一種EB-PVD涂層用的定位工裝、加工設備及加工方法技術

本發明專利技術公開了一種EB

【技術實現步驟摘要】
一種EB
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PVD涂層用的定位工裝、加工設備及加工方法


[0001]本專利技術涉及涂層
，特別涉及一種EB
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PVD涂層用的定位工裝、加工設備及加工方法。

技術介紹

[0002]EB
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PVD(Electron Beam Physical Vapor Deposition)電子束物理氣相沉積技術(后續正文中簡稱為EB
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PVD)，是利用電子槍產生的高能電子束作為加熱源，可將常規方法無法加熱的金屬或陶瓷靶加熱至蒸發，隨后氣態原子沉積到零件表面，形成一層極薄的保護涂層，如抗氧化涂層、抗腐蝕涂層、熱障涂層等，以提高零件(如航空發動機的渦輪葉片)的抗氧化性能、抗腐蝕性能、抗高溫性能。
[0003]現有EB
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PVD涂層技術裝夾渦輪葉片過程中，需要將待涂層的葉片裝入保護工裝：操作者手握保護工裝，肉眼水平觀察葉片并調節葉片的角度，將葉片的涂層區域(一般為葉片的葉盆區域)調節至觀察者的正前方，以保證在涂層時，葉片的涂層區域正對靶源，而非涂層區域一般為葉片的葉背區域)背對靶材，隨后用螺母將工裝安裝并固定在裝料盤上。每次調節葉片角度，用時較長，且很難保證每次裝夾時，不同葉片的角度不能保證一致性，這會導致不同葉片和/或不同爐批的涂層質量一致性差的問題。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種EB
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PVD涂層用的定位工裝、加工設備及加工方法。
[0005]本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的：
[0006]一種EB
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PVD涂層用的定位工裝，包括裝料組件和載料組件，所述載料組件可拆卸設置在所述裝料組件上，所述裝料組件包括連接軸、裝料盤、定位板和定位套筒，所述裝料盤和所述定位板均同軸固定設置在所述連接軸的一端上，所述裝料盤與所述定位板的一側端面接觸，所述定位套筒同軸固定設置在所述定位板的另一側端面上，所述定位套筒的外壁上設置有至少三個定位面，所述定位套筒上所有的所述定位面呈正多邊形設置，所述載料組件可拆卸設置在所述裝料盤上，所述載料組件與所述定位面接觸且配合，需要涂層的零件安裝于所述載料組件上。
[0007]進一步地，所述載料組件包括連接桿和載料殼體，所述連接桿的一端與所述裝料盤可拆卸連接，所述載料殼體固定設置在所述連接桿的另一端上，所述載料殼體上設置有若干用于安裝所述零件的固定槽，所述固定槽的反向側設置有接觸面，所述接觸面與所述定位面配合。
[0008]進一步地，所述連接軸的端部設置有限位凸環，所述定位板的中部同軸設置有貫穿的第一安裝孔，所述裝料盤的中部同軸設置有貫穿的第二安裝孔，所述連接軸的一端依次從所述第一安裝孔、所述第二安裝孔中穿出，所述限位凸環與所述定位板的內壁接觸，所述連接軸上設置有將所述裝料盤和所述定位板固定在所述連接軸上的卡子，所述連接軸上
設置有與所述卡子配合的卡孔。
[0009]進一步地，所述第一安裝孔上設置有第一花鍵槽，所述連接軸上設置有第二花鍵槽，所述第二安裝孔上設置有第三花鍵槽，所述第一花鍵槽、所述第二花鍵槽和所述第三花鍵槽均與銷子配合。
[0010]一種EB
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PVD涂層用的加工設備，包括加工組件和定位工裝，所述定位工裝設置在所述加工組件內。
[0011]進一步地，所述加工組件包括外殼體、轉動軸、坩堝、靶源、第一電子槍和推板，所述外殼體設置有涂層室和裝料室，所述涂層室與所述裝料室之間設置有真空閥門，所述涂層室的內部體積大于所述裝料室的內部體積，所述連接軸的連接端同軸設置在所述轉動軸的一端上，所述連接軸可在所述涂層室與所述裝料室之間移動，所述轉動軸的另一端穿過所述裝料室的側壁與動力件相連，所述轉動軸與所述裝料室的內壁密封配合，所述坩堝密封固定設置在涂層室底部上，所述靶源設置在所述坩堝內，加工時，所述靶源設置在所述定位套筒的正下方，所述坩堝的底部設置有可上下移動的所述推板，所述推板與所述坩堝密封配合，所述第一電子槍設置在所述涂層室的側壁上且與所述靶源上端面配合，所述涂層室與第一抽真空部件相連，所述裝料室與第二抽真空部件相連，所述涂層室上設置有第一箱門，所述裝料室上設置有第二箱門。
[0012]進一步地，所述加工組件還包括第二電子槍，所述第二電子槍設置在所述涂層室的頂部且用于為所述零件加熱。
[0013]一種EB
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PVD涂層用的加工方法，所述加工方法包括以下步驟：
[0014]S1：將裝料盤通過連接軸固定到轉動軸上；
[0015]S2：將零件安裝到載料殼體上的固定槽中；
[0016]S3：將所述載料殼體通過連接桿固定到裝料盤上，并使所述載料殼體上的接觸面貼合到定位套筒上的定位面上，關閉裝料室上的第二箱門，并通過第二抽真空部件將所述裝料室內抽成真空；
[0017]S4：將靶源安裝到坩堝中，調節坩堝底部推板的位置，使得靶源的上端面與所述坩堝的上端開口齊平，關閉涂層室上設置有第一箱門，并通過第一抽真空部件將所述涂層室內抽成真空；
[0018]S5：開啟轉動軸轉動，其旋轉速度為5
