专利名称：双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柔性基材表面镀制光学材料的设备，特别是一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设 备。
背景技术：
近年来，随着市场经济的不断发展，真空镀膜技术和薄膜产业的发展已逐渐走向成熟，社会对功能性薄膜的需求日益增长，并得到广泛应用，像硫化锌薄膜这种重要的光电应用材料的研发和生产更为迫切。硫化锌一直是光电系统中常选的重要材料之一，因其优良的机械特性和良好的光学特性，在许多光电系统中都有应用。真空镀制硫化锌薄膜技术是一项新兴的研究课题，其不仅涉及到物理学、化学、结晶学、表面科学和固体物理学等基础学科，而且和真空、冶金及化工等技术密切相关。目前，国内真空镀制硫化锌薄膜采用单蒸发坩埚交错布置的传统真空蒸发硫化锌镀膜设备。如图1所示蒸发正电极1与蒸发负电极3采用紫铜材料制成水冷结构，导电良好，冷却充分；用于盛装镀膜膜料的蒸发舟2采用薄片高温钼材料制成长方槽形蒸发坩埚； 蒸发底板4是空心水冷结构，作为安装蒸发装置的载体；蒸发围槽5采用不锈钢加工成空心水冷结构，作为蒸发热量的屏蔽装置，并保护蒸发腔体不受污染；参见图2 镀膜辊7为蒸镀工作辊，大直径、夹层多头螺旋式冷却；收卷辊8为交流变频电机驱动，卷取镀膜基材；放卷辊9采用进口气动摩擦盘制动器，可根据张力需要进行放卷张力调节，适时放卷。长方槽形的蒸发坩埚2两端装夹固定在蒸发正电极1和蒸发负电极3上，块状硫化锌盛装在蒸发坩埚2长方槽内，当达到设定真空条件时，接通蒸发电源，加热蒸发舟即蒸发坩埚2，使块状硫化锌迅速蒸发并沉积在包裹镀膜辊7表面的镀膜基材6上。现有的真空蒸发硫化锌镀膜设备，虽然保证了在镀膜过程中硫化锌的充分蒸发， 双排交错布置提高了蒸发量，并且覆盖了整个镀膜幅宽，理论上看起来效果不错。但是，实际上这种单蒸发舟双排交错布置的蒸发结构严重制约了生产效率的提高，蒸发坩埚长方槽内盛装块状硫化锌的量是有限的，它满足不了大规模化生产的需求，只能限于特定镀膜长度条件下使用，而且膜层厚度有限，镀膜速度很难提高。最难克服的是因为蒸发舟的交错布置，重叠蒸发干扰较多，使得蒸发舟重叠部分的蒸发量远远大于未重叠部分，无法调节和控制，产生了镀膜不均勻、膜层结合不牢固、光学性能不稳定等致命的质量缺陷。这样，也大大制约了镀膜速度的提高，严重影响产品的生产效率和经济效益。这种技术上的薄弱和不足， 使得真空卷绕镀膜设备在硫化锌镀膜这一特定领域的推广应用受阻，尤其是对硫化锌介质薄膜在光学防伪这一新兴产业的发展影响最为严重。这引起了真空镀膜行业同仁的关注和重视。改进和创新真空卷绕镀膜的蒸发技术，提高真空蒸发硫化锌卷绕镀膜设备的应用质量是目前包装镀膜行业的迫切需要，也是包括我公司在内的真空设备制造厂家为打破国际技术垄断、提高国产设备真正意义上竞争力的责任。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种镀膜均勻、膜层结合牢固、光学性能稳定的双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备。本实用新型解决上述术问题采取的技术方案如下一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备，包括蒸发正电极、蒸发负电极、蒸发底板、蒸发围槽与两排蒸发舟，其特征在于每个蒸发舟是折回式条带状蒸发舟， 折回式条带状蒸发舟的前、后端设有向上翻折，每排蒸发舟无间隔排列成长通槽结构，折回式条带状蒸发舟条带两端与蒸发正电极、蒸发负电极分别连接，蒸发负电极位于两排蒸发舟之间，前排蒸发舟的前面与后排蒸发舟的后面分别排列安装蒸发正电极。在卷绕传动系统辊系的放卷辊与镀膜辊之间，安装有冷却镀膜副辊，冷却镀膜副辊和镀膜辊之间设有间距，包覆在冷却镀膜副辊和镀膜辊的镀膜基材与蒸发舟相平行；使镀膜基材在经过蒸发舟时平展悬浮而过，增大镀膜基材接受沉积面积；蒸发舟上方装有蒸发气体均勻分配罩，用于均勻量化蒸发膜材，并使膜料蒸发具有一定的方向性。与现有技术相比，本实用新型的蒸发底板与蒸发围槽等结构不变，折回式条带状蒸发舟实现提高加热功率的目的，加速硫化锌镀膜膜料的蒸发速度，保证膜层结合牢固；折回式条带状蒸发舟前、后端设有的向上翻折，使蒸发舟成槽状，将放置盛装在蒸发舟上面的硫化锌镀膜膜料限定，每排蒸发舟无间隔排列成长通槽结构，在整个镀膜幅宽方向形成一个全幅宽长度的加热带长通槽，保证镀膜均勻。本实用新型蒸发舟布局结构设计，镀膜速度成倍提高、硫化锌沉积均勻、膜层附着力增强、光学检测性能优良，满足了镀膜速度和镀膜厚度的要求，也保证了镀膜质量高标准要求。本实用新型解决了聚酯塑料薄膜和珠光膜镀硫化锌介质膜时出现光透射性不一致、镀膜均勻性差的难题，进一步提高镀膜质量和镀膜速度、降低能耗成本。目前，本实用新型已投入生产应用，运行状况良好，各项性能指标稳定，产成品质量上乘，特别是成功应用在二代身份证防伪膜层镀制上，替代了进口设备，为国家节约了外汇，保障了技术的绝密性，获得了很高的经济效益和市场效应，得到了包装镀膜行业的认可和真空镀膜界的高度评价，已成为目前我国自行研制的镀膜质量最好、效率最高的真空蒸发硫化锌等介质薄膜的专用设备。本实用新型的特点是1.蒸发舟设计成折回式条带状折槽形式，双连排无间隔布局，在整个镀膜幅宽面上连续盛装、蒸发硫化锌，增加了硫化锌蒸发膜材装载量，保证了连续长时间镀膜的需要，
提高生产量；2.蒸发舟双连排无间隔连续排列布局，硫化锌蒸发量增大，镀膜速度成倍提高；3.蒸发舟双连排无间隔连续排列布局，在整个镀膜幅宽长度范围内装料加热均衡，硫化锌受热蒸发均勻，保证了整个幅宽面镀膜的均勻性、一致性，彻底克服了因为蒸发的重叠而产生的膜层不均勻、光学特性不一致等致命的质量缺陷；4.增加一个冷却镀膜副辊并拉开一定距离，使薄膜基材在经过蒸发坩埚时平展而过，由原来传统的圆弧面受镀变成整个平面受镀，蒸发沉积面积增大，镀膜速度增加很快， 生产效率明显提高；5.两个冷却镀膜辊拉开一定距离，悬浮平展镀膜，使薄膜基材在经过蒸发坩埚时受镀蒸发距在整个镀膜区域上均勻一致，避免了二次蒸发镀膜，防止膜层重叠或漂浮附着， 确保膜层的均勻性和附着力牢固，不象传统技术的圆弧面受镀区域蒸发距有差异。这样的镀膜，膜层均勻，厚度一致，不会产生光学折射和透射上的差异；6.在蒸发舟上方设计了蒸发气体均勻分配罩，使硫化锌蒸发具有一定的方向性， 且能均勻分配硫化锌蒸发量，进一步保证了整个幅宽面镀膜的均勻性、一致性，避免了硫化锌膜材的浪费，节约了成本。
图1是单蒸发舟交错布置的传统真空蒸发硫化锌俯视结构示意图，图2是单蒸发舟交错布置的传统真空蒸发硫化锌左视示意图，图3是本实用新型的俯视结构示意图，图4是本实用新型的左视结构示意图，图5是本实用新型蒸发舟的立体结构示意图，图6是蒸发气体均勻分配罩的主视图，图7是图6的俯视图。图中1 一蒸发正电极，2—蒸发舟，201—向上翻折，202—条带两端，3—蒸发负电极，4一蒸发底板，5—蒸发围槽，6—镀膜基材，7—镀膜辊，8—收卷辊，9一放卷辊，10—7令却镀膜副辊，11一气体均勻分配罩，1101—通孔，12—前排蒸发舟，13—后排蒸发舟。
具体实施方式
如图3与图4所示一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备，包括蒸发正电极1、蒸发负电极3、蒸发底板4、蒸发围槽5与两排蒸发舟2，也包括镀膜辊7、收卷辊 8与放卷辊9组成的卷绕传动系统辊系；参见图5 每个蒸发舟2是折回式条带状蒸发舟，折回式条带状蒸发舟的前、后端设有向上翻折201 ；每排蒸发舟无间隔排列成长通槽结构，折回式条带状蒸发舟条带两端202与蒸发正电极1、蒸发负电极3分别连接，蒸发负电极3位于两排蒸发舟之间，前排蒸发舟12的前面与后排蒸发舟13的后面分别排列安装蒸发正电极1。在整个镀膜幅宽方向，无间隔布局装载两排新型蒸发舟，全部盛装块状硫化锌，密集蒸发，大大提高了膜材装载量，又增大了蒸发沉积面积，镀膜速度成倍提高、硫化锌沉积均勻、膜层附着力增强、光学检测性能优良，满足了镀膜速度和镀膜厚度的要求，也保证了镀膜质量高标准要求。为了增大镀膜基材接受沉积面积，作为本实用新型的完善，参见图4 在放卷辊9 与镀膜辊7之间，安装有冷却镀膜副辊10，冷却镀膜副辊10和镀膜辊7之间设有间距，包覆在冷却镀膜副辊10和镀膜辊7的镀膜基材6与蒸发舟2相平行；使镀膜基材6在经过蒸发舟2时平展悬浮而过.作为本实用新型的进一步完善，如图4所示蒸发舟2上方装有蒸发气体均勻分配罩11，参见图6与图7，气体均勻分配罩11设有密集排列的通孔1101。进一步保证硫化锌蒸发的均勻性、一致性，避免了二次蒸发和无序、无方向性的放射性蒸发造成的膜层重叠，从根本上解决蒸发硫化锌镀膜过程中出现镀膜不均勻，光折射、光透射不一致、色差明显的问题。
通过对本实用新型与现有技术镀膜试验比较，两者从镀膜质量与效果来看有明显差异。本实用新型镀出的硫化锌介质薄膜均勻、光亮，无视觉观感上的颜色差异，光学性能稳定，膜层附着牢靠。而现有技术即单蒸发舟交错布置的传统真空蒸发硫化锌镀膜，镀出的硫化锌介质膜均勻性差，视觉观察呈现明显颜色差异，光学性能检测差别更大，尤其在珠光膜基材上镀制硫化锌时，这种区别表现更为突出。
权利要求1.一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备，包括蒸发正电极、蒸发负电极、蒸发底板、蒸发围槽与两排蒸发舟，其特征在于每个蒸发舟(2)是折回式条带状蒸发舟，所述折回式条带状蒸发舟的前、后端设有向上翻折(201)，每排蒸发舟无间隔排列成长通槽结构，所述折回式条带状蒸发舟条带两端(202)与所述蒸发正电极(1)、所述蒸发负电极(3)分别连接，所述蒸发负电极(3)位于所述两排蒸发舟之间，前排蒸发舟(12)的前面与后排蒸发舟(13)的后面分别排列安装所述蒸发正电极(1 )。
2.如权利要求1所述的一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备，其特征在于放卷辊(9与镀膜辊(7)之间，安装有冷却镀膜副辊(10)，所述冷却镀膜副辊(10)和所述镀膜辊(7)之间设有间距，包覆在所述冷却镀膜副辊(10)和所述镀膜辊(7)的镀膜基材(6)与所述蒸发舟(2)相平行。
3.如权利要求1或2所述的一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备，其特征在于所述蒸发舟(2)上方装有蒸发气体均勻分配罩(11)，所述气体均勻分配罩(11) 设有密集排列的通孔(1101)。
专利摘要本实用新型涉及一种双排全幅宽无间隔布局快速蒸发硫化锌镀膜设备。包括蒸发正电极、蒸发负电极、蒸发底板、蒸发围槽与两排蒸发舟，每个蒸发舟是折回式条带状蒸发舟，折回式条带状蒸发舟的前、后端设有向上翻折，每排蒸发舟无间隔排列成长通槽结构，折回式条带状蒸发舟条带两端与蒸发正电极、蒸发负电极分别连接，蒸发负电极位于两排蒸发舟之间，前排蒸发舟的前面与后排蒸发舟的后面分别排列安装蒸发正电极。放卷辊与镀膜辊之间，安装有冷却镀膜副辊。蒸发舟上方装有蒸发气体均匀分配罩。在整个镀膜幅宽面上连续盛装、蒸发硫化锌，蒸发量增大，镀膜速度成倍提高；整个幅宽面镀膜层均匀，厚度一致，不会产生光学折射和透射上的差异。
文档编号C23C14/06GK202131365SQ20112023216
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者李世珍, 罗军文 申请人:兰州真空设备有限责任公司