本申請涉及鍍膜設備,具體而言,本申請涉及一種用于大長徑比管材的磁控濺射裝置。
背景技術(shù):
1、化工、熔煉、核電、船舶、交通等各個行業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)管道系統(tǒng)中,具有大長徑比的細長管材內(nèi)壁均已被廣泛應用。在實際的應用過程中,管材內(nèi)部將面臨腐蝕、氧化、摩擦、沖蝕等諸多極端復雜環(huán)境條件。因此,在管材內(nèi)壁沉積或鍍覆保護膜往往是一種有效且常見的表面處理改性手段,這使得管材內(nèi)壁具有一定的抗氧化、耐蝕、抗磨損等性能,進而顯著延長其使用壽命,如化工管道、輸送管道、炮管等。
2、傳統(tǒng)的電鍍方法在管材內(nèi)壁鍍膜時,所需的化學試劑毒性較大,電鍍后留下的廢液較難處理。此外,采用電鍍法在管材內(nèi)壁鍍覆多層膜的難度較大,難以使膜層具有復雜精細結(jié)構(gòu)。而采用化學氣相沉積法在管材內(nèi)壁鍍膜時,所需溫度一般高于大多金屬材料的使用溫度,超出管材的溫度承受范圍而破壞管材原有性能。采用磁控濺射鍍膜速度快、溫度變化小,具有更大的應用優(yōu)勢。
3、申請?zhí)枮閏n202121842996和cn202121843819的中國專利均公開了用于大長徑比金屬管材內(nèi)壁鍍膜的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,所述專利均利用了可伸縮支桿和傳動裝置控制靶座沿大長徑比管材軸心方向移動,解決了現(xiàn)有技術(shù)中靶系統(tǒng)自重過大,移動位置偏離管材軸心導致鍍膜效果不穩(wěn)定的問題,但鍍膜過程中伸縮支桿的傳動輪在運動時與管件內(nèi)壁反復摩擦,對已鍍膜層質(zhì)量會造成一定程度的破壞。申請?zhí)枮閏n202011506907的中國專利公開了一種用于細長管件內(nèi)壁鍍膜的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,采用多個環(huán)形靶材沿中心軸在打孔空心管件內(nèi)來回移動,解決了管件內(nèi)壁鍍膜僅為單一成分膜層的問題,但由于大長徑比管材中進氣管道內(nèi)輸運氣體行程長,導致氣體濃度在靶系統(tǒng)運動過程中無法保持均一,使得管材內(nèi)壁不同部位涂層一致性較差。
4、綜上所述,現(xiàn)有的鍍膜設備存在鍍膜層質(zhì)量不佳、涂層一致性較差的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請針對現(xiàn)有方式的缺點,提出一種用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鍍膜層質(zhì)量不佳、涂層一致性較差的技術(shù)問題。
2、本申請實施例中提供了一種用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,包括管材、電動滑軌、鍵鈕、進氣管道、環(huán)形靶系統(tǒng)、滑軌傳動裝置以及真空系統(tǒng):
3、管材,具有中空的腔體;
4、電動滑軌,位于所述腔體內(nèi),所述電動滑軌的側(cè)壁開設有多個通孔;
5、多個鍵鈕,與所述電動滑軌彈性連接,每個所述鍵鈕填充于一個所述通孔中;
6、進氣管道,與所述電動滑軌內(nèi)連通;
7、環(huán)形靶系統(tǒng),套設于所述電動滑軌的外圍,所述環(huán)形靶系統(tǒng)與所述電動滑軌滑動連接;
8、滑軌傳動裝置,位于所述管材的一端,所述滑軌傳動裝置與所述電動滑軌傳動連接;
9、真空系統(tǒng),位于所述管材的另一端,并與所述管材連通以對所述管材內(nèi)部抽真空。
10、在本申請的一些實施例中,所述電動滑軌沿所述管材的軸線方向延伸,所述鍵鈕的運動方向平行于所述管材的徑向方向。
11、在本申請的一些實施例中,所述通孔呈陣列分布于所述電動滑軌的側(cè)壁,任意兩個相鄰的所述通孔之間的間距相等,所述鍵鈕與所述通孔一一對應。
12、在本申請的一些實施例中,單個所述鍵鈕包括工作狀態(tài)和待機狀態(tài),在所述工作狀態(tài)下,所述環(huán)形靶系統(tǒng)按壓所述鍵鈕,所述環(huán)形靶與所述電動滑軌內(nèi)連通,在所述待機狀態(tài)下,所述鍵鈕與所述環(huán)形靶系統(tǒng)相離,所述鍵鈕堵塞所述通孔。
13、在本申請的一些實施例中,所述真空系統(tǒng)包括抽真空裝置和真空轉(zhuǎn)接頭,所述真空轉(zhuǎn)接頭位于所述抽真空裝置與所述管材之間,所述真空轉(zhuǎn)接頭的一端與所述抽真空裝置連接,另一端通過法蘭與所述管材連接,所述真空系統(tǒng)呈密封狀態(tài)。
14、在本申請的一些實施例中,所述環(huán)形靶系統(tǒng)的數(shù)量為一個或者多個,每個所述環(huán)形靶系統(tǒng)包括從內(nèi)到外依次分布的磁體、背板和環(huán)形靶材。
