Vakuumbelegg (PVD-teknologi)

Vakuum belegg (PVD teknologi)

1. Utvikling av vakuumbeleggsteknologi

Vakuumbeleggsteknologi starter ikke lenge. På 1960-tallet ble CVD (kjemisk dampavsetning) -teknologi påført karbid skjæreverktøy. Da teknologien må utføres ved høy temperatur (prosess temperaturen er høyere enn 1000 ° C), er belegg type enkel og har store begrensninger, så det ble ikke popularisert i begynnelsen. På slutten av 1970-tallet begynte PVD (fysisk dampavsetning) teknologi å dukke opp, og PVD-beleggeteknologi utviklet seg raskt på kort tid fra 20 til 30 år. Årsakene er som følger:

(1) det danner en membran i det vakuumforseglede hulrommet, og det er nesten ingen miljøforurensningsproblem som bidrar til miljøvern;
(2) det kan skaffe seg en lys og luksuriøs overflate. I farger er det modent syv farger, sølv, gjennomsiktig, gylden, svart og hvilken som helst farge fra gull til svart, som kan møte ulike dekorative behov;
(3) keramiske belegg og komposittbelegg med høy hardhet og slitestyrke som er vanskelig å oppnå ved andre metoder, kan lett oppnås. Ved bruk på verktøy og mugg kan levetiden dobles, og effekten av lav kostnad og høy inntekt kan oppnås.
(4) i tillegg har PVD-beleggeteknologi to egenskaper ved lav temperatur og høy energi, og kan danne film på nesten hvilket som helst underlag. Derfor er det ikke overraskende at PVD-beleggeteknologi har et bredt spekter av applikasjoner og rask utvikling.

Med utvikling av vakuumbeleggsteknologi har PCVD (fysisk kjemisk dampavsetning), mt-cvd (medium temperatur kjemisk dampavsetning) og annen ny teknologi kommet fram. Forskjellige belegningsutstyr og beleggprosesser har oppstått på en endeløs måte. For tiden er det to modne PVD-metoder: multiarc plating og magnetron sputtering. Multi-ark plating utstyr er enkel i struktur og enkel å betjene. Ulempen ved multi-ark-plating er at når beleggtykkelsen når 0.3um, er avsetningshastigheten nær reflektiviteten under betingelse av lavtemperaturbelegg med tradisjonell likestrømforsyning, og filmdannelsen blir svært vanskelig. Dessuten blir membranoverflaten uklar. En annen ulempe ved multi-ark-plating er at metallet fordampes etter smelting, slik at avsetningspartiene er større, tettheten er lavere, og slitestyrken er verre enn magnetron-sputtering. Det kan sees at multi-bue belegg og magnetron sputtering belegg har fordeler og ulemper henholdsvis. For å gi full avspilling til sine fordeler og utfylle hverandre så mye som mulig, oppnådde beleggingsmaskinen som integrerte multi-arc teknologi og magnetron teknologi. I prosessen presenteres en ny metode for multi-ark-plating, og deretter blir belegget fortykket av magnetron-forstøvning, og til slutt stabiliseres fargene på overflatebelegget ved multibukplating.

2. Tekniske prinsipper

PVD (Fysisk dampdeponering) er delt inn i vakuumfordampning Deposisjon, vakuumsputtering Avsetning og vakuumion Deponering. Vi sier vanligvis at PVD-belegget, refererer til vakuumjonbelegg og vakuumsputtering; Vanligvis sier NCVM belegg, refererer til vakuum fordampning belegg.

Grunnleggende prinsipper for vakuumfordampning: Under vakuumbetingelser blir metall- og metalllegeringer fordampet og deretter avsatt på overflaten av substratet. Fordampingsmetoden benyttes vanligvis for oppvarmingsoppvarming, og elektronstrålen bombarderer plateringsmaterialet for å fordampe i gassfase, og deretter avsatt på overflaten av substratet. Historisk er vakuumfordampning den tidligste teknologien som brukes i PVD-metoden.

