一种渐变色真空镀膜装置的制作方法

1.本发明涉及真空镀膜技术领域，具体为一种渐变色真空镀膜装置。


背景技术：

2.近年来，随着产品个性化的需求和工业设备工艺性要求逐渐提高，在产品的表面添加镀膜成为主要的趋势。在产品的外表添加渐变色的镀膜可以满足个性化追求，在一些工业设备表面添加镀膜，可以形成保护层或者钝化层，从而达到防腐、防氧化、提升使用寿命的目的。
3.真空镀膜是指在真空中将金属或者合金进行蒸发、雾化，通过定向沉积，渡附在基材表面的方法。然而，随着产品的复杂程度不断增加，常规的真空镀膜装置已经不再适用，无法生产渐变色镀膜，而且镀膜均匀性能较差，尤其是当基材表面产生不同曲率的凹槽时，只能进行定向、定量喷射，当靶材沉积在基材表面时，由于单位竖直距离内的带镀膜面积大小不同，容易造成厚薄不一的镀膜层，在长期使用时，会造成局部镀膜层脱落，影响连续性使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种渐变色真空镀膜装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种渐变色真空镀膜装置，真空镀膜装置对基材进行镀膜，包括壳体、导向装置和抽气装置，壳体和导向装置连接，抽气装置和壳体管道连通，导向装置包括喷射头和调节组件，壳体上设有导流道，导流道和靶材管道连通，导流道远离靶材管道一端和喷射头管道连通，壳体上设有截流槽，截流槽位于导流道一侧，调节组件包括截流板，截流板和截流槽滑动连接，截流板下端插入导流道内。
6.壳体为主要的承载基础，对于其他各装置进行安装固定，通过导向装置对喷射头进行滑动导向，从而对基材从下到上依次进行镀膜，通过抽气装置制造真空，便于进行真空镀膜，通过管道连通，进行气体导流，在进行真空镀膜时，通过靶材管道将熔融状态下的靶材送入导流道内，通过管道连通送入喷射头内，进行增压喷射，喷射到基材上，进行覆膜，通过截流槽内的截流板对导流道的靶材进行截流，通过调节截流板的截流面积，从而控制瞬时通过量，在进行渐变色镀膜时，通过控制瞬时通过量改变镀膜色度。
7.进一步的，真空镀膜装置还包括电场发生器，壳体上设有真空腔，电场发生器置于真空腔内，喷射头内设有荷电板，荷电板和靶材电连，抽气装置包括真空泵，壳体上设有抽气室，真空泵置于抽气室内，抽气室和真空腔管道连通；导向装置还包括检测组件和载板，载板置于真空腔内，基材置于载板上，载板上设有夹持装置，夹持装置和基材接触，检测组件包括外延板、平行光源、底板和电极板，喷射头位于外延板中间位置，壳体上设有导向槽，外延板和导向槽滑动连接，外延板和喷射头传动
连接，平行光源和外延板紧固连接，导向槽和真空腔连通，喷射头朝向基材，平行光源出射光水平朝向基材外表面，外延板从中部向两侧等距设置有多个底板，底板上设有感光层，感光层两侧设有电极板，调节组件还包括电源，多个电极板和电源电连接，同个感光层上的两个电极板构成分检电路，多个感光层置于平行光源的折射光路上。
8.真空泵置于抽气室内，输入端通过抽气室和真空腔连通，在真空腔内制造真空，真空制造完成后，将基材置于载板上，通过载板上的夹持装置副基材进行夹持固定，通过电场发生器制造均匀电场，通过喷射头内的荷电板对熔融状态下的靶材进行荷电，通过喷射头进行增压雾化，荷电后的靶材颗粒在静电场作用下，沿着电场线，水平朝向基材表面移动，进行定向镀膜，通过匀强电场进行镀膜，提高镀膜均匀性，通过检测组件对基材表面凹陷程度进行检测，根据凹陷曲率调节靶材出料量，从而确保镀膜均匀性，喷射头安装在外延板上，从中间向两侧延伸分别设有多个底板，底板按照等间距设置，平行光源位于喷射头上侧，当平行光源的出射光沿水平方向出射时，先射到基材表面，通过基材反射，改变平行光方向，当基材表面为竖直面时，平行光沿原路径返回，不照射在两侧底板的感光层上，当基材表面产生凹陷时，使光线不再沿原路返回，向着外延板反射，并照射在