刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线的制作方法

本发明涉及一种镀膜工艺，具体的说是刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线。

背景技术

随着现代制造业加工技术水平的迅速提升，市场对刀具、模具、零部件表面的耐磨性、使用寿命要求达到极致。而现代真空沉积涂层技术应市场对刀具性能寿命需求而出现甚至普及，其沉积的表面涂层是增强耐磨性、增加使用寿命的最佳方法。

高真空高镀膜技术领域中镀膜技术的不断革新，对镀膜产品的质量要求和时效性要求也越来越高，因此，镀膜生产/生产线也需要不断的创新来满足市场需求。对于流水线镀膜作业方式已经在镀膜领域有所应用，特别是在玻璃----太阳能玻璃镀膜,手机部件保护层等领域应用广泛。但是刀具作为是一种结构复杂、非平面结构的基片，必须保证刀具表面360度镀膜，所以，适用于刀具的连续镀膜装置与常规涂覆平面的基片的镀膜装置有区别。

目前刀具表面耐磨涂层技术主要以物理气相沉积工艺为主。镀膜的设备工艺常规无论是进口的设备还是国产设备都是以单一的真空度模室为主。因此，整个镀膜的工艺流程包括刀具进样/抽高低抽真空、初级加热，二次加热、靶材清洁、镀膜沉积过程只能在一个真空室内完成，因此，从加工时效、节约成本、镀膜质量上考量该设备在实际生产应用中存在有耗时、耗电效率低的缺陷。

随着真空镀膜领域中镀膜技术的不断革新，对镀膜产品的要求也越来越高，因此镀膜生产线也出现改进，生产线的要求也随之提高，现有技术的镀膜生产线的整体稳定性及镀膜均匀性，生产效率低以及相应的设备成本高；且现有的镀膜生产线大都只有一种靶材的镀膜，或者整条生产线只适合一种类型的靶材，不能满足现在的市场需求，将面临淘汰的危险，因此亟需一种适应多种靶材且整个镀膜过程操作自动化的镀膜生产线。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，智能控制、刀具表面镀膜效果好、整个镀膜过程节能高效。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：它包括超声波清洗室、传送流水线和镀膜流水线，所述传送流水线和镀膜流水线平行设置，所述传送流水线包括吊车、电机、滑杆和卡簧；所述镀膜流水线包括依次设置的吹扫干燥室、表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台；

所述滑杆设于并贯穿吹扫干燥室、表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台的底部，滑杆的一端位于吹扫干燥室的进口并通过电机驱动，吹扫干燥室、表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台的中心处均设有卡簧；所述超声波清洗室位于吹扫干燥室之前，吊车将工件吊放进超声波清洗室，清洗后再将工件吊放进吹扫干燥室，之后工件通过滑杆依次进入表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台完成整个生产；

所述吹扫干燥室、真空加热室、辉光清洁室和镀膜室内均设有加热系统；

所述真空加热室、辉光清洁室、镀膜室和出样室均设有抽真空系统；上述四个真空室之间均设有真空插板阀系统并通过该系统的开启和关闭实现四个真空室间的密封隔离和密封相通，所述插板阀系统上均设有高温阀门锁紧系统；

所述辉光清洁室设有偏压电源系统；所述镀膜室和出样室均设有进气口；所述出样室还设有冷却水系统。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述吹扫干燥室、真空加热室、辉光清洁室和镀膜室的加热系统使用的电源为共用或单独配置。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述真空加热室、辉光清洁室、镀膜室和出样室的抽真空系统是单独的四套抽真空系统或并联的抽真空系统。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述镀膜室内安装一至四个相同或不同材质的靶材。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述进气口能通入氮气、氩气、乙炔和空气。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述真空插板阀系统包括板阀、阀门开关气缸和阀板锁紧机构。

所述的刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，其特征在于：所述吊车、电机的启动、高温阀门锁紧系统、镀膜室内的镀膜系统以及抽真空系统均使用plc自动化控制系统。

