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離子濺射鍍膜機工件架系統設計論文
1真空磁控離子濺射鍍膜機的特點(diǎn)
真空磁控離子濺射鍍膜機的運用范圍十分廣泛，能夠運用于道具或者模具的表面強化中，還能夠運用與葉片、氣門(mén)燈等機械零件的表面強化中。另外，在醫學(xué)工業(yè)中，或者在彩色膜鋼板生產(chǎn)中，甚至在手表、餐具等日常用品中，均可以使用真空磁控離子濺射鍍膜機完成工件鍍膜。由于真空磁控離子濺射鍍膜機具有耐腐蝕的特點(diǎn)，還被運用到我國的航空航天事業(yè)中。
2真空磁控離子濺射鍍膜機工件架系統設計
2.1工件架系統設計的主要參數
工件架系統設計的主要參數為：半球形樣品的直徑80mm；半球殼型樣品的直徑80mm；真空室加熱溫度為200±2℃；工件升降行程設置為50mm；工件平移距離設置為500mm；工件自轉速度設置為30r/min。
2.2工件升降組件的設計
工件升降部分采用螺旋傳動(dòng)機構，目的是為了讓升降臺進(jìn)行升降，進(jìn)而實(shí)行換位。螺旋傳動(dòng)機構使用意圖是把旋轉運動(dòng)轉換成直線(xiàn)運動(dòng)，或者把直線(xiàn)運動(dòng)轉換成旋轉運動(dòng)，螺旋傳動(dòng)是通過(guò)利用螺桿和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現傳動(dòng)的。本文將工件架系統設計的升降絲杠螺母副需要承受的重量設為6kg，上文中將螺母的有效行程是50mm，其中螺母副需要承受較大的壓力。
2.3工件自轉部件傳動(dòng)裝置的設計
在真空電機的選擇上，由上文可知自轉部件的轉速為30r/min，符合這個(gè)要求的主要是德國產(chǎn)的真空電機，由于自轉部件的傳動(dòng)方式以齒輪嚙合傳動(dòng)為主，自轉主動(dòng)齒輪旋轉需要通過(guò)真空電機來(lái)實(shí)現，只有自轉主動(dòng)齒輪旋轉才能帶動(dòng)從動(dòng)齒輪自轉，進(jìn)而達到工件自轉的目的。
2.4齒輪傳動(dòng)設計與潤滑方式
在真空環(huán)境下，齒輪傳動(dòng)主要運用的材料為304不銹鋼，其具有很強的耐熱性和耐腐蝕性，且具備良好的機械性能，不存在熱處理硬化現象。由于磁控離子濺射鍍膜機是通用機械的一種，因此在齒輪的精度選擇上選擇8級精度，主動(dòng)齒輪的齒數為25，從動(dòng)齒輪的齒數為105。在齒輪潤滑方面，選擇二硫化鉬為主要的潤滑材料，二硫化鉬適用于各種高溫、高壓和高負荷的機械工作，其不易溶于水，且具有抗磁性、分散性等特點(diǎn)。
2.5工件平移組件設計
工件平移部分使用絲杠螺母傳動(dòng)機構實(shí)現工件架平移，從而對工件進(jìn)行二次鍍膜，在平移中螺紋副所要承受的力是上部工件架重量的總和，總和數值為13.4kg，移動(dòng)的距離是500mm。工件平移組件設計主要以梯形螺紋為基本齒形，外螺紋的直徑設置為20mm，中徑18mm，內徑17mm。值得注意的是，若平移組件和升降組件的導軌都使用絲杠螺母傳動(dòng)機構，則在一定程度上會(huì )發(fā)生因兩個(gè)傳動(dòng)機構的傳動(dòng)誤差，進(jìn)而引發(fā)機械事故。因此，為了提高系統的安全性，建議其中一個(gè)導軌組件選用絲杠螺母傳動(dòng)機構，另一個(gè)則使用光軸，以避免事故的發(fā)生。另外，平移螺母在移動(dòng)時(shí)會(huì )帶動(dòng)工件架移動(dòng)，因此需要在工架與平移螺母之間設置一個(gè)過(guò)渡板，讓平移變得更加穩定。
2.6負偏壓設計
因為樣品架是與地面絕緣的，所以可以通過(guò)對樣品施加負偏壓的方式讓其離化率增強，從而降低電荷積累造成的異常放電，避免靶材表面中毒，并最終提升膜的質(zhì)量。偏壓電源使用直流疊加脈沖電源，波形主要為方形或矩形，直流疊加脈沖電源的電壓、頻率以及占比均可調，其總功率為5KW。脈沖電壓最大為1kV，電流最大為1A。直流電源電壓最大為200V，電流5A，占比可調為10~80%，脈沖功率40~60KHz可調。
3結束語(yǔ)
綜上所述，使用真空磁控離子濺射鍍膜機完成的鍍膜具有眾多優(yōu)點(diǎn)，并且，在小型工件鍍膜中，與現有的磁控離子濺射鍍膜機相比，本文提出的真空磁控離子濺射鍍膜機不僅能實(shí)現對小規模生產(chǎn)工件的二次鍍膜，還能在一定程度上降低小規模生產(chǎn)所需的鍍膜成本。本文通過(guò)對真空磁控離子濺射鍍膜機工件架系統設計主要參數，對工件升降組件、工件自轉部件傳動(dòng)裝置、齒輪傳動(dòng)與潤滑方式、工件平移組件、負偏壓等方面進(jìn)行設計，使得真空磁控離子濺射鍍膜機能對小型工件鍍兩種膜，值得被廣泛運用。
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