专利名称：一种离子镀枪靶材底座盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及表面防护涂层制备领域，具体地说是一种用于离子镀枪装置的靶材底座盘。
背景技术：
表面防护涂层技术是提高工模具及机械部件质量和使用寿命的重要途径，作为材料表面防护技术之一的PVD技术，以其广泛的功能性、良好的环保性以及巨大的增效性等优势，可以提高工模具及机械零件表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性及抗疲劳强度等力学性能，极大的提高产品附加值，以保证现代机械部件及工模具在高速、高温、高压、重载以及强腐蚀介质工况下可靠而持续地运行。PVD主要分为真空蒸镀、磁控溅射和离子镀三个类型。在实际应用中，高质量的防护涂层必须具有致密的组织结构、无穿透性针孔、高硬度、与基体结合牢固等特点。真空蒸镀和磁控溅射由于粒子能量和离化率低，导致膜层疏松多孔、力学性能差、难以获得良好的涂层与基体之间的结合力，严重限制了该类技术在防护涂层制备领域的应用。而离子镀涂层技术由于结构简单、离化率高、入射粒子能量高，可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层，应用在工具、模具上面，可以使寿命成倍提高，较好地实现了低成本、高收益的效果；此外，离子镀涂层技术具有低温、高能两个特点，几乎可以在任何基材上成膜，应用范围十分广阔。电弧离子镀所用的弧源结构是冷阴极弧源，电弧的行为被阴极表面许多快速游动，高度明亮的阴极斑点所控制，阴极斑点的运动对电弧等离子体的物理特性以及随后的镀膜特性有很大的影响。而离子镀弧源是电弧等离子体放电的源头，是离子镀技术的核心部件。为了更好的提高沉积薄膜的质量和有效的利用靶材，提高放电稳定性，必须对弧斑的运动进行合理的控制。而弧斑的有效控制必须有合理的机械结构与磁场结构配合，就目前工业常用的小尺寸弧源结构，常用的靶材结构有圆盘形、圆柱形、圆锥形、圆台形；常用的磁场结构有轴向发散磁场、轴向聚焦磁场、旋转磁场等；而不同的靶材与磁场位形配合的弧源结构都不一样，而且设计复杂，适应性差，功能单一，如果需要变换靶材与磁场方式，就得全套更换整个弧源，造成了极大地浪费。对于工业镀膜生产，产品的稳定性、大面积均匀性、高效性都是必须考虑的。而由于弧源是点状源，弧源前段等离子体的分布都是不均匀的，传统的弧源机械结构复杂，靶材在真空室的位置固定，一般不会超过炉壁，对于一些特殊生产需求难以满足；部分弧源结构体积过大，窗口直径太小，等离子体交叉区域不明显，很难实现工业化均匀镀膜生产，产品合格率和均匀性大大降低，这也是磁过滤不能产业化生产的原因之一，磁过滤装置体积庞大，很难在一个炉体实现密集的分布，因此等离子体传输窗口窄，窗口之间难以交叉，容易形成等离子体密度低的空缺区，对镀膜生产不利。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种离子镀枪靶材底座盘，用以改善传统电弧离子镀弧源结构复杂、密封性差、难以实现特殊镀膜需求的缺点。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:—种离子镀枪靶材底座盘，包括:离子镀枪底盘紧固板、靶材底柱绝缘套、离子镀枪底盘、离子镀枪底盘绝缘盘、密封圈、绝缘套盘，具体结构如下:靶材底柱绝缘套的外侧设置离子镀枪底盘绝缘盘、离子镀枪底盘、离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘的一侧设置离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘紧固板通过靶材底柱绝缘套上的绝缘套盘与离子镀枪底盘隔开，绝缘套盘下部与离子镀枪底盘紧固板接触，绝缘套盘上部与离子镀枪底盘接触，通过密封圈形成密封，离子镀枪底盘的另一侧设置离子镀枪底盘绝缘盘。