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1. CN1646238 - Method and device for hardening a coating

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ ZH ]

权利要求书

1.一种固化工件(102)上的涂层(100)的方法,其特征在于, 该工件(102)具有可以利用电磁辐射固化的涂层(100),
该上面具有涂层的工件(102)设置在等离子体发生区(104)中, 并且
在该等离子体发生区(104)中产生等离子体,
其中通过由至少一个输入装置(132、132’)将电磁辐射输入到 等离子体发生区(104)中而产生等离子体,从而在该等离子体中产生 适合于固化该涂层(100)的电磁辐射,并且利用所述电磁辐射至少部 分固化该涂层(100)。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在等离子体中产生 的电磁辐射的波长在50nm至850nm的范围内。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:在等离子体中产生 的电磁辐射的波长在50nm至700nm的范围内。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:在等离子体中产生 的电磁辐射的波长在150nm至700nm的范围内。

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于:在等离子体中产生 的电磁辐射的波长在200nm至600nm范围内。

6.如权利要求2所述的方法,其特征在于:该工件具有可以由 至少包括紫外线成分的电磁辐射固化的涂层(100)。

7.如权利要求1-6之一所述的方法,其特征在于:在等离子体发 生区(104)的压力值最大设定在100Pa。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:在等离子体发生区 (104)的压力值最大设定在1Pa。

9.如权利要求7所述的方法,其特征在于:在等离子体发生区 (104)的压力值最大设定在0.1Pa。

10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该等离子体发生区 (104)含有氮气和/或惰性气体作为工作气体。

11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:该惰性气体为氩气。

12.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该等离子体发生区 (104)含有添加有添加物的工作气体。

13.如权利要求12所述的方法,其特征在于:该添加物是金属和 /或金属卤化物。

14.如权利要求13所述的方法,其特征在于:通过输入微波辐射 产生等离子体。

15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:该微波辐射的频率 在1GHz至10GHz的范围内。

16.如权利要求14所述的方法,其特征在于:该微波辐射的频率 在2GHz至3GHz的范围内。

17.如权利要求14-16之一所述的方法,其特征在于:该电磁辐射 由磁控管(140)产生。

18.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所产生的磁场用于 产生电子回旋共振效应。

19.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该电磁辐射借助于 多个输入装置(132、132’)输入到等离子体发生区(104)中。

20.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)具有 一空腔(152),它具有一入口(154),并且电磁辐射借助于至少一 个输入装置(132)输入到等离子体发生区(104)中,使得该电磁辐 射穿过该入口(154)进入该工件(102)的空腔(152)。

21.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在固化过程中,要 被电离的气体输送到等离子体发生区(104)。

22.如权利要求21所述的方法,其特征在于:要被电离的气体 借助于靠近输入装置(132、132’)的输送装置(144)输送到等离子体 发生区(104),由此电磁辐射被输入到等离子体发生区域(104)中。

23.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)放入 前室(160)中并从该前室(160)传送到用于固化过程的等离子体发 生区(104)中。

24.如权利要求23所述的方法,其特征在于:该前室(160)在 该工件(102)放入其中后被抽气。

25.如权利要求23或24所述的方法,其特征在于:该工件(102) 在前室(160)中进行电磁辐射。

26.如权利要求25所述的方法,其特征在于:该电磁辐射为微波 辐射。

27.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在固化过程后,该 工件(102)从等离子体发生区(104)传送到输出室(162)中。

28.如权利要求27所述的方法,其特征在于:在该工件(102) 传送到输出室(162)之前,该输出室(162)被抽气。

29.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)的结 构是非平面的。

30.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)至少 具有一个凹口和/或至少一个遮蔽区域。

31.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)包括 导电材料。

32.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)包括 金属材料。

33.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)包括 塑料和/或木质材料。

34.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该等离子体发生区 (104)含有氮气、氦气和/或氩气作为工作气体。

35.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该等离子体发生区 域(104)含有在固化过程中其成分变化的工作气体。

36.如权利要求35所述的方法,其特征在于:该工作气体成分的 变化使得在固化过程的第一阶段,在等离子体中产生的电磁辐射的强 度中心位于第一波长,而在之后的固化过程的第二阶段,位于第二波 长,该第二波长与该第一波长不同。

37.如权利要求36所述的方法,其特征在于:该第二波长小于该 第一波长。

38.如权利要求35—37之一所述的方法,其特征在于:该工作气 体成分的变化使得在固化过程期间等离子体中产生的电磁辐射强度中 心随着固化时间的增加而向较短波长偏移。

