چقدر می دانید درباره فرآیند PVD؟

شما چقدر درباره پروسه PVD می دانید؟

توسعه تکنولوژی خلاء خلاء

I. تکنولوژی پوشش خلاء برای مدت زمان طولانی ساخته نشده است. تکنولوژی CVD (پوسته بخار شیمیایی) برای ابزارهای برش کاربید در سالهای 1960 استفاده شده است. همانطور که این تکنولوژی نیاز به انجام در دمای بالا دارد (دمای فرایند بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد)، نوع پوشش یکنواخت است و محدودیت ها بزرگ هستند، بنابراین توسعه اولیه آن رضایت بخش نیست.

دوم تا اواخر دهه 1970، تکنولوژی PVD (رسوب بخار فیزیکی) ظهور پیدا کرد. پس از آن، تکنولوژی پوشش PVD به سرعت در مدت کوتاهی از 20 یا 30 سال به سرعت پیشرفت کرد. دلیل این امر این است که پوشش پوشش PVD در حفره بسته بندی شده خلاء تشکیل شده است که تقریبا هیچ مشکل آلودگی محیطی ندارد و به حفاظت از محیط زیست منجر می شود. از آنجایی که می تواند سطح روشن و درخشان را در بر داشته باشد، رنگ 7 ساله، رنگ ارغوانی، رنگ شفاف، زرد طلایی، سیاه و سفید و زرد طلایی رنگ هر رنگی بین سیاه و سفید رنگ می شود، ممکن است گفته شود رنگ های متنوع است، همه نوع نیاز؛ و به علت فن آوری PVD، به راحتی می توانید روش های دیگر را برای به دست آوردن سختی بالا، مقاومت در برابر سایش پوشش سرامیکی، پوشش کامپوزیتی، اعمال شده در ابزار و قالب، به راحتی می توانید روش های دیگر را دشوار بدست آورید، زندگی دو برابر می شود، بهتر است برای رسیدن به اثر کم هزینه، عملکرد بالا؛ علاوه بر این، تکنولوژی پوشش PVD دارای ویژگی های دمای پایین و انرژی بالا می باشد و می توان آن را برای تشکیل یک فیلم بر روی تقریبا هر بستر مورد استفاده قرار داد. بنابراین، جای تعجب نیست که تکنولوژی پوشش PVD به سرعت به علت طیف وسیعی از کاربردهای آن توسعه یافته است. با توسعه تکنولوژی پوشش خلاء، امروزه PCVD (رسوب بخار شیمیایی فیزیکی)، mt-cvd (تخمیر بخار شیمیایی در دمای متوسط) و دیگر فناوری های جدید نیز ظاهر شده است. تجهیزات پوششی مختلف و فرایندهای مختلف پوشش در حال ظهور در یک جریان بی پایان است.

III در عین حال، باید بدانیم که توسعه تکنولوژی پوشش خلاء به طور جدی ناسازگار است. با توجه به محیط کاری بسیار دشوار ابزار و قالب، الزامات چسبندگی فیلم ها بسیار بیشتر از پوشش تزئینی است. بنابراین، اگر چه تولید کنندگان پوشش های تزئینی در اطراف بوده اند اما تولید تولید کنندگان پوشش های قالب بسیار زیاد نیست. به علاوه ابزار، قالب پوشش کمبود خدمات پس از فروش، تا کنون، بسیاری از تولید کنندگان تجهیزات پوشش داخلی می تواند تکنولوژی پوشش برش ابزار کامل (از جمله روند پیش پردازش، فرآیند پوشش، پوشش پس از پردازش فن آوری، فن آوری تشخیص، استفاده از ابزار پوشش و تکنولوژی قالب، و غیره)، علاوه بر این نیز نیاز به پرسنل فن آوری، علاوه بر استاد حرفه ای از پوشش، همچنین باید دانش جامد از مواد فلزی و درمان گرما، قبل از انتخاب سطح پوشش پوشش قالب پیش از انتخاب دانش مناسب، ابزار برش، پوشش قالب و همچنین شرایط فنی برای استفاده از کامپیوتر، اگر هر گونه لینک به نظر می رسد مشکل، به کاربران می دهد نتیجه گیری که اثر استفاده ایده آل نیست. همه اینها به طور جدی کاربرد این تکنولوژی را در برش ابزار و قالب محدود می کند.

IV از سوی دیگر، به دلیل اینکه تکنولوژی بین علم مواد، فیزیک، الکترونیک، شیمی و سایر رشته های رشته ی لبه در حال ظهور است و به ابزار برش اعمال می شود، تولید داخلی در زمینه یکی از معدود تولید کنندگان برجسته، عمدتا راه می رود معرفی تجهیزات پیشرفته و فن آوری از خارج از کشور است، هنوز هم به عنوان یک فرآیند هضم، جذب، در حال حاضر در زمینه نیروی فنی داخلی است متناسب با توسعه آن، فورا نیاز به عقب نشینی.

V. PVD (رسوب بخار فیزیکی) از تبخیر خلاء رسوب، رسوب خلاء اسپری و رسوب یون خلاء تشکیل شده است. ما معمولا می گویند PVD پوشش، اشاره به پوشش یون های خلاء؛ پوشش NCVM معمولا به عنوان پوشش تبخیری خلاء و پوشش پاشش خلاء نامیده می شود.

VI اصل اساسی تبخیر خلاء: در شرایط خلاء، فلزات، آلیاژهای فلزی و غیره تبخیر می شوند و سپس روی سطح بستر قرار می گیرند. روش تبخیر معمولا برای گرم کردن مقاومت استفاده می شود و ماده غرق را با پرتو الکترون به تبخیر در فاز گاز بمباران می کند و سپس روی سطح سوبسترا قرار می گیرد. در تاریخ، تبخیر خلاء اولین تکنولوژی است که در روش PVD استفاده می شود.

VII اصل اصلی پوشش لکه: تحت شرایط خلاء پر از گاز آرگون (Ar)، آرگون تخلیه درخشش است. در این زمان، اتم های آرگون (Ar) به یون آرگون (Ar) یونیزه می شوند. تحت اثر نیروی میدان الکتریکی، یون آرگون، بمباران مواد هدف کاتد ساخته شده از مواد پوشش دهنده را تسریع می بخشد، و مواد هدف، به وسیله اسپری، روی سطح قطعه کار قرار می گیرند. یون های حادثه ای در فیلم اسپری به طور کلی توسط تخلیه درخشندگی در محدوده 10 ~ 10 ~ 10Pa به دست می آیند. بنابراين هنگامي كه ذرات آبشستگي به سوبسترا پرواز مي كنند، مي توانند با مولكول هاي گازي در محفظه خلاء برخورد كنند، به اين ترتيب جهت حركت را تصادف كرده و فيلم رسوبي يكنواخت مي شود.

هشتم اصل پایه یون سازی: در شرایط خلاء، بعضی از تکنولوژی یونیزاسیون پلاسما به اتم های ماده غلیظی به یون ها یونیزه می شود. در عین حال، بسیاری از اتم های خنثی با انرژی بالا تولید می شوند و منفی منفی روی سوبسترا اضافه می شود. به این ترتیب، تحت اثر منفی عمیق منفی، یون ها روی سطح ماتریس رسوب می شوند تا یک فیلم نازک ایجاد کنند.

IX فرایند یون سازی: ذرات اواپراتور، به عنوان یون های با انرژی بالا با بار مثبت، توسط کاتد فشار بالا (یعنی قطعه کار) جذب می شوند و به سرعت با سرعت بالا تزریق می شوند.

X. فرایند یون سازی به شرح زیر است:

منبع تبخیر به آند متصل شده و قطعه کار به کاتد وصل شده است. پس از یک جریان مستقیم ولتاژ بالا از سه تا پنج هزار ولت بین منبع منبع تبخیر و قطعه کار تولید می شود. به عنوان گاز بی هوازی آرگون در پوشش خلاء پر می شود، بخشی از گاز آرگون تحت عمل میدان الکتریکی تخلیه یونیزه می شود، بنابراین یک ناحیه تاریک در اطراف قطعه کاتد تولید می شود. یونهای آرگون با بار مثبت، جذب شده توسط فشار منفی کاتد، به شدت بمباران سطح قطعه کار شده و موجب ریختن ذرات سطحی و خاک کار قطعه می شود، به طوری که سطح قطعه قطعه ای که باید پوشیده شود کاملا توسط بمباران یونی تمیز می شود. سپس، اواپراتور به منبع تغذیه AC متصل می شود و ذرات تبخیر کننده ذوب و تبخیر می شوند، وارد منطقه تخلیه درخشندگی و یونیزه شدن می شوند. یون های تبخیر کننده ی مثبت که توسط کاتد جذب می شوند، به قطعات یون همراه با یون های آرگون می آیند. هنگامی که تعداد یون های اواپراتور بر روی سطح یخچال بیش از تعداد یون های پراکنده بود، آنها به تدریج جمع شدند تا یک پوشش را تشکیل دهند که به طور محکم به سطح یخ زدگی پیوسته بود. این فرایند ساده یون سازی است.

