Claims (3)
1. Установка карусельного типа для магнетронного напыления многослойных покрытий, содержащая вакуумную камеру, в центральной части которой установлен карусельный планетарный механизм с сателлитами для планетарного движения напыляемых деталей на сателлитах, дуальную магнетронную систему, состоящую из двух магнетронов, симметрично наклонно расположенных к фронтальной плоскости вакуумной камеры и направленных своими мишенями в сторону планетарного механизма, отличающаяся тем, что содержит дополнительный единичный магнетрон, установленный сбоку от дуальной магнетронной системы таким образом, что плоскость его мишени перпендикулярна фронтальной плоскости камеры, а плоскость симметрии мишени проходит через центр вращения карусели; карусельный планетарный механизм имеет возможность независимого реверсирования направлений вращения водила планетарного механизма и его сателлитов, несущих напыляемые детали, и изменения соотношения между угловыми скоростями вращения водила и сателлитов за счет наличия независимых приводов, сообщающих независимые по направлению и соотношению величин вращательные движения водилу и внутреннему зубчатому колесу планетарного механизма, предназначенному для вращения сателлитов с напыляемыми деталями.1. Carousel-type apparatus for magnetron sputtering of multilayer coatings, containing a vacuum chamber, in the central part of which there is a planetary carousel gear with satellites for planetary motion of the sprayed parts on the satellites, a dual magnetron system consisting of two magnetrons, symmetrically inclined to the frontal plane of the vacuum chamber and directed by their targets towards the planetary mechanism, characterized in that it contains an additional single magnetron, setting enny side of the dual magnetron system in such a way that its plane of the target is perpendicular to the front plane of the camera and the target plane of symmetry passes through the center of rotation of the carousel; carousel planetary gear has the ability to independently reverse the directions of rotation of the carrier of the planetary gear and its satellites carrying sprayed parts, and changes in the ratio between the angular velocities of rotation of the carrier and satellites due to the presence of independent drives communicating rotational movements independent to the direction and ratio of values to the carrier and the internal gear planetary gear designed to rotate satellites with sprayed parts.
2. Способ магнетронного напыления равнотолщинного покрытия, содержащий два перехода с последовательным нанесением на плоскую поверхность детали двух слоев покрытия с комплементарными профилями слоев, которые при наложении друг на друга дают результирующее равнотолщинное покрытие, отличающийся тем, что используют установку по п. 1; один комплементарный профиль слоя покрытия является симметричным выпуклым, получаемым напылением от единичного магнетрона при исходном положении напыляемой детали на сателлите напротив мишеней этого магнетрона и при вращении внутреннего зубчатого колеса и водила планетарного механизма синхронно в одну сторону с обеспечением вращения сателлита, несущего напыляемую деталь, синхронно в противоположную сторону, в одних расчетных ограниченных диапазонах углов поворота водила и внутреннего зубчатого колеса, при этом угловая скорость вращения сателлита по абсолютной величине меньше, чем угловая скорость вращения водила; другой комплементарный профиль слоя покрытия является симметричным вогнутым, получаемым напылением от дуальной системы двух магнетронов при исходном положении напыляемой детали на сателлите напротив и по оси симметрии перед мишенями этих магнетронов и при вращении внутреннего зубчатого колеса и водила синхронно в одну сторону с обеспечением вращения сателлита, несущего напыляемую деталь синхронно в ту же сторону, в других расчетных ограниченных диапазонах углов поворота водила и внутреннего зубчатого колеса, при этом угловая скорость вращения сателлита по абсолютной величине больше, чем угловая скорость вращения водила.2. A method of magnetron sputtering of an equal thickness coating, comprising two transitions with successive deposition of two coating layers with complementary layer profiles on a flat surface of a part, which when applied to each other produce a resulting equal thickness coating, characterized in that the apparatus according to claim 1 is used; one complementary profile of the coating layer is symmetrical convex, obtained by sputtering from a single magnetron with the initial position of the sprayed part on the satellite opposite the targets of this magnetron and with the rotation of the internal gear and carrier of the planetary gear synchronously in one direction, ensuring rotation of the satellite carrying the sprayed part, synchronously in the opposite side, in some limited design ranges of the angles of rotation of the carrier and the internal gear, while the angular velocity The satellite support in absolute value is less than the angular velocity of rotation of the carrier; the other complementary profile of the coating layer is symmetric concave, obtained by sputtering from the dual system of two magnetrons at the initial position of the sprayed part on the satellite opposite and along the axis of symmetry in front of the targets of these magnetrons and when the internal gear and carrier rotate synchronously in one direction, providing rotation of the satellite carrying the sprayed part synchronously in the same direction, in other limited design ranges of rotation angles of the carrier and the internal gear, while the angular velocity The rotation of the satellite in absolute value is greater than the angular velocity of rotation of the carrier.