工具コーティング装置の基本コンポーネント

- Jun 19, 2018-


現代の真空コーティング装置(均一加熱技術、温度測定技術、不平衡マグネトロンスパッタリング技術、補助陽極技術、中間周波数電源、パルス技術)は、真空チャンバ、真空ポンプセクション、真空測定セクション、電源部品、プロセスガス入力システム、機械的伝達部、加熱および温度測定部、イオン蒸発またはスパッタリング源、水冷システムおよび他の部品を含む。

 

1.真空チャンバー

 

コーティング装置は、主に連続コーティング生産ラインとシングルチャンバーコーティングマシンに分かれています。 モールドの形状およびサイズが大きく異なるだけでなく、加熱および機械的トランスミッション部品上のモールドおよびツールコーティングの高い要求のために、連続コーティング製造ラインは、通常、要件およびシングルチャンバコーターを満たすことが困難である常に使用されます。

 

2.真空ポンプシステム

 

真空技術において、真空排気システムは重要な部分である。 金型や工具のコーティングには高い接着性が要求されるため、コーティングプロセスには良好なバックグラウンド真空が必要です。高真空度を達成するには、装置の真空排気システムを妥当に選択することが不可欠です。 当面は、大気圧から超高真空に達するまで作動可能なポンプはありません。 したがって、単一の真空装置または方法によって良好な真空を達成することはできない。 機械ポンプシステム、分子ポンプシステムなど、複数のポンプを組み合わせて使用する必要があります。

 

3.真空測定システム

 

真空システムの真空測定部分は、真空チャンバ内の圧力を測定するために使用される。 真空ポンプと同様に、真空範囲全体を測定できる真空計はありません。 多くの種類の真空計は、さまざまな原則と要求に従って製造されています。

 

4.電源システム

 

ターゲット電源には、主にDC電源(MDXなど)と中間周波電源(American AE CompanyのPE、PEII、PINACALなど)が含まれます。 ワークピース自体には通常、DC電源(MDXなど)、パルス電源(PINACAL + American AE Company製)、RF電源(RF)などが必要です。

 

5.プロセスガス入力システム

 

アルゴン(Ar)、ヘリウム(Kr)、窒素(N2)、アセチレン(C2H2)、メタン(CH4)、水素(H2)および酸素(O2)などのプロセスガスは一般にガスボンベによって供給される。 彼らは、ガス圧減圧弁、ガス遮断弁、パイプライン、ガス流量計、ソレノイド弁、圧電弁を介して真空チャンバを導入しています。 この種のガス入力システムの利点は、配管が簡単で明瞭であり、シリンダの修理または交換が容易であることである。 また、各塗布機は互いに影響しない。 さらに、複数のコータがシリンダのグループを共有する場合もありますが、これは大規模なコーティング店の一部で見られるかもしれませんが、ガスシリンダの消費を減らし、統一された計画とレイアウトを実現するという利点があります。 欠点は、多数の接合部のために漏れの可能性が増すことです。 また、塗装機同士が干渉し、塗装機の空気漏れが他の塗装機の製品品質に影響する場合があります。 さらに、シリンダーを交換するときは、すべてのメインフレームが使用されていない状態であることを保証する必要があります。

 

6.機械式トランスミッションシステム

 

工具被覆は、フィルムの厚さが均一でなければならないことを必要とする。 したがって、要求を満たすためにコーティングプロセスに3回の回転が必要です。 すなわち、大きなワークテーブルの回転が実行されている間に、小さなワーク搬送テーブルも回転し、同時にワーク自体も回転することができる。 機械設計では、大型のワークピースターンテーブルの底部の中央に大型の駆動ギアがあり、それに噛合する小さな星形ホイールで囲まれています。シフトフォークを使用してワークを回転させます。 言うまでもなく、モールドコーティングを作製する場合、一般に2回転で十分であるが、ギアの負荷容量を大幅に向上させる必要がある。

 

7.加熱・温度測定システム

 

モールドコーティングを行う際には、装飾コーティングプロセスよりもワークピースの均一な加熱をどう確保するかが重要です。 モールドコーティング装置は、一般に2つのヒーターを前後に有し、熱電対は温度を測定し、制御するために使用される。 しかし、熱電対のクランピングポイントが異なるため、温度の読み取り値はワークピースの真の温度にはなりません。 ワークピースの真の温度を測定するには多くの方法があります。 使い易いSurface Thermomeerがここにあります。 この温度計の作動原理は、温度計が加熱されると、底部のスプリングが加熱されて膨張するので、ポインターが最大温度まで回転するように位置決めポインターを押す。 温度が低下すると、ばねが収縮してポインタが逆方向に回転するが、位置決めポインタは最高温度位置にとどまる。 ドアを開いた後、位置決めポインターによって示される温度、すなわち、真空チャンバー内で加熱されたときに表面温度計が到達した最高温度が読み取られる。

 

8.イオンの蒸発とスパッタリングのソース

 

マルチアークめっきの蒸発源は、一般に円形であり、一般に円形のターゲットとして知られている。 近年、長方形のマルチアークターゲットも登場しましたが、明らかな効果は見られませんでした。 円形ターゲットは銅ターゲットホルダー(カソードホルダー)に取り付けられ、2つは一緒にネジ止めされます。 ターゲットホルダーにはマグネットがあり、マグネットを前後に動かすことで磁場強度を変えることができ、アークスポットの移動速度やトラックもこのように調整することができます。 ターゲットとターゲットホルダの温度を下げるために、冷却水がターゲットホルダに連続的に供給される。 また、ターゲットとターゲットホルダー間の高い電気伝導性と熱伝導性を確保するために、ターゲットとターゲットホルダーの間にスズ(Sn)ガスケットを追加することもできます。 それに加えて、マグネトロンスパッタリングコーティングは、一般に、長方形または円筒形ターゲットを使用する。

 

9.水冷システム

 

モールドコーティングの場合、金属原子の霧化速度を高めるために、各カソードターゲットホルダーは、できるだけ大きな出力を採用し、十分な冷却が必要です。 また、各種工具やモールドコーティングの加熱温度は400〜500 です。 したがって、真空チャンバ壁および各シール面の冷却も非常に重要であるので、約18 から20 ℃の冷却器から冷却水を供給することが好ましい。 ドアを開けた後の熱風と接触したときに低温の真空チャンバの壁や陰極のターゲットが水を溶解するのを防ぐために、水冷システムはドアを開ける約10分前に給湯状態に切り替えることができるはずです。 温水温度は約40〜45℃です。