提高靶材利用率及涂层质量的装置的制作方法

文档序号:15423059发布日期:2018-09-12 00:12阅读:426来源:国知局

本实用新型属于机械加工中切削刀具PVD涂层领域,具体涉及提高靶材利用率及涂层质量的装置。



背景技术:

在现有的技术条件下,涂层设备在正常工作时,每完成一次涂层内容,相对应的靶材表面会被消耗成“W”形状。对下一次的涂层会造成靶材电弧激发粒子不均匀,从而对涂层结果的质量造成不良影响,同时也会导致涂层过程中引弧不成功,使得机器系统报错的产生。对于生产来说,另外还会产生靶材利用不充分、利用率低、生产成本高的现象。

传统的涂层技术中,对于解决靶材消耗带来的涂层粒子大小不一,涂层效果不理想的问题,对应的解决方案一般是采用更换靶材装夹夹具内部的磁铁,通过变换不同磁场力大小的磁铁来控制磁场强度。但是对于真空度要求苛刻的涂层设备来说,频繁地更换会导致机器设备相关部件连接处地磨损和部件地损坏,同时也不利于正常生产工作地进行。

因此有待现有技术进行进一步的改进,开发一种能降低生产成本,减少材料的浪费,充分利用靶材的装置。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供提高靶材利用率及涂层质量的装置,充分利用PVD(物理气相沉积)涂层过程中所用的靶材,降低生产成本,减少材料的浪费。

为实现上述实用新型目的,本实用新型采取的技术方案如下:提高靶材利用率及涂层质量的装置,包括磁铁装夹模块,靶材固定模块和冷却模块;其中:

所述磁铁装夹模块以环绕所述靶材固定模块的方式设置,所述磁铁装夹模块包括磁铁安装夹、磁铁和磁铁安装框,所述磁铁安装在磁铁安装夹内部,所述磁铁安装夹的外壁上半部设置有外螺纹,所述磁铁安装框的内壁上半部设置有内螺纹,所述磁铁安装夹设置在所述磁铁安装框内部,通过外螺纹与内螺纹的配合所述磁铁安装夹带动所述磁铁在磁铁安装框内旋上旋下;

所述靶材固定模块包括靶材固定部件和靶材;所述靶材固定部件环绕所述靶材设置并对所述靶材进行固定;

所述冷却模块与所述靶材固定模块的下部抵接;所述冷却模块包括冷却水进水管和冷却水出水管,用于冷却所述靶材;

所述冷却模块中心下方设有外部中心磁铁,所述外部中心磁铁用于为所述靶材提供竖直方向的磁场。

优选地,所述靶材包括金属靶材、陶瓷靶材或合金靶材。

优选地,所述靶材表面涂层后被消耗,形成波浪型的凹陷。

优选地,所述靶材底部通过增加不同厚度且形状相同的铜板,用于改变所述靶材在所述靶材固定部件中的高度。

优选地,所述铜板呈圆形。

优选地,所述铜板的径向尺寸与所述靶材底部径向尺寸相同。

优选地,所述外部中心磁铁呈圆柱体状。

优选地,所述磁铁装夹在所述磁铁安装夹中,通过内螺纹和外螺纹使所述磁铁安装夹相对于所述磁铁安装框向内或向外移动,用于改变所述磁铁在所述磁铁安装框中的高度。

与现有的技术相比较,本实用新型取得的有益效果:本实用新型通过采用内部为内嵌型螺旋式结构的磁铁装夹装置改变磁铁的位置以及采用了不同规格的圆形铜板垫高了靶材的装夹位置,简单便捷,使得每一次消耗过后的靶材表面都能够最大限度地处于理想的磁场环境中工作,节约了生产成本,充分利用了靶材,提高了涂层质量。

附图说明

图1是本实用新型中提高靶材利用率及涂层质量的装置的剖视图。

图2是本实用新型中提高靶材利用率及涂层质量的装置的仰视图。

图3是本实用新型中提高靶材利用率及涂层质量的装置的实施例1的工作原理图。

图4是本实用新型中提高靶材利用率及涂层质量的装置的实施例2的工作原理图。

其中,各附图标记所指代的技术特征如下:磁铁安装夹-101,磁铁-102,靶材固定部件-103,靶材-104,外部中心磁铁-105,冷却水进水-106,冷却水出水管-107,磁铁安装框-108。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明,但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

如图1和图2所示,本实施例公开了提高靶材利用率及涂层质量的装置,提高靶材利用率及涂层质量的装置,包括磁铁装夹模块,靶材固定模块和冷却模块;其中:

所述磁铁装夹模块以环绕所述靶材固定模块的方式设置,所述磁铁装夹模块包括磁铁安装夹101、磁铁102和磁铁安装框108;所述磁铁102安装在所述磁铁安装夹101内部,所述磁铁安装夹101的外壁上半部设置有外螺纹,所述磁铁安装框108的外形呈圆柱筒状,所述磁铁安装框108的内壁上半部设置有内螺纹,所述磁铁安装夹101设置在所述磁铁安装框108内部,通过外螺纹与内螺纹的配合,所述磁铁安装夹101带动所述磁铁102在磁铁安装框108内旋上旋下;

所述靶材固定模块包括靶材固定部件103和靶材104;所述靶材固定部件103 环绕所述靶材104设置并对所述靶材104进行固定;所述靶材104包括金属靶材、陶瓷靶材或合金靶材。

所述冷却模块与所述靶材固定模块的下部抵接;所述冷却模块包括冷却水进水管106和冷却水出水管107,用于冷却所述靶材104;

所述冷却模块中心下方设有外部中心磁铁105,所述外部中心磁铁105呈圆柱体状,用于为所述靶材104提供竖直方向的磁场。

如图3所示,在保持所述靶材104装夹位置不做变动的前提下,对所述靶材 104进行涂层,冷却水通过所述冷却水进水管106进入,对所述靶材104进行冷却,然后通过所述冷却水出水管107排出。所述靶材104被消耗后,表面形成波浪型的凹陷,通过内螺纹和外螺纹配合,所述磁铁安装夹带动所述磁铁在磁铁安装框内逆时针向内或顺时针向外旋转,改变所述磁铁102在所述磁铁安装框108中的高度。使得所述磁铁102的位置与被消耗的所述靶材104表面平齐,保证所述靶材104激发粒子时粒子能够受到相对应的磁场强度作用。

实施例2

如图1和图2所示,本实施例公开了提高靶材利用率及涂层质量的装置,提高靶材利用率及涂层质量的装置,包括磁铁装夹模块,靶材固定模块和冷却模块;其中:

所述磁铁装夹模块以环绕所述靶材固定模块的方式设置,所述磁铁装夹模块包括磁铁安装夹101、磁铁102和磁铁安装框108;所述磁铁102安装在磁铁安装夹101内部,所述磁铁安装夹101的外壁上半部设置有外螺纹,所述磁铁安装框 108的外形呈圆柱筒状,所述磁铁安装框108的内壁上半部设置有内螺纹,所述磁铁安装夹101设置在所述磁铁安装框108内部,通过外螺纹与内螺纹的配合所述磁铁安装夹101带动所述磁铁102在磁铁安装框108内旋上旋下;

所述靶材固定模块包括靶材固定部件103和靶材104;所述靶材固定部件103 环绕所述靶材设置并对所述靶材进行固定;所述靶材104包括金属靶材、陶瓷靶材或合金靶材。

所述冷却模块与所述靶材固定模块的下部抵接;所述冷却模块包括冷却水进水管106和冷却水出水管107,用于冷却所述靶材104。

所述冷却模块中心下方设有外部中心磁铁105,所述外部中心磁铁105呈圆柱体状,用于为所述靶材104提供竖直方向的磁场。

如图4所示,在保持所述磁铁102位置不变的条件下,对所述靶材进行涂层,冷却水通过所述冷却水进水管106进入,对所述靶材104进行冷却,冷却后通过所述冷却水出水管107排出;根据所述靶材104被消耗的不同程度,在进行下一次涂层更换所述靶材104的同时在所述靶材104的底部增加不同规格厚度且形状相同的圆形铜板(径向尺寸与靶材底部径向尺寸相同),改变所述靶材104在所述靶材固定部件103中的高度,使得所述靶材104的被消耗表面与所述磁铁102相对位置保持不变。保证所述靶材104激发粒子时粒子能够受到相对应的磁场强度作用。

同时,与现有的技术相比较,本实用新型通过采用内部为内嵌型螺旋式结构的磁铁装夹装置改变磁铁的位置以及采用了不同规格的圆形铜板垫高了靶材的装夹位置,简单便捷,使得每一次消耗过后的靶材表面都能够最大限度地处于理想的磁场环境中工作,解决了靶材利用率低的问题,节约了生产成本,提高了涂层7 质量。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准,根据上述说明书的揭示和引导,本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对实用新型构成任何限制。

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