一种用于双极板材料表面的镀膜工艺的制作方法

1.本发明涉及双极板表面镀膜技术领域，具体地说就是一种用于双极板材料表面的镀膜工艺。


背景技术：

2.电弧离子镀膜由于其较高的离化率及沉积速率常用于高端装饰性、刀具和各种工模具镀膜领域。传统的双极板镀膜工艺采用磁控溅射镀膜方式，表面膜层沉积过程中离子离化率不高，大约在20-30％之间，并且电弧沉积过程中局部温度过高，产生大颗粒溅射，导致涂层表面粗糙、孔隙率增加，使得膜层性能下降，产品表面耐腐蚀性较差。
3.有必要开发出一种新的双极板材料镀层工艺来解决上述问题，其技术关键是要确保双极板材料镀膜后其膜层的质量，附着力和耐腐蚀性，现有技术中多通过伸缩杆带动引弧杆不断运动，实现引弧杆与电弧放电源的接触与分离，而引弧杆与真空腔体连接处常用到磁流体密封装置进行密封，磁流体密封装置造价较高，并且容易损坏。


技术实现要素：

4.为解决上述提到的问题，本发明提供了一种用于双极板材料表面的镀膜工艺。
5.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于双极板材料表面的镀膜工艺，包括如下步骤：
6.(1)双极板材料预处理：对双极板材料进行预热除气，然后进行等离子清洗；
7.(2)双极板材料表面镀膜：采用电弧离子镀膜方法对双极板材料表面进行镀膜。
8.作为优化，步骤(1)中所述的双极板材料预处理、双极板材料的点弧离子镀膜均安排在同一电弧离子真空镀膜机上进行，其中电弧离子真空镀膜机包括真空腔体、连接于真空腔体侧面的引弧装置、设置于真空腔体内的加热装置、真空等离子清洗装置和电弧放电源。
9.作为优化，步骤(2)所述的双极板材料表面镀膜具体包括以下步骤：a使用掺杂稀土元素的合金靶材作为阴极离化源，真空腔体内部通入氩气，调整真空度至0.2～0.6pa，电弧输出电流为60～250a，工件偏压100～450v；
10.a2.反应层沉积使用掺杂稀土元素的合金靶材作为阴极离化源，真空室通入氩气，调整真空度至0.2～0.6pa，电弧输出电流为60～250a，工件偏压30～250v。
11.作为优化，所述的引弧装置包括安装管、连接杆、驱动部分和引弧杆，所述安装管一端贯通连接于所述真空腔体外侧，所述安装管另一端密封设置，所述连接杆设置于安装管内部，所述引弧杆与所述连接杆一端可拆卸的连接，所述驱动部分连接于所述连接杆另一端。
12.作为优化，所述的安装管内部均匀设有若干个隔磁板，所述隔磁板与安装管密封连接，所述连接杆与所述隔磁板滑动连接。
13.作为优化，所述的安装管与所述真空腔体密封连接，所述安装管与所述真空腔体
连接的一端内侧设有辅助组件，所述辅助组件包括连接座和辅助轮，所述连接座与安装管内侧面固连，所述辅助轮与引弧杆接触连接。
14.作为优化，所述的引弧杆的轴心方向内侧设有连接螺孔，所述连接杆与引弧杆连接的一端外侧设有连接螺纹，所述引弧杆与所述连接杆通过螺纹连接。
15.作为优化，所述的驱动组件包括连接板、支撑弹簧和电磁铁，所述电磁铁设置于所述安装管远离真空腔体的一端外侧，所述支撑弹簧一端与所述安装管远离真空腔体的一端内侧固连，所述支撑弹簧另一端与所述连接板一侧固连，所述连接板与安装管内侧面滑动连接，所述电磁铁与连接板之间的安装管端部设有缓冲垫。
16.本方案的有益效果是：一种用于双极板材料表面的镀膜工艺，具有以下有益之处：
17.本技术中电弧离子真空镀膜机上设置加热装置、电弧离子镀膜模块，使得双极板材料的预处理、电弧离子镀膜可以在同一真空腔体内依次进行，其一方面提高了生产效率，另一方面也提高了镀膜的质量。双极板材料经过预热和等离子清洗，可以增强电弧离子镀膜后其膜层与双极板材料基体的结合力。
18.采用加热装置对双极板材料进行预热，采用偏压放电清洗，在真空腔体的高真空条件下通入氩气，在高电压的作用下实现把氩气转化为氩粒子，氩离子在电场的牵引下直接轰击工件表面，把双极板材料表面的微尘颗粒和水汽清洗干净，提高后续镀膜的附着力；
19.设置于真空腔体密封连接的安装管，通过驱动部分带动连接杆和引弧杆运动，实现对电弧放电源的接触引弧放电，减少密封装置的使用，节省生产成本，并且引弧装置不与真空腔体产生摩擦，不易漏气，使用时检修成本低。
附图说明
20.附图1为本发明引弧装置连接状态轴侧示意图。
21.附图2为本发明引弧装置连接状态主视示意图。
22.附图3为本发明附图2的a-a剖切结构示意图。
23.附图4为本发明附图3的a部分放大结构示意图。
24.附图5为本发明附图3的b部分放大结构示意图。
25.其中，1、安装管，2、连接杆，3、引弧杆，4、隔磁板，5、真空腔体，6、连接座，7、辅助轮，8、连接板，9、支撑弹簧，10、电磁铁，11、缓冲垫。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.一种用于双极板材料表面的镀膜工艺，包括如下步骤：
30.(1)双极板材料预处理：对双极板材料进行预热除气，然后进行等离子清洗；
31.(2)双极板材料表面镀膜：采用电弧离子镀膜方法对双极板材料表面进行镀膜。
32.步骤(1)中所述的双极板材料预处理、双极板材料的点弧离子镀膜均安排在同一电弧离子真空镀膜机上进行，其中电弧离子真空镀膜机包括真空腔体5、连接于真空腔体5侧面的引弧装置、设置于真空腔体5内的加热装置、真空等离子清洗装置和电弧放电源。
33.步骤(2)所述的双极板材料表面镀膜具体包括以下步骤：a使用掺杂稀土元素的合金靶材作为阴极离化源，真空腔体5内部通入氩气，调整真空度至0.2～0.6pa，电弧输出电流为60～250a，工件偏压100～450v；
34.a2.反应层沉积使用掺杂稀土元素的合金靶材作为阴极离化源，真空室通入氩气，调整真空度至0.2～0.6pa，电弧输出电流为60～250a，工件偏压30～250v。
35.如图3所示，所述的引弧装置包括安装管1、连接杆2、驱动部分和引弧杆3，所述安装管1一端贯通连接于所述真空腔体5外侧，所述安装管1另一端密封设置，所述连接杆2设置于安装管1内部，所述引弧杆3与所述连接杆2一端可拆卸的连接，所述驱动部分连接于所述连接杆2另一端。
36.如图3所示，所述的安装管1内部均匀设有若干个隔磁板4，所述隔磁板4与安装管1密封连接，所述连接杆2与所述隔磁板4滑动连接。
37.如图3、4所示，所述的安装管1与所述真空腔体5密封连接，所述安装管1与所述真空腔体5连接的一端内侧设有辅助组件，所述辅助组件包括连接座6和辅助轮7，所述连接座6与安装管1内侧面固连，所述辅助轮7与引弧杆3接触连接。
38.如图4所示，所述的引弧杆3的轴心方向内侧设有连接螺孔，所述连接杆2与引弧杆3连接的一端外侧设有连接螺纹，所述引弧杆3与所述连接杆2通过螺纹连接。
39.如图3、5所示，所述的驱动组件包括连接板8、支撑弹簧9和电磁铁10，所述电磁铁10设置于所述安装管1远离真空腔体5的一端外侧，所述支撑弹簧9一端与所述安装管1远离真空腔体5的一端内侧固连，所述支撑弹簧9另一端与所述连接板8一侧固连，所述连接板8与安装管1内侧面滑动连接，所述电磁铁10与连接板8之间的安装管1端部设有缓冲垫11。
40.该装置在具体使用时，给电磁铁10通电，电磁铁10吸引连接杆2沿安装管1的长度方向向外，使引弧杆3远离电弧放点源；
41.电磁铁10断电，电磁铁10对连接杆2的吸引接触，连接板8在支撑弹簧9的支撑下沿安装管1向真空腔体5内部伸出，使引弧杆3与电弧放电源接触，激发放电；
42.隔磁板9对电磁铁10的磁性进行隔除，防止电磁铁10对真空腔体5内部造成影响。
43.上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种用于双极板材料
表面的镀膜工艺且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。