一种用于超硬材料真空溅射镀钛装置的制作方法

1.本实用新型属于镀钛技术领域，尤其涉及一种用于超硬材料真空溅射镀钛装置。


背景技术：

2.超硬磨料表面镀钛是提高超硬工具性能、降低成本的主要手段之一，表面镀有钛层的磨料与结合剂具有较强把持力，防止磨料脱落，提高工具使用寿命和效率；在工具烧结时，钛层保护磨料，避免结合剂对磨料的腐蚀损伤。
3.但是，现有技术中，现阶段微蒸发镀钛是超硬磨料表面镀钛常用的一种技术，此过程是在高真空，温度650℃～780℃条件下完成的，由于混料中含有钛粉等粉尘物质，对真空炉造成极大伤害，增加成本；且此过程是在高温条件下完成的，使磨料强度降低很多；另外微蒸发镀钛，钛层与磨料把持力不够。
4.因此，有必要提供一种新的用于超硬材料真空溅射镀钛装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题是提供一种性能稳定，操作控制方便，溅射率高，磨料温度低等优点，并且磨料镀层均匀，钛层与磨料结合力强的用于超硬材料真空溅射镀钛装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的用于超硬材料真空溅射镀钛装置包括：真空桶，所述真空桶上设置有镀钛组件、真空机构和四个固定机构；
7.所述镀钛机构包括旋转内桶、阴极靶材、阴极电线和旋转机构，所述旋转内桶设置在真空桶内，所述阴极靶材固定安装在真空桶的一侧内壁上，所述阴极靶材的一侧延伸至旋转内桶内，所述阴极电线固定安装阴极靶材的一侧，所述阴极电线的一端延伸至真空桶外，所述旋转机构包括四个弧形安装板、四个转轴、四个圆形齿轮、两个齿圈、连接轴和驱动电机，四个所述弧形安装板均固定安装在真空桶的底部内壁上，四个所述转轴分别转动安装在对应的两个弧形安装板上，四个所述圆形齿轮分别固定套设在四个转轴上，两个所述齿圈均固定套设在旋转内桶上，所述齿圈与对应的两个圆形齿轮相啮合，所述连接轴固定安装在对应的转轴的一端，所述连接轴远离转轴的一端延伸至真空桶外，所述驱动电机固定安装在真空桶的一侧外壁上，所述驱动电机的输出轴与连接轴的一端固定连接；
8.所述真空机构包括真空泵、抽风管和排风管，所述真空泵固定安装在真空桶的底部，所述抽风管固定安装在真空泵的进气端，所述抽风管远离真空泵的一端延伸至真空桶内，所述排风管固定安装在真空泵的排气端。
9.作为本实用新型的进一步方案，所述真空桶的底部固定安装有氩气进气管，所述真空桶的一侧外壁上设置有桶盖，所述桶盖上固定安装有两个固定杆，两个所述固定杆均与真空桶的一侧外壁相铰接。
10.作为本实用新型的进一步方案，所述固定机构包括匚形块、螺纹杆和螺纹套筒，所述匚形块固定安装在桶盖的顶部，所述螺纹杆铰接在真空桶的一侧外壁上，所述螺纹杆贯
穿匚形块，所述螺纹套筒螺纹套设在螺纹杆上，所述螺纹套筒的一侧与匚形块的一侧外壁相接触。
11.作为本实用新型的进一步方案，所述真空桶的底部内壁上固定安装有限位块，所述限位块的顶部开设有限位凹槽，所述旋转内桶上固定套设有限位环，所述限位环和限位凹槽相适配。
12.作为本实用新型的进一步方案，所述真空桶的一侧外壁上开设有第一通孔，所述第一通孔内固定安装有密封块，所述阴极电线贯穿密封块。
13.作为本实用新型的进一步方案，所述螺纹套筒上固定安装有三个连接杆，三个所述连接杆远离螺纹套筒的一端固定安装有环形把手，所述旋转内桶的两侧均开设有开口。
14.与相关技术相比较，本实用新型提供的用于超硬材料真空溅射镀钛装置具有如下有益效果：
15.1、本实用新型通过设置旋转机构，使得可以对旋转内桶机芯转动，具有使磨料镀层更加均匀，钛层与磨料结合力更强的优点；
16.2、本实用新型通过设置真空机构，使得可以将真空桶内的空气抽出，便于后续进行镀钛；
17.3、本实用新型通过设置固定机构，使得能够将桶盖进行固定，从而进行密封，并具有便于将桶盖打开的优点。
附图说明
18.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
19.图1为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的正视剖视结构示意图；
20.图2为图1中a部分的放大结构示意图；
21.图3为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的侧视剖视结构示意图；
22.图4为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的侧视结构示意图。
23.图中：1、真空桶；2、旋转内桶；3、阴极靶材；4、阴极电线；5、弧形安装板；6、转轴；7、圆形齿轮；8、齿圈；9、连接轴；10、驱动电机；11、真空泵；12、抽风管；13、排风管；14、氩气进气管；15、桶盖；16、固定杆；17、匚形块；18、螺纹杆；19、螺纹套筒。
具体实施方式
