一种适用于镀钛机的弧源头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于镀钛机的弧源头，涉及不锈钢表面的涂层制备领域领域。结构上包括靶材，所述靶材安装于靶材底座的一端，靶材底座为空心结构，内部安装有永磁体基座，永磁体基座同样为空心结构，其外部与靶材底座围成的空间内设置有导流格栅，永磁体基座内部安装有永磁体装置，永磁体装置内部设置有螺纹杆。本实用新型在一定磁场强度和一定旋转频率综合作用下，使得弧斑在整个靶面分布，大大降低弧斑的功率密度，提高离子密度和离化率，实现准扩散弧状态，大大降低颗粒的发射，同时提高蒸发效果和离化效果。同时进一步通过靶材前段的轴向聚焦导引磁场，将净化的高密度等离子体抽出，提高其传输效率。
【专利说明】
一种适用于镀钛机的弧源头
技术领域
[0001]本实用新型涉及涂层制备技术领域，特别涉及不锈钢表面的涂层制备领域，具体为一种为不锈钢表面镀钛的镀钛机弧源头。
【背景技术】
[0002]表面防护涂层技术是提高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。
[0003]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。
【发明内容】
[0004]基于上述所述，本实用新型的目的在于提供一种适用于镀钛机的离子镀弧源头，通过对对传统弧源结构进行改进，用以改善传统电弧离子镀弧源结构复杂、适应性差、难以实现特殊镀膜需求、操作复杂、靶材更换难度大、位置可调性差的缺点。
[0005]本实用新型是通过如下技术方案实现的:一种适用于镀钛机的弧源头，包括靶材，所述革E材安装于革E材底座的一端，革E材底座为空心结构，内部安装有永磁体基座，永磁体基座同样为空心结构，其外部与靶材底座围成的空间内设置有导流格栅，永磁体基座内部安装有永磁体装置，永磁体装置内部设置有螺纹杆。
[0006]进一步地，在所述靶材底座的外部还安装有屏蔽罩。
[0007]进一步地，还包括用于安装靶材底座的靶材底座底盘，所述靶材底座底盘与靶材底座之间还设置有靶材底座绝缘环。
[0008]进一步地，还包括引弧装置，所述引弧装置安装于靶材底座底盘上。
[0009]进一步地，所述导流格栅轴向均匀排布设置，导流格栅上还设置有导流孔。
[0010]进一步地，所述永磁体装置螺纹连接在永磁体基座内，永磁体装置的前端设置有永磁体，所述永磁体为圆盘状，与永磁体基座顶部相隔1?15mm。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0012]1、本实用新型突破传统的冷阴极离子镀装置磁场设计思路，对传统弧源结构进行改进，增设了导流格栅和可调靶材高度的螺纹杆，可对靶材底座更好的冷却，同时可对消耗后的靶材高度进行微调，确保靶材的易更换及位置可调性。
[0013]2、本实用新型在一定磁场强度和一定旋转频率综合作用下，使得弧斑在整个靶面分布，大大降低弧斑的功率密度，提高离子密度和离化率，实现准扩散弧状态，大大降低颗粒的发射，同时提高蒸发效果和离化效果。同时进一步通过靶材前段的轴向聚焦导引磁场，将净化的高密度等离子体抽出，提高其传输效率。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型结构剖切示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]如图1所示，一种适用于镀钛机的弧源头，包括靶材I，所述靶材I安装于靶材底座4的上端，靶材底座4为空心结构，其内部安装有永磁体基座6，永磁体基座6同样为空心结构，其外部与靶材底座4围成的空间内设置有导流格栅60，所述导流格栅60轴向均匀排布设置，为便于增加冷却效果，导流格栅60上还设置了导流孔60a，起到紊流作用。永磁体基座6内部安装有永磁体装置7，永磁体装置7内部设置有螺纹杆8，螺纹杆8螺纹连接在永磁体装置7内，螺纹杆8前端可螺纹调节至永磁体基座6的顶部，从而可带动靶材底座4和靶材I整体上下微调。
[0018]作为一种优选实施例，在所述革E材底座4的外部还安装有屏蔽罩5。
[0019]作为一种优选实施例，还包括用于安装靶材底座4的靶材底座底盘2，靶材底座底盘2为圆盘状，其上周边开设有安装孔，安装孔用于与镀钛机连接，为确保该弧源头的使用效果，所述靶材底座底盘2与靶材底座4之间还设置有靶材底座绝缘环3。
[0020]作为一种优选实施例，还包括引弧装置20，所述引弧装置20安装于靶材底座底盘2上，引弧装置20为现有技术，此实施例中不再赘述。
[0021]作为一种优选实施例，所述永磁体装置7螺纹连接在永磁体基座6内，永磁体装置7的前端设置有永磁体70，所述永磁体70为圆盘状，与永磁体基座6顶部相隔10?15mm。
[0022]本实用新型在一定磁场强度和一定旋转频率综合作用下，使得弧斑在整个靶面分布，大大降低弧斑的功率密度，提高离子密度和离化率，实现准扩散弧状态，大大降低颗粒的发射，同时提高蒸发效果和离化效果。同时进一步通过靶材前段的轴向聚焦导引磁场，将净化的高密度等离子体抽出，提高其传输效率。
[0023]以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型基本构思的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.一种适用于镀钛机的弧源头，包括靶材(I)，其特征在于，所述靶材(I)安装于靶材底座(4)的一端，靶材底座(4)为空心结构，内部安装有永磁体基座(6)，永磁体基座(6)同样为空心结构，其外部与靶材底座(4)围成的空间内设置有导流格栅(60)，永磁体基座(6)内部安装有永磁体装置(7)，永磁体装置(7)内部设置有螺纹杆(8)。2.根据权利要求1所述的一种适用于镀钛机的弧源头，其特征在于，在所述靶材底座(4)的外部还安装有屏蔽罩(5)。3.根据权利要求1所述的一种适用于镀钛机的弧源头，其特征在于，还包括用于安装靶材底座(4)的靶材底座底盘(2)，所述靶材底座底盘(2)与靶材底座(4)之间还设置有靶材底座绝缘环(3)。4.根据权利要求3所述的一种适用于镀钛机的弧源头，其特征在于，还包括引弧装置(20)，所述引弧装置(20)安装于靶材底座底盘(2)上。5.根据权利要求1所述的一种适用于镀钛机的弧源头，其特征在于，所述导流格栅(60)轴向均匀排布设置，导流格栅(60)上还设置有导流孔(60a)。6.根据权利要求1所述的一种适用于镀钛机的弧源头，其特征在于，所述永磁体装置(7)螺纹连接在永磁体基座(6)内，永磁体装置(7)的前端设置有永磁体(70)，所述永磁体(70)为圆盘状，与永磁体基座(6)顶部相隔10?15mm。
【文档编号】C23C14/14GK205473961SQ201620265166
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】温志光, 聂瑞祥, 瞿坤
【申请人】四川天宏不锈钢有限责任公司