Vakuuma pārklājums (PVD tehnoloģija)

Vakuuma pārklājums (PVD tehnoloģija)

1. Vakuuma pārklājuma tehnoloģijas izstrāde

Vakuuma pārklājuma tehnoloģija nesākas ilgu laiku. 1960. gados karbīda griezējinstrumentiem tika izmantota CVD (ķīmisko tvaiku nosēdumu) tehnoloģija. Tā kā tehnoloģija ir jāveic augstā temperatūrā (procesa temperatūra ir augstāka par 1000 ° C), pārklājuma veids ir viens un tam ir lieli ierobežojumi, tāpēc tas sākotnēji netika popularizēts. Septiņdesmito gadu beigās sāka parādīties PVD (fizikālo tvaiku nosēdumu) tehnoloģija, un PVD pārklājuma tehnoloģija strauji attīstījās īsā laika posmā no 20 līdz 30 gadiem. Iemesli ir šādi:

(1) tas veido membrānu vakuumā noslēgtā dobumā, un nav gandrīz nekādas vides piesārņojuma problēmas, kas veicina vides aizsardzību;
(2) tā var iegūt gaišu un greznu virsmu. Krāsā ir nobriedusi septiņu krāsu, sudraba, caurspīdīga, zelta, melna un jebkura krāsa no zelta līdz melnai, kas var apmierināt dažādas dekoratīvās vajadzības;
(3) Ir viegli iegūt keramikas pārklājumus un kompozītmateriālu pārklājumus ar augstu cietību un nodilumizturību, ko ir grūti iegūt ar citām metodēm. Piemērojot instrumentus un veidnes, kalpošanas laiku var divkāršot un panākt zemu izmaksu un augsto ienākumu ietekmi.
(4) Turklāt PVD pārklājuma tehnoloģijai ir divas zemas temperatūras un augstas enerģijas īpašības, un tās var veidot plēvi uz gandrīz jebkura substrāta. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka PVD pārklājuma tehnoloģijai ir plašs pielietojumu klāsts un ātra attīstība.

Attīstoties vakuuma pārklājuma tehnoloģijai, ir izveidojušies PCVD (fizikāli ķīmiskie tvaiku nosēdumi), mt-cvd (vidējas temperatūras ķīmisko tvaiku nosēdumi) un citas jaunas tehnoloģijas. Bezgalīgi ir izveidojušies dažādi pārklāšanas līdzekļi un pārklāšanas procesi. Pašlaik ir divas nobriedušas PVD metodes: multiarc apšuvums un magnetronu izsmidzināšana. Daudzloka pārklāšanas iekārtas ir vienkāršas konstrukcijas un viegli lietojamas. Daudzloka pārklājuma trūkums ir tas, ka tad, kad pārklājuma biezums sasniedz 0,3 mm, nogulsnēšanas ātrums ir tuvu atstarojošībai zemas temperatūras pārklājuma apstākļos ar tradicionālo līdzstrāvas barošanas avotu, un plēves veidošanās kļūst ļoti sarežģīta. Turklāt membrānas virsma kļūst miglaina. Vēl viens daudzloka pārklājuma trūkums ir tāds, ka metāls pēc kušanas iztvaiko, tāpēc nogulsnēšanas daļiņas ir lielākas, blīvums ir zemāks, un nodilumizturība ir sliktāka par magnetronu izsmidzināšanu. Ir redzams, ka vairāku loka pārklājumu un magnetronu izsmidzināšanas pārklājumam ir attiecīgi priekšrocības un trūkumi. Lai pilnībā izmantotu savas priekšrocības un cik vien iespējams papildinātu viena otru, izveidojās pārklājuma mašīna, kas integrē daudzloka tehnoloģiju un magnetronu tehnoloģiju. Šajā procesā tiek piedāvāta jauna daudzloka pārklājuma metode, un pēc tam pārklājums tiek sabiezināts ar magnetronu izsmidzināšanu, un, visbeidzot, virsmas pārklājuma krāsu stabilizē ar daudzloka pārklājumu.