Grunnprinsipp for sputtering belegg: Under vakuumtilstanden av argon (Ar) gass, vil argon bli glødt utladet. På dette tidspunktet vil argon (Ar) atomer ionisere i argonioner (Ar). Under virkningen av elektrisk feltstyrke, vil argonioner akselerere bombardementet av katodemålet laget av plateringsmateriale, som vil sputteres ut og deponeres på overflaten av arbeidsstykket. Hindringsjonene i sputteringbelegg blir vanligvis oppnådd ved glødutladning i området fra 10-2 Pa ~ 10 Pa. Derfor, i løpet av flyet til underlaget, har de spyttede partiklene en tendens til å kollidere med gassmolekylene i vakuumkammeret, noe som gjør bevegelsesretningen tilfeldig og den avsatte film lett å være uniform.

Ionplating grunnprinsipp: Under vakuumbetingelser, ved hjelp av en slags plasma ioniseringsteknologi, slik at platingatomdelen av ioniseringen i ioner, samtidig produserer mange høyenerginøytrale atomer, i plateringssubstratet pluss negativ forspenning. På denne måten, under virkningen av dyp negativ forspenning, blir ioner avsatt på overflaten av substratet for å danne en tynn film.

Prosesstrinnene i PVD-teknologien

1. Arbeidsstykke rengjøring: Argon brukes til glødutladning når DC-strømmen er tilkoblet, og argon bombarderes med argonioner, som vil skje partikler og smuss på overflaten av arbeidsstykket.
2. Gassifisering av plating: det vil si etter ac, fordamper pletteringen.
3. Migrasjon av plating-ioner: Atomer, molekyler eller ioner som leveres av forgassingskilden, haster til arbeidsstykket ved høy hastighet etter kollisjon og høyspennings elektrisk felt;
4. Deponering av platingatomer, molekyler eller ioner på substratet: Når mengden av fordampningsioner på overflaten av arbeidsstykket overskrider mengden sprutte ioner, akkumuleres det gradvis for å danne et lag med belegg som festes fast til overflaten av arbeidsstykket .
Etter partikkeljonering av ionplating har fordampningsmaterialet tre tusen til den kinetiske energien på fem tusen elektronvolt, høyhastighets bombardementartefakter, ikke bare innskuddshastigheten er rask og kan trenge inn i overflaten, danner en dyp inn i matrisediffusjonslaget , grensesnittsdiffusjonsdybde for ionplating ville være fire til fem mikrometer, det vil si enn den vanlige vakuumbelegningsdiffusjonsdybden dype dusinvis av ganger, enda hundre ganger, og klamret seg til hverandre så fort.

Produkt ytelse fordeler

1. Tekniske egenskaper

(1) PVD-film kan være direkte belagt på rustfritt stål og hardlegering. For relativt myke støpegods som sinklegering, kobber og jern bør kjemisk krombelegging utføres først, og deretter er PVD-plating egnet. Imidlertid er PVD-plating etter vannplettering lett å boble, og feilfrekvensen er høy.
(2) Typisk PVD belegg behandling temperatur varierer fra 250 til 450 ℃;
(3) belegg type og tykkelse bestemme prosess tid, den generelle prosess tiden er 3 ~ 6 timer;
(4) PVD belegglagtykkelse på mikron, tykkelse på tynner, gjennomsnittlig 0,3 mu ~ 5 mikron, den tykkelse på dekorative belegg membranlag er vanligvis 0,3 mu m ~ 1 mu m, så det kan nesten ikke påvirke Den originale størrelsen på arbeidsstykket øker alle typer fysiske egenskaper og kjemiske egenskaper på arbeidsstykkets overflate, og kan opprettholde arbeidsstykkestørrelsen, trenger ikke igjen etter plating behandling;
(5) PVD-teknologi forbedrer ikke bare limstyrken mellom beleggfilm og substratmateriale, men utvikler også beleggskomponentene fra den første generasjonen TiN til TiC, TiCN, ZrN, CrN, MoS2, TiAlN, TiAlCN, tin-aln, CNx , DLC og ta-c komposittbelegg, som danner overflateffekten av forskjellige farger.
( 6) For tiden kan fargene på filmlaget gjøres mørkt gull, lysgull, kaffe, bronse, g- ray, svart, grå-svart, syv farger osv. Fargene på plating kan styres ved å kontrollere Parametrene i beleggingsprosessen. Etter belegg kan fargeværdien måles med relevante instrumenter, slik at fargen kan kvantifiseres for å bestemme om den belagte fargen oppfyller kravene.

