一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种夹具，具体涉及一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具。本实用新型专利技术的技术方案为：该夹具包括芯轴、圆板、支杆、卡头、支架和套筒，所述芯轴的两端分别与两个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的一端与一个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的另一端设置卡头，所述卡头用于安装在电子束物理气相沉积设备的主轴上；所述圆板的边缘处设置支架，所述支架在两个所述圆板上对称设置，所述套筒利用夹子或金属丝固定在所述支架上，所述套筒用于放置力学性能试棒。本实用新型专利技术提供的夹具，使装夹在上面的力学性能试棒能够均匀、高效的制备涂层，制备的涂层能够反映出带涂层的零件应用时的真实状态。

【技术实现步骤摘要】
—种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具
本技术涉及一种夹具，具体涉及一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具。
技术介绍
电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备涂层技术代表了目前和未来高性能涂层制备技术的发展方向之一。我国EB-PVD技术的开发利用刚刚处于起步阶段，工艺尚不成熟，制备试样的工装较少，严重制约了 EB-PVD这一先进技术的应用进程。EB-PVD技术作为涂层制备技术中的“新贵”，在具备制备高性能涂层的作用的同时，从沉积效率、材料利用率等方面考虑，其运行成本都远远高于一般的涂层制备技术，因此，高效率制备涂层也是亟需解决的问题。 电子束物理气相沉积制备涂层的过程主要分为三个步骤:(I)靶材在电子束的加热作用下熔融气化；(2)靶材蒸气流在低气压下由熔池运动到基体材料上；(3)靶材蒸气流在基体材料上冷凝形成涂层。EB-PVD制备涂层作为一种气相沉积技术，其制备的涂层与基体之间为冶金结合，制备涂层后基体材料的力学性能有较大变化，因此需要在进行测试的力学性能试棒上制备涂层以进行力学性能检测。 如附图4所示，常规装卡方式的工装是在电子束物理气相沉积设备的主轴上安装圆柱形延长杆，将圆柱形力学性能试棒直接捆绑在圆柱形延长杆上，力学性能试棒随主轴一起以一定的速度均匀旋转，这样由于主轴旋转带来对靶材蒸气流的遮挡效应，只能在力学性能试棒的单侧形成涂层，不能够反映出带涂层的零件应用时的真实状态。
技术实现思路
本技术提供一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，使装夹在上面的力学性能试棒能够均匀、高效的制备涂层，制备的涂层能够反映出带涂层的零件应用时的真实状态。 本技术的技术方案如下: —种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，包括芯轴、圆板、支杆、卡头、支架和套筒，所述芯轴的两端分别与两个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的一端与一个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的另一端设置卡头，所述卡头用于安装在电子束物理气相沉积设备的主轴上；所述圆板的边缘处设置支架，所述支架在两个所述圆板上对称设置，所述套筒利用夹子或金属丝固定在所述支架上，所述套筒用于放置力学性能试棒。 所述的用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，其优选方案为，所述支架设有六对，均匀设置在所述圆板上。 所述的用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，其优选方案为，所述套筒的内径有多种尺寸规格。 本技术夹具的工作原理为:该夹具通过卡头直接安装在电子束物理气相沉积设备的主轴上，随着主轴一起旋转。圆柱形力学性能试棒放置在该夹具的套筒内，随着夹具的旋转，力学性能试棒在重力的作用下在该夹具的套筒内发生自旋转，且转动频率与夹具转动频率不一致，从而错开了主轴对靶材蒸气流的遮挡效应，因此能在力学性能试棒的整个圆周方向形成均匀一致的涂层。 本技术的有益效果如下: 1、本技术的夹具，力学性能试棒能在电子束物理气相沉积设备的主轴旋转的同时发生自旋转，两者旋转频率不一致，从而能在力学性能试棒上沿圆周方向制备均匀一致的涂层，制备的力学性能试棒涂层均匀一致，满足带涂层力学试棒性能测试的要求，提高了涂层力学性能测试的精确度。 2、本技术的夹具，针对不同尺寸的力学性能试棒，套筒的内径有多种尺寸规格，可进行更换调整，以此来调节力学性能试棒旋转的频率，确保力学性能试棒旋转频率总能与夹具旋转频率错开，保证了力学性能试棒上涂层厚度的均匀性。 3、本技术的夹具，沿夹具的旋转圆周方向，对称安装有6对支架，一批次可进行6个力学性能试棒的涂层制备，大大提高了生产效率，降低了 EB-PVD这一高运行成本设备的使用时间，节约了大量的成本。 【附图说明】 图1为用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具主视剖视图； 图2为图1中A-A向视图； 图3为夹具装夹力学性能试棒后在电子束物理气相沉积设备中工作状态示意图； 图4为现有技术中力学性能试棒装夹后在电子束物理气相沉积设备中工作状态示意图。 【具体实施方式】 如图1?3所示，一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，包括芯轴1、圆板2、支杆3、卡头4、支架5和套筒6,芯轴I的两端分别与两个圆板2的圆心固定连接,支杆3的一端与一个圆板2的圆心固定连接，支杆3的另一端安装卡头4 ;每个圆板2的边缘处均匀设置六个支架5，支架5在两个圆板2上对称设置，套筒6利用金属丝固定在支架5上，力学性能试棒7放置在套筒6内，卡头4安装在电子束物理气相沉积设备的主轴8上，主轴8开始旋转，力学性能试棒7在重力的作用下在套筒6内发生自旋转，靶材9发出靶材蒸汽流，在力学性能试棒7表面形成均匀一致的涂层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，其特征在于，所述夹具包括芯轴、圆板、支杆、卡头、支架和套筒，所述芯轴的两端分别与两个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的一端与一个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的另一端设置卡头，所述卡头用于安装在电子束物理气相沉积设备的主轴上；所述圆板的边缘处设置支架，所述支架在两个所述圆板上对称设置，所述套筒利用夹子或金属丝固定在所述支架上，所述套筒用于放置力学性能试棒。

【技术特征摘要】
1.一种用于电子束物理气相沉积制备涂层的夹具，其特征在于，所述夹具包括芯轴、圆板、支杆、卡头、支架和套筒，所述芯轴的两端分别与两个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的一端与一个所述圆板的圆心固定连接，所述支杆的另一端设置卡头，所述卡头用于安装在电子束物理气相沉积设备的主轴上；所述圆板的边缘处设置支架，所述支架在两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹卓，王璐，张佳平，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21