连续沉积生产线中的边缘涂布制造技术

一种连续的卷到卷沉积涂布设备，包括：　真空处理室，所述真空处理室包括在沉积区域上游的蚀刻区域；　在所述蚀刻区域中的至少一个离子辅助蚀刻器；以及　在所述沉积区域中的至少一个沉积设备，其中，所述至少一个沉积设备包括至少一个靶材 ，　其中，行进通过所述真空处理室时，条带基底朝向所述蚀刻区域中的所述至少一个离子辅助蚀刻器突出第一边缘区域，并且朝向所述沉积区域中的所述至少一个沉积设备的所述靶材突出所述第一边缘区域，　其中，所述条带基底的所述第一边缘区域包括从 第一近端位置朝向第一远端位置成锥形的至少第一倾斜表面，所述第一近端位置比所述第一远端位置更靠近所述条带基底的中央区域，所述第一倾斜表面具有第一表面法线，并且　其中，所述至少一个沉积设备的所述靶材包括具有靶材法线的靶材表面并且相对于所述 第一倾斜表面倾斜，这样使得所述靶材法线与所述第一表面法线交叉成一定角度α，其中α大于或等于９０度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续沉积生产线中的边缘涂布
本公开内容涉及一种在诸如例如金属条带基底的基底的边缘上连 续的沉积涂层的连续沉积涂布设备和方法。更具体地，本公开内容涉 及一种具有坚硬、致密和/或低摩擦的涂层的涂层钢带材料。本公开内容还涉及以一种连续的巻到巻工艺制造这种涂层钢带的方法，产生金 属条带基底上的坚硬、致密和/或低摩擦的涂层的非常好的附着性。具 有良好附着性的涂层的涂层钢带适合用于使用在例如涂布机刀片和刮 刀片、剃须用具、医疗器械、功用刀和工业用刀以及锯条应用、或使 用带有涂层边缘的金属条带基底的其他应用中。
技术介绍
在下面的讨论中，对某些结构和/或方法进行了参考。然而，下面 的参考不应被解释为承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人特 别保留论证这些结构和/或方法不限定为现有技术的权利。涂层钢产品能够用在多种应用中。一个实例是用在制造刀中，诸如功用刀(utility knife),例如切片刀、切肉刀、切面包刀、屠宰刀、 搅拌器刀、猎刀和渔刀的实用刀具、口袋随身刀，以及用于切割合成 纤维、纸张、塑料膜、织物和地毯的工业用刀。此外，这些产品能够 用在锯条应用中，并且能够用作医疗器械和手术刀。另一实例是用在 诸如剃刀和切割器的剃须应用中。又一实例包括诸如用在造纸和印刷 工业中使用的用来分别从表面上刮纸和印刷油墨的刮刀片和涂布机刀 片。与此有关，经常由于表面和涂布机刀片或刮刀片的磨损而产生一 些问题。涂布机刀片和刮刀片通常由硬化钢带制造。 一种减少磨损问 题的通用方式是在钢刀已经被制造成涂布机刀片或刮刀片形式的其最 终几何形状之后，给钢刀涂敷耐磨涂层。与此有关，通常必须涂敷镍层作为基底和耐磨涂层之间的结合涂层。仅仅是为了指出几个实例。 在所有应用中，坚硬且致密的磨损涂层可以是适当的，或者甚至是必 需的。例如，磨损能够导致涂层撕裂或破裂。还有一些应用需要具有 坚硬且锋利的边缘和切割表面。此外，许多上面列出的应用被用在腐 蚀环境中，因此能够受益于抗蚀表面。因此，公知的是能够使用耐磨涂层，但是难以发现能够符合要求 质量的、有成本效益且有利于环保的方法。目前具有涂敷的耐磨涂层 的涂布机刀片或刮刀片的成本非常高。此外，处理在印刷工业中或在 造纸厂中的使用过程中发生的质量问题的成本高。而且，频繁更换刀 片增加了成本。边缘上涂层的良好附着性对于最终产品的功能性质量 是必需的。在使用例如工业用刀或锯条的涂层物体的过程中，不良的 附着性、或者有孔或粗糙的涂层将产生许多问题，例如涂层开始剥落、 颗粒或小碎块被撕裂、或者发生开裂问题。总而言之，这在质量和成 本方面都是不可接受的。存在所使用的几种制造涂层的通用方法和几种不同类型的涂层。 如以下能够提到的实例陶瓷涂层，所述陶瓷涂层通常由八1203组成，其中可以添加Ti02和 /或Zr02。这种类型的涂层通常使用热喷射方法涂敷。热喷射方法的实 例在例如美国专利第6，431，066号中描述，其中陶瓷涂层沿刮刀片的一 个边缘涂敷。热喷射方法的另一个实例在EP-B-758 026中描述，其中利 用在包括热喷射的相当复杂的连续工艺中的多个涂布步骤沿一个边缘 涂敷耐磨涂层。传统热喷射方法通常具有一些重大缺陷。例如，所形成的涂层粗 糙，这意味着在涂布之后通常必须对表面进行抛光或其他进一步的处 理。此外，热喷射涂层通常包括高程度的孔隙度，这意味着通常不能 实现较薄的致密涂层。此外，热喷射涂层的厚度通常相当高。在使用 期间，厚且粗糙的涂层增加了裂缝形成的风险或者从表面撕裂颗粒的风险。在许多情况下，还必须使用昂贵的镍或镍合金作为结合涂层以 改善陶瓷涂层的附着性。通常由纯镍或铬组成的、或者形式为诸如镍一磷的化合物的传统 的金属涂层通常使用电镀方法，尤其是使用电解电镀方法涂敷。电解 电镀方法具有一些缺点， 一个主要缺点是难以获得均匀厚度，并且同 样涂层的附着性不良。此外，电镀工艺是不利于环境的；反过来说， 这些工艺通常包括环境问题。诸如包括例如SiC的耐磨微粒的镍涂层的 涂层的结合在WO 02/46526中进行了描述，其中在用于电解镍涂层的连 续工艺中，在几个步骤并且在这些步骤中的至少一个步骤中添加磨粒， 以涂敷不同的层。这种方法也具有一些缺点，原则上具有与如上所述 的电解电镀相同的缺点，并且还大范围地使用镍作为结合涂层，这意 味着涂层非常昂贵。