2. Tehniskie principi

PVD (fizikālā tvaiku nogulsnēšanās) tiek sadalīta vakuuma iztvaicē. Mēs parasti sakām, ka PVD pārklājums attiecas uz vakuuma jonu pārklājumu un vakuuma izsmidzināšanu; Parasti minētais NCVM pārklājums attiecas uz vakuuma iztvaikošanas pārklājumu.

Vakuuma iztvaikošanas pamatprincipi: vakuuma apstākļos metāla un metāla sakausējumi tiek iztvaicēti un pēc tam nogulsnēti uz substrāta virsmas. Iztvaikošanas metode parasti tiek izmantota pretestības sildīšanai, un elektronu staru kūlis bombardē apšuvuma materiālu, lai iztvaikotu gāzes fāzē, un pēc tam nogulsnējas uz substrāta virsmas. Vēsturiski vakuuma iztvaikošana ir agrākā tehnoloģija, ko izmanto PVD metodē.

Izsmidzināšanas pārklājuma pamatprincips: argona (Ar) gāzes vakuuma apstākļos argons izplūst. Šajā laikā argona (Ar) atomi jonizēsies argona jonos (Ar). Elektriskā lauka spēka iedarbībā argona joni paātrinās no plākšņu materiāla izgatavotā katoda mērķa bombardēšanu, kas tiks izsmidzināta un nogulsnēta uz sagataves virsmas. Sputterēšanas pārklājuma avārijas jonus parasti iegūst, izstarojot izstarojumu diapazonā no 10-2 Pa ~ 10Pa. Tāpēc lidojuma laikā uz substrātu sputterētās daļiņas mēdz sadurties ar gāzes molekulām vakuuma kamerā, padarot kustības virzienu nejauši un nogulsnēto plēvi ir viegli vienveidīgi.

Jonu pārklāšanas pamatprincips: vakuuma apstākļos, izmantojot kāda veida plazmas jonizācijas tehnoloģiju, lai jonizācijas jonizācijas daļa atdalītos uz joniem, vienlaikus veidojot daudzus neitrālus atomus ar enerģiju, kā arī negatīvu novirzi. Tādā veidā dziļi negatīvas slīpuma apstākļos jonus nogulsnē uz substrāta virsmas, veidojot plānu plēvi.

PVD tehnoloģijas procesa posmi

1. Sagataves tīrīšana: argons tiek izmantots kvēlspuldzei, kad ir pievienots līdzstrāvas strāvas avots un argons tiek bombardēts ar argona joniem, kas notecina daļiņas un netīrumus uz sagataves virsmas.
2. Galvanizācijas gazifikācija: tas ir, pēc ac acu plātnes iztvaiko.
3. Pārklājumu jonu migrācija: atomi, molekulas vai joni, kas tiek piegādāti ar gazifikācijas avotu, strauji nokļūst līdz sagataves ātrumam pēc sadursmes un augstsprieguma elektriskā lauka;
4. Plātņu atomu, molekulu vai jonu nogulsnēšana uz substrāta: kad iztvaikošanas jonu daudzums uz sagataves virsmas pārsniedz izšļakstīto jonu daudzumu, tas pakāpeniski uzkrājas, veidojot pārklājuma slāni, kas stingri piestiprinās pie sagataves virsmas. .
Pēc jonu apšuvuma daļiņu jonizācijas iztvaikošanas materiālam ir trīs tūkstoši līdz kinētiskajai enerģijai pieci tūkstoši elektronu volti, ātrgaitas bombardēšanas artefakti, ne tikai noguldījumu ātrums ir ātrs un spēj iekļūt virsmā, veidojot dziļu matricas difūzijas slāni jonu pārklājuma interfeisa difūzijas dziļums būtu četri līdz pieci mikroni, tas ir, parastais vakuuma pārklājuma difūzijas dziļums, kas dziļi desmitiem reižu, pat simts reizes, un viens otram tik strauji pielīmēts.