مقایسه سه روش پوشش:

فن آوری PVD چهار مرحله فنی دارد

(1) تمیز کردن قطعه کار: تغذیه منبع تغذیه را روشن کنید، آرگون باعث تخلیه درخشندگی به عنوان یون آرگون، آرگون یون بمباران سطح قطعه کار و ذرات سطحی و خاک کار قطعه؛
(2) گازسیون مواد پوشش: پس از اتصال متناوب، مواد پوشش داده شده تبخیر شده و گازسیون شده است.
(3) مهاجرت یون های پرتاب: اتم ها، مولکول ها یا یون های تامین شده توسط منبع گازسیون به قطعه کار با سرعت بالا پس از برخورد و میدان الکتریکی ولتاژ بالا پر می شود.
(4) رسوبات اتم ها، مولکول ها یا یون های مواد پوشش در بستر: زمانی که مقدار یون های ماده تبخیر شده روی سطح قطعه کار بیش از مقدار یون های اسپری است، به تدریج تجمع می یابد تا یک پوشش کاملا محکم به سطح اضافه شود از قطعه کار

پس از یونیزاسیون ذرات یون سازی، مواد تبخیر دارای سه هزار تن به انرژی جنبشی پنج هزار ولت و مصنوعات بمباران با سرعت بالا است، نه تنها سرعت سپرده سریع است و قادر به نفوذ به سطح، تشکیل عمقی به لایه انتشار ماتریکس عمق نفوذ پخش یون از 4 تا 5 میکرون، به عبارت دیگر، از عمق نفوذ پوشش جامد خلاء عمیق ده ها بار، حتی صد بار، و به سرعت به هم متصل می شود.

XI مفهوم اساسی و خصوصیات پوشش PVD

PVD مخفف "رسوب فیزیکی بخار" است. در حال حاضر به طور کلی، تبخیر خلاء، پوشش لکه ای، انجماد یون و غیره، رسوب بخار فیزیکی نامیده می شود.

روشهای پرمصرف PVD عمدتا شامل چند قوس الکتریکی و مگنترون اسپری شدن میباشند. تجهیزات گرمایش چند قوس ساده در ساختار و آسان به کار است. یون آن منبع تغذیه را با منبع الکتریکی تبخیر می کند و فرایند قوس شروع آن نیز مشابه جوشکاری الکتریکی است، به ویژه تحت فشار خاصی از قبیل سوزن قوس و تبخیر منبع کوتاه یون منبع ، قطع می کند، باعث تخلیه گاز می شود. با توجه به علت پوشش قوسی عمدتا به وسیله حرکت نقطه قوس، منبع تبخیر برای تشکیل استوانه مذاب بر روی سطح، ایجاد فلزات تبخیر شده است، لایه فیلم بر روی بستر پوشیده شده است، در مقایسه با اسپکترومغناطیسی مگنترون، آن را تنها میزان استفاده از مواد هدف بالا است، نرخ یونیزاسیون بالا، یون های فلزی بیشتر فیلم مزایای چسبندگی قوی است. علاوه بر این، رنگ پوشش چند قوسی نسبتا پایدار است، به ویژه هنگامی که پوشش TiN ساخته شده است، همان رنگ طلایی پایدار را می توان به راحتی در هر دسته بدست آورد، بدین ترتیب روش اسپکترومغناطیسی مغناطیسی بی نظیر است. ناکارآمدی چند قوس الکتریکی این است که هنگامی که ضخامت پوشش به 0.3 متر رسانده می شود، میزان رسوب و بازتابی در شرایط پوشش کم دمای با منبع تغذیه سنتی DC نزدیک است و فیلم سازی بسیار دشوار می شود. علاوه بر این، سطح فیلم شروع به تمیز کردن می کند. یکی دیگر از ناکارآمدیهای چندگانه، این است که وقتی فلز بعد از ذوب تبخیر می شود، ذرات رسوب شده بزرگتر می شوند و در نتیجه تراکم پایین تر می شود و مقاومت به سایش بدتر از شکل گیری پلیمری مگنترون است.