技术实现思路
公开了一种具有在致密涂层和基底之间改善的附着性的坚硬且耐 磨涂层金属条带。由于成本原因，连续的巻到巻涂布工艺是优选的， 所述生产线能够在相同的巻到巻过程中涂布一个或多个条带边缘。此 外，由于质量原因，具有对基底非常好的附着性的致密涂层是有利的。 从成本方面看，还更有利的是，如果存在耐磨涂层的这种良好附着性， 则可以选择无需任何单独的结合涂层。连续的巻到巻沉积涂布设备的示例性实施方式包括真空处理室， 所述真空处理室包括在沉积区域上游的蚀刻区域；在所述蚀刻区域中 的至少一个离子辅助蚀刻器；以及在所述沉积区域中的至少一个沉积设备，其中，所述至少一个沉积设备包括至少一个靶材，其中，行进 通过所述真空处理室时，条带基底朝向所述蚀刻区域中的所述至少一 个离子辅助蚀刻器突出第一边缘区域，并且朝向所述沉积区域中的所 述至少一个沉积设备的所述靶材突出所述第一边缘区域，其中，所述 条带基底的所述第一边缘区域包括从第一近端位置朝向第一远端位置成锥形的至少第一倾斜表面，所述第一近端位置比所述第一远端位置 更靠近所述条带基底的中央区域，所述第一倾斜表面具有第一表面法 线，以及其中，所述至少一个沉积设备的所述靶材包括具有靶材法线 的靶材表面并且相对于所述第一倾斜表面倾斜，这样使得所述耙材法线与所述第一表面法线交叉成一定角度a，其中a大于或等于90度。连续涂布条带基底的边缘的方法的示例性实施方式包括提供至 少一个条带基底至真空处理室，所述条带基底包括本体、相对于第 二主侧的第一主侧以及相对于第二横向侧的第一横向侧，所述第一横 向侧和第二横向侧比所述第一主侧和第二主侧更窄；移动所述至少一 个条带基底通过所述真空处理室，所述真空处理室包括在蚀刻区域中 的至少一个离子辅助蚀刻器和在沉积区域中的至少一个沉积设备，所 述蚀刻区域在所述沉积区域的上游；清洁在所述蚀刻区域中的所述至 少一个条带基底的第一边缘区域，所述第一边缘区域包括从第一近端 位置朝向第一远端位置成锥形的至少第一倾斜表面，所述第一近端位 置比所述第一远端位置更靠近所述条带基底的中央区域，所述第一倾 斜表面具有第一表面法线；将涂层沉积于在所述沉积区域中的所述第 一边缘区域的所述第一倾斜表面上；以及收集所述涂层条带基底，其 中，所述至少一个沉积设备包括至少一个靶材，其中，行进通过所述 真空处理室时，所述至少一个条带基底朝向所述蚀刻区域中的所述至 少一个离子辅助蚀刻器突出所述第一边缘区域，并且朝向在所述沉积 区域中的所述至少一个沉积设备的所述至少一个靶材突出所述第一边 缘区域，并且其中，所述至少一个沉积设备的所述靶材包括具有靶材 法线的靶材表面并且相对于所述第一倾斜表面倾斜，这样使得所述靶 材法线与所述第一表面法线交叉成一定角度a，其中a大于或等于90度。另一示例性的连续的巻到巻沉积涂布设备包括真空处理室，所 述真空处理室包括在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续的卷到卷沉积涂布设备，包括：　真空处理室，所述真空处理室包括在沉积区域上游的蚀刻区域；　在所述蚀刻区域中的至少一个离子辅助蚀刻器；以及　在所述沉积区域中的至少一个沉积设备，其中，所述至少一个沉积设备包括至少一个靶材，　其中，行进通过所述真空处理室时，条带基底朝向所述蚀刻区域中的所述至少一个离子辅助蚀刻器突出第一边缘区域，并且朝向所述沉积区域中的所述至少一个沉积设备的所述靶材突出所述第一边缘区域，　其中，所述条带基底的所述第一边缘区域包括从第一近端位置朝向第一远端位置成锥形的至少第一倾斜表面，所述第一近端位置比所述第一远端位置更靠近所述条带基底的中央区域，所述第一倾斜表面具有第一表面法线，并且　其中，所述至少一个沉积设备的所述靶材包括具有靶材法线的靶材表面并且相对于所述第一倾斜表面倾斜，这样使得所述靶材法线与所述第一表面法线交叉成一定角度α，其中α大于或等于９０度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：米卡埃尔·舒伊斯基，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE