[发明专利]一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法

权利要求书

1.一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，采用PS-PVD用预热装置进行预热，所述装置包括等离子喷枪（1）、真空罐（2）、滑轨（3）、预热机构（5）和工件（6）；

所述等离子喷枪（1）、预热机构（5）、滑轨（3）和工件（6）均置于真空罐内，所述预热机构（5）设于滑轨（3）上；

所述预热机构（5）包括位于工件（6）顶部的第一阳极板（7）和位于工件（6）两侧的第二阳极板（9）和第三阳极板（14）；

所述预热机构（5）包括还基座（11），所述工件（6）设于基座（11）上的陶瓷绝缘台（12）上，所述陶瓷绝缘台（12）能够带动工件（6）旋转，

所述第二阳极板（9）和基座（11）之间设有第一陶瓷绝缘块（10），所述第三阳极板（14）与基座（11）之间设有第二陶瓷绝缘块（13）；

所述第一阳极板（7）和第二阳极板（9）之间设有第一陶瓷绝缘支架（8），所述第一阳极板（7）和第三阳极板（14）之间设有第二陶瓷绝缘支架（15）；

预热时，在等离子喷枪和第一阳极板（7）、第二阳极板（9）和第三阳极板（14）之间引弧，并利用转移离子弧和阳极板对工件进行预热。

2.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，第一阳极板（7）、第二阳极板（9）和第三阳极板（14）的材质为高温合金、不锈钢、石墨中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，第一阳极板（7）、第二阳极板（9）和第三阳极板（14）的厚度为5-10mm，所述第一阳极板（7）安装在工件上部，安装角度与水平面的夹角为30-45°；第二阳极板（9）和第三阳极板（14）的安装位置沿工装中心轴线成对称分布，与中心轴线夹角为45°-60°，第二阳极板（9）和第三阳极板（14）的高度一致，且高度根据工件大小设定。

4.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，所述第一陶瓷绝缘支架（8）和第二陶瓷绝缘支架（15）为三角形的空心陶瓷绝缘支架。

5.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，所述装置还包括红外测温机构，在预热时，根据红外测温机构得到的实时测温结果对加热功率、距离和陶瓷绝缘台的旋转方式进行调整。

6.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，预热时，根据工件尺寸形状，利用所述滑轨（3）调整等离子喷枪（1）到预热机构（5）之间的距离。

7.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，所述第一陶瓷绝缘支架（8）、第二陶瓷绝缘支架（15）、第一陶瓷绝缘块（10）、第二陶瓷绝缘块（13）、陶瓷绝缘台（12）均采用不导电的氧化物陶瓷。

8.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，所述预热机构（5）还包括陶瓷绝缘线柱（16），三根独立的电缆通过陶瓷绝缘线柱（16）分别与第一阳极板（7）、第二阳极板（9）和第三阳极板（14）相连。

9.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，所述等离子喷枪（1）的加热功率为3kW-48kW。

10.根据权利要求1所述的一种PS-PVD用复杂型面工件均匀预热方法，其特征在于，具体预热步骤包括：

（1）设置工件预热程序参数，所述参数包括转移离子弧电流、喷枪工作气体流量、预热距离、工件旋转方式；

（2）将工件固定到真空罐内的陶瓷绝缘台上；

（3）关闭真空罐，抽真空，使真空罐的压力低于0.08mbar；

（4）向真空罐内充入保护气体氩气，使真空罐的压力达到130 mbar；

（5）核查预热程序参数，打开工作气体阀门，在等离子喷枪和第一阳极板、第二阳极板和第三阳极板之间引弧，待电弧稳定后，逐步调整气体流量到指定气体流量，逐步调整转移离子弧之间的电流为100-600 A，电压为30-80V；

（6）预热过程中，采用红外测温装置在观察窗外测量工件不同位置处的温度，根据对加热功率、距离和陶瓷绝缘台的旋转方式进行调整；

（7）预热到喷涂温度时，引离子弧，开始涂层制备。