Produkta veiktspējas priekšrocības

1. Tehniskās īpašības

(1) PVD plēvi var tieši uzklāt uz nerūsējošā tērauda un cietā sakausējuma. Salīdzinoši mīkstiem liešanas veidiem, piemēram, cinka sakausējumam, varam un dzelzs, vispirms jāveic ķīmiskā hromēšana, un tad ir piemērota PVD pārklāšana. Tomēr PVD pārklāšana pēc ūdens pārklāšanas ir viegli burbuļojama, un defektu līmenis ir augsts.
(2) tipiskā PVD pārklājuma apstrādes temperatūra svārstās no 250 450 līdz 450 ℃;
(3) pārklājuma veids un biezums nosaka procesa laiku, vispārējais procesa laiks ir 3 ~ 6 stundas;
(4) PVD pārklājuma slāņa biezums mikronu pakāpē, plānāka biezums, vidēji 0,3 mM ~ 5 mikroni, dekoratīvā pārklājuma membrānas slāņa biezums parasti ir 0,3 mm ~ 1 m, tāpēc tas gandrīz neietekmē sagataves sākotnējais izmērs uzrāda visu veidu fizikālās īpašības un ķīmiskās īpašības uz sagataves virsmas, un var saglabāt sagataves izmēru, nav nepieciešams atkārtoti pēc apstrādes;
(5) PVD tehnoloģija ne tikai uzlabo saistīšanās spēju starp pārklājuma plēvi un substrāta materiālu, bet arī attīsta pārklājuma komponentus no pirmās TiN paaudzes TiC, TiCN, ZrN, CrN, MoS2, TiAlN, TiAlCN, alvas, CNx , DLC un ta-c kompozītu pārklājumi, kas veido dažādu krāsu virsmas efektu.
( 6) patlaban var veidot filmas slāņa krāsas - tumšs zelts, gaišs zelts, kafija, bronza, g ray, melns, pelēks-melns, septiņas krāsas utt. Pārklājuma krāsu var kontrolēt, kontrolējot parametriem pārklājuma procesā. Pēc pārklāšanas krāsu vērtību var izmērīt ar attiecīgiem instrumentiem, lai krāsu varētu noteikt, lai noteiktu, vai pārklātā krāsa atbilst prasībām.

2. Tehniskās priekšrocības

(1) pārklājuma saķere ir laba
Parastā vakuuma pārklājumā starp apstrādājamā materiāla virsmu un pārklājumu gandrīz nav savienojuma, it kā tas būtu pilnīgi atdalīts. Jonizēšana, jonu bombardēšana ātrgaitas artefaktos, kas spēj iekļūt virsmā, veidojot dziļu matricas difūzijas slāni, jonu pārklājuma difūzijas dziļums būtu četri līdz pieci mikroni, pēc stiepes testa parauga ieklāšanas parādīja, ka visi veids, kā doties uz lūzumu, pārklāšana ar matricas metāla plastikāta pagarinājumu, bez pīlinga vai nocirpšanas, redzams, cik spēcīga adhēzija, membrānas slānis ir vienmērīgs, blīvs.
(2) spēcīga tinumu un apšuvuma jauda
Jonu pārklāšanas laikā iztvaicētāja daļiņas pārvietojas elektriskā lauka virzienā uzlādētu jonu formā. Tāpēc, lai kur būtu elektriskais lauks, var iegūt labu pārklājumu, kas ir daudz labāks par parasto vakuuma pārklājumu, ko var iegūt tikai tiešā virzienā. Tāpēc šī metode ir ļoti piemērota iekšējiem caurumiem, rievām un šaurām apšuvumu daļām. Citas metodes, kas ir grūti pārklājamas. Ar parastu vakuuma pārklājumu var uzklāt tikai tiešu virsmu, iztvaikošanas daļiņas, piemēram, kāpšanas kāpnes, var iet tikai pa kāpnēm; Un jonu apšuvums var būt vienmērīgi ap apšuvuma daļu aizmuguri un iekšējais caurums, uzlādētie joni ir kā helikopters, var lidot pa noteikto maršrutu uz jebkuru vietu tās darbības rādiusā.

