一种泡沫金属的高速真空镀膜设备的制造方法
【专利说明】
[0001 ](一)
技术领域
[0002]本实用新型涉及泡沫金属生产领域，特别涉及一种泡沫金属的高速真空镀膜设备。
[0003](二)
【背景技术】
[0004]泡沫金属是一种具有海绵状三维多孔结构的金属材料。连续泡沫金属(例如:泡沫镍)的规模化生产开始于21世纪初，是一种应用领域广泛的新技术材料。其中泡沫镍、泡沫铜可用于镍氢电池、燃料电池的电极材料，汽车催化剂转换器、催化燃烧、柴油车黑烟净化器的催化剂载体，可用作过滤器材料，处理流体中磁性粒子的磁流导体，用于储氢媒介、热交换媒介。
[0005]随着泡沫金属的应用领域的不断扩大，泡沫金属的生产效率和成本成为其生产企业的瓶颈问题。在泡沫金属的生产过程中涉及泡沫金属产品模芯导电化处理过程，模芯导电化处理可采用真空镀膜技术、化学镀或浸涂导电胶的方法。真空镀膜工艺具有产品纯度高、无污染，成品阻值均匀等显著优势，在泡沫金属生产中已逐步替代化学镀和浸涂导电胶工艺。然而目前的真空镀膜工艺效率较低，生产成本较高，难以满足现在企业的需求。
[0006](三)【实用新型内容】
[0007]本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种泡沫金属的高速真空镀膜设备，可以提高现有镀膜生产速度50%以上，缩短抽空时间50%以上。
[0008]本实用新型是通过如下技术方案实现的:
[0009]—种泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室;所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊;所述卷辊通过电机带动;所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰;所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置;所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连；所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。
[0010]所述上卷绕室和下卷绕室的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室的法兰连接。
[0011]所述阴极靶表面为平面，冷却装置为长方体冷却板。
[0012]所述阴极靶表面为弧面，冷却装置为圆柱形冷却滚。
[0013]所述镀膜室内位于法兰处设有导向辊。
[0014]上述阴极靶在镀膜室的壳体内交错排列。
[0015]泡沫金属的高速真空镀膜设备的使用工艺，包括以下步骤:(I)将高速真空镀膜设备抽真空，然后通入惰性气体；(2)启动PCL控制器，镀膜金属通过阴极靶溅射到模芯上；(3)在镀膜的同时冷却装置将模芯冷却；(4)通过改变上卷绕室和下卷绕室中的卷辊的转动方向，使得模芯自动多次镀膜。
[0016]镀膜金属包括镍、铜、锌。
[0017]泡沫金属的高速真空镀膜设备的使用工艺的工艺条件包括:镀膜速度:I?1m/min;镀膜功率:3?1KW;镀膜往复次数:2?10次;惰性气体流量:100-400 SCCM;镀膜真空度:小于等于6 X KT1Pac3
[0018]上述惰性气体为氩气。
[0019]本实用新型采用整体“类眼镜状”对称结构，在采用普通真空抽空机组的情况下，实现缩短抽空时间的目的。采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。
[0020]本实用新型模芯放置于上卷绕室和下卷绕室内，通过调节电机的运转方向使得模芯既可以从上至下运动，也可以从下至上运动，实现多次镀膜。
[0021]镀膜部分采用金属壳体，内部设有阴极靶，冷却板或冷却辊，以及与冷却板或冷却辊相连接的冷却水循环管。模芯先经过阴极靶，被溅射镀膜后，立即与冷却板或冷却辊接触，进行降温，再经过下一级阴极靶溅射镀膜，再降温，如此多次，完成镀膜的过程。
[0022]本实用新型整体采用类眼镜状结构设计，与类似功能的镀膜设备相比，设备空间减少70%以上，同等抽空机组条件下，可实现抽空时间减少50%以上。同时，镀膜区采用狭缝式扁平设计，有效减少镀膜金属颗粒向镀膜区之外飞溅，有利于镀膜后的设备清洁工作和保护环境。
[0023]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。
[0024](四)
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0026]图1为本实用新型的结构示意图。
[0027]图2为本实用新型镀膜室及冷却板的结构示意图。
[0028]图3为本实用新型镀膜室及冷却辊的结构示意图。
[0029]图中，I上卷绕室，2下卷绕室，3镀膜室，4卷辊，5壳体，6阴极靶，7冷却装置，8循环管，9导向棍。
[0030](五)【具体实施方式】[0031 ] 实施例1
[0032]如图2所述，该实施例包括相互对称的上卷绕室I和下卷绕室2，上卷绕室I和下卷绕室2中间设有镀膜室3;所述上卷绕室I和下卷绕室2内设有卷辊4;所述卷辊4通过电机带动;所述镀膜室3包括壳体5，壳体5上下分别设有法兰;所述壳体5内壁上设有N组相对的阴极靶6和冷却装置7;所述冷却装置7与循环管8相连，阴极靶6与设在壳体5外壁的溅射电源相连;所述电机、溅射电源通过PCL控制器控φ?」。所述上卷绕室I和下卷绕室2的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室3的法兰连接。所述阴极靶6表面为平面，冷却装置7为长方体冷却板。所述镀膜室3内位于法兰处设有导向辊9。上述阴极靶6在镀膜室3的壳体5内交错排列。