感光层上，感光层为光敏材料制成，在光照作用下，激发出电子-空穴对，两个电极板之间产生导通电流，当基材表面的凹槽曲率较小时，曲率半径较大，水平出射的光线反射到远离喷射头的感光层上；当基材表面的凹槽曲率较大时，曲率半径较小，水平出射的光线反射到靠近喷射头的感光层上；通过不同位置导通的分检电路从而对基材凹槽的曲率进行检测，曲率越大单位竖直长度内的待覆膜面积越小，曲率越小单位竖直长度内的待覆膜面积越大，根据不同分检电路导通状态，自动调节靶材出射量，提高覆膜均匀性，载板为导电材质制成，当靶材贴合在基材表面时，最下层的先和载板接触，通过载板导电，将靶材内多余的电荷量导出，载板另一端和喷射头内多余的电荷量电连接，进行电中和。
9.进一步的，调节组件还包括电磁铁，电磁铁置于截流槽上端，截流板为磁铁材质；通电时：电磁铁下端和截流板上端为异名磁极。
10.通过截流槽对电磁铁进行固定，当需要改变截流板截流的导流道过流面积时，通过控制电磁铁下端的磁性大小，控制截流板沿截流槽上下移动。
11.进一步的，电磁铁和分拣电路电连，电磁铁包括铁芯和螺线管，螺线管位于铁芯外圈，螺线管下端和电源一个电极电连，螺线管从底端向上的线圈分别与从外延板中部向端部延伸的分拣电路对应电连。
12.每个分检电路和一个螺线管的线圈的外环对应电连，螺线管最下层接入电源，外延板上靠近中部的分检电路和次下层的螺线管电连，外延板两端的分拣电路和最上层的螺线管电连，根据分检电路和外延板中部的距离，呈正相关调节螺线管的线圈接入电路的圈数，从而调节电磁铁的磁力大小，当基材反射的平行光照射在靠近外延板中部时，此时单位竖向距离内的凹槽部分曲率较大，但涂覆的表面积较小，电磁铁的螺线管接入的线圈匝数较少，磁力较小，因此截流板上移距离较小，导流道被截流板截流后的过流面积较小，因此喷射头喷射的靶材较少；当反射的光线照射在远离外延板中部时，待涂覆的表面积增大，使螺线管接入的线圈匝数增多，随着磁力增大，截流板进一步上移，导流道局部的过流面积增大，单位时间喷射头喷射的靶材量增多。
13.进一步的，壳体上设有感压槽，抽气装置还包括感压座，感压槽粗糙度沿向真空腔
的方向逐渐递增，感压座一侧朝向真空腔，另一侧朝向大气。
14.通过设置感压槽对真空腔内的抽负压状况进行实时检测，感压座和感压槽摩擦接触，感压座内侧朝向真空腔，外侧朝向大气，随着真空泵抽气，使感压座沿感压槽向真空腔的方向移动，随着感压座向内侧移动，摩擦力逐渐增大，当感压座到达预定位置时，真空泵停止抽气。
15.进一步的，抽气装置还包括密封层，密封层为柔性材质，密封层外侧和感压槽壁面紧固连接，密封层中部和感压座通过联动杆传动连接。
16.密封层例如为橡胶材质，在外力作用下可以变形，当通过真空泵进行抽真空时，通过密封层内外侧压差，使密封层向内侧形变，形变过程中，通过联动杆传动，带动感压座向内侧移动，通过密封层提高密封等级，防止泄气，影响抽真空效率。
17.作为优化，抽气室通过感压槽和真空腔连通；截断时：感压座将抽气室和真空腔连通封堵。抽气室通过感压槽和真空腔连通，当进行抽真空时，使密封层和感压座形成的整体两侧存在压差，随着抽真空的进行，感压座向内侧突进，当感压座移动到预定位置后，通过封堵将抽气室和真空腔的连通中断，此时真空等级满足要求，通过自动停机，降低能耗，提高抽真空效率。
18.作为优化，导向装置还包括顶升缸，顶升缸置于导向槽底端，顶升缸输出端和外延板传动连接。顶升缸为外延板向上移动的动力源，根据需要可以为液压缸也可以为伺服气缸，只要能满足动力需求和精度要求即可，将基材表面沿竖直方向分为多个覆膜区域，并根据每个覆膜区域面积自动调节靶材的喷射量，保证覆膜均匀性。
