可移動地設在所述安裝桿(3’)上，以對所述陰極靶(2)沿第一中心線(21)的不同區域進行引弧。

5.根據權利要求4所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述引弧器(3)的移動速度V通過如下公式確定：

V＝D×f；

式中，D為單個引弧器(3)對陰極靶(2)表面刻蝕的有效區域(22)的直徑，f為所述第一輸出端輸出脈沖電壓的頻率。

6.根據權利要求3所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述引弧器(3)設有多個，多個所述引弧器(3)間隔設在所述安裝桿(3’)上，以對所述陰極靶(2)沿第一中心線(21)的不同區域進行引弧。

7.根據權利要求6所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述引弧器(3)設置的數量n通過如下公式確定：

n＝H/(D L^1/2),其中n＝1,2,3…

式中，H為根據實際需求設定的沿第一中心線(21)為工件(9)鍍膜的有效長度，D為單個引弧器(3)對陰極靶(2)表面刻蝕的有效區域(22)直徑，L為陰極靶(2)到工件(9)表面的距離。

8.根據權利要求4～6任一項所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述安裝桿(3’)與所述第一中心線(21)平行設置。

9.根據權利要求1所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述陰極靶(2)具有第一中心線(21)，在垂直于所述第一中心線(21)的平面內，所述引弧器(3)成角度設置，且被構造為朝向所述陰極靶(2)在垂直于所述陰極靶(2)與陽極(4)連線的側面發出帶電粒子。

10.根據權利要求1所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，還包括偏壓施加部件(7)，用于產生偏壓電流，以促使等離子體(8)加速向所述工件(9)表面運動。

11.根據權利要求10所述電弧離子鍍膜裝置，其特征在于，所述偏壓施加部件(7)包括：

第二蓄能器(72)，所述第二蓄能器(72)的負極和正極分別與所述支撐架(5)和接地的所述真空室(1)連接；和

偏壓電源(71)，具有第三輸出端，用于輸出可調直流電壓且用于對所述第二蓄能器(72)充電。