一种双面沉积磁控真空卷绕镀膜设备的制作方法

本实用新型涉及磁控镀膜技术领域，具体是指一种双面沉积磁控真空卷绕镀膜设备。

背景技术：

磁控溅射真空镀膜是利用真空条件下加上直流电压，两极间的放电现象(称之为直流辉光放电)产生电子，电子在电场的作用下加速迁移与中性原子碰撞而产生正离子，正离子在电场的作用下，加速碰撞设置于阴极的靶材形成溅射，溅射出的靶材原子凝结于镀件(可连续卷绕的带材)表面而形成薄膜的一种方法。

真空镀膜技术一般分为两大类，即物理气相沉积(pvd)技术和化学气相沉积(cvd)技术。

物理气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。物理气相沉积技术具有膜/基结合力好、薄膜均匀致密、薄膜厚度可控性好、应用的靶材广泛、溅射范围宽、可沉积厚膜、可制取成分稳定的合金膜和重复性好等优点。特别适用现在刚新起的新材料领域。同时，物理气相沉积技术由于其工艺处理温度可控制在500℃以下，因此可作为最终的处理工艺用于高速钢和硬质合金类的薄膜刀具上。由于采用物理气相沉积工艺可大幅度提高刀具的切削性能，人们在竞相开发高性能、高可靠性设备的同时，也对其应用领域的扩展，尤其是在高速钢、硬质合金和陶瓷类刀具中的应用进行了更加深入的研究。

化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体，借助气相作用或基体表面上的化学反应，在基体上制出金属或化合物薄膜的方法，主要包括常压化学气相沉积、低压化学气相沉积和兼有cvd和pvd两者特点的等离子化学气相沉积等。

常规磁控高真空卷绕镀膜机只能对带材进行单面镀膜处理，要实现双面镀膜，必须得一面镀膜后停止溅射镀膜工序，对真空室放气后翻面重新装夹后再进行第二面镀膜处理，造成已经镀膜处理的一面与空气接触带来污染，而且效率比较低，镀膜周期加长，成本增加且成品率不高。

技术实现要素：

基于以上技术问题，本实用新型提供了一种双面沉积磁控真空卷绕镀膜设备，解决了现有磁控真空卷绕镀膜机仅可实现单面镀膜处理，双面镀膜时需要进行两次装夹操作，导致现有磁控真空卷绕镀膜机镀膜周期长、效率低的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种双面沉积磁控真空卷绕镀膜设备，包括呈真空状态的真空室，真空室内设有用于放卷带材的放卷辊、用于收卷带材的收卷辊和两个间隔分布的主辊，收卷辊和放卷辊之间的带材经换向辊换向后反向缠绕在两主辊上；真空室设有用于对带材进行离子清洗的清洗离子源和多个用于对带材磁控溅射镀膜的磁控靶，磁控靶和清洗离子源围绕主辊分布设置，且清洗离子源位于主辊的带材进膜端。

在本实用新型中，在镀膜作业中，带材经放卷辊、主辊到收卷辊，由于收卷辊和放卷辊之间的带材经换向辊换向后反向缠绕在两主辊上，可使得带材其中一面紧贴一个主辊，另一面紧贴另一个主辊。这样在利用磁控靶进行磁控溅射镀膜时，一个主辊外围的磁控靶对带材一面进行镀膜，另一个主辊外围的磁控靶对带材另一面进行镀膜，带材在一次收卷过程中便可完成两面镀膜作业，从而减少了镀膜周期，增加了镀膜效率。此外，清洗离子源在镀膜前分别先对带材表面进行离子清洗，从而增强带材与镀材之间的结合力，提高了镀膜质量和成品率。