所述的离子镀枪靶材底座盘，靶材底柱绝缘套设置于离子镀枪装置的靶材底柱外侧。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘紧固板为一带中心圆孔的不锈钢盘，其中心孔直径与靶材底柱绝缘套外径一致，离子镀枪底盘紧固板围套在靶材底柱绝缘套上，离子镀枪底盘紧固板上部与绝缘套盘下面紧密接触。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘紧固板靠近边缘设置有离子镀枪底盘紧固板安装孔，离子镀枪底盘紧固板安装孔与离子镀枪底盘下部螺纹孔相对应，通过该离子镀枪底盘紧固板安装孔，绝缘套盘紧固在离子镀枪底盘与离子镀枪底盘紧固板之间。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘紧固板上部与绝缘套盘接触面上设有离子镀枪底盘紧固板密封槽，通过离子镀枪底盘紧固板密封槽内密封圈与绝缘套盘之间紧密接触形成密封。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘为一带中心圆孔的具有一定厚度的不锈钢盘，底盘外尺寸与真空室上的炉体法兰尺寸一致，中心孔直径与靶材底柱绝缘套外径一致，离子镀枪底盘围套在靶材底柱绝缘套上，离子镀枪底盘下部与靶材底柱绝缘套的绝缘套盘上面紧密接触。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘靠近边缘设置有离子镀枪底盘安装孔，离子镀枪底盘安装孔与真空室上的炉体法兰安装孔相对应，通过该离子镀枪底盘安装孔，离子镀枪装置安装在真空室上。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘上开有离子镀枪底盘上密封槽，离子镀枪底盘上密封槽中安装密封圈，离子镀枪底盘通过所述密封圈与真空室密封；离子镀枪底盘下部靠近中心孔设有离子镀枪底盘下密封槽，离子镀枪底盘下密封槽外径小于靶材底柱绝缘套的绝缘套盘外径，通过槽内密封圈与靶材底柱绝缘盘之间紧密接触形成密封。所述的离子镀枪靶材底座盘，离子镀枪底盘靠近密封槽附近设置有螺纹孔，螺纹孔内边缘大于绝缘套盘外径，通过该螺纹孔与离子镀枪底盘紧固板进行连接，绝缘套盘紧固在尚子镀枪底盘与尚子镀枪底盘紧固板之间。本实用新型的优点及有益效果是:1.本实用新型结构简易紧凑有效，操作简便、密封性好，便于整机设计及满足工业生产对真空室内等离子体分布的各种需求。2.本实用新型的可以实现多种特殊镀膜需求、如内壁镀膜，多元复合镀膜等；同时，配合围绕靶材法兰外的各种磁场设置，如旋转磁场、轴向磁场等，实现多种复合磁控镀膜方式。3.本实用新型中各个部件可以独立制作安装，装卸容易，可单独更换，调节范围大，成本低，易于推广。
图1为本实用新型的结构示意图。图2 (a) - (C)是本实用新型离子镀枪装置的离子镀枪底盘紧固板结构示意图；其中，Ca)图是主视图；(b)图是(a)图中的B-B首I]视图；(C)图是(a)图中的A-A首I]视图。图3 (a)- (C)是本实用新型离子镀枪装置的离子镀枪底盘结构示意图；其中，(a)图是主视图；(b)图是(a)图中的D-D首I]视图；(C)图是(a)图中的C-C首I]视图。图中，I离子镀枪底盘紧固板；2靶材底柱绝缘套；3离子镀枪底盘；4离子镀枪底盘绝缘盘；5密封圈；6绝缘套盘；7离子镀枪底盘紧固板安装孔；8离子镀枪底盘紧固板密封槽；9离子镀枪底盘下密封槽；10离子镀枪底盘上密封槽；11离子镀枪底盘安装孔；12螺纹孔。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1-3所示，本实用新型离子镀枪靶材底座盘，主要包括:离子镀枪底盘紧固板
1、靶材底柱绝缘套2、离子镀枪底盘3、离子镀枪底盘绝缘盘4、密封圈5、绝缘套盘6、离子镀枪底盘紧固板安装孔7、尚子镀枪底盘紧固板密封槽8、尚子镀枪底盘下密封槽9、尚子镀枪底盘上密封槽10、离子镀枪底盘安装孔11等，具体结构如下:如图1所示，靶材底柱绝缘套2的外侧设置离子镀枪底盘绝缘盘4、离子镀枪底盘