[0033]该镀膜设备工作时，设备抽到一定的真空度，通入氩气，根据工艺要求开启镀膜电源，镀膜金属在工作介质的作用下，以一定的能量和速度溅射到膜芯上。由于采用多块靶极(14对)，模芯在经过每块靶极时，均可获得溅射金属，从而可以实现比现有镀膜设备提高50%以上的镀膜速度。镀膜金属在被氩离子轰出靶极后，通常为高能原子，其所携带的能量随飞行距离的增加而减弱。本设备的靶极和模芯之间，采用较短的间距(50?0mm)，可使镀膜金属原子在其高能状态下溅射到模芯上，从而获得良好的深镀性能。另一方面，本设备在镀区设置膜芯直接冷却装置，高能原子在溅射到模芯上后，立刻得到冷却，从而保证模芯的结构完整。
[0034]本实用新型可根据泡沫金属后续生产对模芯的导电要求，实现对模芯的自动多次镀膜。在上下卷绕装置处，设置有自动感应装置，模芯的头或尾运行到此，感应装置捕捉到信号，通过PLC控制上卷绕室I和下卷绕室2的电机的工作状态，以恒张力带动模芯向上或向下运动，实现多次镀膜，使模芯在不变形的同时获得不同的导电能力。
[0035]实施例2
[0036]如图3所述，该实施例包括相互对称的上卷绕室I和下卷绕室2，上卷绕室I和下卷绕室2中间设有镀膜室3;所述上卷绕室I和下卷绕室2内设有卷辊4;所述卷辊4通过电机带动;所述镀膜室3包括壳体5，壳体5上下分别设有法兰;所述壳体5内壁上设有N组相对的阴极靶6和冷却装置7;所述冷却装置7与循环管8相连，阴极靶6与设在壳体5外壁的溅射电源相连;所述电机、溅射电源通过PCL控制器控$1」。所述上卷绕室I和下卷绕室2的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室3的法兰连接。所述阴极靶6表面为弧面，冷却装置7为圆柱形冷却滚。所述镀膜室3内位于法兰处设有导向辊9。上述阴极靶6在镀膜室3的壳体5内交错排列。
[0037]该镀膜设备工作时，设备抽到一定的真空度，通入氩气，根据工艺要求开启镀膜电源，镀膜金属在工作介质的作用下，以一定的能量和速度溅射到膜芯上。由于采用多块靶极(14对)，模芯在经过每块靶极时，均可获得溅射金属，从而可以实现比现有镀膜设备提高50%以上的镀膜速度。镀膜金属在被氩离子轰出靶极后，通常为高能原子，其所携带的能量随飞行距离的增加而减弱。本设备的靶极和模芯之间，采用较短的间距(50?0mm)，可使镀膜金属原子在其高能状态下溅射到模芯上，从而获得良好的深镀性能。另一方面，本设备在镀区设置膜芯直接冷却装置，高能原子在溅射到模芯上后，立刻得到冷却，从而保证模芯的结构完整。
[0038]本实用新型可根据泡沫金属后续生产对模芯的导电要求，实现对模芯的自动多次镀膜。在上下卷绕装置处，设置有自动感应装置，模芯的头或尾运行到此，感应装置捕捉到信号，通过PLC控制上卷绕室I和下卷绕室2的电机的工作状态，以恒张力带动模芯向上或向下运动，实现多次镀膜，使模芯在不变形的同时获得不同的导电能力。
【主权项】
1.一种泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室;所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊;所述卷辊通过电机带动;所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰;所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置;所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连;所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。2.根据权利要求1所述的泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:所述上卷绕室和下卷绕室的端口呈长方形，且端口处分别设有连接法兰，该连接法兰分别与镀膜室的法兰连接。3.根据权利要求1所述的泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:所述阴极靶表面为平面，冷却装置为长方体冷却板。4.根据权利要求1所述的泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:所述阴极靶表面为弧面，冷却装置为圆柱形冷却辊。5.根据权利要求4所述的泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:所述镀膜室内位于法兰处设有导向辊。6.根据权利要求1-5中任意一项权利所述的泡沫金属的高速真空镀膜设备，其特征在于:所述阴极靶在镀膜室的壳体内交错排列。
【专利摘要】本实用新型涉及泡沫金属生产领域，特别涉及一种泡沫金属的高速真空镀膜设备。该泡沫金属的高速真空镀膜设备，包括相互对称的上卷绕室和下卷绕室，上卷绕室和下卷绕室中间设有镀膜室；所述上卷绕室和下卷绕室内设有卷辊；所述卷辊通过电机带动；所述镀膜室包括壳体，壳体上下分别设有法兰；所述壳体内壁上设有N组相对的阴极靶和冷却装置；所述冷却装置与循环管相连，阴极靶与设备的溅射电源相连；所述电机、溅射电源等通过PCL控制器控制。本实用新型采用多靶极，短间距溅射，模芯接触式直接冷却的方案，实现模芯在真空环境下高速镀膜。
【IPC分类】C23C14/34
【公开号】CN205329150
【申请号】CN201521121824
【发明人】李伟, 王乃用, 刘俊林, 苏衍宪, 李常兴, 孟国强, 邢寻勇, 钱亚杰, 韩珅, 田利
【申请人】菏泽天宇科技开发有限责任公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月31日