DE19526600A1

DE19526600A1 - Electron-beam vapour coating installation with substrate trolley

Info

Publication number: DE19526600A1
Application number: DE1995126600
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Helling; Bernd-Dieter Dipl Phys Wenzel
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-01-23

Abstract

The electron-beam vapour coating installation incorporates loading, heating and coating chambers (9, 7, 1) electron-beam evaporators, evaporator crucibles (2), and a transport system. The unit carrying substrates is mounted on a trolley with heat protection plates. During coating the trolley is in an intermediate chamber (5) between the heating and coating chambers. The domes (13) of the loading and intermediate chambers accommodate drives for rotation and pivot motion of the substrates. A valve is located between the heating and intermediate chambers. The intermediate chamber houses cooling cheeks (16) which from several sides are pressed against the trolley. Also claimed is an alternative installation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahl-Bedampfungsanlage zum Bedampfen von Bauteilen aus hochwarmfesten Legierungen (super alloys), insbesondere Turbinenschaufeln, mit Ther mo-Barriereschichten, sogenannten thermal barrier coatings (TBC). Die Schutzschichten erlau ben höhere Arbeitstemperaturen bei gleichen oder verlängerten Standzeiten der Bauteile. Hö here Arbeitstemperaturen ergeben einen besseren thermischen Wirkungsgrad von Wärme kraftmaschinen.The invention relates to an electron beam vapor deposition system for the vapor deposition of components Made of high-temperature alloys (super alloys), especially turbine blades, with Ther Mo barrier layers, so-called thermal barrier coatings (TBC). The protective layers are clear ben higher working temperatures with the same or extended service life of the components. Hö Working temperatures result in a better thermal efficiency of heat engines.

Bekannte Einrichtungen zum Aufbringen von TBC bestehen im wesentlichen aus Ladekam mer, Heizkammer, Bedampfungskammer mit Verdampfertiegeln, Substrattransporteinrichtung, Elektronenkanone, zugehöriger Evakuierungseinrichtung sowie den erforderlichen peripheren Baugruppen. Zur Erzielung der erforderlichen Haftfestigkeit der Schichten werden die Bauteile auf Temperaturen über 1000°C vorgewärmt. Außerdem müssen die Bauteile während der Bedampfung über der Dampfquelle bewegt werden, um eine möglichst gleichmäßige Schicht dicke zu erzielen. Die Kammern sind wegen der hohen Prozeßtemperaturen wassergekühlt und durch ebenfalls wassergekühlte Ventile trennbar. Hierdurch kann das Belüften der Heiz- und Bedampfungskammer beim Wechsel der Substrate vermieden werden. Während das Ventil zwischen Lade und Heizkammer dazu unbedingt erforderlich ist, wird das Ventil zwischen Heiz- und Bedampfungskammer nur benötigt, wenn die Bedampfungskammer zur Wartung oder zum Ersatz des Verdampfungsmaterials geöffnet werden muß, bzw. wenn beim reaktiven Beschichten der Zutritt von Sauerstoff in die Heizkammer zeitlich begrenzt werden soll.Known devices for applying TBC essentially consist of loading chamber mer, heating chamber, vaporization chamber with evaporator crucibles, substrate transport device, Electron gun, associated evacuation device and the necessary peripheral Assemblies. The components are used to achieve the required adhesive strength of the layers preheated to temperatures above 1000 ° C. In addition, the components during the Vaporization over the steam source are moved to make the layer as even as possible to achieve thickness. The chambers are water-cooled due to the high process temperatures separable by also water-cooled valves. This can be the ventilation of the heating and Steaming chamber can be avoided when changing the substrates. While the valve between charging and heating chamber is absolutely necessary, the valve is between Heating and steaming chamber only required if the steaming chamber is for maintenance or must be opened to replace the evaporation material, or if the reactive Coating the access of oxygen to the heating chamber should be limited in time.