39.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在该等离子体被激 活时,该等离子体发生区(104)含有氩气。

40.如权利要求39所述的方法,其特征在于:在该等离子体被激 活时,该等离子体发生区(104)基本上仅含有氩气。

41.如权利要求1所述的方法,其特征在于:一种或多种气体和/ 或混合气体借助一个或多个输送装置(144)输送到该等离子体发生区 域(104)。

42.如权利要求1所述的方法,其特征在于:通过由多个输入装 置(132、132’)将电磁辐射输入到等离子体发生区(104)产生等离子 体,其中至少两个输入装置(132、132’)具有彼此不同的输入功率。

43.如权利要求1所述的方法,其特征在于:通过由多个输入装 置(132、132’)将电磁辐射输入到等离子体发生区域(104)产生等离 子体,其中至少两个输入装置(132、132’)的结构不同。

44.如权利要求1所述的方法,其特征在于:至少一反射器(202) 设置在等离子体发生区(104)中,以反射在等离子体中产生的电磁辐 射。

45.如权利要求44所述的方法,其特征在于:至少一个镜膜设置 在等离子体发生区域(104)作为反射器(202)。

46.如权利要求44或45所述的方法,其特征在于:至少该等离 子体发生区(104)边界壁的局部区域构成反射器(202)。

47.如权利要求44所述的方法,其特征在于:该至少一个反射器 (202)包括作为反射材料的铝和/或不锈钢。

48.如权利要求44所述的方法,其特征在于:该至少一个反射器 (202)可以从该等离子体发生区(104)拆下。

49.如权利要求1所述的方法,其特征在于:气体借助一个或多 个抽吸装置(208)从等离子体发生区(104)抽出。

50.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该等离子体发生区 (104)中的压力借助于至少一个具有节流阀(200)的抽吸装置(208) 改变。

51.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)至少 借助局部电绝缘保持件(212)与等离子体发生区(104)的边界壁电 隔离。

52.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)连接 于与等离子体发生区(104)的边界壁电势不同的电势。

53.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)借助 导电保持件以导电方式与等离子体发生区(104)的边界壁连接。

54.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)连接 于与等离子体发生区域(104)边界壁的电势相同的电势。

55.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)连接 于地电势。

56.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)具有 涂层(100),该涂层可以由至少包括紫外线成分的电磁辐射固化,或 由加热或至少包括紫外线成分的电磁辐射和加热的组合固化。

57.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)进行 电磁辐射,该电磁辐射在产生等离子体之前、之时和/或之后不在该等 离子体中产生。

58.如权利要求57所述的方法,其特征在于:该工件(102)进 行微波辐射和/或红外辐射,该微波辐射和/或红外辐射在产生等离子体 之前、之时和/或之后不在该等离子体中产生。

59.如权利要求1所述的方法,其特征在于:该工件(102)在产 生等离子体之前、之时和/或之后被干燥。

60.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在产生等离子体之 前,该工件(102)处于低于大气压的压力下。

61.如权利要求60所述的方法,其特征在于:在产生等离子体之 前,该工件(102)处于2000Pa至50000Pa范围内的压力下。

62.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在产生等离子体之 前,该工件(102)处于低于大气压的压力下,其压力高于在产生等离 子体时该工件(102)所受的压力。

63.如权利要求1所述的方法,其特征在于:在等离子体发生区 (104)中产生磁场。

64.如权利要求63所述的方法,其特征在于:在固化过程中,该 磁场强度是变化的。

65.如权利要求63或64所述的方法,其特征在于:仅在固化过 程开始后,在该等离子体发生区(104)产生其磁场。

66.如权利要求63所述的方法,其特征在于:该磁场强度在等离 子体发生区(104)空间地改变。

67.一种用于固化工件(102)上的可由电磁辐射固化的涂层(100) 的装置,其特征在于:该装置(122)包括等离子体发生区(104)、 将其上具有所述涂层的工件(102)送入等离子体发生区(104)的装 置(170)以及至少一个将电磁辐射输入到等离子体发生区(104)中 的输入装置(132、132’)用于在该等离子体发生区(104)中产生等离 子体,
其中,在等离子体中产生用于固化所述工件(102)上的所述涂层 (100)的电磁辐射,并且通过所述电磁辐射,至少部分固化所述涂层 (100)。

68.如权利要求67所述的装置,其特征在于:在等离子体发生区 (104)中可以产生的等离子体,其发射的电磁辐射的波长在50nm至 850nm的范围内。

69.如权利要求68所述的装置,其特征在于:在等离子体发生区 (104)中可以产生的等离子体,其发射的电磁辐射的波长在50nm至 700nm的范围内。

70.如权利要求68所述的装置,其特征在于:在等离子体发生区 (104)中可以产生的等离子体,其发射的电磁辐射的波长在150nm至 700nm的范围内。

71.如权利要求68所述的装置,其特征在于:在等离子体发生区 (104)中可以产生的等离子体,其发射的电磁辐射的波长在200nm至 600nm的范围内。

72.如权利要求67-71之一所述的装置,其特征在于:在该等离子 体发生区(104)中的工作气体的压力值最大设定在100Pa。

73.如权利要求72所述的装置,其特征在于:在该等离子体发生 区(104)中的工作气体的压力值最大设定在1Pa。

74.如权利要求72所述的装置,其特征在于:在该等离子体发生 区(104)中的工作气体的压力值最大设定在0.1Pa。

75.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该等离子体发生区 (104)含有氮气和/或惰性气体作为工作气体。

76.如权利要求75所述的装置,其特征在于:该惰性气体为氩气。

77.如权利要求67所述的装置,其特征在于:借助于输入装置 (132、132’)可以将微波辐射输入到该等离子体发生区域(104)中。

78.如权利要求77所述的装置,其特征在于:该微波辐射的频率 在1GHz至10GHz的范围内。

79.如权利要求78所述的装置,其特征在于:该微波辐射的频率 在2GHz至3GHz的范围内。

80.如权利要求77-79之一所述的装置,其特征在于:该装置(122) 包括产生电磁辐射的装置(140)。

81.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置(122)包 括在该等离子体发生区(104)产生磁场的装置(138)。

82.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置(122)包 括多个用于将电磁辐射输入到等离子体发生区(104)中的输入装置 (132、132’)。

83.如权利要求67所述的装置,其特征在于:至少一个输入装置 (132’)这样设置并定位,使得由该输入装置(132’)输入到该等离子 体发生区(104)中的电磁辐射穿过设置在该等离子体发生区(104) 中的工件(102)空腔(152)上的入口(154)。

84.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置(122)至 少包括一输送装置(144),用于将要被电离的气体输送到该等离子体 发生区域(104)。

85.如权利要求84所述的装置,其特征在于:该输送装置(144) 设置成靠近该输入装置(132、132’),借助于该输入装置(132、132’) 电磁辐射可以输入到等离子体发生区(104)中。

86.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置(122)包 括在固化过程之前容纳该工件(102)的前室(160)。

87.如权利要求86所述的装置,其特征在于:该前室(160)可 以被抽气。

88.如权利要求86或87所述的装置,其特征在于:该前室(160) 设有装置(132、136、140),用于对前室(160)中的工件(102)进 行电磁辐射。

89.如权利要求88所述的装置,其特征在于:所述电磁辐射是微 波辐射。

90.如权利要求86所述的装置,其特征在于:该装置(122)包 括传输装置(170),用于将工件(102)从前室(160)传输到离子体 发生区(104)中。

91.如权利要求90所述的装置,其特征在于:所述传输装置(170) 为滚轮传输装置,

92.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置(122)包 括输出室(162),用于在固化过程之后接纳该工件(102)。

93.如权利要求92所述的装置,其特征在于:该输出室(162) 可以被抽气。

94.如权利要求92或93所述的装置,其特征在于:该装置(122) 包括传输装置(170)以输送工件(102)离开等离子体发生区(104), 进入到输出室(162)中。

95.如权利要求94所述的装置,其特征在于:所述传输装置(170) 是轮传输装置。

96.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成用于 固化非平面工件(102)上的涂层(100)。

97.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成用于 固化至少具有一个凹口和/或至少一个遮蔽区域的工件(102)上的涂层 (100)。

98.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成用于 固化包括导电材料的工件(102)上的涂层(100)。

99.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成用于 固化包括金属材料的工件(102)上的涂层(100)。

100.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成用 于固化包括塑料和/或木质材料的工件(102)上的涂层(100)。