3、尚子镀枪底盘紧固板I，尚子镀枪底盘3的一侧设置尚子镀枪底盘紧固板I,尚子镀枪底盘紧固板I通过靶材底柱绝缘套2上的绝缘套盘6与离子镀枪底盘3隔开，绝缘套盘6下部与离子镀枪底盘紧固板I接触，绝缘套盘6上部与离子镀枪底盘3接触，通过密封圈5形成密封，离子镀枪底盘3的另一侧设置离子镀枪底盘绝缘盘4。本实用新型靶材底柱绝缘套2设置于离子镀枪装置的靶材底柱外侧，用于靶材底柱的绝缘。如图2 (a)- (C)所示，离子镀枪底盘紧固板I为一带中心圆孔的具有一定厚度的不锈钢盘，离子镀枪底盘紧固板I外尺寸比绝缘套盘6外尺寸略大，中心孔直径与靶材底柱绝缘套外径一致，离子镀枪底盘紧固板I围套在靶材底柱绝缘套上，离子镀枪底盘紧固板I上部与绝缘套盘6下面紧密接触；离子镀枪底盘紧固板I靠近边缘设置有6-8个离子镀枪底盘紧固板安装孔7，离子镀枪底盘紧固板安装孔7与离子镀枪底盘3下部螺纹孔相对应，通过该离子镀枪底盘紧固板安装孔7将绝缘套盘6紧固在离子镀枪底盘3与离子镀枪底盘紧固板I之间；离子镀枪底盘紧固板I上部与绝缘套盘6接触面上设有离子镀枪底盘紧固板密封槽8，通过离子镀枪底盘紧固板密封槽8内密封圈与绝缘套盘6之间紧密接触形成有效的密封。如图3 (a)- (c)所示，离子镀枪底盘3为一带中心圆孔的具有一定厚度的不锈钢盘，底盘外尺寸与炉体法兰尺寸一致，中心孔直径与靶材底柱绝缘套2外径一致，离子镀枪底盘3围套在靶材底柱绝缘套2上，离子镀枪底盘3下部与靶材底柱绝缘套2的绝缘套盘6上面紧密接触；离子镀枪底盘3靠近边缘设置有6-8个离子镀枪底盘安装孔11，离子镀枪底盘安装孔11与真空室上的炉体法兰安装孔相对应，通过该离子镀枪底盘安装孔11将离子镀枪装置安装在真空室上，尚子镀枪底盘3上开有尚子镀枪底盘上密封槽10,尚子镀枪底盘上密封槽10中安装密封圈，离子镀枪底盘3通过所述密封圈与真空室密封；离子镀枪底盘3下部靠近中心孔设有离子镀枪底盘下密封槽9，离子镀枪底盘下密封槽9外径小于靶材底柱绝缘套2的绝缘套盘6外径，通过槽内密封圈与靶材底柱绝缘盘4之间紧密接触形成有效的密封；离子镀枪底盘3靠近密封槽附近设置有6-8个螺纹孔12，螺纹孔12内边缘大于绝缘套盘6外径，通过该螺纹孔12与离子镀枪底盘紧固板I进行连接，将绝缘套盘6紧固在尚子镀枪底盘3与尚子镀枪底盘紧固板I之间。本实用新型中，靶材底柱绝缘套2为一定厚度的高分子管套，靶材底柱绝缘套2内径与靶材底柱外径一致，通过靶材底柱外壁的靶材底柱环形密封槽进行绝缘密封，管套围套在靶材底柱周围，管套上部与靶材底柱平齐；靶材底柱绝缘套外设有一绝缘套盘6，绝缘套盘6上部与离子镀枪底盘3接触，通过离子镀枪底盘下密封槽9形成有效的密封。离子镀枪工作时，电磁线圈围套在靶材底座后端的靶材底柱绝缘套2周围，与离子镀枪底盘3之间通过一绝缘环(离子镀枪底盘绝缘盘4)接触，电磁线圈通直流电，通过电压磁场的强度。电磁线圈产生轴向磁力线形成的磁场为轴对称发散磁场，与圆盘形靶材形成指向靶材边缘的锐角，在此磁场作用下，弧斑做不断收缩和扩展的菊花状运动，较强的磁场可以将弧斑推向靶材的边缘。本实用新型结构简易紧凑有效，可自由设置冷却水套的长度，自由调节靶材在真空室内的位置，操作简便、靶材更换容易、位置可调性好、便于整机设计及满足工业生产对真空室内等离子体分布的各种需求。
权利要求1.一种离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，包括:离子镀枪底盘紧固板、靶材底柱绝缘套、离子镀枪底盘、离子镀枪底盘绝缘盘、密封圈、绝缘套盘，具体结构如下: 靶材底柱绝缘套的外侧设置离子镀枪底盘绝缘盘、离子镀枪底盘、离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘的一侧设置离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘紧固板通过靶材底柱绝缘套上的绝缘套盘与离子镀枪底盘隔开，绝缘套盘下部与离子镀枪底盘紧固板接触，绝缘套盘上部与离子镀枪底盘接触，通过密封圈形成密封，离子镀枪底盘的另一侧设置离子镀枪底盘绝缘盘。