作为一种优选的方式，主辊为夹层结构，主辊夹层内填充有用于对带材进行冷却的冷却载体。

作为一种优选的方式，主辊的带材进膜端和出膜端两端位置均设有展平辊。

作为一种优选的方式，真空室内设有过渡辊，过渡辊用于对两主辊之间的带材张紧并过渡传输。

作为一种优选的方式，收卷辊和放卷辊上均设有摆架。

作为一种优选的方式，磁控靶为圆柱旋转磁控阴极靶或矩形平面磁控阴极靶。

作为一种优选的方式，真空室侧壁上设有若干观察窗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用真空室的两个主辊和换向辊配合，从而使收卷辊和放卷辊之间的带材经换向辊换向后反向缠绕在两主辊上，利用带材在主辊上缠绕面的不同从而一次性完成对带材的双面镀膜。解决了现有磁控真空卷绕镀膜机仅可实现单面镀膜处理，双面镀膜时需要进行两次装夹操作，导致现有磁控真空卷绕镀膜机镀膜周期长、效率低的问题。

(2)本实用新型通过清洗离子源在镀膜前分别先对带材表面进行离子清洗，从而增强带材与镀材之间的结合力。

(3)本实用新型通过展平辊在带材运行过程中对带材进行展平，确保带材在主辊上不会起皱，避免由于带材起皱产生白丝的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，1真空室，2摆架，3收卷辊，4放卷辊，5清洗离子源，6磁控靶，7主辊，8展平辊，9过渡辊，10带材，11换向辊。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1：

参见图1，一种双面沉积磁控真空卷绕镀膜设备，包括呈真空状态的真空室1，真空室1内设有用于放卷带材10的放卷辊4、用于收卷带材10的收卷辊3和两个间隔分布的主辊7，收卷辊3和放卷辊4之间的带材10经换向辊11换向后反向缠绕在两主辊7上；真空室1设有用于对带材10进行离子清洗的清洗离子源5和多个用于对带材10磁控溅射镀膜的磁控靶6，磁控靶6和清洗离子源5围绕主辊7分布设置，且清洗离子源5位于主辊7的带材10进膜端。

在本实施例中，在镀膜作业中，带材10经放卷辊4、主辊7到收卷辊3，由于收卷辊3和放卷辊4之间的带材10经换向辊11换向后反向缠绕在两主辊7上，可使得带材10其中一面紧贴一个主辊7，另一面紧贴另一个主辊7。这样在利用磁控靶6进行磁控溅射镀膜时，一个主辊7外围的磁控靶6对带材10一面进行镀膜，另一个主辊7外围的磁控靶6对带材10另一面进行镀膜，带材10在一次收卷过程中便可完成两面镀膜作业，从而减少了镀膜周期，增加了镀膜效率。此外，清洗离子源5在镀膜前分别先对带材10表面进行离子清洗，从而增强带材10与镀材之间的结合力，提高了镀膜质量和成品率。

进一步的，主辊7为夹层结构，主辊7夹层内填充有用于对带材10进行冷却的冷却载体。利用夹层里通有的冷却载体对带材10进行冷却，从而保证镀膜时带材10不被磁控靶6起辉产生的高温影响而变形。其中，冷却载体可以是冷却水或冷却油。

进一步的，主辊7的带材10进膜端和出膜端两端位置均设有展平辊8。通过展平辊8在带材10运行过程中对带材10进行展平，确保带材10在主辊7上不会起皱，避免由于带材10起皱产生白丝的问题。

进一步的，真空室1内设有过渡辊9，过渡辊9用于对两主辊7之间的带材10张紧并过渡传输，从而保证带材10传输的平整。

进一步的，收卷辊3和放卷辊4上均设有摆架2。采用摆架2可在收卷或放卷时，随着带材10的增大或减小，设在收卷辊3和放卷辊4上的摆架2具有跟随移动功能，摆架2可绕其中心轴实现旋转运动，使摆架2的跟随辊机构可始终与收/放带材10膜面最外层保持一定的距离，从而保证收放卷过程带材10膜面平整，保证镀膜的质量。

进一步的，磁控靶6为圆柱旋转磁控阴极靶或矩形平面磁控阴极靶。

进一步的，真空室1侧壁上设有若干观察窗，利用观察窗可方便操作人员对真空腔内部状况进行观察。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。