如权利要求67所述的装置,其特征在于:氮气、氦气和/或 氩气能够被作为工作气体输送到该等离子体发生区(104)。

如权利要求67所述的装置,其特征在于:该等离子体发生 区(104)含有在固化过程中其成分变化的工作气体。

如权利要求102所述的装置,其特征在于:该工作气体成分 的变化使得在固化过程的第一阶段,其在等离子体中产生的电磁辐射 强度中心位于第一波长处,而在之后的固化过程的第二阶段,位于第 二波长处,该第二波长不同于该第一波长。

如权利要求103所述的装置,其特征在于:该第二波长小于 该第一波长。

如权利要求102-104之一所述的装置,其特征在于:在该等 离子体发生区(104)中的该工作气体成分的变化使得在固化过程期间 该等离子体中产生的电磁辐射强度中心随着固化时间的增加而向着较 短的波长偏移。

如权利要求67所述的装置,其特征在于:在等离子体被激 活时,该等离子体发生区(104)含有氩气。

如权利要求106所述的装置,其特征在于:在等离子体被激 活时,该等离子体发生区(104)基本上仅含有氩气。

如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括一个 或多个输送装置(144),借助于它将一种或多种气体和/或混合气体输 送到该等离子体发生区(104)。

如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括多个 输入装置(132、132’),用于通过将电磁辐射输入到该等离子体发生 区(104)产生等离子体,其中至少两个输入装置(132、132’)的输入 功率彼此不同。

110.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括多个 输入装置(132、132’),用于通过将电磁辐射输入到该等离子体发生 区(104)产生等离子体,其中至少两个输入装置(132、132’)的结构 不同。

111.如权利要求67所述的装置,其特征在于:至少一反射器(202) 设置在该等离子体发生区(104)中,以反射在该等离子体中产生的电 磁辐射。

112.如权利要求111所述的装置,其特征在于:至少一镜膜设置 在该等离子体发生区域(104)作为反射器(202)。

113.如权利要求111或112所述的装置,其特征在于:至少该等 离子体发生区(104)边界壁的局部区域构成反射器(202)。

114.如权利要求111所述的装置,其特征在于:该至少一个反射 器(202)包括作为反射材料的铝和/或不锈钢。

115.如权利要求111所述的装置,其特征在于:该至少一个反射 器(202)可以从该等离子体发生区(104)拆下。

116.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括一个 或多个从该等离子体发生区(104)抽出气体的抽吸装置(208)。

117.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括至少 一个具有至少一个节流阀(200)的抽吸装置(208),用于改变该等 离子体发生区(104)的压力。

118.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括至少 一个局部电绝缘的保持件(212),借助于它该工件(102)与等该离 子体发生区(104)的边界壁电隔离。

119.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该工件(102)能 够连接于与该等离子体发生区域(104)的边界壁电势不同的电势。

120.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括导电 的保持件(212),借助于它该工件(102)以导电方式与该等离子体 发生区(104)的边界壁连接。

121.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该工件(102)能 够连接于与等离子体发生区(104)边界壁的电势相同的电势。

122.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该工件(102)连 接于地电势。

123.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置构造成固 化工件(102)上的涂层(100),该涂层能够由至少包括紫外线成分 的电磁辐射固化,或由加热或由至少包括紫外线成分的电磁辐射和加 热的组合来固化。

124.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括这样 的装置,用于该工件(102)接受在产生等离子体之前、之时和/或之后 不在该等离子体中产生的电磁辐射。

125.如权利要求124所述的装置,其特征在于:所述电磁辐射是 微波辐射和/或红外辐射。

126.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括这样 的装置,用于在产生等离子体之前、之时和/或之后烘干该工件(102)。

128.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括这样 的装置,用于在产生等离子体之前,该工件(102)处于低于大气压的 压力下。

128.如权利要求127所述的装置,其特征在于:该装置包括这样 的装置,用于在产生等离子体之前,该工件(102)处于在2000Pa至 50000Pa范围内的压力下。

129.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括这样 的装置,用于在产生等离子体之前,该工件(102)处于低于大气压的 压力下,该压力高于在产生等离子体时该工件(102)所受的压力。

130.如权利要求67所述的装置,其特征在于:该装置包括用于 在等离子体发生区(104)产生磁场的装置。

131.如权利要求130所述的装置,其特征在于:在固化过程中, 由用于产生磁场的该装置产生的磁场强度是变化的。

132.如权利要求130或131所述的装置,其特征在于:在该等离 子体发生区(104)磁场的产生能够滞后于该固化过程的开始。

133.如权利要求130所述的装置,其特征在于:由磁场产生装置 产生的该磁场的强度在等离子体发生区(104)空间地变化。