Razvojni trend PVD prevleke

Sedanji razvoj tehnologije prevleke PVD v svetu ima štiri glavne trende.

1. Sestava prevleke je večkrat raznolika in sestavljena

Prva generacija prevlek PVD je bila predvsem TiN. Na tej osnovi smo razvili TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC in druge kovinske prevleke. Z nadaljnjim razvojem tehnologije nanašanja PVD so aluminijeve premaze iz več kovinskih zlitin, kot sta TiAIN in TiAICN, razvijale eno za drugo. Odpornost proti obrabi in rdeča trdota teh premazov so precej višji od posameznih premazov kovin in jih je mogoče uporabiti za večje položaje rezalnih hitrosti, kot so hobiranje (do 150 m / min). Kasneje so ljudje razmišljali o možnostih nanosa različnih vrst prevlek na orodju, da bi izkoristili prednosti različnih prevlek, kot so TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C itd.

V zadnjih letih je tehnologija prevleke PVD naredila še en korak naprej. Številne družbe za premaze so razvile in uporabile pulzne premaze, kot so tehnologija P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) iz Balzersja v Švici. In HIP_ (High Ion Pulse) tehnologija iz Cemecon, Nemčija. Obe novi tehnologiji uporabljata impulzne elektrone za aktiviranje cilja izhlapevanja lokov. Ker proces lahko deluje v kisikovem ozračju, tako teoretično lahko ta postopek deponira skoraj vsak kovinski oksid (npr. A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5 itd.) In njihove sestavljene prevleke.

2. Razvoj aplikacij premazov je bolj usmerjen

Da bi zadovoljili različne zahteve za aplikacijo, je načrtovanje in razvoj premazov vedno bolj usmerjen. Da bi izpolnili značilnosti in zahteve različnih področij uporabe, kot so vrtanje, rezkanje, suho hobovanje, žigosanje, risanje itd, se razvijejo premazi z relativnimi prednosti. Po nenehnih prizadevanjih in poskusih so bili doseženi uspehi na nekaterih področjih, kot je uporaba aluminijastih premazov TiX (Al: Ti-2: 1) na rezkanju, AICrN neprekrilnega premaza AICrN pri hitrosti suhega hobbanja, sestavljenega prevleka CrN + TISIN na vrtanje, kompozitni premaz TIN + TCX na kalupu. Življenjska doba teh površin je bistveno boljša od drugih premazov. Poleg tega se široko uporabljajo različne ciljne prevleke za korozijsko odpornost (Crx prevleko), "samomazalno (prevleka WC / C), mehka obdelava materialov (premaz MoS2) in obdelava z visoko trdnostjo (CBN, Dimondova prevleka). s stalnim razvojem tehnologij PVD premazov bodo še naprej razviti nove ciljno usmerjene premaze, ki jih bodo nadomestili.

3. Odloženi delci prevleke so nagnjeni k nano velikosti

Z razvojem nanotehnologije in napredka tehnologije prevleke je nano-orodna prevleka pritegnila tudi veliko število raziskovalcev in PVD-storitev za premaze. Nanokristalizacija odloženih delcev prevleke lahko poveča trdnost vezi med premazom in podlago, hkrati pa lahko zmanjša površinsko hrapavost prevleke. Trenutno je večina nanosnih delcev prevleke še vedno velika. Čeprav obstajajo tako imenovani premazi na nanosu, se na zadnji površini še vedno nahajajo večji delci, površina prevleke pa je še vedno groba. Zmanjšanje velikosti nanosnih delcev prevleke in vzdrževanje stabilnosti procesa, da bi se izognili velikim nenormalnim delcem, bo postala še ena razvojna smer premaza. Še posebej za uporabo na zrcalni strani, čeprav so nekatera podjetja razvila zrcalno oblogo, sta kakovost in stabilnost slaba in postopek je preveč zapleten. V prihodnosti bo glavna razvojna usmeritev nanokristalizacija delcev nanosa in nanometerizacija debeline prevleke, ki je za izboljšanje splošne učinkovitosti obloge in zmanjšanje stresa med plasti zelo pomembna in bo povečala gladkost površine zrcala in dodatno širi uporabo prevlek v industriji za natančno oblikovanje.

4. Temperatura procesne obloge postaja nižja in nižja

Od temperature nanašanja okoli 1000 ° C za splošni sloj prevleke CVD na okoli 500 ° C za prevleke PVD in PECVD je bila temperatura nanašanja prevleke zmanjšana. Zato je tudi obseg uporabe sloja prevleke povečan, vendar pa temperatura nanašanja okrog 500 ° C še vedno negativno vpliva na obdelovanec, kot so deformacija in zmanjšanje trdote substrata. Zato so potrebne posebne zahteve za predtretalno obdelavo prevlečenega obdelovanca. Na primer, tempera temperatura obdelovanca ne sme biti nižja od temperature prevleke. Premaze z nižjimi temperaturami, kot so temperature prevleke pod 200 ° C, bodo odpravile te omejitve, ki omogočajo več vrst materialov za premaz, in izbira zgodnje toplotne obdelave bolj fleksibilna. Istočasno bo uporaba nizkotemperaturnih premazov tudi zmanjšala porabo energije premazne opreme in imela določen učinek varstva okolja pri varčevanju z energijo. Poleg tega bo zmanjšanje temperature prevleke zmanjšalo čas ogrevanja in hlajenja ter nato skrajšalo cikel dobave prevleke. Tako bodo nizko temperaturni premazi spodbujali uporabo in popularizacijo premaza ter postali pomembna usmeritev razvoja PVD premaza. Trenutno so nekatere družbe za nanašanje premazov razvile kriogensko prevleko (temperature prevleke so tako nizke kot 250 ° C). Zaradi nestabilnosti procesov in slabega oprijema med premazom in podlago niso bile opravljene bistvene uporabe in potrebujejo več izboljšav.