Zum Transport der Substrate durch die Kammern wird eine Chargierstange entsprechender Länge benutzt. Sie enthält die Mechanik für einen, am anlagenseitigen Ende befestigten Sub strathalter, welcher auch das Drehen und Schwenken des Substrates ermöglicht sowie even tuelle Kühlwasser- und Sensorleitungen. Durch auswechselbare Substrathalter kann auch die gleichzeitige Beschichtung mehrerer kleiner Substrate ermöglicht werden. Das andere Ende der Chargierstange ist in der Regel drehbar in einem Wagen gelagert. Die lange, thermisch belast bare oder wassergekühlte Chargierstange ermöglicht den Transport der Substrate in oder durch die heißen Zonen, ohne daß der Wagen mit seinen Antrieben den extrem hohen Tempe raturen ausgesetzt ist. Bei kleineren Anlagen befindet sich dieser Wagen meist an Atmosphäre und die wassergekühlte Chargierstange ragt durch eine Dreh- und Schiebedurchführung in die Anlage. Das ermöglicht zwar eine kurze Ladekammer und ein kleineres Volumen der Anlage, der Aufwand für die kalibrierte Stange und die Schiebe- Drehdurchführung ist aber hoch.A charging rod is used to transport the substrates through the chambers Length used. It contains the mechanics for a sub attached to the system end strat holder, which also allows the substrate to be rotated and swiveled, and even current cooling water and sensor lines. With interchangeable substrate holders, the simultaneous coating of several small substrates are made possible. The other end of the Charging bar is usually rotatably mounted in a trolley. The long, thermal load Bare or water-cooled charging rod enables the substrates to be transported in or through the hot zones, without the car with its drives reaching the extremely high temperature exposed to instruments. In smaller systems, this car is usually in the atmosphere and the water-cooled charging rod protrudes through a rotating and sliding bushing Investment. This enables a short loading chamber and a smaller system volume, however, the effort for the calibrated rod and the sliding rotary union is high.

Bei großen Anlagen läuft dagegen der Wagen meist in der Ladekammer. Das hat den Vorteil, daß an die Oberflächenbeschaffenheit der Chargierstange keine besonderen Ansprüche gestellt werden müssen. Außerdem kann, wegen des großen Wärmegefälles in der langen Stange und der nicht benötigten Schiebedurchführung, die Wasserkühlung über bewegliche Leitungen entfallen. Anstelle der aufwendigen Schiebedurchführung sind nur Drehdurchführungen für die innenliegenden Spindeln erforderlich. Diese verfahren den Wagen bzw. übertragen die Dreh- und Schwenkbewegungen auf ihn. Der Horizontalantrieb braucht bei dieser Lösung nicht die großen, durch den Luftdruck bedingten Kräfte aufzunehmen.In large systems, on the other hand, the car usually runs in the loading chamber. That has the advantage, that no special demands are made on the surface quality of the charging rod Need to become. In addition, because of the large heat gradient in the long bar and the sliding bushing that is not required, the water cooling via movable lines omitted. Instead of the elaborate sliding bushing, there are only rotating unions for the internal spindles required. These move the carriage or transfer the rotary and panning movements on it. The horizontal drive does not need that with this solution large forces due to air pressure.

Die Nachteile beider Ausführungen der geschilderter Bauform mit Chargierstange bestehen in ihrer mangelnden Flexibilität. Wird im Rahmen der technologischen Weiterentwicklung der Ein bau weiterer Prozeßkammern bzw. Arbeitsstationen erforderlich, dann müßte die Chargier stange entsprechend verlängert werden. Dieser Verlängerung sind jedoch durch die abneh mende Steifigkeit der Stange bei gegebenem Querschnitt Grenzen gesetzt. Hinzu kommt, daß jede Verlängerung der Kammern den doppelten Platzbedarf der Anlage nach sich zieht. Aber selbst ohne diesen Aspekt besitzt die bisher bekannte Bauform Nachteile durch ihren großen Bauaufwand, ihre große Baulänge, den entsprechend großen Platzbedarf der Anlage und die damit verbundenen Kosten. The disadvantages of both versions of the described design with charging rod are in their lack of flexibility. As part of the technological development of the A construction of further process chambers or work stations required, then the charging would have to rod can be extended accordingly. However, this extension is decreasing due to the The stiffness of the rod is limited for a given cross-section. On top of that each extension of the chambers takes up twice the space required by the system. But Even without this aspect, the previously known design has disadvantages due to its large size Construction effort, their large length, the correspondingly large space requirement of the system and the associated costs.