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20RPM，打開真空閥門，將定位工裝推送所述涂層室，保證所述零件位于靶源的正上方；
[0019]S6：啟動第一電子槍和第二電子槍，使得所述第一電子槍產生電子束，所述電子束作用在所述靶源的上表面上，同時，所述第二電子槍為所述零件加熱；
[0020]S7：所述靶源在所述第一電子槍作用下蒸發形成氣態原子，然后使得蒸發形成氣態原子后附著在所述零件上形成涂層；
[0021]S8：待所有的所述零件涂層后停止加工，將所述定位工裝從所述涂層室推送所述裝料室，關閉所述真空閥門，待所述零件冷卻后打開所述第二箱門；
[0022]S9：待冷卻后拆下載料組件，然后安裝另一組載有未涂層的所述載料組件；
[0023]S10：重復所述S2步驟到所述S9步驟加工所有需要涂層的所述零件。
[0024]進一步地，所述S8步驟中，待所述零件上附著有60
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100μm的涂層后才能停止加工。
[0025]進一步地，所述S9步驟中，拆下所述連接桿后，再將所述零件從所述載料殼體上拆
下，并清理所述載料殼體上的涂層。
[0026]本專利技術的有益效果是：
[0027]1)縮短零件角度調節時間，每次裝夾時，不需要操作者仔細調節零件的角度，以保證零件旋轉至靶源正上方時，待涂層表面正對靶源，只需將載料殼體的接觸面貼合到定位套筒的定位面上即可，縮短操作時間，從而提高工作效率。
[0028]2)提高涂層質量一致性，由于每件零件的安裝角度一致，保證了每一件零件有相同的沉積效率，提高了涂層質量一致性。
[0029]3)減少零件加熱時間，現有技術的零件加熱時，第二電子槍產生的電子束只有部分掃描在零件表面上對其加熱，其余電子束掃描設備的底部，不能對零件加熱，降低了零件的加熱效率。本本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種EB
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PVD涂層用的定位工裝，其特征在于：包括裝料組件和載料組件，所述載料組件可拆卸設置在所述裝料組件上，所述裝料組件包括連接軸(1)、裝料盤(2)、定位板(3)和定位套筒(4)，所述裝料盤(2)和所述定位板(3)均同軸固定設置在所述連接軸(1)的一端上，所述裝料盤(2)與所述定位板(3)的一側端面接觸，所述定位套筒(4)同軸固定設置在所述定位板(3)的另一側端面上，所述定位套筒(4)的外壁上設置有至少三個定位面(5)，所述定位套筒(4)上所有的所述定位面(5)呈正多邊形設置，所述載料組件可拆卸設置在所述裝料盤(2)上，所述載料組件與所述定位面(5)接觸且配合，需要涂層的零件(6)安裝于所述載料組件上。2.根據權利要求1所述的一種EB
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PVD涂層用的定位工裝，其特征在于：所述載料組件包括連接桿(7)和載料殼體(8)，所述連接桿(7)的一端與所述裝料盤(2)可拆卸連接，所述載料殼體(8)固定設置在所述連接桿(7)的另一端上，所述載料殼體(8)上設置有若干用于安裝所述零件(6)的固定槽(9)，所述固定槽(9)的反向側設置有接觸面(10)，所述接觸面(10)與所述定位面(5)配合。3.根據權利要求1所述的一種EB
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PVD涂層用的定位工裝，其特征在于：所述連接軸(1)的端部設置有限位凸環(11)，所述定位板(3)的中部同軸設置有貫穿的第一安裝孔(12)，所述裝料盤(2)的中部同軸設置有貫穿的第二安裝孔(13)，所述連接軸(1)的一端依次從所述第一安裝孔(12)、所述第二安裝孔(13)中穿出，所述限位凸環(11)與所述定位板(3)的內壁接觸，所述連接軸(1)上設置有將所述裝料盤(2)和所述定位板(3)固定在所述連接軸(1)上的卡子(14)，所述連接軸(1)上設置有與所述卡子(14)配合的卡孔(15)。4.根據權利要求3所述的一種EB
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PVD涂層用的定位工裝，其特征在于：所述第一安裝孔(12)上設置有第一花鍵槽，所述連接軸(1)上設置有第二花鍵槽，所述第二安裝孔(13)上設置有第三花鍵槽，所述第一花鍵槽、所述第二花鍵槽和所述第三花鍵槽均與銷子(16)配合。5.一種EB
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PVD涂層用的加工設備，其特征在于：包括加工組件和如權利要求1
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4中任一向所述的定位工裝，所述定位工裝設置在所述加工組件內。6.根據權利要求5所述的一種EB
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PVD涂層用的加工設備，其特征在于：所述加工組件包括外殼體(17)、轉動軸(18)、坩堝(19)、靶源(20)、第一電子槍(21)和推板(22)，所述外殼體(17)設置有涂層室(25)和裝料室(26)，所述涂層室(25)與所述裝料室(26)之間設置有真空閥門(27)，所述涂層室(25)的內部體積大于所述裝料室(26)的內部體積，所述連接軸(1)的連接端同軸設置在所述轉動軸(18)的一端上，所述連接軸(1)可在所述涂層室(25)與所述裝料室(26)之間移動，所述轉動軸(18)的另一端穿過所述裝料室(26)的側壁與動力件相連，所述轉動軸(18)與所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙俊偉，盛剛，
申請(專利權)人：成都成發泰達航空科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：