19.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过截流槽内的截流板对导流道的靶材进行截流，通过调节截流板的截流面积，从而控制瞬时通过量，在进行渐变色镀膜时，通过控制瞬时通过量改变镀膜色度；通过喷射头内的荷电板对熔融状态下的靶材进行荷电，通过喷射头进行增压雾化，荷电后的靶材颗粒在静电场作用下，沿着电场线，水平朝向基材表面移动，进行定向镀膜，通过匀强电场进行镀膜，提高镀膜均匀性；根据分检电路和外延板中部的距离，调节螺线管的线圈接入电路的圈数，当基材反射的平行光照射在靠近外延板中部时，电磁铁的螺线管接入的线圈匝数较少，截流板上移距离较小，因此喷射头喷射的靶材较少；当反射的光线照射在远离外延板中部时，待涂覆的表面积增大，使螺线管接入的线圈匝数增多，随着磁力增大，截流板进一步上移，导流道局部的过流面积增大，单位时间喷射头喷射的靶材量增多，根据凹陷曲率调节靶材出料量，从而确保镀膜均匀性；当进行抽真空时，使密封层和感压座形成的整体两侧存在压差，随着抽真空的进行，感压座向内侧突进，当感压座移动到预定位置后，通过封堵将抽气室和真空腔的连通中断，此时真空等级满足要求，通过自动停机，降低能耗，提高抽真空效率。
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的总体结构示意图；图2是本发明的分段镀膜传动示意图；图3是图2视图的h-h向剖视图；
图4是图2视图的局部b放大视图；图5是本发明的基材凹槽曲率检测示意图；图6是图2视图的局部a放大视图；图7是本发明的分检电路分次导通示意图；图中：1-壳体、11-真空腔、12-抽气室、13-导向槽、14-导流道、15-截流槽、16-感压槽、2-导向装置、21-喷射头、22-检测组件、221-外延板、222-平行光源、223-底板、224-感光层、225-电极板、23-调节组件、231-电磁铁、2311-铁芯、2312-螺线管、232-截流板、233-电源、24-载板、25-顶升缸、3-抽气装置、31-真空泵、32-感压座、33-密封层、4-电场发生器、5-基材。
具体实施方式
21.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
22.本发明提供技术方案：如图1~图2、图6所示，一种渐变色真空镀膜装置，真空镀膜装置对基材5进行镀膜，包括壳体1、导向装置2和抽气装置3，壳体1和导向装置2连接，抽气装置3和壳体1管道连通，导向装置2包括喷射头21和调节组件23，壳体1上设有导流道14，导流道14和靶材管道连通，导流道14远离靶材管道一端和喷射头21管道连通，壳体1上设有截流槽15，截流槽15位于导流道14一侧，调节组件23包括截流板232，截流板232和截流槽15滑动连接，截流板232下端插入导流道14内。
23.壳体1为主要的承载基础，对于其他各装置进行安装固定，通过导向装置2对喷射头21进行滑动导向，从而对基材5从下到上依次进行镀膜，通过抽气装置3制造真空，便于进行真空镀膜，通过管道连通，进行气体导流，在进行真空镀膜时，通过靶材管道将熔融状态下的靶材送入导流道14内，通过管道连通送入喷射头21内，进行增压喷射，喷射到基材5上，进行覆膜，通过截流槽15内的截流板232对导流道14的靶材进行截流，通过调节截流板232的截流面积，从而控制瞬时通过量，在进行渐变色镀膜时，通过控制瞬时通过量改变镀膜色度。
24.如图2~图7所示，真空镀膜装置还包括电场发生器4，壳体1上设有真空腔11，电场发生器4置于真空腔11内，喷射头21内设有荷电板，荷电板和靶材电连，抽气装置3包括真空泵31，壳体1上设有抽气室12，真空泵31置于抽气室12内，抽气室12和真空腔11管道连通；导向装置2还包括检测组件22和载板24，载板24置于真空腔11内，基材5置于载板24上，载板24上设有夹持装置，夹持装置和基材5接触，检测组件22包括外延板221、平行光源222、底板223和电极板225，喷射头21位于外延板221中间位置，壳体1上设有导向槽13，外延板221和导向槽13滑动连接，外延板221和喷射头21传动连接，平行光源222和外延板221紧固连接，导向槽13和真空腔11连通，喷射头21朝向基材5，平行光源222出射光水平朝向基材5外表面，外延板221从中部向两侧等距设置有多个底板223，底板223上设有感光层224，感光层224两侧设有电极板225，调节组件23还包括电源233，多个电极板225和电源233电连
