专利名称:金属化方法和设备的制作方法
发明领域本发明涉及新金属化方法和实施所述方法的设备。具体地，本发明涉及在高真空条件下的金属化方法和相应设备，能够使进行金属化的物体具有特定颜色或彩色效果。
背景技术：
现有技术已知道真空条件下的金属化方法，其基本上包括引入进行金属化的物体到真空钟状体中，通过加热将沉积金属的基体，使将沉积到物体表面的金属升华。一旦达到金属升华的温度，金属进入气态并沉积到位于钟状体内的物体，产生一般具有反射性和没有颜色的金属层。颜色后来通过另外的涂复步骤将金属化的或带有颜色的涂料施加到已金属化的物体上，一般认为要施加多层涂料以得到希望的颜色。
发明内容本发明的目的是提出一种金属化方法，通过在真空钟状体中实施的单个工艺使颜色或特定的彩色效果施加到相关物体上。
根据本发明，所述目的的实现是通过所附权利要求
特别涉及的技术方案。
根据本发明的对物体金属化方法主要涉及准备步骤，将物体设置到真空钟状体中的卫星式转动支撑件上，施加离子放电和其后的脱气，接着是对物体金属化。物体的金属化包括两个步骤i)真空钟状体中的第一金属在高真空条件下通过施加电压到所述第一金属的第一导电支撑件进行升华；和
ii)真空钟状体中的第二金属在高真空条件下和存在基本由氧气或臭氧构成的气体的条件下通过施加电压到所述第二金属的第二导电支撑件进行升华。
准备金属化物体的步骤对于金属化方法是不可缺少的，因其可使得物体表面的金属层获得必要的粘接性，所述表面必须清除可能存在的污染物。
在钟状体内的先有真空条件下，压力大约为1×10-1到6×10-2mbar之间，施加持续时间大约在4和6分钟之间的至少一次离子放电，对表面进行清洁。
离子放电通过施加电流强度(如在大约250到350mA范围内)到钟状体内的阴极产生，其中适当安装到卫星式旋转支撑件的物体构成阳极。
离子放电结束后，下一步实施脱气工艺，持续大约35分钟，以便实现对进行金属化物体表面的最佳清洁。
接下来，第一金属化步骤在高真空的条件下，即压力一般在8×10-4到6×10-5mbar之间，持续时间大约为1到1.5分钟。
第一金属化步骤通过使施加到相关物体表面的第一金属升华实施，第一金属可从铝、铬、镍、铜或其合金中选择。
第一金属的升华通过施加电压到其支撑件来进行，一旦达到真空条件下的所用金属的升华温度，金属成为气态，金属沉积到钟状体内的物体表面。
所述第一金属的支撑件可方便地由具有螺旋结构的钨丝构成。
进行升华的第一金属具有杆状，其插入钨丝形成的空间内，以便更迅速地达到升华温度。
可以或最好使用一个以上的用于升华的第一金属杆，最好是有3个或5个互相交错的杆，以便具有必要数量的金属，实现钟状体内物体的金属化，同时所有的金属杆几乎即刻升华，以得到物体表面上的尽可能均匀的金属层。所有杆的即刻升华的实现是通过杆互相交错使支撑金属丝发出的热量传导得更好。
当此第一步骤结束，第二金属化开始，其设计成可使物体具有颜色和/或希望的彩色效果。
第二金属化步骤也在钟状体中在高真空的条件下进行，取决于第二步骤使用的金属，一般在在8×10-4到6×10-5mbar的压力下，持续时间大约在2到3.5分钟。
第二金属一般可从镁、锰、钴、铜或其合金中选择。以使物体带有颜色，根据所使用的金属，颜色范围从金色到蓝色或绿色。
第二金属最好具有片状结构，位于第二坩埚状支撑件，支撑件的材料最好是钨和钼的混合物。
达到第二金属的升华温度是通过施加电压到坩埚，其产生热量并加热使其中的第二金属升华。
根据本发明的特殊和基本的特征，在第二金属化步骤期间，氧气或臭氧以剂量方式引入钟状体，使得到的颜色色调和深浅具有希望的彩色效果。引入钟状体的气体数量越大，物体的光泽也越亮。这与第二金属产生的颜色无关。
在第二金属化步骤结束后，进行另一脱气工艺，以实现固定金属层到进行处理的物体表面。所述最后的脱气工艺可持续数分钟。
具体实施方式下面参考附图介绍根据本发明的实现金属化方法的设备示例，附图以非限制性示例的方式显示了该设备的视图。
附图中，标记1代表了带有门2的真空钟状体，门可以密封方式打开和关闭。标记3和4分别代表用于第一金属化步骤的钨丝构成的支撑件和用于第二金属化步骤的形状类似坩埚的支撑件。标记5代表通常形状如杆件的阴极整体，其与卫星式旋转支撑件构成的阳极配合，对进行金属化的物体离子放电，其中旋转支撑件整体用标记6代表。所述支撑件实际上由适合金属化物体的多种形状的支撑件构成，可进行旋转运动和回转运动，所述支撑件受到载体(未显示)支撑，载体可放入钟状体1和从其中取出。
为了在钟状体1中施加高真空，通常设有机械初始泵7，其串联到设置在吸入管线9的罗茨型凸轮泵8，管线通过预真空的电磁阀10连接到钟状体1。管线9可操作地连接到电磁阀11，其用于通过相应的微调节器12稳定真空度；管线9还连接到并联的吸入管线13，管线13上设置了扩散泵14，并设有排放电磁阀15。管线13通过高真空电磁阀16连接到真空钟状体1。
稳定真空度的电磁阀11设计成可通过微调节器12以微小用量注入空气到钟状体1，以保持设定的真空值恒定，不必在泵7，8抽气期间减少流率。
标记17，18代表两个电磁阀，前一个用于清洁检测高真空状态的探头19，后一个用于在循环结束时输入空气到钟状体1，标记20，21代表了探测真空度的探头。
标记22代表了连接到钟状体1的电磁阀，用于在离子放电步骤引入空气，与其相连的是微调节器23。
最后，标记24代表了氧气或臭氧压力罐，通过入口电磁阀25和微调节组件26连接到真空钟状体1的基体。
上面介绍的所有部件可操作地连接到程序化的电子处理器，根据下面将介绍的循环，实施上面介绍的方法。
开始时，当引入带有物体支撑件的载体到真空钟状体1后，首先促动初始泵7然后是罗茨泵8，打开电磁阀10，同时关闭电磁阀15，16。当达到设定的真空度时，进行下一步离子放电，直到物体的准备步骤完成，保持电磁阀22打开，通过微调节器23控制引入钟状体1的空气。如果必要，带有微调节器12的电磁阀11可以介入，以保持钟状体1内的真空度恒定。
其后进行第一金属化步骤，关闭电磁阀10和打开电磁阀15，16以保持高真空度，连接与泵7，8串联的扩散泵14到钟状体1。然后关闭电磁阀22，在对物体脱气一段时间后，使一根或多根钨丝3带电，实现第一金属的升华，沉积到物体的表面。
第一金属化步骤结束后，第一金属化的持续时间如前面的介绍可以在1到1.5分钟之间，通过向坩埚4供电进行第二金属化步骤，在这个步骤中，通过电磁阀25和微调节组件26将氧气或臭氧引入真空钟状体1，以得到希望的物体表面的彩色变化。该步骤持续时间一般要比第一金属化步骤的时间长，例如，可在2到3.5分钟。
最后，关闭电磁阀25和16，在进行另外一段时间脱气和稳定化后，电磁阀18打开，使钟状体1打开，取出带有物体的支撑件。
当然，设备的结构和实施例的细节可相对所介绍和显示的广泛变化，这未脱离本发明的如所附权利要求
限定的范围。
权利要求
1.一种对至少一个物体金属化的方法，包括准备真空钟状体中的物体和对所述物体金属化，所述金属化具有两个步骤i)所述真空钟状体中的第一金属在高真空条件下通过施加电压到所述第一金属的第一导电支撑件进行升华；和ii)所述真空钟状体中的第二金属在真空条件下和存在基本由氧气或臭氧构成的气体的条件下通过施加电压到所述第二金属的第二导电支撑件进行升华，其中气体以剂量方式引入所述钟状体中。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述准备包括施加至少一次离子放电到设置在真空钟状体中的所述至少一个物体。
3.根据权利要求
2所述的方法，其特征在于，所述至少一次离子放电的持续时间在4和6分钟之间。
4.根据权利要求
2所述的方法，其特征在于，所述离子放电之后，对所述真空钟状体中的所述物体在1×10-1到6×10-2mbar之间的压力下进行脱气。
5.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第一金属化步骤在8×10-4到6×10-5mbar之间的恒定压力下进行。
6.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第一金属化步骤的持续时间在1到1.5分钟之间。
7.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第一金属的第一支撑件包括具有螺旋结构的钨丝。
8.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第一金属可从铝、铬、镍、铜或其合金中选择。
9.根据权利要求
7所述的方法，其特征在于，所述第一金属具有杆状并位于所述螺旋结构钨丝限定的空间内部。
10.根据权利要求
9所述的方法，其特征在于，所述第一金属具有至少三个最好是互相交错的杆。
11.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二金属化步骤在8×10-4到6×10-5mbar之间的恒定压力下进行。
12.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二金属化步骤的持续时间在2到3.5分钟之间。
13.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二金属的第二支撑件由钨和钼制成的坩埚构成。
14.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二金属可从镁、锰、钴、铜或其合金中选择。
15.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二金属具有片状结构。
16.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，所述进行金属化的物体安装到所述真空钟状体中的卫星式转动支撑件。
17.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，在所述金属化后进行另一脱气工艺。
18.一种实施前面一个或多个权利要求
所述金属化方法的设备，其特征在于，包括以剂量方式施加氧气或臭氧到所述真空钟状体(1)中的机构(24，25，26)。
19.根据权利要求
18所述的设备，其特征在于，所述真空钟状体(1)内的所述第一金属的所述第一导电支撑件包括具有螺旋结构的钨丝机构(3)。
20.根据权利要求
18所述的设备，其特征在于，所述真空钟状体(1)内的所述第二金属的所述第二导电支撑件包括钨和钼(4)制成的坩埚机构。
21.根据权利要求
18所述的设备，其特征在于，所述真空钟状体(1)设置了带有调节机构(12)的真空稳定机构(11)，用于以剂量方式注入空气到所述钟状体(1)内，以保持真空设定值恒定。
专利摘要
介绍了一种在高真空条件下进行金属化的方法，可使进行金属化的物体具有特定颜色或彩色效果。所述方法包括两个金属化步骤真空钟状体中的第一金属在高真空条件下进行升华，真空钟状体中的第二金属在真空条件下和存在基本由氧气或臭氧构成的气体的条件下进行升华。第二金属沉积在物体上，因此形成特定颜色和/或特定的彩色效果。
文档编号C23C14/08GK1997767SQ20058001829
公开日2007年7月11日 申请日期2005年4月8日
发明者P·托托洛恩, C·奥尔斯 申请人:金属诺瓦股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan