Ion Plating
Jun 14, 2018| Načelo Ion Plating
Ionsko nanašanje se nanaša na uporabo izpusta plina v ionizirajoče pline ali vaporizirane materiale pod pogoji vakuuma. Izparevalni materiali ali njihovi reaktanti, ki se nanesejo na obdelovanec pod vplivom ionskega bombardiranja ionov plinov ali uparjenih snovi. Ionska obloga se lahko razdeli na magnetronsko brizgano ionizacijo, reaktivno ionsko oblogo, ionsko oblogo iz votle katode (izhlapevanje votle katode), večplastno ionsko prevleko (katodno obločno ionsko obloganje) in tako naprej. Ionska pločevina združuje sijočo praznjenje, plazemsko tehnologijo in tehnologijo vakuumskega izhlapevanja, ki ne samo znatno izboljša učinkovitost premaza, temveč tudi močno širi uporabo tehnologije prevleke. Poleg prednosti vakuumskega brizganja ima tudi prednosti močne filmske oprijemljivosti, dobre difrakcije, širokega spektra materialov, ki jih je mogoče pokriti in tako naprej. Osnovno načelo ionske obloge je ionizirati hlapi kovine ali zlitine s sevanjem ali obločno odvajanje inertnega plina. Ionska obloga vključuje postopke segrevanja, izhlapevanja in nanašanja materialov za prevleke (kot TiN in TiC). Atorirani materiali prevlečenega materiala prevleke segajo v majhno količino ionizacije, ko potekajo skozi območje sijaja in letijo na obdelovanec pod vplivom električnega polja, udarijo površino obdelovanca z energijo več tisoč elektronskih voltov in se lahko vbrizga v substrat na globino približno nekaj nanometrov. Zato se močno izboljša vezavna sila prevleke in neionizirani atomi uparjenega materiala neposredno na obdelovancu. Sproščanje ionov inertnega plina in ionov za prevleke na površini obdelovanca lahko tudi odstranijo kontaminante, da izboljšajo vezivno silo.
Prednosti ionske prevleke
1. Močna sposobnost difrakcije
V procesu ionske plasti se delci izhlapevanja gibljejo v smeri električnega voda v obliki zaračunanih ionov v električnem polju. Zato lahko kateri koli del, kjer obstaja električno polje, dobi dobro plastjo, ki je boljša od navadnega vakuumskega premaza pri pridobivanju plošče v neposredni smeri. Torej, ta metoda je zelo primerna za premaz na notranji luknji, utor in ozko režo v pokritih delih. Običajna metoda vakuumske prevleke lahko naredi le direktno površino prevlečeno. Delce izhlapevanja se lahko premikajo samo kot plezalna lestev. Ampak ionsko obloge lahko enakomerno pokrijejo hrbet in notranje luknje delov. Polnjeni ioni lahko letijo po predpisanih poteh kjerkoli v svojem polmeru aktivnosti, kot je sedenje na helikopterjih.
2. Visokokakovostni premazi
Ionizirana prevleka je gosta, brez zatiča, brez mehurčka in enakomerna v debelini. Tudi fasete in žlebove lahko enakomerno prevlečemo brez metalurške obdelave. Deli, kot so niti, se lahko pokrijejo tudi. Ta metoda lahko popravi tudi okvare, kot so majhne razpoke in jame na površini obdelovanca, ki lahko učinkovito izboljšajo kakovost površine in fizikalne in mehanske lastnosti delov, ki so pokriti. Preskusi utrujenosti kažejo, da je lahko ob pravilni uporabi življenjska doba obdelovanca 20% do 30% višja kot pred oblogo.
3. Postopek čiščenja ionov je poenostavljen
Večina obstoječih postopkov prevleke zahteva strogo čiščenje obdelovanca vnaprej, kar je zapleteno in drago. Vendar pa sam proces ionske obloge ima čistilni učinek ionskega bombardiranja in ta učinek se nadaljuje skozi celoten postopek nanašanja. Učinek čiščenja je odličen, pločevino pa je mogoče neposredno pripeljati blizu substrata, kar učinkovito izboljša oprijem in poenostavlja veliko količino čistilnih del.
4. Širok spekter materialov lahko prevlečemo
Metoda ionske obloge uporablja visokoenergetske ione za bombardiranje površine obdelovanca, tako da se velika količina električne energije pretvori v toplotno energijo na površino obdelovanca, s čimer se spodbuja kemične reakcije površinskih tkiv s proliferacijo. Vendar pa celotne obdelovance, zlasti jedro obdelovanca, ne vplivajo na visoke temperature. Zato ima ta postopek prevleke širši nabor aplikacij in je manj omejen. Na splošno lahko posnamemo različne kovine, zlitine in nekatere sintetične materiale, izolacijske materiale, toplotno občutljive materiale in materiale z visokim tališčem. Na kovinske obdelovalne predmete ali kovino ali nekovino lahko obdeluje nekovinske obdelovalne predmete ali celo na plastiko, gumo, kremu, keramiko itd.