2. Tekniske fordeler

(1) belegningsadhesjonsytelsen er god
I vanlig vakuumbelegg er det nesten ingen forbindelse mellom arbeidsstykkets overflate og belegget, som om den er helt skilt. Ionplating, ionbombardement med høy hastighet artefakter, som kan trenge inn i overflaten, danner en dybde i matrisediffusjonslaget, grensesnittdiffusjonsdybde for ionplating vil være fire til fem mikron. Etter ionplating av prøven for strekkprøve viste at alle de måte å gå i brudd, plating med matrisemetall plastforlenging uten peeling eller flakering, synlig hvor sterk vedheft, membranlag uniform, tett.
(2) sterk vikling og plating kapasitet
Under ionplating beveger fordamperpartiklene langs retningen av det elektriske feltet i form av ladede ioner. Derfor, hvor det er et elektrisk felt, kan det oppnås godt belegg, noe som er mye bedre enn det vanlige vakuumbelegget som kun kan oppnås i direkte retning. Derfor er denne metoden meget egnet for indre hull, spor og smale ledd av belagte deler. Andre metoder vanskelig å plating deler. Med vanlig vakuumbelegg kan bare plating direkte overflate, fordampningspartikler som klatrerestige, kan bare gå opp stigen; Og ionplating kan være jevnt rundt baksiden av plateringsdelene og det indre hullet, ladede ioner er som et helikopter, kan flyr langs den foreskrevne ruten til et hvilket som helst sted innenfor radiusen av aktiviteten.

(2) god beleggkvalitet
Belegget av ionplating er kompakt, uten pinhull, boble og jevn tykkelse. Selv kantoverflaten og sporet kan være jevnt belagt, ikke danne metallumor. Deler som tråd kan også belagt, med høy hardhet, høy slitestyrke (lav friksjonskoeffisient), god korrosjonsbestandighet og kjemisk stabilitet, filmens levetid lenger; Samtidig kan filmen i stor grad forbedre utseendet på emnet dekorative egenskaper.
(4) forenklet renseprosess
De fleste eksisterende beleggprosesser krever streng rengjøring av arbeidsstykket på forhånd. Imidlertid har ionplating-prosessen seg en rensningsrolle for ionbombardement, og denne rollen har blitt videreført gjennom beleggingsprosessen. Utmerket rengjøringseffekt, kan gjøre belegget direkte i nærheten av substratet, effektivt forsterke vedheft, forenkle mye pre-plating rengjøringsarbeid.

(5) et bredt spekter av plateringsmateriell
Ionplating er å bruke høy-energi-ioner til å bombe overflaten av arbeidsstykket, slik at en stor mengde elektrisk energi på arbeidsstykkets overflate i varmeenergi, for å fremme diffusjon av overflatevev og kjemiske reaksjoner. Men hele arbeidsstykket, spesielt arbeidsstykkesenteret, påvirkes ikke av høy temperatur. Derfor har denne beleggprosessen et bredt spekter av applikasjoner og en liten begrensning. Vanligvis kan forskjellige metaller, legeringer og noen syntetiske materialer, isolasjonsmaterialer, termosensitive materialer og materialer med høyt smeltepunkt plateres. Kan pletteres på metallbearbeidet ikke metall eller metall, kan også belagt på ikke-metall eller ikke-metallisk, selv kan pletteres plast, gummi, kvarts, keramikk og så videre.

Markedsutsikt og søknad

Anvendelsen av PVD-beleggsteknologi er hovedsakelig delt inn i to kategorier: dekorative plating og verktøyplating.
1. Dekorative plating
Hensikten med dekorative plating: For det meste å forbedre utseendet på arbeidsemnet dekorative ytelse og farge, samtidig som arbeidsstykket øker slitesterk korrosjon og utvider levetiden. Dette aspektet gjelder hovedsakelig maskinvareprofesjonen hvert domene, som dør- og vindusmaskinvare, låser, sanitetsutstyr og så videre.

2.Tools belagt
Verktøyplateringsformål: For å forbedre overflatenes hardhet og slitestyrke på arbeidsstykket, redusere friksjonskoeffisienten på overflaten, forbedre levetiden til arbeidsstykket; Dette aspektet brukes hovedsakelig i ulike skjæreverktøy, snu verktøy (for eksempel dreieverktøy, planer, freser, borer og så videre) og andre produkter.

IKS PVD, støvbeleggsmaskinfremstilling fra Kina, kontakt: iks.pvd@foxmail.com