一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，包括坩埚，所述坩埚的外侧设有用以将所述坩埚内的金属液加热形成金属蒸汽的感应加热器，所述坩埚顶部通过金属蒸汽管道连有一矩形的布流箱体，所述布流箱体内设有水平向的稳压板，所述布流箱体的顶部设有镀膜喷嘴，所述金属蒸汽管道上设有调压阀；所述布流箱体内还设有垂直向的多孔管，所述多孔管位于所述稳压板下方，所述多孔管的下端与所述金属蒸汽管道相连通，所述多孔管的上端设置为封闭式的抑湍室，所述多孔管的侧壁上开有数个吐出孔；所述布流箱体的内壁上开有缓冲槽，所述缓冲槽与所述吐出孔相对应。本发明专利技术使高温蒸汽和低温钢板接触时，在钢板表面形成均匀镀层。成均匀镀层。成均匀镀层。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置


[0001]本专利技术涉及真空镀膜
，更具体地说，涉及一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置。

技术介绍

[0002]物理蒸发镀(PVD)是指在真空条件下加热被镀金属，使之以气态的方式沉积到基材上形成镀膜的工艺技术。根据加热方式的不同又分为电加热(电阻或感应式)和电子束枪加热(EBPVD)等。真空镀膜作为表面改性和镀膜工艺，已经在电子、玻璃、塑料等行业得到了广泛的应用，真空镀膜技术主要优点在于其环保、良好的镀膜性能和可镀物质的多样性。连续带钢运用真空镀膜技术的关键在于镀膜生产连续化、大面积、高速率、大规模生产等几个方面，从上世纪八十年代开始，世界各大钢铁公司都对此技术进行了大量的研究，随着热镀锌和电镀锌技术的成熟，该技术正在受到空前的重视，并被人为是创新型的表面镀膜工艺。
[0003]而在真空镀膜的过程中关键点就是如何通过喷嘴的布置得到厚度均匀一致的镀层。国外目前公开的资料中，主要包含以下几个方面：
[0004]1)蒸发坩埚与布流喷嘴一体式结构
[0005]欧洲专利BE1009321A6、BE1009317A61分别公开了如图1、图2的坩埚喷嘴结构，在图1的结构中，坩埚1上部加上盖2，使得上盖2和炉壁之间形成喷嘴结构，用于蒸发金属的直接喷射。在图2的结构中，则在蒸发坩埚中添加过滤板3，而后由顶部的狭缝喷嘴用于金属蒸汽的喷射。在这两个装置喷嘴的设计过程中，一个采用了拉瓦尔喷嘴结构，另一个采用了收缩喷嘴，而喷嘴的朝向位置一个是侧向喷射，另一个是垂直喷射。
[0006]在专利JPS59177370A、US4552092A中亦公开了相关蒸发坩埚及喷嘴结构，图3给出了一种带自动补充金属液的坩埚喷嘴结构，喷嘴4采用较宽的出口，在坩埚上部也布置了加热器5用于蒸汽等的加热。图4给出的坩埚喷嘴结构中其结构由一侧弧形6展开，侧向喷射，在坩埚壁的外侧同样布置了加热管7用于壁面的加热。
[0007]2)蒸发坩埚与布流喷嘴分体式结构
[0008]在专利WO2018/020311A1公布了一种分体式坩埚喷嘴结构，如图5所示，在该装置中，坩埚在底部连接一个金属液供给槽8，其上部通过分体式管道9将金属蒸汽送至管状的分配器和前端的蒸汽喷嘴中，而后金属蒸汽通过喷嘴以高速将蒸汽喷射至金属板材。
[0009]在专利CN103249860A公开了一种分体式布流器及喷嘴结构，如图6所示，通过一个管道将蒸汽送至上部水平管道10中，水平管道10顶部具有多孔喷嘴，用以将金属蒸汽均匀的喷涂在金属板材表面。
[0010]在专利CN101175866A公开了一种金属蒸汽布流器及喷嘴形式，如图7所示了喷嘴的截面形式，布流器管道11外部缠绕导线从而实现对管道的加热，喷嘴部分为方形外壳，如图8所示，方形外壳12内部嵌套了另一种材质的环形管道，用于金属蒸汽的喷射，喷嘴使用的蒸汽出口形式为多孔式。
[0011]上述这些专利都涉及到了在镀膜过程中喷嘴的具体形式，但是并不能表明利用这
些喷嘴进行的镀膜都能达到均匀的程度，而钢板表面镀层的均匀度对于其后续折弯及冲压等使用过程中具有很关键的因素。