(2) laba pārklājuma kvalitāte
Jonu pārklājuma pārklājums ir kompakts, bez pinhole, burbulis un vienmērīga biezuma. Pat malas virsmu un rievu var izlīdzināt, neredzot metālu audzēju. Daļas, piemēram, pavedienu, var arī pārklāt ar augstu cietību, augstu nodilumizturību (zemu berzes koeficientu), labu izturību pret koroziju un ķīmisko stabilitāti, ilgāku kalpošanas laiku; Tajā pašā laikā plēve var ievērojami uzlabot sagataves dekoratīvo īpašību izskatu.
(4) vienkāršots tīrīšanas process
Lielākajā daļā esošo pārklāšanas procesu iepriekš ir nepieciešams precīzi notīrīt sagatavi. Tomēr pašam jonu pārklāšanas procesam ir jonu bombardēšanas tīrīšanas loma, un šī loma ir turpināta visā pārklāšanas procesā. Lielisks tīrīšanas efekts, var padarīt pārklājumu tieši tuvu pamatnei, efektīvi paaugstināt adhēziju, vienkāršot daudzus pirmsapstrādes tīrīšanas darbus.

(5) plašu pārklājumu materiālu klāstu
Jonu pārklāšana ir izmantot augstas enerģijas jonus, lai bombardētu sagataves virsmu tā, lai liela daļa elektroenerģijas uz sagataves virsmas siltuma enerģijā, lai veicinātu virsmas audu un ķīmisko reakciju izplatīšanos. Tomēr augsto temperatūru neietekmē viss sagataves gabals, īpaši sagataves centrs. Tāpēc šim pārklāšanas procesam ir plašs pielietojumu klāsts un neliels ierobežojums. Parasti var pārklāt dažādus metālus, sakausējumus un dažus sintētiskus materiālus, izolācijas materiālus, termosensitīvus materiālus un augstas kušanas temperatūras materiālus. Var uzklāt uz metāla darba gabala nonmetāla vai metāla, kā arī var uzklāt uz nemetāla vai nemetāla, pat var tikt pārklāts ar plastmasas, gumijas, kvarca, keramikas un tā tālāk.

Tirgus perspektīva un piemērošana

PVD pārklājuma tehnoloģijas pielietojums galvenokārt ir sadalīts divās kategorijās: dekoratīvais apšuvums un instrumentu pārklāšana.
1. Dekoratīvais apšuvums
Dekoratīvās apšuvuma mērķis: galvenokārt, lai uzlabotu sagataves dekoratīvo veiktspēju un krāsu, vienlaikus padarot apstrādājamo detaļu izturīgāku koroziju un pagarinot tā kalpošanas laiku; Šis aspekts galvenokārt attiecas uz aparatūras profesiju katram domēnam, piemēram, durvju un logu aparatūrai, slēdzenēm, sanitārtehnikas izstrādājumu aparatūrai un tamlīdzīgi profesijai.

2.Tools plated
Instrumentu pārklāšanas mērķis: galvenokārt, lai uzlabotu sagataves virsmas cietību un nodilumizturību, samazinātu virsmas berzes koeficientu, uzlabotu sagataves kalpošanas laiku; Šo aspektu galvenokārt izmanto dažādos griezējinstrumentos, virpošanas darbarīkos (piemēram, virpošanas instrumentos, ēvelēšanā, frēzēšanā, urbšanā uc) un citiem produktiem.

IKS PVD, vakuuma pārklājuma mašīnu ražošana no Ķīnas, sazinieties ar: iks.pvd@foxmail.com