Es besteht daher die Aufgabe eine Konstruktion zu realisieren, die ohne Schiebedurchfüh rung, ohne lange Ladekammer und ohne Chargierstange auskommt.It is therefore the task of realizing a construction that does not have a sliding bushing without a long loading chamber and without a charging bar.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe als 1. Variante dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Substrataufnahme, ohne Verwendung einer Chargierstange, direkt an einem durch Strahlungs schutzbleche gegen Wärmestrahlung abgeschirmten Wagen befestigt ist, der mittels eines ge kühlten Rollensystems innerhalb Ladekammer, Heizerkammer und Zwischenkammer verfahren werden kann, wobei die besagte Zwischenkammer zwischen Heizerkammer und Bedamp fungskammer angeordnet ist. Die Zwischenkammer ist vorzugsweise wassergekühlt und so gestaltet, daß sich der Wagen während der Beschichtung in dieser Kammer befinden kann. Der Wagen ist in Richtung des Substrathalters durch Strahlungsschutzbleche abgeschirmt. Diese Bleche sind so positioniert, daß sie in Arbeitsstellung des Wagens mit den Strahlungs schutzblechen der zugehörigen Kammerwand eine Ebene bilden. Durch diese Konstruktion ist sichergestellt, daß der Wagen mit seinen Antrieben in der Bedampfungsposition nicht unge schützt der Wärmestrahlung der Bedampfungskammer ausgesetzt ist. Zwischen Bedampfungs- und Heizkammer ist ein vorzugsweise wassergekühltes Ventil angeordnet, das während der Bedampfung geschlossen werden kann. Befinden sich die Substrate zum Heizen oder Abküh len in der Heizkammer, so steht der Wagen selbst in der kalten Ladekammer. Die Strahlungs schutzbleche des Wagens schließen in dieser Position bündig mit den an der Heizkammerwand angebrachten Blechen ab. Alle Kammern sind durch Türen oder Deckel für Bedienung und Wartung zugängig.According to the invention the object is achieved as a 1st variant in that the device for Substrate pick-up, without using a charging rod, directly on one by radiation Fenders are shielded against heat radiation shielded car, which by means of a ge move the cooled roller system within the loading chamber, heating chamber and intermediate chamber can be, said intermediate chamber between the heating chamber and Bedamp tion chamber is arranged. The intermediate chamber is preferably water-cooled and so designed so that the car can be in this chamber during coating. The carriage is shielded in the direction of the substrate holder by radiation protection plates. These sheets are positioned so that they are in the working position of the car with the radiation Mudguards of the associated chamber wall form a level. Because of this construction ensures that the car with its drives in the steaming position is not inoperative protects the heat radiation of the vapor deposition chamber. Between vaporization and heating chamber, a preferably water-cooled valve is arranged, which during the Evaporation can be closed. The substrates are for heating or cooling len in the heating chamber, the car is even in the cold loading chamber. The radiation In this position, the fenders of the car close flush with those on the wall of the heating chamber attached sheets. All chambers are for operation and through doors or lids Maintenance accessible.