接，同个感光层224上的两个电极板225构成分检电路，多个感光层224置于平行光源222的折射光路上。
25.真空泵31置于抽气室12内，输入端通过抽气室12和真空腔11连通，在真空腔11内制造真空，真空制造完成后，将基材5置于载板24上，通过载板24上的夹持装置副基材5进行夹持固定，通过电场发生器4制造均匀电场，通过喷射头21内的荷电板对熔融状态下的靶材进行荷电，通过喷射头21进行增压雾化，荷电后的靶材颗粒在静电场作用下，沿着电场线，水平朝向基材5表面移动，进行定向镀膜，通过匀强电场进行镀膜，提高镀膜均匀性，通过检测组件22对基材5表面凹陷程度进行检测，根据凹陷曲率调节靶材出料量，从而确保镀膜均匀性，喷射头21安装在外延板221上，从中间向两侧延伸分别设有多个底板223，底板223按照等间距设置，平行光源222位于喷射头21上侧，当平行光源222的出射光沿水平方向出射时，先射到基材5表面，通过基材5反射，改变平行光方向，当基材5表面为竖直面时，平行光沿原路径返回，不照射在两侧底板223的感光层224上，当基材5表面产生凹陷时，使光线不再沿原路返回，向着外延板反射，并照射在感光层224上，感光层224为光敏材料制成，在光照作用下，激发出电子-空穴对，两个电极板225之间产生导通电流，当基材5表面的凹槽曲率较小时，曲率半径较大，水平出射的光线反射到远离喷射头21的感光层224上；当基材表面的凹槽曲率较大时，曲率半径较小，水平出射的光线反射到靠近喷射头21的感光层224上；通过不同位置导通的分检电路从而对基材5凹槽的曲率进行检测，曲率越大单位竖直长度内的待覆膜面积越小，曲率越小单位竖直长度内的待覆膜面积越大，根据不同分检电路导通状态，自动调节靶材出射量，提高覆膜均匀性，载板24为导电材质制成，当靶材贴合在基材5表面时，最下层的先和载板24接触，通过载板24导电，将靶材内多余的电荷量导出，载板24另一端和喷射头21内多余的电荷量电连接，进行电中和。
26.如图2、图6所示，调节组件23还包括电磁铁231，电磁铁231置于截流槽15上端，截流板232为磁铁材质；通电时：电磁铁231下端和截流板232上端为异名磁极。
27.通过截流槽15对电磁铁231进行固定，当需要改变截流板232截流的导流道14过流面积时，通过控制电磁铁231下端的磁性大小，控制截流板232沿截流槽15上下移动。
28.如图6~图7所示，电磁铁231和分拣电路电连，电磁铁231包括铁芯2311和螺线管2312，螺线管2312位于铁芯2311外圈，螺线管2312下端和电源233一个电极电连，螺线管2312从底端向上的线圈分别与从外延板221中部向端部延伸的分拣电路对应电连。
29.每个分检电路和一个螺线管2312的线圈的外环对应电连，螺线管2312最下层接入电源233，外延板221上靠近中部的分检电路和次下层的螺线管2312电连，外延板221两端的分拣电路和最上层的螺线管2312电连，根据分检电路和外延板221中部的距离，呈正相关调节螺线管2312的线圈接入电路的圈数，从而调节电磁铁231的磁力大小，当基材5反射的平行光照射在靠近外延板221中部时，此时单位竖向距离内的凹槽部分曲率较大，但涂覆的表面积较小，电磁铁231的螺线管2312接入的线圈匝数较少，磁力较小，因此截流板232上移距离较小，导流道14被截流板232截流后的过流面积较小，因此喷射头21喷射的靶材较少；当反射的光线照射在远离外延板221中部时，待涂覆的表面积增大，使螺线管2312接入的线圈匝数增多，随着磁力增大，截流板232进一步上移，导流道14局部的过流面积增大，单位时间喷射头21喷射的靶材量增多。
