一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备及镀膜方法与流程

本发明属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备及镀膜方法。

背景技术

目前柔性导电材料在电子、屏蔽、电容、汽车、新能源、航天行业得到广泛应用，磁控溅射拥有镀层纯度、致密性、均匀性、牢固度更好的优点；现有生产工艺为先完成单面镀膜，再完成另外一面的镀膜，由于分两次成型，膜卷需要移出真空仓暴露在大气中进行翻面，导致膜卷易受到作业环境污染影响膜层质量，同时出仓也增加了第二次的抽真空时间，制造成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，通过放卷机构、收卷机构、冷却主鼓、放卷摆架以及收卷摆架之间的相互配合，实现一次性在薄膜两面同时镀上镀层。

本发明的另一个目的是提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，其包括真空腔体以及设置在所述真空腔体内放卷机构、收卷机构、冷却主鼓、放卷摆架和收卷摆架；

所述放卷机构和收卷机构上下设置，所述放卷摆架和放卷机构连接，所述收卷摆架和收卷机构连接，所述冷却主鼓设置两个，均位于放卷机构和收卷机构之间且左右相对设置。

本发明的特点还在于，

所述放卷摆架包括放卷摆架本体、第一放卷过辊、放卷展平辊以及第二放卷过辊，所述第一放卷过辊、放卷展平辊以及第二放卷过辊均设置在放卷摆架本体内，且放卷摆架本体以第二放卷过辊为圆心进行旋转。

所述收卷摆架包括收卷摆架本体、第一收卷过辊、收卷展平辊以及第二收卷过辊，所述第一收卷过辊、收卷展平辊以及第二收卷过辊均设置在收卷摆架本体内，且收卷摆架本体以第二收卷过辊为圆心进行旋转。

所述放卷摆架和其中一个冷却主鼓通过第一导向辊组件连接，所述第一导向辊组件包括第一导向过辊、第二导向过辊以及主鼓前展平辊，卷料依次经过第一导向过辊、第二导向过辊以及主鼓前展平辊。

所述其中一个冷却主鼓和另外一个冷却主鼓之间通过连接辊组件连接，所述连接辊组件包括后展平辊、连接过辊以及前展平辊，卷料依次经过后展平辊、连接过辊以及前展平辊。

所述另外一个冷却主鼓和收卷摆架通过第二导向辊组件连接，所述第二导向辊组件包括主鼓后展平辊、第三导向过辊以及第四导向过辊，卷料依次经过主鼓后展平辊、第三导向过辊以及第四导向过辊。

所述冷却主鼓包括主鼓本体和溅射靶，所述溅射靶至少设置两个且围绕主鼓本体朝向外侧的边缘设置。

所述冷却主鼓进一步包括离子源，所述离子源设置在主鼓本体上方且位于溅射靶之前。

一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜方法，其采用上述的卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，具体实施方法为：卷料经放卷机构、放卷摆架后通过其中一个冷却主鼓实现一面的镀膜，再经另外一个冷却主鼓实现另外一面的镀膜，之后经收卷摆架和收卷机构进行收卷，完成双面镀膜。

与现有技术相比，本发明使用时，卷料经放卷机构、放卷摆架后通过其中一个冷却主鼓实现一面的镀膜，再经另外一个冷却主鼓实现另外一面的镀膜，之后经收卷摆架和收卷机构进行收卷，实现一次性在薄膜两面同时镀上镀层。

附图说明

图1是本发明实施例1提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例1提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，如图1所示，其包括真空腔体1以及设置在真空腔体1内放卷机构2、收卷机构3、冷却主鼓4、放卷摆架5和收卷摆架6；

放卷机构2和收卷机构3上下设置，放卷摆架5和放卷机构2连接，收卷摆架6和收卷机构3连接，冷却主鼓4设置两个，均位于放卷机构2和收卷机构3之间且左右相对设置；

这样，采用上述结构，卷料经放卷机构2、放卷摆架5后通过其中一个冷却主鼓4实现一面的镀膜，再经另外一个冷却主鼓4实现另外一面的镀膜，之后经收卷摆架6和收卷机构3进行收卷，实现一次性在薄膜两面同时镀上镀层。

在实施例1的基础上，本发明实施例1提供一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，如图2所示，放卷摆架5包括放卷摆架本体51、第一放卷过辊52、放卷展平辊53以及第二放卷过辊54，第一放卷过辊52、放卷展平辊53以及第二放卷过辊54均设置在放卷摆架本体51内，且放卷摆架本体51以第二放卷过辊54为圆心进行旋转；

收卷摆架6包括收卷摆架本体61、第一收卷过辊62、收卷展平辊63以及第二收卷过辊64，第一收卷过辊62、收卷展平辊63以及第二收卷过辊64均设置在收卷摆架本体61内，且收卷摆架本体61以第二收卷过辊64为圆心进行旋转；

这样，采用放卷摆架5和收卷摆架6，在收卷或放卷时，随着卷料的增大或减小，放卷摆架5和收卷摆架6具有跟随移动功能，以第二放卷过辊54或第二收卷过辊64为圆心进行旋转，放卷摆架本体51和收卷摆架本体61跟随辊机构可始终与收/放卷膜面最外层保持一定的距离，保证收放卷过程膜面平整；

放卷展平辊53和收卷展平辊63主要作用是对收/放卷的膜面进行展平，放卷展平的作用在于保障膜面入主鼓前膜面的平整效果，收卷展平的作用在于保障收卷膜面的平整度和总体收卷外观效果；

