等离子镀膜设备及等离子镀膜喷头的制作方法

本实用新型涉及镀膜结构技术领域，特别是涉及等离子镀膜设备及等离子镀膜喷头。

背景技术：

等离子镀膜是将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子,并直接沉积到基体表面上。传统的等离子镀膜的喷头可以用于镀膜材料的喷射。然而，传统的等离子镀膜喷头容易出现镀膜不均匀，进而导致镀膜效果差。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提高镀膜稳定性的等离子镀膜设备及等离子镀膜喷头。

一种等离子镀膜喷头，所述等离子镀膜喷头上开设有喷孔，所述喷孔贯穿所述等离子镀膜喷头的一端面以形成喷射口，所述等离子镀膜喷头的侧壁上开设有进料孔，所述进料孔与所述喷孔相连通，位于所述进料孔与所述喷射口之间的所述喷孔的内表面上设有凸起结构和/或凹槽结构。

在其中一个实施例中，所述进料孔轴线的延长线与所述喷孔内表面的交点位于第一平面上，所述喷射口位于第二平面上，所述第二平面与所述第一平面相互平行，所述喷孔位于所述第一平面上的任一第一截面点与所述喷孔位于所述第二平面上最短距离的第二截面点之间的距离，小于所述第一截面点至所述第二截面点沿所述喷孔内表面的距离。

在其中一个实施例中，所述喷孔位于第三平面上的任一第三截面点与所述喷孔位于所述第二平面上最短距离的第二截面点之间的距离，等于所述第三截面点至所述第二截面点沿所述喷孔内表面的距离，其中所述第三平面位于所述第一平面与所述第二平面之间并靠近所述第二平面。

在其中一个实施例中，所述喷孔贯穿所述等离子镀膜喷头相背对的另一端面以形成射入口，所述喷孔位于所述进料孔与所述射入口之间的内表面为光滑面。

在其中一个实施例中，所述喷孔横截面的尺寸向朝向所述喷射口的方向趋于减小。

在其中一个实施例中，所述喷孔横截面的尺寸向朝向所述喷射口的方向逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述喷孔为锥形孔，所述锥形孔的锥形角度为16°-30°。

一种等离子镀膜设备，所述等离子镀膜设备包括如上所述的等离子镀膜喷头。

在其中一个实施例中，所述等离子镀膜设备还包括安装件及电极，所述安装件形成有安装腔，所述电极安装于所述安装腔内，所述等离子镀膜喷头包括相连接的连接端及喷射端，所述喷孔开设于所述连接端上并贯穿所述喷射端背向于所述连接端的端面，所述喷射口形成于所述喷射端上，所述连接端连接于所述安装件上，以使所述安装腔与所述喷孔相连通。

在其中一个实施例中，所述连接端可拆卸地连接于所述安装件上。

上述等离子镀膜设备及等离子镀膜喷头在使用时，将等离子镀膜喷头设置于待镀膜的表面的上方，使得等离子镀膜喷头的喷射口对准待镀膜的表面。等离子气体进入到等离子镀膜喷头的喷孔内，镀膜材料能够由等离子镀膜喷头侧壁上的进料孔进入到喷孔内，便于通过喷孔内的等离子气体离子化镀膜材料。由于镀膜材料一般为液态，由于进料孔至喷射口之间的喷孔的内表面上设有凸起结构和/或凹槽结构，进而能够有效延长镀膜材料由进料孔流向喷射口的路径，进而延长等离子气体与镀膜材料的作用时间，便于镀膜材料被充分电离，进而便于提高对待镀膜的表面镀膜的稳定性，提高镀膜材料的利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：

图1为一实施例中的等离子镀膜设备的示意图；

图2为图1所示的等离子镀膜设备省略等离子激励电源的剖视图；

图3为图2中等离子镀膜喷头的剖视图；

图4为另一实施例中的等离子镀膜喷头的剖视图。

附图标记说明：

10、等离子镀膜设备，100、等离子镀膜喷头，110、连接端，120、喷射端，130、喷孔，140、喷射口，150、进料孔，160、凸起结构，170、射入口，200、安装件，210、安装腔，300、电极，400、等离子激励电源，500、气管，201、第一平面，202、第二平面，203、第一截面点，204、第二截面点，205、第三平面，206、第三截面点，30、待镀膜的表面。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1及图2，本实用新型一实施例中的等离子镀膜设备10，至少能够提高镀膜材料电离效果。具体地，等离子镀膜设备10包括等离子镀膜喷头100。所述等离子镀膜喷头100上开设有喷孔130，所述喷孔130贯穿所述等离子镀膜喷头100的一端面以形成喷射口140，所述等离子镀膜喷头100的侧壁上开设有进料孔150，所述进料孔150与所述喷孔130相连通，所述喷孔130位于所述喷射口140与所述进料孔150之间的内表面上设置有凸起结构160和/或凹槽结构。