دیده می شود که هر دو پوشش چند لایه و پوشش اسپری مگنترون دارای مزایا و معایب است. به منظور ارائه بازی کامل به مزایای مربوط به آن و به دست آوردن مکمل، یک دستگاه پوشش یکپارچه فن آوری چندگانه و تکنولوژی مگنترون ساخته شده است. در این فرآیند، یک روش جدید چندگوشکاری ارائه شده است که استفاده از مگنترون USES برای تسریع پوشش، و در نهایت USES چند عایقکاری برای رسیدن به رنگ پایدار پوشش پایدار است.

در مورد اواخر دهه 1980، ظهور یونهای تبخیری الکترونی کاتدی داغ، کاتیون گرم کاتد مغناطیسی کربن پلاسما، اثر کاربرد بسیار خوب است، به طوری که ابزار پوشش TiN به سرعت کاربرد جهانی را دریافت می کند. در میان آنها، جوشاندن یون تبخیری الکترونی کاتدی با استفاده از ذوب گرمایش مایع، از مواد طلاکاری شده با استفاده از رشته های تانتال برای گرم کردن قطعه کار، انجماد، استفاده از تفنگ الکترون برای افزایش نرخ یونیزاسیون، نه تنها می تواند ضخامت 3 ~ پوشش 5 متری TiN، بلکه چسبندگی آن، مقاومت در برابر سایش عملکرد خوبی است، حتی با روش سنگ زنی برای حذف سخت است. اما این دستگاه ها فقط برای پوشش TiN یا فیلم فلزی خالص مناسب هستند. برای پوشش چند لایه و یا پوشش کامپوزیت، سختی در تطابق با نیازهای متنوع سخت افزاری برش و نرم افزار قالب مناسب است.

CemeCon در حال حاضر، برخی از کشورهای توسعه یافته (مانند آلمان، انگلستان ART - TEER، Swiss Platit) بر اساس اصل سنتی مگنترون sputtering، میدان مغناطیسی نامتعادل به جای تعادل اصلی میدان مغناطیسی، منبع تغذیه فرکانس 50 KHZ برای جایگزینی منبع تغذیه اصلی اصلی، منبع تغذیه پالس به جای تعصب دی سی، تکنولوژی آنود کمکی، و غیره، تکنولوژی اسپکترومغناطیس مگنترون را به تدریج بالغ می کند، مقدار زیادی از آن در پوشش قالب استفاده می شود، در حال حاضر تولید پایدار عمدتا شامل TiAlN، AlTiN پوشش ، TiB2، DLC، CrN، چين، گوانگدونگ، جيانگسو، گينشو، ژوژو و ساير مکان ها نيز اين نوع تجهيزات را معرفي کرده اند و توانايی آتش گرفتن دارند.

XII نمودار جریان PVD

PVD ویژگی های ماشینکاری

1) PVD فیلم را می توان به طور مستقیم بر روی فولاد ضد زنگ و آلیاژ سخت پوشیده شده است. آلیاژ نسبتا نرم روی، مس، آهن و دیگر ریخته گری های ریخته گری باید ابتدا با کروم آبکاری شوند و سپس برای پوشش PVD مناسب باشند.
2) دمای نمونه کارکرد پوشش PVD بین 250 ℃ - 450 ℃؛
3) نوع پوشش و ضخامت تعیین زمان پردازش، زمان پردازش عمومی 3 ~ 6 ساعت است.
4) ضخامت لایه پوشش PVD از سطح میکرون، با ضخامت نازک، به طور متوسط 0.3 mM ~ 5 میکرون، ضخامت لایه غشای پوشش تزئینی معمولا 0.3 mU ~ 1 m، به طوری که می توان آن را تقریبا بر اندازه اصلی تاثیر نمی گذارد از قطعه کار هر نوع خواص فیزیکی و خواص شیمیایی را بر روی سطح قطعه تولید می کند و می تواند اندازه قطعه کار را حفظ کند، نیازی به پردازش بعدی نباشد؛

5). تکنولوژی PvD نه تنها باعث افزایش قدرت پیوند بین پوشش پلیمری و ماده بستر می شود بلکه ترکیب پوشش را از نسل اول TiN به پوشش کامپوزیت TiC، TiCN، ZrN، CrN، MoS2، TiAlN، TiAlCN ، تین آلن، CNx، DLC و ta-c، تشکیل اثر سطحی رنگ های مختلف.
6) رنگ های موجود در حال حاضر طلای تیره، طلای نازک، قهوه ای، برنز، خاکستری، سیاه و سفید، خاکستری سیاه، هفت رنگ و غیره است. رنگ را می توان با کنترل پارامترهای فرایند آبکاری کنترل کرد. در انتهای پوشش می توان برای اندازه گیری مقدار رنگ ابزار مورد استفاده، به طوری که رنگ را می توان مقدار تعیین شده، برای تعیین اینکه آیا رنگ پوشش مطابق با الزامات.

استفاده از تکنولوژی پوشش PVD به طور عمده به دو دسته تقسیم می شود: تزئینی و پوشش دادن ابزار:

هدف از تزئینی پوشش: عمدتا به منظور بهبود ظاهر از خواص تزئینی و رنگ رنگ قطعات، در عین حال باعث می شود قطعه کار بیشتر سایش و مقاومت در برابر خوردگی برای گسترش عمر مفید آن؛ این جنبه عمدتا حرفه سخت افزار هر دامنه، اگر سخت افزار پنجره درب، قفل، سخت افزار حمام و غیره در صنعت است.

هدف از ابزار پوشیدن: عمدتا به منظور بهبود سختی سطح و مقاومت در برابر سایش قطعه کار، کاهش ضریب اصطکاک سطح، بهبود عمر کار قطعه کار؛ این جنبه عمدتا در ابزارهای مختلف برش، ابزارهای تراشکاری (مانند ابزارهای تراشکاری، چاقو برش، میلز، بیت مته و غیره) و دیگر محصولات استفاده می شود.

اگر چه استفاده از فن آوری پوشش PVD می تواند از فیلم با کیفیت بالا پوشیده شود، اما هزینه فرایند پوشش PVD در واقع بالا نیست، این یک درمان سطح بسیار مقرون به صرفه است، بنابراین در سال های اخیر فن آوری پوشش PVD در حال توسعه بسیار سریع . پوشش PVD تبدیل به جهت توسعه سطح کار در صنعت سخت افزار شده است.

XIII. PVD مزیت

1. چسبندگی خوب پوشش

پوشش خلاء معمول، سطح قطعه کار و پوشش تقریبا هیچ ارتباطی بین لایه انتقال، به عنوان مجزا. غلظت یون ها، مصنوعات با سرعت بالا بمباران یون، قادر به نفوذ به سطح، تشکیل عمقی به لایه انتشار ماتریکس، عمق نفوذ پخش یون چهار تا پنج میکرون است، پس از آن که یون سازی نمونه برای آزمون کششی نشان داد که تمام راه رفتن به شکستگی، پوشش با ماتریس کشش پلاستیک فلزی، بدون لایه برداری و یا پوسته پوسته شدن، قابل مشاهده چقدر چسبندگی قوی، پوشش یکنواخت غشاء، متراکم است.

2. توانایی بسته بندی و آبکاری خوب

در مورد جوش یون، ذرات تبخیر کننده در امتداد جهت خط قدرت در میدان الکتریکی به شکل یون های شار حرارتی حرکت می کنند. بنابراین، در هر جایی که میدان الکتریکی وجود دارد، یک پوشش خوب می تواند بدست آید، که بسیار بهتر از پوشش خلاء معمولی است که تنها می تواند در جهت مستقیم به دست آید. بنابراین، این روش بسیار مناسب برای پوشاندن قطعات بر روی سوراخ داخلی، شیار و شکاف باریک است. روشهای دیگر برای پوشاندن قطعات سخت است. با پوشش جامد معمولی فقط می تواند به طور مستقیم بر روی سطح قرار داده شود، ذرات تبخیری مانند نردبان صعود، تنها می تواند نردبان را دنبال کند؛ از سوی دیگر، یون پوشش می تواند به طور مساوی در اطراف پشت قسمت و در داخل سوراخ داخلی قرار گیرد. از سوی دیگر، یون های شارژ می توانند به هر نقطه ای در شعاع مسیر پرواز مشخص شده، مانند یک هلیکوپتر حمل شوند.