Der horizontale Transport und die Führung des Wagens erfolgen in bekannter Weise durch wassergekühlte und synchron angetriebene Rollen, die in der Zwischenkammer, der Heizkam mer und der Ladekammer angeordnet sind.The horizontal transport and guidance of the car are carried out in a known manner water-cooled and synchronously driven rollers in the intermediate chamber, the heating mer and the loading chamber are arranged.

In den Domen von Lade- und Zwischenkammer befinden sich vorzugsweise wassergekühlte Antriebe für die Rotations- und Schwenkbewegung der Substrate. Diese Antriebe werden in den entsprechenden Arbeitspositionen mit dem Wagen gekoppelt.The domes of the loading and intermediate chambers are preferably water-cooled Drives for the rotating and swiveling movement of the substrates. These drives are in the corresponding working positions coupled with the car.

Des weiteren sind erfindungsgemäß in der Zwischenkammer Kühlbacken angeordnet, die in bekannter Weise von einer oder mehreren Seiten an den Wagen gedrückt werden. Damit wird ein kraftschlüssiger Wärmekontakt zwischen gekühlten Elementen und dem Wagen hergestellt. Diese Lösung sorgt dafür, daß auch im stationären Zustand immer das für die Funktion der Mechanik erforderliche Wärmegefälle zwischen den extrem hoch erhitzten Substraten und dem relativ kalten Wagen aufrecht erhalten wird. Das Wärmegefälle wird auch dadurch hergestellt, daß die substratseitigen Enden der Substrathalter aus einem Werkstoff mit geringer Wärmelei tung bestehen und nur einen geringen Querschnitt besitzen. Außerdem sind die mit Kugella gern ausgerüsteten drehbaren Teile des Substrathalters in bekannter Weise so konstruiert, daß der Wärmefluß immer vom äußeren zum inneren Rollbahnring erfolgt und damit ein Festgehen der Lager wegen des abnehmenden Lagerspiels mit Sicherheit verhindert wird (DE- Patanmdg. Akt.-Z. P 44 44 537.7).Furthermore, according to the invention, cooling jaws are arranged in the intermediate chamber are known to be pressed from one or more sides of the car. So that will a frictional thermal contact between the cooled elements and the car. This solution ensures that even in the steady state that for the function of the Mechanism required heat gradients between the extremely high heated substrates and the relatively cold wagon is maintained. The heat gradient is also created by that the substrate-side ends of the substrate holder made of a material with little heat tion exist and have only a small cross section. They are also with Kugella gladly equipped rotatable parts of the substrate holder constructed in a known manner so that the heat flow always takes place from the outer to the inner runway ring and is therefore stuck the bearing is prevented with certainty due to the decreasing bearing play (DE-Patanmdg. Akt.-Z. P 44 44 537.7).

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet bei geeigneter Gestaltung der Wagenführung den Wechsel des komplett mit Werkzeug und Substraten bestückten Wagens am Ende jedes Bedampfungszyklus. Dieser Wechsel kann entweder linear in Achsrichtung oder über eine Verschiebebühne bzw. eine Drehscheibe erfolgen. Damit kann die Zeit für das Ent- bzw. Beladen minimiert werden.The solution according to the invention allows the with a suitable design of the carriage Change of the trolley fully equipped with tools and substrates at the end of each Evaporation cycle. This change can either be linear in the axial direction or over a Transfer platform or a turntable. This means that the time for Loading can be minimized.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Elektronenstrahl-Bedampfungsanlage wird eine technologisch flexible, einfache, platzsparende und kostengünstige Bauweise erreicht. Eine später erforderlich werdende Anpassung der Anlage an die technologische Entwicklung ist ohne Schwierigkeiten möglich.The inventive design of the electron beam evaporation system is a technologically flexible, simple, space-saving and inexpensive design achieved. A later adaptation of the system to the technological development is necessary possible without difficulty.

Eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Heizung der Substrate mittels Elektronenstrahlen erfolgt. Durch diese Maßnahme steht eine trägheitsfreie Wärmequelle zur Verfügung, so daß Lade- und Heizkammer zusammengefaßt werden können. Die Anordnung einer zusätzlichen Zwischenkammer entfällt. Die Einrichtung zur Substratauf nahme wird wie bei Variante 1 ohne Verwendung einer Chargierstange direkt an einem durch Strahlungsschutzbleche gegen Wärmestrahlung abgeschirmten Wagen befestigt der mittels ei nes gekühlten Rollensystems innerhalb der kombinierten Lade-/Heizkammer verfahren werden kann. Es ist nur noch ein, vorzugsweise wassergekühltes Ventil zwischen Lade-/Heizkammer und Beschichtungskammer erforderlich. Die übrigen Einrichtungen werden wie bei Variante 1 ausgeführt, wobei sich die Positionen für die in den Domen angeordneten Antriebe für die Rotations- und Schwenkbewegung der Substrate entsprechend verschieben.A second variant of the solution according to the invention is that the substrates are heated by means of electron beams. This measure provides an inertia-free heat source so that the charging and heating chamber can be combined. There is no need for an additional intermediate chamber. The device for substrate uptake is, as in variant 1, attached directly to a trolley shielded from radiation by heat shields which can be moved by means of a cooled roller system within the combined loading / heating chamber without using a charging rod. Only one, preferably water-cooled, valve is required between the charging / heating chamber and the coating chamber. The other devices are designed as in variant 1 , the positions for the drives arranged in the domes shifting accordingly for the rotational and pivoting movement of the substrates.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Anlage entsprechend Ausführungsvariante 1 mit Strahlungs heizer für die Substrate und einseitiger Beschickung, die für eine höhere Produktivität auch mit ein bis drei weiteren Beschickungen nachgerüstet werden kann.The invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments. Fig. 1 shows a section through a system according to variant 1 with radiation heater for the substrates and one-sided loading, which can also be retrofitted with one to three further loads for greater productivity.

An eine, mit einer entsprechenden Evakuierungseinrichtung versehene, wassergekühlte Be dampfungskammer 1 mit einem oder mehreren Verdampfertiegeln 2, einem Kondensatfänger 3 und einer oder mehreren Elektronenkanonen 4 schließt sich seitlich eine wassergekühlte Zwi schenkammer 5 an. In Verlängerung dieser Achse sitzen daran ein wassergekühltes Durch gangsventil 6, eine wassergekühlte und mit Evakuierungseinrichtung versehene Heizkammer 7 und ein weiteres wassergekühltes Durchgangsventil 8. Den Abschluß bildet die wasserge kühlte und mit einer Evakuierungseinrichtung versehene Ladekammer 9. Alle Kammern sind für Wartung und Bedienung mit Türen oder Klappen ausgerüstet.At a, provided with a corresponding evacuation device, water-cooled loading vaporization chamber 1 with one or more evaporator crucibles 2 , a condensate trap 3 and one or more electron guns 4 , a water-cooled intermediate chamber 5 connects to the side. In extension of this axis, there is a water-cooled through valve 6 , a water-cooled heating chamber 7 provided with an evacuation device and another water-cooled through valve 8 . The conclusion is the Wasserge cooled and provided with an evacuation loading chamber 9th All chambers are equipped with doors or flaps for maintenance and operation.

In der Ladekammer 9, der Heizkammer 7 und der Zwischenkammer 5 sind oberhalb und un terhalb des Wagens eine Reihe wassergekühlter, angetriebener Rollen 10 angeordnet. Ent sprechende Schienen 11 im Wagen 12 laufen auf diesen Rollen 10. Sie ermöglichen den Transport des Wagens durch die Kammern bei geöffneten Ventilen. Auf der Zwischenkammer 5 und der Ladekammer 9 befindet sich jeweils ein Dom 13. Dieser Dom enthält die wasserge kühlten Antriebe 14 und die Vorrichtungen 15 zum Einkuppeln der Antriebe 14 in die Getriebe des Wagens 12 in den entsprechenden Arbeitspositionen. Gleichzeitig mit dem Einkuppeln der Antriebe 14 werden wassergekühlte Klemmbacken 16 an das gut wärmeleitende Gehäuse des Wagens 12 gepreßt, die den Wagen arretieren und kühlen.In the loading chamber 9 , the heating chamber 7 and the intermediate chamber 5 , a number of water-cooled, driven rollers 10 are arranged above and below the carriage. Ent speaking rails 11 in the carriage 12 run on these rollers 10th They allow the carriage to be transported through the chambers with the valves open. There is a dome 13 on each of the intermediate chamber 5 and the loading chamber 9 . This dome contains the water-cooled drives 14 and the devices 15 for engaging the drives 14 in the transmission of the car 12 in the corresponding working positions. Simultaneously with the engagement of the drives 14 , water-cooled clamping jaws 16 are pressed against the heat-conducting housing of the carriage 12 , which lock and cool the carriage.

Sowohl in der Heiz-, wie auch in der Bedampfungsposition steht der Wagen in einem Raum, der gegen die Wärmestrahlung entweder durch gekühlte Behälterwände oder aber durch Strahlungsschutzbleche geschützt ist. Durch die genannten Maßnahmen wird ein ausreichend großes Temperaturgefälle zwischen den auf ca. 1000°C aufgeheizten Substraten und den Getrieben zum Drehen und Schwenken derselben, auch im stationären Zustand, aufrecht er halten.Both in the heating and in the steaming position, the car is in one room, against heat radiation either by cooled container walls or by Radiation shields are protected. The measures mentioned will make one sufficient large temperature gradient between the substrates heated to approx. 1000 ° C and the Driven for turning and swiveling the same, even when stationary, upright hold.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit Elektronen strahlheizung für die Substrate (Variante 2). Fig. 2 shows an embodiment of a device according to the invention with electron beam heating for the substrates (variant 2 ).

An die mit einer entsprechenden Evakuierungseinrichtung ausgerüstete, wassergekühlte Be dampfungskammer 1 mit einem oder mehreren Verdampfertiegeln 2, einem Kondensatfänger 3 und einer oder mehrerer Elektronenkanonen 4 ist seitlich ein wassergekühltes Durchgangs ventil 6 montiert. An diesem Ventil sitzt die wassergekühlte und ebenfalls mit einer Evakuie rungseinrichtung ausgestattete kombinierte Lade-/Heizkammer 9. In der Ladekammer 9 sind oberhalb und unterhalb des Wagens 12 wassergekühlte Antriebsrollen 10 angeordnet. Die Schienen 11 des Wagens 12 laufen auf diesen Rollen 10 und ermöglichen den Transport des Wagens innerhalb der gesamten Kammer 9 bei geöffnetem Ventil 6.At the equipped with a corresponding evacuation device, water-cooled loading vaporization chamber 1 with one or more evaporator crucibles 2 , a condensate trap 3 and one or more electron guns 4 , a water-cooled passage valve 6 is mounted on the side. The water-cooled combined charging / heating chamber 9 , which is also equipped with an evacuation device, sits at this valve. In the loading chamber 9 12 water-cooled drive rollers 10 are arranged above and below the carriage. The rails 11 of the carriage 12 run on these rollers 10 and enable the carriage to be transported within the entire chamber 9 when the valve 6 is open.

Die am Wagen 12 befestigte Substrathalterung wird in der Lade-/Heizkammer beschickt, wo bei sich der Wagen in der rechten Stellung befindet. Danach wird die Kammer 9 evakuiert und die Substrate werden mittel Elektronenstrahlheizung auf eine Temperatur von ca. 1000°C aufgeheizt. Dabei werden die Substrate mittels der eingekoppelten Antriebe 14 und 15 be wegt. Anschließend wird Ventil 6 geöffnet und der Wagen 12 mittels der Antriebsrollen 10 in die linke Bedampfungsposition gebracht. Während der Bedampfung findet ebenfalls eine Be wegung der Substrate mittels der eingekoppelten Antriebe statt.The substrate holder attached to the carriage 12 is loaded into the loading / heating chamber where the carriage is in the right position. The chamber 9 is then evacuated and the substrates are heated to a temperature of approximately 1000 ° C. by means of electron beam heating. The substrates are moved by means of the coupled drives 14 and 15 . Then valve 6 is opened and the carriage 12 is brought into the left vapor deposition position by means of the drive rollers 10 . During the evaporation, the substrates are also moved by means of the coupled drives.

BezugszeichenlisteReference list

1 Bedampfungskammer
2 Verdampfertiegel
3 Kondensatfänger
4 Elektronenkanone für Verdampfung
5 Zwischenkammer
6 Durchgangsventil, wassergekühlt
7 Heizkammer, wassergekühlt
8 Durchgangsventil, wassergekühlt
9 Ladekammer
10 Antriebsrollen für Wagen, wassergekühlt
11 Schienen für Wagen
12 Wagen
13 Dom
14 Antrieb für Substratbewegung
15 Kopplung für Antrieb
16 Klemmbacken, wassergekühlt
17 Heizstäbe
18 Elektronenkanone für Substratheizung mit Strahlführung 1 steaming chamber
2 evaporator crucibles
3 condensate traps
4 electron gun for evaporation
5 intermediate chamber
6 two-way valve, water-cooled
7 heating chamber, water-cooled
8 two-way valve, water-cooled
9 loading chamber
10 drive rollers for trolleys, water-cooled
11 rails for trolleys
12 cars
13 dom
14 Drive for substrate movement
15 Coupling for drive
16 jaws, water-cooled
17 heating elements
18 electron gun for substrate heating with beam guidance

Claims

1. Electron beam evaporation system for applying thermal barrier layers (TBC), consisting of a loading chamber, heating chamber, evaporation chamber with electron beam evaporators and evaporator crucibles, substrate transport device, associated evacuation device and the necessary peripheral assemblies, characterized in that

- That the device for receiving the substrate is attached directly to a ge shielded by radiation shields against heat radiation, which can be moved by means of a cooled roller system within the loading chamber, heating chamber and intermediate chamber, said intermediate chamber being arranged between the heating chamber and steam chamber and designed so that the carriage can be in this chamber while the substrates are being coated,
- That there are drives in the domes of the loading and intermediate chamber, which are coupled in the respective working positions with the drives for the rotational and pivoting movement of the substrates in the carriage,
- That between the heating chamber and intermediate chamber, a preferably water-cooled valve is arranged so that it can be closed while the car is in the inter mediate chamber and
- That cooling jaws are arranged in the intermediate chamber, the th of one or more Be pressed on the car.

2. Electron beam evaporation system for applying thermal barrier layers (TBC) consisting of a loading chamber, heating chamber, evaporation chamber with electron beam evaporators and evaporator crucibles, substrate transport device, associated evacuation device and the necessary peripheral assemblies, characterized in that

that the charging and heating chamber is combined in one chamber, the substrates being heated by means of electron beams,
- That in the combined loading / heating chamber a carriage with a coupled substrate carrier can be moved with preferably cooled rollers,
- That the loading / heating chamber has two domes, in which there are drives which are coupled in the respective working positions with the drives for the rotational and pivoting movement of the substrates in the carriage,
that a preferably water-cooled valve is arranged between the loading / heating chamber and the coating chamber,
- That cooling jaws are arranged in the loading / heating chamber, which are pressed by one or more Be th on the car.

3. Electron beam evaporation system according to claim 1 or 2, characterized in that

- That the guidance of the carriage allows the complete replacement of the carriage equipped with substrate holder and substrates for a newly equipped carriage after each end of the coating process.