上述等离子镀膜喷头100在使用时，将等离子镀膜喷头100设置于待镀膜的表面30的上方，使得等离子镀膜喷头100的喷射口140对准待镀膜的表面30。等离子气体进入到等离子镀膜喷头100的喷孔130内，镀膜材料能够由等离子镀膜喷头100侧壁上的进料孔150进入到喷孔130内，便于通过喷孔130内的等离子气体离子化镀膜材料。由于所述喷孔130位于所述喷射口140与所述进料孔150之间的内表面上设置有凸起结构160和/或凹槽结构，进而能够有效延长镀膜材料由进料孔150流向喷射口140的路径，进而延长等离子气体与镀膜材料的作用时间，便于镀膜材料被充分电离，进而便于提高对待镀膜的表面30镀膜的稳定性，提高镀膜材料的利用率，且避免等离子镀膜设备10成本的增加。

另一方式还可以在镀膜材料在通过进料孔150进入喷孔130之前，通过加热汽化设备将镀膜材料加热汽化后，使得汽化后镀膜材料通过进料孔150进入到喷孔130内，实现镀膜材料与等离子气体的充分接触。然而，这种方式一方面需要增加使得镀膜材料汽化的设备，进而导致等离子镀膜设备10的成本增加；另一方面由于由进料管进入的汽化后的镀膜材料，进而导致镀膜材料的汽化量不容易得到控制，不能精确的控制镀膜材料汽化后进入喷孔130的量，导致影响镀膜的稳定性。而另一种方式，若将等离子镀膜喷头100的喷孔130的内表面设置为光滑的表面，则容易造成镀膜材料的不能充分被等离子体电离，反而会造成镀膜材料的浪费。

请参阅图3及图4，一实施例中，所述喷孔130位于所述喷射口140与所述进料孔150之间的内表面上设置有多个凸起结构160。通过在喷孔130的内表面上设置凸起结构160，能够有效增加喷孔130内表面的表面积，进而有效增加镀膜材料进入到喷孔130内后，流到喷射口140路径的长度，延长镀膜材料在喷孔130内时间，使得镀膜材料被充分电离。

在本实施例中，凸起结构160为凸环结构，多个凸环结构沿着朝向喷射口140方向并列设置，以增加喷孔130内表面的面积。其中凸环结构围绕喷孔130的轴线设置，即喷孔130的轴线穿过凸环结构。当镀膜材料进入到喷孔130内后，镀膜材料需要沿着喷孔130的内表面逐渐流向喷射口140，由于凸环结构设置在喷孔130的内表面上，进而使得镀膜材料需要跨越凸环结构的表面，有效延长镀膜材料在喷孔130内流动的路径，进而延长镀膜材料在喷孔130内被电离的时间。

在其他实施例中，凸起结构160可以为凸点结构，多个凸点结构间隔设置于喷孔130的内表面上，以有效增加喷孔130内表面的面积，便于延长镀膜材料在喷孔130的时间。例如，凸起结构160可以通过喷砂的方式获得，或者通过电火花的方式获得。在其他实施例中，凸起结构160还可以为其他结构，只要能够有效增大喷孔130位于喷射口140与进料孔150之间的内表面的表面积即可。

另一实施例中，所述喷孔130位于所述喷射口140与所述进料孔150之间的内表面上设置有多个凹槽结构。进而当镀膜材料进入到喷孔130内后，镀膜材料沿着喷孔130的内表面流向喷射口140的过程中，使得镀膜材料需要流过凹槽的内表面，有效延长镀膜材料在喷孔130内流动的路径，进而延长镀膜材料在喷孔130内被电离的时间。具体地，凹槽结构可以为环形凹槽，多个环形凹槽沿着朝向喷射口140的方向并列设置。或者，凹槽结构还可以半圆形凹槽等，只要能够有效增大喷孔130的内表面的表面积即可。

或者，在其他实施例中，所述喷孔130位于所述喷射口140与所述进料孔150之间的内表面上设置有多个凸起结构160和多个凹槽结构。只要能够有效增加喷孔130内表面的表面积，以便于延长镀膜材料在喷孔130的时间，实现镀膜材料在喷孔130内的充分电离即可。

一实施例中，所述进料孔150轴线的延长线与所述喷孔130内表面的交点位于第一平面201上，所述喷射口140位于第二平面202上，所述第二平面202与所述第一平面201相互平行，所述喷孔130位于所述第一平面201上的任一第一截面点203与所述喷孔130位于所述第二平面202上最短距离的第二截面点204之间的距离，小于所述第一截面点203至所述第二截面点204沿所述喷孔130内表面的距离。进入喷孔130的镀膜材料在流到喷射口140的过程中，能够延长每一位置上镀膜材料与等离子气体的作用时间，进一步便于镀膜材料被充分电离，进而便于提高对待镀膜的表面30镀膜的稳定性，提高镀膜材料的利用率，且避免等离子镀膜设备10成本的增加。

其中，由于第一平面201为平面，进而能够使得喷孔130在第一平面201上形成截面图形，其中第一截面点203为该截面图形上的任意一点。由于第二平面202为平面，进而能够使得喷孔130在第二平面202上形成截面图形，其中第二截面点204为第二平面202上的截面图形上的一点。在本实施例中，在第一平面201上的截面图形上选取一点为第一截面点203，则第二截面点204为第二平面202上的截面图形与第一截面点203距离最短的一点。

在本实施例中，第一平面201为进料孔150的轴线所在的平面。在其他实施例中，第一平面201还可以为与第二平面202相平行的平面。而进料孔150的轴线可以与第一平面201呈角度设置，只要不影响镀膜材料通过进料孔150进入到喷孔130内即可。

在本实施例中，可以通过在喷孔130的内表面沿周向设置至少一个凸环结构实现。或者，可以通过在喷孔130的内表面沿周向设置至少一个环形凹槽。在另一实施例中，可以在喷孔130的内表面沿周向设置凸环结构和环形凹槽结构，凸环结构和环形凹槽结构沿着朝向喷射口140方向并列设置。

参阅图3及图4，一实施例中，所述喷孔130位于第三平面205上的任一第三截面点206与所述喷孔130位于所述第二平面202上最短距离的第二截面点204之间的距离，等于所述第三截面点206至所述第二截面点204沿所述喷孔130内表面的距离。其中所述第三平面205位于所述第一平面201与所述第二平面202之间并靠近所述第二平面202。其中，由于第三平面205为平面，进而能够使得喷孔130在第三平面205上形成截面图形，其中第三截面点206为该截面图形上的任意一点。而第二截面点204为第二平面202上喷孔130的截面图形上的一点。在本实施例中，在第三平面205上喷孔130的截面图形上选取一点为第三截面点206，则第二截面点204即为第二平面202上的截面图形与第三截面点206距离最短的一点。

由于第三截面点206与第二截面点204之间的直线距离即为第三截面点206与第二截面点204沿喷孔130内表面的距离，且喷射口140位于第二平面202上，进而能够使得第三平面205至第二平面202之间的喷孔130的内表面对镀膜材料的喷射起到有效的导向作用，提高镀膜材料由喷射口140喷射到待镀膜的表面30的均匀性及稳定性，避免在第三平面205与第二平面202之间的喷孔130内表面设置凸起结构160或凹槽结构而影响镀膜材料由喷射口140喷出的方向，进而影响喷射的均匀性。

在本实施例中，第三平面205与第二平面202相互平行。进而能够进一步保证位于第三平面205至第二平面202之间的喷孔130的内表面对镀膜材料的导向作用。

一实施例中，所述喷孔130横截面的尺寸向朝向所述喷射口140的方向趋于减小。由于喷孔130的横截面的尺寸趋于减小，进而能够在镀膜材料由喷射孔喷出的过程中，使得镀膜材料逐渐聚集，进而能够有效提高镀膜的均匀性及稳定性。在本实施例中，所述喷孔130横截面的尺寸向朝向所述喷射口140的方向逐渐减小。能够进一步提高镀膜材料逐渐聚集的效果，进而进一步提高镀膜的均匀性及稳定性。在其他实施例中，喷孔130向朝向所述喷射口140的方向的不同位置的锥度还可以不同，可以理解为喷孔130为阶梯孔，不同阶梯位置的喷孔130的锥度可以不同。当然，喷孔130的锥度不同位置的锥度还可以相同。

在本实施例中，所述喷孔130为锥形孔，所述锥形孔的锥形角度a为16°-30°。例如，如图3所示，喷孔130的锥形角度a为16°；如图4所示，喷孔130的锥形角度a为30°。在其他实施例中，喷孔130的锥形角度a还可以为20°、25°等。其中锥形角度a为喷孔130的径向截面的截面图形的相对两侧边之间的夹角。

将喷孔130的锥形角度a为16°-30°，能够有效降低镀膜材料沿着喷孔130的内表面流动的速度，可以给镀膜材料争取充分的电离时间。如果锥形角度a太小，镀膜材料会很快从喷孔130内流出来，进而流到待镀膜的表面30上，影响镀膜材料电离效果；若锥形角度a太大，则会影响镀膜材料由喷射口140喷出的速度，进而影响镀膜效果。同时，由于进入到喷孔130内的等离子气体的温度一般在80℃以上，通过上述锥形角度a可以保证镀膜材料充分的电离时间，保证镀膜材料电离效果，进而可以保证由喷射口140喷出的镀膜材料呈雾状并且是被电离的状态，保证镀膜效果。

一实施例中，所述喷孔130贯穿所述等离子镀膜喷头100相背对的另一端面以形成射入口170，所述喷孔130位于所述进料孔150至所述射入口170之间的内表面为光滑面，进而便于降低对等离子气体的阻力，提高喷射效果。可选地，位于所述进料孔150至所述射入口170之间的喷孔130的形状为锥形孔，能够实现等离子气体的聚集，进而便于提高镀膜材料的喷射速度。在其他实施例中，位于进料孔150至所述射入口170之间的喷孔130的形状还可以为圆柱形孔，只要能够便于实现对等离子气体的导向作用即可。

一实施例中，等离子镀膜喷头100由不锈钢或者铜制成，进而能够保证等离子镀膜喷头100结构的稳定性。在其他实施例中，等离子镀膜喷头100还可以有其他结构性能稳定的合金等材料制成。

在本实施例中，镀膜材料包括环形非官能化碳氢化合物和具有至少一个官能团的碳氢化合物，经过等离子镀膜设备10后被雾化电离，在待镀膜的表面30形成一层等离子体聚合物层，而达到镀膜的效果。在其他实施例中，镀膜材料还可以根据待镀膜的表面30的镀膜要求进行设置。而待镀膜的表面30可以为手机、耳机、电路板等需要镀膜的表面。

请参阅图1及图2，一实施例中的等离子镀膜设备10还包括安装件200及电极300，所述安装件200形成有安装腔210，所述电极300安装于所述安装腔210内。所述等离子镀膜喷头100包括相连接的连接端110及喷射端120，喷孔130开设于所述连接端110上，所述喷孔130贯穿所述喷射端120背向于所述连接端110的端面并形成喷射口140。所述连接端110连接于所述安装件200上，以使所述安装腔210与所述喷孔130相连通。通过设置安装件200方便形成等离子气体，进而便于电离镀膜材料。

一实施例中，所述连接端110可拆卸地连接于所述安装件200上。当等离子镀膜喷头100发生损坏时，能够通过拆卸连接段，便于实现等离子镀膜喷头100的更换，而不需要更换安装件200，有效降低等离子镀膜设备10更换的成本。

在本实施例中，连接端110的外壁上设置有外螺纹，安装件200的安装腔210的内壁上设置有内螺纹，内螺纹与外螺纹相配合，以实现连接端110在安装件200上的安装，进而实现等离子镀膜喷头100在安装件200上的安装。在其他实施例中，连接端110与安装件200还可以通过可拆卸地卡扣结构实现连接，只要便于实现等离子镀膜喷头100相对于安装件200的拆卸即可。

在其他实施例中，连接端110还可以一体成型于安装件200上，进而能够有效保证安装腔210与喷孔130连通的稳定性。

一实施例中，安装件200由不锈钢或者铜制成，进而能够保证等离子镀膜设备10结构的稳定性。在其他实施例中，安装件200还可以有其他结构性能稳定的合金等材料制成。

一实施例中，电极300采用铜合金材料制成，进而能够有效保证电极300的寿命，以便于提高等离子镀膜设备10的寿命。在其他实施例中，电极300还可以采用不锈钢或者铜材质制成。

一实施例中，所述电极300电性连接于等离子激励电源400。通过等离子激励电源400能够便于为电极300通电，进而便于产生等离子。具体地，等离子激励电源400的频率可以为25khz、40khz、13.56mhz或者2.45ghz，不同频率能够产生的等离子体的密度不一样，温度也不一样，进而可以根据主要选择等离子激励电源400的频率。

一实施例中，安装件200背向于等离子镀膜喷头100的一端设置于气管500，气管500与安装腔210相连通。通过气管500便于向安装腔210内通入干燥的压缩空气或者氮气为等离子激发气体，进而便于将镀膜材料由喷射口140喷在待镀膜的表面30上。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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