本发明的有益效果是：该镀膜生产线满足效率高、多种类镀膜同时镀膜要求、适应多种靶材；整个过程从刀具的装夹、清洁到镀膜结束都采用plc控制、镀膜工艺又分解为四种工艺分别在四个真空腔体内完成，节约劳动成本，提高生产线的生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示：一种刀具表面耐磨层平面式电弧沉积镀膜生产线，它包括超声波清洗室10、传送流水线和镀膜流水线，所述传送流水线和镀膜流水线平行设置，所述传送流水线包括吊车、电机3、滑杆5和卡簧4；所述镀膜流水线包括依次设置的吹扫干燥室20、表面缺陷监测台30、真空加热室40、辉光清洁室50、镀膜室60、出样室70和涂层表面检测台31；

所述滑杆设于并贯穿吹扫干燥室、表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台的底部，滑杆的一端位于吹扫干燥室的进口并通过电机驱动，吹扫干燥室、表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台的中心处均设有卡簧；所述超声波清洗室位于吹扫干燥室之前，吊车将工件吊放进超声波清洗室，清洗后再将工件吊放进吹扫干燥室，之后工件通过滑杆依次进入表面缺陷监测台、真空加热室、辉光清洁室、镀膜室、出样室和涂层表面检测台完成整个生产；

所述吹扫干燥室、真空加热室、辉光清洁室和镀膜室内均设有加热系统80；加热系统使用的电源为共用或单独配置。

所述真空加热室、辉光清洁室、镀膜室和出样室均设有抽真空系统35；抽真空系统是单独的四套抽真空系统或并联的抽真空系统；上述四个真空室之间均设有真空插板阀系统并通过该系统的开启和关闭实现四个真空室间的密封隔离和密封相通，所述插板阀系统上均设有高温阀门锁紧系统41；所述真空插板阀系统包括板阀、阀门开关气缸和阀板锁紧机构。

所述辉光清洁室设有偏压电源系统51；所述镀膜室和出样室均设有进气口62；所述出样室还设有冷却水系统71。

所述镀膜室内安装一至四个相同或不同材质的靶材系统61。所述进气口能通入氮气、氩气、乙炔和空气。所述吊车、电机的启动、高温阀门锁紧系统、镀膜室内的镀膜系统以及抽真空系统均使用plc自动化控制系统。

使用机械手将批量硬质合金刀具1装夹在洁净的刀具盘2的适当位置上，之后启动吊车将刀具和刀具盘吊放进盛有碱性清洗液的超声波清洗室10内进行清洗15分钟后，启动吊车将刀具和刀盘吊起移进入吹扫干燥室20进行的水分的吹扫，并开启加热系统加热到100℃进行干燥，20分钟之后将刀具盘沿着滑杆5前进至表面缺陷检测台30，检测表面是否缺陷和水珠等杂质；检测完毕，开启真空加热室左侧高温阀门锁紧系统41，刀具盘滑动至真空加热室的卡簧4位置上，再关闭此阀门系统；开启抽真空系统35至真空加热室达到一定的真空度后，启动加热系统80，同时开启辉光清洁室50的抽真空系统，达到与真空加热室40的真空度相近时，打开辉光清洁室左侧高温阀门锁紧系统，将刀具盘移入后启动偏压电源系统51开启电压为100-300v，通入氩气300sccm，进行30分钟辉光清洁。进行刀具的辉光清洁工艺时，同时要开启镀膜室60的抽真空系统35，当按照设定时间偏压清洁工艺结束、两侧真空室的真空度比较接近时，就可以开启镀膜室的左侧高温阀门锁紧系统，刀具和刀具盘移动至到镀膜室60的卡簧位置上，待真空度达到镀膜要求时，打开进气口62，通入需要的气体氩气或者氮气、并开启靶材电源系统61，真空室的上壁安装有3种靶材和相应的控制系统、可以同时进行沉积3个刀具、3种涂层的沉积，并启动出样室的真空系统。涂层沉积结束、两侧的真空室内的真空度接近相同时，将刀具和刀具盘移动至出样室70。出样室70具有抽真空系统和冷却系统71、进气口62，在刀具和刀具盘温度较高的时候，通入氩气或者氮气进行保护，这当温度达到低于200度时，移置于空气环境中的涂层表面检测台31。待检查完毕就可以将合格产品出货。