2.按照权利要求1所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，靶材底柱绝缘套设置于离子镀枪装置的靶材底柱外侧。
3.按照权利要求1所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘紧固板为一带中心圆孔的不锈钢盘，其中心孔直径与靶材底柱绝缘套外径一致，离子镀枪底盘紧固板围套在靶材底柱绝缘套上，离子镀枪底盘紧固板上部与绝缘套盘下面紧密接触。
4.按照权利要求3所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘紧固板靠近边缘设置有离子镀枪底盘紧固板安装孔，离子镀枪底盘紧固板安装孔与离子镀枪底盘下部螺纹孔相对应，通过该离子镀枪底盘紧固板安装孔，绝缘套盘紧固在离子镀枪底盘与离子镀枪底盘紧固板之间。
5.按照权利要求3所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘紧固板上部与绝缘套盘接触面上设有离子镀枪底盘紧固板密封槽，通过离子镀枪底盘紧固板密封槽内密封圈与绝缘套盘之间紧密接触形成密封。
6.按照权利要求1所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘为一带中心圆孔的具有一定厚度的不锈钢盘，底盘外尺寸与真空室上的炉体法兰尺寸一致，中心孔直径与靶材底柱绝缘套外径一致，离子镀枪底盘围套在靶材底柱绝缘套上，离子镀枪底盘下部与靶材底柱绝缘套的绝缘套盘上面紧密接触。
7.按照权利要求6所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘靠近边缘设置有离子镀枪底盘安装孔，离子镀枪底盘安装孔与真空室上的炉体法兰安装孔相对应，通过该离子镀枪底盘安装孔，离子镀枪装置安装在真空室上。
8.按照权利要求6所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘上开有离子镀枪底盘上密封槽，离子镀枪底盘上密封槽中安装密封圈，离子镀枪底盘通过所述密封圈与真空室密封；离子镀枪底盘下部靠近中心孔设有离子镀枪底盘下密封槽，离子镀枪底盘下密封槽外径小于靶材底柱绝缘套的绝缘套盘外径，通过槽内密封圈与靶材底柱绝缘盘之间紧密接触形成密封。
9.按照权利要求6所述的离子镀枪靶材底座盘，其特征在于，离子镀枪底盘靠近密封槽附近设置有螺纹孔，螺纹孔内边缘大于绝缘套盘外径，通过该螺纹孔与离子镀枪底盘紧固板进行连接，绝缘套盘紧固在离子镀枪底盘与离子镀枪底盘紧固板之间。
专利摘要本实用新型涉及表面防护涂层制备领域，具体地说是一种用于离子镀枪装置的靶材底座盘。靶材底柱绝缘套的外侧设置离子镀枪底盘绝缘盘、离子镀枪底盘、离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘的一侧设置离子镀枪底盘紧固板，离子镀枪底盘紧固板通过靶材底柱绝缘套上的绝缘套盘与离子镀枪底盘隔开，绝缘套盘下部与离子镀枪底盘紧固板接触，绝缘套盘上部与离子镀枪底盘接触，通过密封圈形成密封，离子镀枪底盘的另一侧设置离子镀枪底盘绝缘盘。本实用新型结构简易紧凑有效，操作简便、密封性好，便于整机设计及满足工业生产对真空室内等离子体分布的各种需求，用以改善传统电弧离子镀弧源结构复杂、密封性差、难以实现特殊镀膜需求的缺点。
文档编号C23C14/32GK203065564SQ20132009095
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者郎文昌 申请人:温州职业技术学院