30.如图1、图3所示，壳体1上设有感压槽16，抽气装置3还包括感压座32，感压槽16粗糙度沿向真空腔11的方向逐渐递增，感压座32一侧朝向真空腔11，另一侧朝向大气。
31.通过设置感压槽16对真空腔11内的抽负压状况进行实时检测，感压座32和感压槽16摩擦接触，感压座32内侧朝向真空腔11，外侧朝向大气，随着真空泵31抽气，使感压座32沿感压槽16向真空腔11的方向移动，随着感压座32向内侧移动，摩擦力逐渐增大，当感压座32到达预定位置时，真空泵31停止抽气。
32.如图3所示，抽气装置3还包括密封层33，密封层33为柔性材质，密封层33外侧和感压槽16壁面紧固连接，密封层33中部和感压座32通过联动杆传动连接。
33.密封层33例如为橡胶材质，在外力作用下可以变形，当通过真空泵31进行抽真空时，通过密封层33内外侧压差，使密封层33向内侧形变，形变过程中，通过联动杆传动，带动感压座32向内侧移动，通过密封层33提高密封等级，防止泄气，影响抽真空效率。
34.作为优化，抽气室12通过感压槽16和真空腔11连通；截断时：感压座32将抽气室12和真空腔11连通封堵。抽气室12通过感压槽16和真空腔11连通，当进行抽真空时，使密封层33和感压座32形成的整体两侧存在压差，随着抽真空的进行，感压座32向内侧突进，当感压座32移动到预定位置后，通过封堵将抽气室12和真空腔11的连通中断，此时真空等级满足要求，通过自动停机，降低能耗，提高抽真空效率。
35.作为优化，导向装置2还包括顶升缸25，顶升缸25置于导向槽13底端，顶升缸25输出端和外延板221传动连接。顶升缸25为外延板221向上移动的动力源，根据需要可以为液压缸也可以为伺服气缸，只要能满足动力需求和精度要求即可，将基材5表面沿竖直方向分为多个覆膜区域，并根据每个覆膜区域面积自动调节靶材的喷射量，保证覆膜均匀性。
36.本发明的工作原理：通过截流槽15内的截流板232对导流道14的靶材进行截流，通过调节截流板232的截流面积，从而控制瞬时通过量，在进行渐变色镀膜时，通过控制瞬时通过量改变镀膜色度；通过喷射头21内的荷电板对熔融状态下的靶材进行荷电，通过喷射头21进行增压雾化，荷电后的靶材颗粒在静电场作用下，沿着电场线，水平朝向基材5表面移动，进行定向镀膜，通过匀强电场进行镀膜，提高镀膜均匀性；螺线管2312最下层接入电源233，外延板221上靠近中部的分检电路和次下层的螺线管2312电连，外延板221两端的分拣电路和最上层的螺线管2312电连，根据分检电路和外延板221中部的距离，呈正相关调节螺线管2312的线圈接入电路的圈数，当基材5反射的平行光照射在靠近外延板221中部时，此时单位竖向距离内的凹槽部分曲率较大，但涂覆的表面积较小，电磁铁231的螺线管2312接入的线圈匝数较少，磁力较小，因此截流板232上移距离较小，导流道14被截流板232截流后的过流面积较小，因此喷射头21喷射的靶材较少；当反射的光线照射在远离外延板221中部时，待涂覆的表面积增大，使螺线管2312接入的线圈匝数增多，随着磁力增大，截流板232进一步上移，导流道14局部的过流面积增大，单位时间喷射头21喷射的靶材量增多，根据凹陷曲率调节靶材出料量，从而确保镀膜均匀性；当进行抽真空时，使密封层33和感压座32形成的整体两侧存在压差，随着抽真空的进行，感压座32向内侧突进，当感压座32移动到预定位置后，通过封堵将抽气室12和真空腔11的连通中断，此时真空等级满足要求，通过自动停机，降低能耗，提高抽真空效率。
37.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
38.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。