15、在本申請的一些實施例中,還包括抽氣裝置,所述抽氣裝置設置于所述管材的兩端。
16、在本申請的一些實施例中,還包括加熱系統(tǒng),所述加熱系統(tǒng)套設于所述管材的外圍,所述加熱系統(tǒng)包括感應線圈,所述感應線圈與所述環(huán)形靶系統(tǒng)同軸設置,所述感應線圈跟隨所述環(huán)形靶系統(tǒng)同步移動。
17、在本申請的一些實施例中,還包括冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)通過冷卻介質(zhì)管道與所述環(huán)形靶系統(tǒng)連接。
18、本申請實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果包括:本申請實施例通過設計滑軌傳動裝置驅(qū)動環(huán)形靶系統(tǒng),環(huán)形靶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單輕便,電動滑軌與管材的側(cè)壁無干涉,既可以避免由于靶系統(tǒng)自重過大導致靶系統(tǒng)彎曲偏移中心軸線方向,又可以避免設置傳動輪破壞管件內(nèi)壁的已鍍膜層,影響已鍍膜層的質(zhì)量。根據(jù)管材的不同膜層數(shù)量要求,對應設置一個或者多個環(huán)形靶系統(tǒng)沿電動滑軌來回移動,結(jié)構(gòu)靈活,兼容性強,使用范圍廣。通過在電動滑軌上設置鍵鈕填充通孔,環(huán)形靶系統(tǒng)在往復運動的過程中,環(huán)形靶系統(tǒng)按壓鍵鈕即時連通電動滑軌內(nèi)部的氣體并釋放氣體,其他鍵鈕保持密封,提高了轟擊靶材時電動滑軌內(nèi)不同區(qū)域氣體濃度的均勻性,解決了傳統(tǒng)用于大長徑比管材的磁控濺射裝置中進氣管道連接在靶系統(tǒng)上,在靶系統(tǒng)運動過程中,由于氣體濃度沿管材軸線方向變化,導致鍍膜均勻性、穩(wěn)定性不足的問題;設備結(jié)構(gòu)簡單,各系統(tǒng)之間相互獨立,儀器的維修和查錯方便。
19、本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過本申請的實踐了解到。
1.一種用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,所述電動滑軌沿所述管材的軸線方向延伸,所述鍵鈕的運動方向平行于所述管材的徑向方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,所述通孔呈陣列分布于所述電動滑軌的側(cè)壁,任意兩個相鄰的所述通孔之間的間距相等,所述鍵鈕與所述通孔一一對應。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,單個所述鍵鈕包括工作狀態(tài)和待機狀態(tài),在所述工作狀態(tài)下,所述環(huán)形靶系統(tǒng)按壓所述鍵鈕,所述環(huán)形靶與所述電動滑軌內(nèi)連通,在所述待機狀態(tài)下,所述鍵鈕與所述環(huán)形靶系統(tǒng)相離,所述鍵鈕堵塞所述通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,所述真空系統(tǒng)包括抽真空裝置和真空轉(zhuǎn)接頭,所述真空轉(zhuǎn)接頭位于所述抽真空裝置與所述管材之間,所述真空轉(zhuǎn)接頭的一端與所述抽真空裝置連接,另一端通過法蘭與所述管材連接,所述真空系統(tǒng)呈密封狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,所述環(huán)形靶系統(tǒng)的數(shù)量為一個或者多個,每個所述環(huán)形靶系統(tǒng)包括從內(nèi)到外依次分布的磁體、背板和環(huán)形靶材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,還包括抽氣裝置,所述抽氣裝置設置于所述管材的兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,還包括加熱系統(tǒng),所述加熱系統(tǒng)套設于所述管材的外圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,所述加熱系統(tǒng)包括感應線圈,所述感應線圈與所述環(huán)形靶系統(tǒng)同軸設置,所述感應線圈跟隨所述環(huán)形靶系統(tǒng)同步移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大長徑比管材的磁控濺射裝置,其特征在于,還包括冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)通過冷卻介質(zhì)管道與所述環(huán)形靶系統(tǒng)連接。