技术实现思路

[0012]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，利用多孔管使金属蒸汽得到第一次分配，利用稳压板使金属蒸汽得到第二次分配，金属蒸汽再由镀膜喷嘴喷出，最终在钢板表面形成均匀镀层。
[0013]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，包括坩埚，所述坩埚的外侧设有用以将所述坩埚内的金属液加热形成金属蒸汽的感应加热器，所述坩埚顶部通过金属蒸汽管道连有一矩形的布流箱体，所述布流箱体内设有水平向的稳压板，所述布流箱体的顶部设有镀膜喷嘴，所述金属蒸汽管道上设有调压阀；
[0015]所述布流箱体内还设有垂直向的多孔管，所述多孔管位于所述稳压板下方，所述多孔管的下端与所述金属蒸汽管道相连通，所述多孔管的上端设置为封闭式的抑湍室，所述多孔管的侧壁上开有数个吐出孔；
[0016]所述布流箱体的内壁上开有缓冲槽，所述缓冲槽与所述吐出孔相对应。
[0017]较佳的，所述吐出孔朝向所述布流箱体的长度向和/或宽度向设置。
[0018]较佳的，所述布流箱体的长度L为100～500mm，所述布流箱体的宽度W为20～100mm，所述金属蒸汽管道的直径D为15～100mm时，所述抑湍室的体积V1、所述缓冲槽的体积V2、朝所述布流箱体宽度向设置的所述吐出孔的面积S
短
、朝所述布流箱体长度向设置的所述吐出孔的面积S
长
、所述吐出孔的总面积S1与所述坩埚顶部和所述金属蒸汽管道连接位置S
入口
的关系如下：
[0019]当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在50000～100000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(6～10)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(4～6)*S
入口
，S
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＝3～4，所述吐出孔的总面积S1＝(3～4)*S
入口
；
[0020]当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在10000～50000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(4～6)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(2～4)*S
入口
，S
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短
＝2～3，所述吐出孔的总面积S1＝(2～3)*S
入口
；
[0021]当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在1000～10000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(2～4)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(1～2)*S
入口
，S
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短
＝1～2，所述吐出孔的总面积S1＝(1～2)*S
入口
。
[0022]较佳的，所述布流箱体的长度L为500～1000mm，所述布流箱体的宽度W为30～150mm，所述金属蒸汽管道的直径D为30～120mm时，所述抑湍室的体积V1、所述缓冲槽的体积V2、朝所述布流箱体宽度向设置的所述吐出孔的面积S
短
、朝所述布流箱体长度向设置的所述吐出孔的面积S
长
、所述吐出孔的总面积S1与所述坩埚顶部和所述金属蒸汽管道连接位置S
入口
的关系如下：
[0023]当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在50000～100000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(7～12)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(5～7)*S
入口
，S
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＝4～5，所述吐出孔的总面积S1＝(4～5)*S
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，其特征在于：包括坩埚，所述坩埚的外侧设有用以将所述坩埚内的金属液加热形成金属蒸汽的感应加热器，所述坩埚顶部通过金属蒸汽管道连有一矩形的布流箱体，所述布流箱体内设有水平向的稳压板，所述布流箱体的顶部设有镀膜喷嘴，所述金属蒸汽管道上设有调压阀；所述布流箱体内还设有垂直向的多孔管，所述多孔管位于所述稳压板下方，所述多孔管的下端与所述金属蒸汽管道相连通，所述多孔管的上端设置为封闭式的抑湍室，所述多孔管的侧壁上开有数个吐出孔；所述布流箱体的内壁上开有缓冲槽，所述缓冲槽与所述吐出孔相对应。2.如权利要求1所述的具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，其特征在于：所述吐出孔朝向所述布流箱体的长度向和/或宽度向设置。3.如权利要求2所述的具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，其特征在于：所述布流箱体的长度L为100～500mm，所述布流箱体的宽度W为20～100mm，所述金属蒸汽管道的直径D为15～100mm时，所述抑湍室的体积V1、所述缓冲槽的体积V2、朝所述布流箱体宽度向设置的所述吐出孔的面积S
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、朝所述布流箱体长度向设置的所述吐出孔的面积S
长
、所述吐出孔的总面积S1与所述坩埚顶部和所述金属蒸汽管道连接位置S
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的关系如下：当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在50000～100000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(6～10)*S
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，所述缓冲槽的体积V2＝(4～6)*S
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＝3～4，所述吐出孔的总面积S1＝(3～4)*S
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；当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在10000～50000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(4～6)*S
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，所述缓冲槽的体积V2＝(2～4)*S
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，S
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/S
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＝2～3，所述吐出孔的总面积S1＝(2～3)*S
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；当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在1000～10000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(2～4)*S
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，所述缓冲槽的体积V2＝(1～2)*S
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，S
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＝1～2，所述吐出孔的总面积S1＝(1～2)*S
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。4.如权利要求2所述的具有多孔降噪及均匀化分配金属蒸汽的真空镀膜装置，其特征在于：所述布流箱体的长度L为500～1000mm，所述布流箱体的宽度W为30～150mm，所述金属蒸汽管道的直径D为30～120mm时，所述抑湍室的体积V1、所述缓冲槽的体积V2、朝所述布流箱体宽度向设置的所述吐出孔的面积S
短
、朝所述布流箱体长度向设置的所述吐出孔的面积S
长
、所述吐出孔的总面积S1与所述坩埚顶部和所述金属蒸汽管道连接位置S
入口
的关系如下：当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在50000～100000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(7～12)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(5～7)*S
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，S
长
/S
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＝4～5，所述吐出孔的总面积S1＝(4～5)*S
入口
；当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在10000～50000Pa时，所述抑湍室的体积V1＝(5～7)*S
入口
，所述缓冲槽的体积V2＝(3～5)*S
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，S
长
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＝4～5，所述吐出孔的总面积S1＝(3～4)*S
入口
；当所述金属蒸汽管道内的所述金属蒸汽压力在1000～10000Pa时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任三兵，李山青，樊俊飞，熊斐，张春伟，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：