Vakuumsko premazovanje (PVD tehnologija)

Vakuumska prevleka (PVD tehnologija)

1. Razvoj tehnologije vakuumskega premaza

Tehnologija vakuumskega premaza se ne zažene dolgo časa. V šestdesetih letih je bila za rezalna orodja iz karbida uporabljena tehnologija CVD (kemično nanašanje s paro). Ker je treba tehnologijo izvajati pri visokih temperaturah (procesna temperatura je višja od 1000 ° C), je vrsta premaza enojna in ima velike omejitve, zato sprva ni bila popularizirana. Konec sedemdesetih let prejšnjega stoletja se je začela pojavljati tehnologija PVD (fizično nanašanje hlapov), tehnologija prevleke PVD pa se je hitro razvijala v kratkem obdobju od 20 do 30 let. Razlogi so naslednji:

(1) tvori membrano v vakuumsko zaprti votlini in skoraj ni problema z onesnaževanjem okolja, ki bi prispeval k varstvu okolja;
(2) lahko dobi svetlo in razkošno površino. V barvi so zrele sedembarvne, srebrne, prozorne, zlate, črne in vse barve od zlate do črne, ki lahko zadovoljijo različne dekorativne potrebe;
(3) keramične prevleke in kompozitni premazi z visoko trdoto in odpornostjo proti obrabi, ki jih je težko pridobiti z drugimi metodami, je mogoče enostavno dobiti. Pri uporabi orodij in kalupov se lahko podaljša življenjska doba in doseže učinek nizkih stroškov in visokih dohodkov.
(4) Poleg tega ima tehnologija prevleke PVD dve lastnosti nizke temperature in visoke energije ter lahko tvorita film na skoraj vseh substratih. Zato ni presenetljivo, da ima tehnologija prevleke PVD širok spekter uporabe in hiter razvoj.

Z razvojem tehnologije vakuumskega premaza so se pojavili PCVD (fizikalno-kemično nanašanje s paro), mt-cvd (srednje temperaturno kemično nanašanje hlapov) in druge nove tehnologije. Različna oprema za premaze in postopki premazovanja so se pojavili v neskončnem načinu. Trenutno obstajata dve zreli PVD metodi: večplastna prevleka in magnetronsko razprševanje. Multi-arc plating oprema je preprosta v strukturi in enostaven za uporabo. Pomanjkljivost večplastnega prekrivanja je v tem, da ko je debelina prevleke 0,3 m, je hitrost odlaganja blizu odbojnosti pod pogojem nizke temperature s tradicionalnim napajanjem z enosmernim tokom, in nastajanje filma je zelo težko. Poleg tega postane membranska površina meglena. Še ena pomanjkljivost večplastnega kroženja je ta, da kovina po taljenju izhlapi, zato so delci odlaganja večji, gostota manjša, odpornost proti obrabi pa je slabša kot pri magnetronskem razprševanju. Vidimo lahko, da imajo prevleke z več obločki in magnetronsko razprševanje prednosti in slabosti. Da bi v celoti izkoristili njihove prednosti in se čim bolj dopolnili, je nastal stroj za premazovanje, ki vključuje tehnologijo več oblokov in magnetronsko tehnologijo. V postopku je predstavljena nova metoda obloka z več oblokami, nato pa se prevleka zgosti z magnetronskim razprševanjem in končno se barva površinskega premaza stabilizira z večplastnim oblogom.

2. Tehnična načela

PVD (fizično odlaganje hlapov) je razdeljen na vakuumsko izhlapevanje, vakuumsko nanašanje in vakuumsko ionsko nanašanje. Običajno pravimo, da se PVD prevleka nanaša na vakuumski ionski premaz in vakuumsko razprševanje; Običajno omenjena NCVM prevleka, se nanaša na vakuumsko izhlapevanje.

Osnovni principi vakuumskega izhlapevanja: v vakuumskih pogojih se kovine in kovinske zlitine uparijo in nato odložijo na površino substrata. Metoda izhlapevanja se običajno uporablja za odporno segrevanje, elektronski žarek pa bombardira material za galvanizacijo, da se upari v plinsko fazo, nato pa se nanese na površino substrata. V preteklosti je vakuumsko izhlapevanje prva tehnologija, ki se uporablja v PVD metodi.

Osnovni princip razpršilnega premaza: pod vakuumom argonskega (Ar) plina se bo argon sežgal. V tem času se bodo atomi argona (Ar) ionizirali v ione argona (Ar). Pod vplivom sile električnega polja bodo argoni ioni pospešili bombardiranje katodne tarče, izdelane iz materiala za galvaniziranje, ki se bo razpršila in odložila na površino obdelovanca. Vplivni ioni v razpršilnem premazu so običajno pridobljeni z žarjenim razelektritvijo v območju od l0-2 Pa ~ 10Pa. Torej, med letom do substrata, razpršeni delci težijo k trčenju s plinskimi molekulami v vakuumski komori, zaradi česar je naključna smer gibanja in odložen film enostaven.

Ion plating osnovno načelo: v vakuumskih pogojih, z uporabo neke vrste tehnologije ionizacijo plazme, tako da plating atom del ionizacije v ione, hkrati pa proizvajajo veliko visoko energetsko nevtralnih atomov, v plating obloge in negativno pristranskost. Na ta način se pod vplivom globoke negativne pristranosti na površino substrata odlagajo ioni, da se tvori tanek film.

Postopki procesa PVD tehnologije

1. Čiščenje obdelovancev: argon se uporablja za žarilno razelektritev, ko je priključena enosmerna moč in se argon bombardira z argonskimi ioni, kar bo na površino obdelovanca pršilo delce in umazanijo.
2. Plinifikacija prevleke: to pomeni, da po prekrivanju plasti izpareva.
3. Migracija ionizirajočih ionov: atomi, molekule ali ioni, ki jih dobavi vir uplinjanja, se po trku in visokonapetostnem električnem polju hitreje na obdelovanec pri visoki hitrosti;
4. Odlaganje atomov, molekul ali ionov na substrat: kadar količina ionov izhlapevanja na površini obdelovanca presega količino brizganih ionov, se postopoma kopiči, da se oblikuje plast prevleke, ki se čvrsto prilega površini obdelovanca. .
Po ionizaciji ionskih delcev ionizirajočega materiala ima material za izhlapevanje tri tisoč kinetične energije pet tisoč elektronskih voltov, artefaktov visoke hitrosti bombardiranja, ne le hitrost depozita, ki lahko prodre skozi površino in oblikuje globinski matrični difuzijski sloj. , globina vmesnika difuzije ionskih prevlek bi bila štiri do pet mikronov, kar pomeni, da je navadna difuzija v vakuumskem premazu globoka več desetkrat, celo stokrat in se je tako hitro držala.

Prednosti učinkovitosti izdelka

1. Tehnične značilnosti

(1) PVD folija se lahko neposredno prevleče iz nerjavečega jekla in trde zlitine. Za relativno mehke ulitke, kot so cinkove zlitine, baker in železo, je treba najprej opraviti kemično kromiranje, nato pa je primerno PVD prevleko. Vendar pa je PVD prevleka po nanosu z vodo enostavna za mehurjenje in stopnja napak je visoka.
(2) tipična temperatura obdelave prevleke PVD je od 250 ℃ do 450 ℃;
(3) vrsta in debelina premaza določajo čas postopka, splošni čas postopka je 3 ~ 6 ur;
(4) debelina sloja prevleke PVD, debelina mikrona, debelina tanjše, povprečje 0,3 μm ~ 5 mikronov, debelina sloja dekorativne prevleke je običajno 0,3 μm ~ 1 mu m, tako da lahko skoraj ne vpliva prvotna velikost obdelovanca dvigniti vse vrste fizikalnih lastnosti in kemičnih lastnosti na površini obdelovanca, in lahko vzdržuje velikost obdelovanca, ni treba ponovno po obdelavi;
(5) Tehnologija PVD ne le izboljša trdnost vezi med premaznim filmom in substratnim materialom, ampak tudi razvije komponente prevleke iz prve generacije TiN v TiC, TiCN, ZrN, CrN, MoS2, TiAlN, TiAlCN, kositer-aln, CNx , DLC in ta-c kompozitni premazi, ki tvorijo površinski učinek različnih barv.
( 6) barve filmske plasti so lahko izdelane iz temnega zlata, svetlo zlato, kava, bron, g ray, črna, sivo-črna, sedembarvna itd. parametre v postopku nanašanja premaza. Po premazu se lahko barvna vrednost izmeri z ustreznimi instrumenti, tako da se barva lahko kvantificira, da se ugotovi, ali barvna obloga ustreza zahtevam.

2. Tehnične prednosti

(1) učinkovitost adhezije prevleke je dobra
Pri navadnem vakuumskem premazu skoraj ni povezave med površino obdelovanca in prevleko, kot če bi bila popolnoma ločena. Ion plating, ion bombardiranje visoke hitrosti artefaktov, ki lahko prodrejo površino, ki tvorijo globoko v matriko difuzijski sloj, vmesnik difuzija globina ion plating bi štiri do pet mikronov, po ion plating vzorca za natezni preskus je pokazala, da vse \ t način lomljenja, prevleka z raztezkom kovinske plastike, brez lupljenja ali odlepljanja, vidno kako močna adhezija, membranski sloj je enak, gost.
(2) močna zmogljivost navijanja in prevleke
Med ionskim nanosom se delci uparjalnika gibljejo v smeri električnega polja v obliki nabitih ionov. Torej, kjerkoli obstaja električno polje, lahko dobimo dober premaz, ki je veliko boljši od običajnega vakuumskega premaza, ki ga lahko dobimo samo v neposredni smeri. Zato je ta metoda zelo primerna za notranje luknje, žlebove in ozke spoje prevlečenih delov. Druge metode je težko obložiti dele. Z navadnim vakuumskim premazom lahko samo prevlečemo neposredno površino, delce izhlapevanja, kot je plezalna lestev, lahko samo dvignemo po lestvi; In ionsko galvaniziranje je lahko enakomerno okoli zadnjega dela prevleke in notranja luknja, napolnjeni ioni so kot helikopter, lahko leti po predpisani poti na katerikoli kraj znotraj polmera njegove dejavnosti.

(2) dobra kakovost premaza
Premaz ionske obloge je kompakten, brez luknjice, mehurčkov in enakomerne debeline. Tudi robna površina in utor se lahko celo prevlečeta, ne tvorita kovinskega tumorja. Deli, kot so niti, se lahko prevlečejo, imajo visoko trdoto, visoko odpornost proti obrabi (nizek koeficient trenja), dobro odpornost proti koroziji in kemično stabilnost, daljša življenjska doba filma; Hkrati lahko film močno izboljša videz dekorativnih lastnosti obdelovanca.
(4) poenostavljen postopek čiščenja
Večina obstoječih premaznih postopkov zahteva strogo čiščenje obdelovanca vnaprej. Vendar pa ima proces ionske prevleke vlogo čiščenja ionskega bombardiranja in ta vloga se je nadaljevala skozi celoten postopek nanašanja. Odličen učinek čiščenja, lahko naredi premaz neposredno blizu podlage, učinkovito izboljša oprijem, poenostavi veliko čiščenja pred nanosom.

(5) širok spekter materialov za galvaniziranje
Ion plating je uporaba visoko energijskih ionov za bombardiranje površine obdelovanca, tako da veliko količino električne energije na površini obdelovanca v toplotno energijo, tako da spodbujajo difuzijo površinskega tkiva in kemične reakcije. Visoka temperatura ne vpliva na celoten obdelovanec, zlasti na center obdelovanca. Zato ima ta postopek nanašanja širok spekter uporabe in majhne omejitve. Na splošno se lahko nanesejo različne kovine, zlitine in nekateri sintetični materiali, izolacijski materiali, termosenzitivni materiali in materiali z visokim tališčem. Lahko se prevleči na kovinski del kovine nekovine ali kovine, prav tako se lahko prevleči na nekovino ali nekovino, lahko se tudi prevleče s plastiko, gumo, kremenom, keramiko in tako naprej.

Tržne možnosti in uporaba

Uporaba PVD tehnologije prevleke je v glavnem razdeljena v dve kategoriji: dekorativna prevleka in orodje.
1. Dekorativna prevleka
Namen dekorativne prevleke: predvsem za izboljšanje videza obdelovanca dekorativne zmogljivosti in barve, obenem pa je obdelovanec bolj odporno proti obrabi in podaljša njegovo življenjsko dobo; Ta vidik v glavnem velja za strojno stroko vsako področje, kot je strojna oprema za vrata in okna, ključavnice, strojna oprema za sanitarno opremo in tako dalje.

2.Tools plated
Orodje za namen: predvsem zaradi izboljšanja trdote površine in odpornosti proti obrabi obdelovanca, zmanjšanje trenja koeficient površine, izboljša življenjsko dobo obdelovanca; Ta vidik se večinoma uporablja v različnih rezalnih orodjih, orodjih za struženje (kot so stružna orodja, skobeljniki, rezkarji, vrtalniki itd.) In drugi izdelki.

IKS PVD, proizvodnja strojev za vakuumsko premazovanje iz Kitajske, kontaktirajte: iks.pvd@foxmail.com