一种机械零件表面的镀膜方法与流程

本发明涉及表面镀膜，尤其涉及一种机械零件表面的镀膜方法。

背景技术：

1、类金刚石膜(diamond-like carbon，dlc)是一种由碳元素构成、在性质上和金刚石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质，由于dlc层具有高硬度、高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及高电阻率的特点，很适合于作为机械零件的耐磨涂层。

2、然而，dlc层直接附着在机械零件的表面的缺点是附着性差，dlc层易剥落，特别是一些机械零件对于耐磨性的要求较高，在受到较大应力情况下容易出现dlc层剥落的情况，导致机械零件的更换频率较高。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于，提供一种机械零件表面的镀膜方法，能够提高dlc层在机械零件表面的附着力，提高良品率，从而减小机械零件的更换频率。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种机械零件表面的镀膜方法，包括：

3、对待镀膜的机械零件进行清洗及干燥处理；

4、将干燥后的机械零件放置在真空室内，真空度在1.5×10-3pa以上，温度控制在20℃～23℃；

5、向所述真空室内通入氮气，气压控制在0.5pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层；

6、向所述真空室内通入氩气和氧气，气压控制在1×10-3pa～3×10-3pa，采用磁控溅射方法在所述混合层的表面溅射形成碳保护层；

7、向所述真空室内通入碳氢类气体，保持真空度为5×10-3pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在所述碳保护层的表面沉积形成dlc层。

8、进一步地，所述采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层，具体包括：

9、启动钛靶和碳靶，采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层；其中，钛靶电流为0.5a，碳靶电流为2.5a，机械零件上的负偏压的大小为150v，频率为120khz。

10、进一步地，钛靶和碳靶的溅射时间为100min～120min。

11、进一步地，所述混合层的厚度为10μm～15μm。

12、进一步地，所述采用磁控溅射方法在所述混合层的表面溅射形成碳保护层，具体包括：

13、启动碳靶，采用磁控溅射方法在所述混合层的表面溅射形成碳保护层；其中，溅射功率为600w～800w，机械零件上的负偏压的大小为150v～200v，频率为180khz。

14、进一步地，氩气的流量为800sccm～1000sccm，氧气的流量为100sccm～150sccm，碳靶的溅射时间为50min～60min。

15、进一步地，所述碳保护层的厚度为50μm～80μm。

16、进一步地，所述采用磁控溅射离子镀膜方法在所述碳保护层的表面沉积形成dlc层，具体包括：

17、开启离子束电源，采用磁控溅射离子镀膜方法在所述碳保护层的表面沉积形成dlc层；其中，离子束电源的工作电流为2.0a～2.5a，机械零件上的负偏压大于200v，频率为150khz。

18、进一步地，所述dlc层的沉积时间为60min～80min。

19、进一步地，所述dlc层的厚度为25μm～30μm。

20、与现有技术相比，本发明实施例提供了一种机械零件表面的镀膜方法，首先，对待镀膜的机械零件进行清洗及干燥处理，并将干燥后的机械零件放置在真空室内，真空度在1.5×10-3pa以上，温度控制在20℃～23℃；接着，向真空室内通入氮气，气压控制在0.5pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层；然后，向真空室内通入氩气和氧气，气压控制在1×10-3pa～3×10-3pa，采用磁控溅射方法在混合层的表面溅射形成碳保护层；最后，向真空室内通入碳氢类气体，保持真空度为5×10-3pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在碳保护层的表面沉积形成dlc层；本发明实施例能够提高dlc层在机械零件表面的附着力，提高良品率，从而减小机械零件的更换频率。

技术特征：

1.一种机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层，具体包括：

3.如权利要求2所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，钛靶和碳靶的溅射时间为100min～120min。

4.如权利要求1～3中任一项所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述混合层的厚度为10μm～15μm。

5.如权利要求1所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述采用磁控溅射方法在所述混合层的表面溅射形成碳保护层，具体包括：

6.如权利要求5所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，氩气的流量为800sccm～1000sccm，氧气的流量为100sccm～150sccm，碳靶的溅射时间为50min～60min。

7.如权利要求1、5～6中任一项所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述碳保护层的厚度为50μm～80μm。

8.如权利要求1所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述采用磁控溅射离子镀膜方法在所述碳保护层的表面沉积形成dlc层，具体包括：

9.如权利要求8所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述dlc层的沉积时间为60min～80min。

10.如权利要求1、8～9中任一项所述的机械零件表面的镀膜方法，其特征在于，所述dlc层的厚度为25μm～30μm。

技术总结
本发明公开了一种机械零件表面的镀膜方法，包括：对待镀膜的机械零件进行清洗及干燥处理；将干燥后的机械零件放置在真空室内，真空度在1.5×10<supgt;‑3</supgt;Pa以上，温度控制在20℃～23℃；向所述真空室内通入氮气，气压控制在0.5Pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在机械零件的表面沉积形成由钛和碳组成的混合层；向所述真空室内通入氩气和氧气，气压控制在1×10<supgt;‑</supgt;<supgt;3</supgt;Pa～3×10<supgt;‑3</supgt;Pa，采用磁控溅射方法在所述混合层的表面溅射形成碳保护层；向所述真空室内通入碳氢类气体，保持真空度为5×10<supgt;‑3</supgt;Pa，采用磁控溅射离子镀膜方法在所述碳保护层的表面沉积形成DLC层。采用本发明的技术方案能够提高DLC层在机械零件表面的附着力，提高良品率，从而减小机械零件的更换频率。

技术研发人员：张建
受保护的技术使用者：东莞新科技术研究开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11