Vakuum qoplamasi (PVD texnologiyasi)

Vakuum qoplamasi (PVD texnologiyasi)

1. Vakuumli qoplamali texnologiyani ishlab chiqish

Vakuumni qoplash texnologiyasi uzoq vaqtdan beri ishlamaydi. 1960-yillarda karbid kesuvchi asboblarga kvm (kimyoviy bug ') birikmasi texnologiyasi qo'llanildi. Texnologiyaning yuqori haroratda (jarayon harorati 1000 ° C dan yuqori) amalga oshirilishi kerak bo'lganligi sababli , qoplama turi yagona va katta cheklovlarga ega, shuning uchun u dastlab ommalashmagan. 1970-yillarning oxirlarida PVD (jismoniy bug'lanish) texnologiyasi paydo bo'ldi va PVD qoplama texnologiyasi 20-30 yil qisqa muddat ichida tez rivojlana boshladi. Buning sabablari quyidagilardan iborat:

(1) u vakuum bilan yopilgan kavitada membranani hosil qiladi va atrof-muhitni muhofaza qilishga yordam beruvchi atrof-muhitning ifloslanish muammosi deyarli yo'q;
(2) yorqin va hashamatli yuzaga ega bo'lishi mumkin. Rangli, ettita rangli, kumush, shaffof, oltin, qora va turli xil dekorativ ehtiyojlarga javob beradigan oltin va qora rangdagi ranglar mavjud;
(3) boshqa usullar bilan erishish qiyin bo'lgan yuqori qattiqlik va aşınma qarshiliklarga ega bo'lgan seramika qoplamalar va kompozit qoplamalar osongina olinishi mumkin. Qo'llanishga va qoliplarga qo'llanilganda xizmat muddati ikki barobarga oshirilishi mumkin va arzon narxlardagi va yuqori daromadga erishish mumkin.
(4) Bundan tashqari, PVD qoplama texnologiyasi past harorat va yuqori energiyaning ikki xususiyatiga ega va deyarli har qanday substratda kino hosil qilishi mumkin. Shuning uchun, PVD qoplama texnologiyasi juda keng dasturiy ta'minot va tez rivojlanishga ega bo'lishi ajablanarli emas.

Vakuumli qoplama texnologiyasi, PCVD (fizikokimyoviy bug'lar birikmasi), mt-cvd (o'rta haroratdagi kimyoviy bug'lar birikmasi) va boshqa yangi texnologiyalarning rivojlanishi bilan paydo bo'lgan. Har xil qoplama uskunalari va qoplama jarayonlari cheksiz tarzda paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda ikkita etuk PVD usuli mavjud: ko'p qavatli qoplamali va magnetronli porlash. Ko'p dvigatel qoplama uskunalari oddiy va oson ishlaydi. Ko'p dukkakli qoplamali qoplamaning zarari, agar qoplama qalinligi 0.3 sm ga etganda, tortish tezligi an'anaviy shahar quvvat manbai bilan past harorat qoplamasi sharoitida yansıtıcılığa yaqin va kino shakllanishi juda qiyin bo'ladi. Bundan tashqari, membrananing sirti jigar rangga aylanadi. Ko'p dvigatel qoplamalarining yana bir kamchiliklari metall eritilgandan keyin bug'lanadi, shuning uchun cho'kindi zarralari kattaroq, zichlik past bo'ladi va aşınma qarshiligi magnetronning porlashiga qaraganda yomonroqdir. Ko'p dvigatel qoplama va magnetronli chig'anoq qoplamasining mosligi va kamchiliklarga ega ekanligi ko'rinib turibdi. Ularning afzalliklariga to'liq o'ynash va bir-birlarini imkon qadar to'ldirish uchun, ko'p dvig texnologiyasini va magnetronli texnologiyani birlashtiruvchi qoplama mashinasi paydo bo'ldi. Bu jarayonda juda ko'p yassi qoplamali yangi usul taqdim etiladi va keyinchalik magnetronli pushti qoplama bilan qoplanadi, va nihoyat sirt qoplamining rangi ko'p yoyli qoplama bilan stabillashadi.

2. Texnik tamoyillar

PVD (jismoniy bug 'birikmasi) vakuum bug'lanishiga bo'linadi. Chiqarish, vakuum shitirlashi. Cho'kindi va vakuum ionlari. Odatda PVD qoplamasi vakuumli ionli qoplama va vakuum pufaklanishiga ishora qiladi; Odatda NCVM qoplama vakuumli bug'lanish qoplamasini bildiradi.

Vakuum bug'lanishining asosiy printsiplari: vakuum sharoitida metall va metall qotishmalar bug'lanadi va keyin substrat yuzasiga biriktiriladi. Bug'lanish usuli tez-tez qarshilik isitgich uchun ishlatiladi va elektron nurlari gazsimon fazaga bug 'berish uchun qoplama materialini bombardimon qiladi va keyinchalik substrat yuzasiga biriktiriladi. Tarixiy jihatdan, vakuum bug'lanishi PVD usulida qo'llanilgan eng qadimgi texnologiyalardir.

Aralashtiruvchi qoplamaning asosiy printsipi: argon (Ar) gazining vakuum sharoitida argon tushadi. Argo (Ar) atomlari Argo ionlariga (Ar) ionlashadi. Elektr maydon kuchlari ta'siri ostida argon ionlari qoplama materialidan tayyorlangan katotning maqsadini bombardimon qilishni tezlashtiradi va ular ishlov beriladigan qismning sirtigacha cho'kib tashlanadi. Po'choqli qoplamadagi voqea ionlari odatda l0-2 Pa ~ 10Pa oralig'idagi yorug'likdan chiqish yo'li bilan olinadi. Shuning uchun, substratga uchish vaqtida, tarqalgan zarrachalar vakuum kamerasidagi gaz molekulalari bilan to'qnashuvga moyil bo'ladi, bu esa harakat yo'nalishini tasodifiy va qatlamli filmning bir xil bo'lishiga imkon beradi.

Ion asosli printsipi: vakuum sharoitida, plazma ionlash texnologiyasidan foydalangan holda, ionlashning atom qismini ionlarga aylantiradi, shu bilan birga plastinka substratida va ortiqcha salbiy tomonda juda ko'p yuqori energiya neytral atomlarni hosil qiladi. Shu tarzda, chuqur salbiy tanqislik ta'siri ostida, ionlar substrat yuzasiga ingichka kino hosil qilish uchun biriktiriladi.

PVD texnologiyasini ishlab chiqish bosqichlari

1. Asbobni tozalash: Argo elektr quvvatiga ulanganida yorug'lik tushishi uchun ishlatiladi va Argo argon ionlari bilan bombardimon qilinadi, bu zarralar va ishlov beriladigan qismning sirtiga kiradi.
2. Plastmassani gazlashtirish: ya'ni, qoplamadan keyin bug'lanadi.
3. Qaplama ionlarining ko'chishi: gazlash manbasi bilan ta'minlangan atomlar, molekulalar yoki ionlar to'qnashuvdan va yuqori voltli elektr maydonidan yuqori tezlikda ishlov beriladigan qismga shoshiladilar;
4. Substratdagi qoplama atomlari, molekulalari yoki ionlarining biriktirilishi: ishlov berish yuzasidagi bug'lanish ionlarining miqdori suyuq ionlar miqdoridan oshib ketganda, u asta-sekin yig'ilib, ishchi qismining yuzasiga mahkam yopishtirilgan qatlam hosil qilish uchun yig'iladi .
Ion qoplamining zarracha ionlashidan so'ng, bug'lanish materiallari uch mingdan besh ming elektron voltli kinetik energiyaga, yuqori tezlikda bombardimon artefaktlarga ega, faqatgina kontur tezligi tez emas va matritsa difüzyon qatlamiga chuqur hosil qiluvchi , ion qoplamasi interfeysining difüzyon chuqurligi to'rt-besh mikron, ya'ni oddiy vakuumli qoplamali diffuziya chuqurligi chuqur o'nlab marta, hatto yuz marta, bir-biriga juda tez yopishganidan ko'ra bo'ladi.

Mahsulotning ishlash afzalliklari

1. Texnik xususiyatlari

(1) PVD filmi zanglamaydigan po'latdan va qattiq qotishmadan to'g'ridan-to'g'ri qoplangan bo'lishi mumkin. Sink qotishma, mis va temir kabi yumshoq yumshoq to'qimalar uchun kimyoviy krom qoplama birinchi bo'lib amalga oshiriladi, keyin PVD qoplamasi mos keladi. Biroq, PVD qoplamasi suvni qoplashdan keyin osonlikcha ko'piklanadi va defekt darajasi yuqori bo'ladi.
(2) odatda PVD qoplama ishlov berish harorati 250 ℃ dan 450 ℃gacha;
(3) qoplama turi va qalinligi jarayonning vaqtini aniqlaydi, umumiy jarayon vaqti 3 ~ 6 soat;
(4) PVD qoplamali qatlam qalinligi mikronning darajasi, ingichka qalinligi, o'rtacha 0,3 mo'mlik 5 mikron, dekorativ qoplamali membrana qatlamlari qalinligi odatda 0,3 mkm / m, shuning uchun u deyarli ta'sir qilmaydi ishlov beriladigan qismning asl hajmi buyumning yuzasida har qanday fizik xususiyat va kimyoviy xususiyatni ko'taradi va ishlov berish hajmini saqlab turadi, qayta ishlov berilgandan keyin qayta ishlamasligi kerak;
(5) PVD texnologiyasi nafaqat qoplama plyonkasi va substrat materiallari orasidagi bog'lash kuchini oshiribgina qolmay, TiK ning TiC, TiCN, ZrN, CrN, MoS2, TiAlN, TiAlCN, kalay-aln, CNx , DLC va ta-c kompozit qoplamalari, turli xil ranglarning sirt effekti hosil qiladi.
( 6) hozirgi vaqtda kino qatlamining ranglarini quyuq oltin, engil oltin, qahva, bronza, g- nur, qora, kulrang-qora, yetti rangli va boshqalar tashkil qilish mumkin. Qoplamaning rangini boshqarish qoplama jarayonidagi parametrlar. Kaplandıktan so'ng, rang qiymati tegishli asboblar bilan o'lchanadi, shunday qilib rang qoplangan rangning talablarga javob beradiganligini aniqlash uchun miqdorini aniqlash mumkin.

Texnik afzalliklar

(1) qoplama yopishqoqligi yaxshi
Odatdagidek vakuumli qoplamada, ishning qismi va qoplamasi o'rtasida mutlaqo bo'linmaganday, deyarli hech qanday bog'liqlik yo'q. Ion qoplamasi, ion bombardimonli yuqori tezkor artefaktlar, materiya difüzyon qatlamiga chuqurlik hosil qilish, ion qoplamasining difüzyon chuqurligi 4-5 mikronni tashkil etishi, namunani ko'rib chiqish uchun sinovdan o'tkazilgandan so'ng, matritsali metall plastmassiy bo'shliq bilan yopishtirish, parchalanishsiz yoki cho'kmasdan yopishtirish yo'lini ochish, qanday qilib kuchli yopishqoqlik, membrana qatlamining bir xilligi, zichligi.
(2) kuchli o'rash va qoplama hajmi
Ion qoplamasi paytida bug'lantiruvchi zarrachalar elektr maydonining yo'nalishi bo'yicha zaryadli ionlar shaklida harakatlanadi. Shuning uchun, elektr maydon mavjud bo'lganda, yaxshi qoplamani olish mumkin, bu oddiy vakuumli qoplamadan yaxshiroqdir, bu faqat to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishda olinishi mumkin. Shuning uchun ushbu usul ichki qoplamalar, oluklar va qoplamali qismlarning tor bo'g'imlari uchun juda mos keladi. Tomlarni yopishning boshqa usullari qiyin. Oddiy vakuumli qoplama bilan to'g'ridan-to'g'ri sirtni qoplash mumkin, zinapoyaga o'xshash bug'lanish zarralari faqat narvon yuqoriga ko'tarilishi mumkin; Va ion qoplamasi qoplama qismlari va ichki tuynuklarning orqa qismida bir xil bo'lishi mumkin, zaryadli ionlar vertolyotga o'xshaydi, belgilangan yo'nalish bo'ylab harakatlanish radiusining har qanday joyiga uchib ketishi mumkin.

(2) yaxshi qoplama sifati
Ion qoplamalarining qoplamasi ixchamtir, pinholsiz, qabariqsiz va hatto kalinlikta. Hatta chekka yuzasi va truba ham qoplangan bo'lishi mumkin, metall shish hosil qilmang. Yuqori qatlamlik, yuqori aşınma qarshilik (past ishqalanish koeffisiyenti), yaxshi korroziyaga chidamliligi va kimyoviy qat'iylik bilan kino uzunligi kabi iplar kabi iplar ham qoplanishi mumkin; Shu bilan birga, kino dekorativ materiallarning ko'rinishini sezilarli darajada yaxshilaydi.
(4) soddalashtirilgan tozalash jarayoni
Ko'pgina mavjud qoplama jarayonlari ishlov berish qismini oldindan tozalashni talab qiladi. Biroq, ion qoplama jarayonining o'zi ion bombardimonli tozalash roliga ega va bu rol qoplama jarayonida davom ettirildi. Zo'r tozalash ta'siri, qoplamani substratga bevosita yaqinlashtirishi, yopishqoqlikni oshirishi, oldindan qoplamali tozalash ishlarini soddalashtirishi mumkin.

(5) keng qoplamali materiallar
Ion qoplamasi ish qismining sirtini bombardimon qilish uchun yuqori energiyali ionlardan foydalaniladi, shuning uchun ishchi qismidagi issiqlik energiyasiga katta miqdordagi elektr energiyasi, sirt to'qimalari va kimyoviy reaktsiyalarning tarqalishiga yordam beradi. Biroq, barcha ishlov berish, ayniqsa ishlov berish markazi, yuqori harorat ta'sir qilmaydi. Shuning uchun, bu qoplama jarayoni keng doiradagi dasturlar va kichik cheklovlarga ega. Odatda turli metallar, qotishmalar va ba'zi sintetik materiallar, izolyatsiya materiallari, termosensitiv materiallar va yuqori erish nuqtasi materiallari qoplanishi mumkin. Metalga ishlov berilmagan metall yoki metallga ishlov beradigan, shuningdek metall bo'lmagan yoki nonmetal qoplamali plastmassa, plastmassa, kauchuk, kvarts, keramika va hk.

Bozor istiqbollari va ilovalari

PVD qoplama texnologiyasini qo'llash asosan dekorativ qoplamali va asbob qoplamali ikkita toifaga bo'linadi.
1. Yillik qoplama
Dekorativ qoplamaning maqsadi: asosan, ishlov beriladigan dekorativ ishlash va rangning tashqi ko'rinishini yaxshilash, shuningdek ishlov berish qismini aşınmaya bardoshli korozyon qilish va uning xizmat muddatini uzaytirish; Bu yo'nalish, asosan, eshik va deraza uskunalari, qulflar, sanitariya apparatlari va shunga o'xshash narsalar kabi har bir domenni apparatshunoslik sohasiga tegishlidir.

2.Tools qoplangan
Asbobni qoplash maqsadi: asosan sirt qatlami va ish qismini aşınma direncini yaxshilash, sirt ishqalanish koeffisiyenti kamaytirish, ishlov berishning xizmat muddatini yaxshilash; Bu yo'nalish asosan turli xil kesish asboblarida, tirnoq asboblarida (torna vositalari, plasher, frezalashtiruvchi, matkap va boshqalar) va boshqa mahsulotlarda qo'llaniladi.

IKS PVD, Xitoydan vakuumli qoplama mashinasi ishlab chiqarish, iks.pvd@foxmail.com bilan bog'laning