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для нанесения равнотолщинного металлического нанопокрытия плоской поверхности детали используют следующий набор величин самых значимых кинематических и временных параметров работы магнетронной установки, а именно: симметричный выпуклый комплементарный профиль получают напылением от единичного бокового магнетрона при возвратно-вращательном движении детали напротив этого магнетрона, при этом водилу придают возвратно-вращательные движения с частотой nв=7,8 дв.ход/мин, что соответствует угловой скорости водила ωв=0,82 с-1, с размахом углов поворота водила от -110° до +110°; одновременно и синхронно внутреннему зубчатому колесу планетарного механизма придают возвратно-вращательные движения в ту же сторону с частотой nц=10,8 дв.ход/мин, что соответствует угловой скорости внутреннего зубчатого колеса ω11=1,13 с-1 с размахом углов поворота внутреннего зубчатого колеса от -154° до +154°; расчетная продолжительность процесса напыления на этом переходе 120 с; при этом получают толщину симметричного выпуклого слоя покрытия в диапазоне 10,9…11,9 нм; а также симметричный вогнутый комплементарный профиль получают напылением от дуальной системы двух магнетронов при возвратно-вращательном движении детали напротив сдвоенных магнетронов, водилу придают возвратно-вращательные движения с частотой nв=7,8 дв.ход/мин, что соответствует угловой скорости водила ωв=0,82 с-1, с размахом углов поворота водила от -20° до +20°; одновременно и синхронно внутреннему зубчатому колесу планетарного механизма придают возвратно-вращательные движения в ту же сторону с частотой nц=1,6 дв.ход/мин, что соответствует угловой скорости внутреннего зубчатого колеса ω11=0,17 с-1, с размахом углов поворота внутреннего зубчатого колеса от -4° до +4°; расчетная продолжительность процесса напыления на этом переходе 30 с; при этом получают толщину симметричного вогнутого слоя покрытия в диапазоне 31…32 нм, а в качестве суммарной толщины результирующего двухслойного равнотолщинного нанопокрытия получают величину 42,9 нм с математически нулевым разбросом толщины профиля по площади напыленного покрытия плоской поверхности детали.
3. The method according to p. 2, characterized in that for applying an equally thick metal nanocoating a flat surface of the part, the following set of values of the most significant kinematic and temporal parameters of the magnetron installation is used, namely: a symmetrical convex complementary profile is obtained by sputtering from a single side magnetron when returning rotational movement of the part opposite this magnetron, while the carrier is provided with reciprocating movements with a frequency of n in = 7.8 dv.hod / min, which corresponds to the angular velocity carrier’s wings ω в = 0.82 s -1 , with a swing of the carrier rotation angles from -110 ° to + 110 °; simultaneously and synchronously, the inner gear of the planetary gear is given reciprocating movements in the same direction with a frequency of n c = 10.8 dv.hod / min, which corresponds to the angular velocity of the inner gear ω 11 = 1,13 s -1 with a range of angles rotation of the internal gear from -154 ° to + 154 °; the estimated duration of the deposition process at this transition is 120 s; this gives the thickness of the symmetrical convex coating layer in the range of 10.9 ... 11.9 nm; and also a symmetrical concave complementary profile is obtained by sputtering from the dual system of two magnetrons when the part rotates in the opposite direction to the twin magnetrons, the carrier is given rotational movements with a frequency of n in = 7.8 dv.hod / min, which corresponds to the angular velocity of the carrier ω in = 0.82 s -1 , with a range of angles of rotation of the carrier from -20 ° to + 20 °; simultaneously and synchronously, the internal gear of the planetary gear is given reciprocating movements in the same direction with a frequency of n c = 1.6 dv.hod / min, which corresponds to the angular velocity of the internal gear ω 11 = 0.17 s -1 , with a swing angles of rotation of the internal gear from -4 ° to + 4 °; the estimated duration of the deposition process at this transition is 30 s; in this case, the thickness of the symmetric concave coating layer is obtained in the range of 31 ... 32 nm, and as the total thickness of the resulting two-layer equal-thickness nanocoating, a value of 42.9 nm is obtained with a mathematically zero dispersion of the profile thickness over the area of the sprayed coating on the part’s flat surface.