第二放卷过辊54和第二收卷过辊64的作用在于传导引导膜面，在一些特殊的设计中其也可以作为张力检测辊使用。

放卷摆架5和其中一个冷却主鼓4通过第一导向辊组件7连接，第一导向辊组件7包括第一导向过辊71、第二导向过辊72以及主鼓前展平辊73，卷料依次经过第一导向过辊71、第二导向过辊72以及主鼓前展平辊73。

其中一个冷却主鼓4和另外一个冷却主鼓4之间通过连接辊组件8连接，连接辊组件8包括后展平辊81、连接过辊82以及前展平辊83，卷料依次经过后展平辊81、连接过辊82以及前展平辊83；

展平辊81、连接过辊82以及前展平辊83的主要作用是连接上下两组镀膜系统的膜面，减少自由膜长度。这三根过辊可以是普通的光面辊，也可以是各种形式的展平辊，也可以组合使用。

另外一个冷却主鼓4和收卷摆架6通过第二导向辊组件9连接，第二导向辊组件9包括主鼓后展平辊91、第三导向过辊92以及第四导向过辊93，卷料依次经过主鼓后展平辊91、第三导向过辊92以及第四导向过辊93。

主鼓前展平辊73和前展平辊83，其主要作用是在膜进入冷却主鼓4时提前展平，保障进入主鼓鼓面的膜是完全平整的，这样来保证膜面与主鼓的完全贴合；后展平辊81和以及主鼓后展平辊91，其作用为出冷却主鼓4时，利用展平辊的展评拖动作用，保证膜面与主鼓的拉紧贴合状态。进出冷却主鼓4均采用展平辊结构，可以保障完美的贴鼓状态，进而保证良好的导热效果，减少膜面起皱和镀空线的出现；展平辊的类型最优的可选用弯辊或胶条辊，也可以选用多段辊、开幅辊等，这四根展平辊也可以更换为具有相同功能的普通过辊，可以是光面的过辊，也可以是具有一定摩擦系数的毛面过辊，可以全部更换也可以组合更换使用。

冷却主鼓4包括主鼓本体41和溅射靶42，溅射靶42至少设置两个且围绕主鼓本体41朝向外侧的边缘设置，冷却主鼓4进一步包括离子源43，离子源43设置在主鼓本体41上方且位于溅射靶42之前；其主要作用是为薄膜提供冷却，将溅射粒子的热量通过冷鼓间接传递到设备外部，保持膜面在降低的温度状态下完成镀膜过程；

溅射靶42的主要作用是将靶材在真空下通过磁控溅射原理将靶材粒子轰击出来，气/固态靶材粒子在真空中扩散至聚合物薄膜表面形成金属层。靶材的材质有很多，可以是镍、铝、锌、铜、金、银等金属靶材，也可以是氮化硅、氮化硼、氮化铝、二氧化硅等陶瓷靶材，还可以是镍铬、镍铜、铝硅、钛铝等合金靶材；离子源43用于对薄膜表面杂质的处理、清洗，提高膜层附着力。

本设备适用于较薄材料的真空磁控溅射过程，如2-30μm塑料薄膜、复合薄膜、纸张、布料等基材在真空环境的磁控溅射过程。最优地，本系统更适于2-8μm塑料薄膜如pet、pen、pi、pp、pe以及无纺布、薄纸张等在真空环境的磁控溅射过程。

另外，该设备还可以通过适当增加或较少展平辊、过辊或张力辊、平衡辊、摆辊等来实现，也可以通过变更展平辊或过辊类型实现，任何变更的类型都落入本专利的保护范围之内。

一种卷绕式双面磁控溅射真空镀膜方法，其采用上述的卷绕式双面磁控溅射真空镀膜设备，具体实施方法为：卷料经放卷机构2、放卷摆架5后通过其中一个冷却主鼓4实现一面的镀膜，再经另外一个冷却主鼓4实现另外一面的镀膜，之后经收卷摆架6和收卷机构3进行收卷，完成双面镀膜。

本实施例的使用过程如下：在放卷机构2处放卷，收卷机构3处收卷，放卷机构2和收卷机构3直径600mm，基材材料为pet、pi等聚合物柔性薄膜，溅射靶42为多套磁控溅射靶，靶的材质金属、合金、陶瓷等材质；穿膜顺序依次为：放卷机构2、第一放卷过辊52、放卷展平辊53、第二放卷过辊54、第一导向过辊71、第二导向过辊72、主鼓前展平辊73、冷却主鼓4、后展平辊81、前展平辊83、冷却主鼓4、主鼓后展平辊91、第三导向过辊92、第四导向过辊93、第二收卷过辊64、收卷展平辊63、第一收卷过辊62以及收卷机构3，冷却主鼓4采用冷却液循环冷却，冷却温度-20℃，通入氩气后在真空度0.1-0.9pa的条件下镀膜，根据膜厚走膜速度1-50m/min可调，一次可以同时在基材两面得到厚度的镀层，该方法膜面外观良好，无褶皱，镀层牢固，无镀空线。

采用上述方案，与现有技术相比，卷料经放卷机构、放卷摆架后通过其中一个冷却主鼓实现一面的镀膜，再经另外一个冷却主鼓实现另外一面的镀膜，之后经收卷摆架和收卷机构进行收卷，实现一次性在薄膜两面同时镀上镀层。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。