24.请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的正视剖视结构示意图；图2为图1中a部分的放大结构示意图；图3为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的侧视剖视结构示意图；图4为本实用新型用于超硬材料真空溅射镀钛装置的侧视结构示意图用于超硬材料真空溅射镀钛装置包括：真空桶1，所述真空桶1上设置有镀钛组件、真空机构和四个固定机构；
25.所述镀钛机构包括旋转内桶2、阴极靶材3、阴极电线4和旋转机构，所述旋转内桶2设置在真空桶1内，所述阴极靶材3固定安装在真空桶1的一侧内壁上，所述阴极靶材3的一侧延伸至旋转内桶2内，所述阴极电线4固定安装阴极靶材3的一侧，所述阴极电线4的一端延伸至真空桶1外，所述旋转机构包括四个弧形安装板5、四个转轴6、四个圆形齿轮7、两个齿圈8、连接轴9和驱动电机10，四个所述弧形安装板5均固定安装在真空桶1的底部内壁上，
四个所述转轴6分别转动安装在对应的两个弧形安装板5上，四个所述圆形齿轮7分别固定套设在四个转轴6上，两个所述齿圈8均固定套设在旋转内桶2上，所述齿圈8与对应的两个圆形齿轮7相啮合，所述连接轴9固定安装在对应的转轴6的一端，所述连接轴9远离转轴6的一端延伸至真空桶1外，所述驱动电机10固定安装在真空桶1的一侧外壁上，所述驱动电机10的输出轴与连接轴9的一端固定连接；
26.所述真空机构包括真空泵11、抽风管12和排风管13，所述真空泵11固定安装在真空桶1的底部，所述抽风管12固定安装在真空泵11的进气端，所述抽风管12远离真空泵11的一端延伸至真空桶1内，所述排风管13固定安装在真空泵11的排气端。
27.如图1所示，所述真空桶1的底部固定安装有氩气进气管14，所述真空桶1的一侧外壁上设置有桶盖15，所述桶盖15上固定安装有两个固定杆16，两个所述固定杆16均与真空桶1的一侧外壁相铰接；
28.通过设置氩气进气管14，使得能够在真空泵11将真空桶1内抽至真空时，对真空桶1内填充氩气，便于后续进行镀钛。
29.如图1所示，所述固定机构包括匚形块17、螺纹杆18和螺纹套筒19，所述匚形块17固定安装在桶盖15的顶部，所述螺纹杆18铰接在真空桶1的一侧外壁上，所述螺纹杆18贯穿匚形块17，所述螺纹套筒19螺纹套设在螺纹杆18上，所述螺纹套筒19的一侧与匚形块17的一侧外壁相接触；
30.通过设置固定机构，使得能够将桶盖15进行固定，从而进行密封，并具有便于将桶盖15打开的优点。
31.如图1所示，所述真空桶1的底部内壁上固定安装有限位块，所述限位块的顶部开设有限位凹槽，所述旋转内桶2上固定套设有限位环，所述限位环和限位凹槽相适配；
32.通过限位块、限位凹槽、限位环和旋转内桶2之间的相互配合，使得能够在旋转内桶2转动时，使旋转内桶2始终保持在原有位置。
33.如图1所示，所述真空桶1的一侧外壁上开设有第一通孔，所述第一通孔内固定安装有密封块，所述阴极电线4贯穿密封块；
34.通过第一通孔、密封块和阴极电线4之间的相互配合下，使真空桶1内被抽至真空时，防止空气进入真空桶1内。
35.如图1所示，所述螺纹套筒19上固定安装有三个连接杆，三个所述连接杆远离螺纹套筒19的一端固定安装有环形把手，所述旋转内桶2的两侧均开设有开口；
36.通过螺纹套筒19、连接杆和环形把手之间的相互配合，使得能够便于对螺纹套筒19进行转动，从而打开桶盖15。
37.本实用新型提供的用于超硬材料真空溅射镀钛装置的工作原理如下：
38.第一步骤：当需要进行镀钛工作时，转动螺纹套筒19,螺纹套筒19在螺纹杆18的作用下移动，将螺纹杆18向外拉动，使螺纹杆18脱离匚形块17，此时打开桶盖15，将磨料置于旋转内桶2内(用量不能超过边沿高度)，关闭桶盖15；
39.第二步骤：启动真空泵11,真空泵11将真空桶1内抽至高真空状态(大约10
‑
6torr)，然后由氩气进气管14充入高纯氩气，将气体压强降到2
×
10
‑
3torr，启动驱动电机10,驱动电机10带动连接轴9转动，连接轴9带动转轴6转动，转轴6带动圆形齿轮7转动，圆形齿轮7带动齿圈8转动，齿圈8带动旋转内桶2转动，使磨料翻滚，并设置驱动电机10的转速；
40.第三步骤：此时加电压通过阴极电线4启动阴极靶材3，在电场作用下ar离子轰击阴极靶材3，阴极靶材3溅射的钛原子不断沉积到磨料表面，这样镀出的磨料钛层均匀，结合力强，且不破坏磨料原有强度。
41.需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；
42.其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
43.尽管已经表示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用，在其它相关的技术领域，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。