3. پوشش با کیفیت خوب است

پوشش دارای ساختار جمع و جور، بدون پین هول، بدون حباب و ضخامت یکنواخت است. حتی لبه ها و شیارها را می توان بدون ایجاد گره های فلزی به طور مساوی پوشیده کرد. قطعات مانند موضوع نیز می تواند با سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا (ضریب اصطکاک کم)، مقاومت در برابر خوردگی خوب و ثبات شیمیایی، طول عمر فیلم بیشتر شود. در همان زمان فیلم می تواند به شدت بهبود ظاهر عملکرد تزئینی قطعه کار

4. تمیز کردن روند ساده سازی

فرآیند پوشش موجود، اکثر الزامات قبل از قطعه کار برای تمیز کردن سخت، هر دو پیچیده و مشکل است. با این حال، فرایند یون سازی به خودی خود اثر تمیز کردن بمباران یونی دارد و این اثر در طول فرایند پوشش ادامه یافته است. اثر تمیز عالی، می تواند پوشش را به طور مستقیم به بستر ایجاد، به طور موثر چسبندگی را افزایش می دهد، قبل از پوشش دادن، تمیز کردن بسیاری از تمیز کردن.

5. طیف گسترده ای از مواد پوشش

یون سازی با استفاده از یون های با انرژی بالا بمباران سطح کار قطعه، به طوری که مقدار زیادی از انرژی الکتریکی بر روی سطح قطعه کار به انرژی گرمایی، به طوری که ترویج انتشار بافت سطح و واکنش شیمیایی. با این حال، تمام قطعه کار، به ویژه هسته قطعه کار، با درجه حرارت بالا تحت تاثیر قرار نمی شد. بنابراین، این نوع فرآیند پوشش طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی، و محدودیت های کوچک است. به طور کلی، انواع فلزات، آلیاژها و برخی از مواد مصنوعی، مواد عایق، مواد حرارتی و مواد نقطه ذوب بالا می توانند پوشیده شوند. می توان بر روی فلز یا غیر فلزی یا فلز فلز، همچنین می تواند در nonmetal یا nonmetal پوشیده شده و حتی می تواند بر روی پلاستیک، لاستیک، کوارتز، سرامیک و غیره پوشیده شده است.

دامنه کاربرد، مزایا و معایب تکنولوژی PVD دو رنگ .

دامنه کاربرد آن:
1) فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ، آلیاژ تیتانیوم و دیگر مواد فلزی؛
2) سختی سطح مواد فلزی باید حداقل HV170 باشد.

مزایای آن عبارتند از:

در مقایسه با فن آوری PVD مونوچهره مگنترون سنتی مگنترون، تکنولوژی PVD دو رنگ پیچیده تر، پیچیده تر و دشوارتر تولید می شود اما اثر ظاهری عالی دارد. سختی سطح هر دو رنگ بالاتر از HV600 است.

تکنولوژی PVD monochrome sputtering سنتی مگنترون برای رسیدن به اثر دو رنگ است. اقدامات تکنولوژیکی انجام شده برای برش دادن یا خرد کردن لیزر در منطقه است که نیاز به رسیدن به یک رنگ دیگر بر اساس تمام رنگ تک رنگ PVD دارد. منطقه ای که درمان جدید می آید می تواند کیفیت غریزی فلز را نشان دهد، سختی سطح یعنی سختی سطح فلز خود را نشان می دهد -

سختی سطح پس از PVD بالاتر از HV600 است).

معایب آن عبارتند از:

1) فرایند پیچیده تر از PVD سنتی تک رنگ است و فرآیند پیچیده تر و دشوار است؛
2) تولید محصول کم است، حدود 65 ~ 70٪ (عملکرد PVD سنتی تک رنگ به طور کلی 85 ~ 90٪؛
3) قیمت 50 تا 60 درصد بالاتر از PVD سنتی تک رنگ است؛
4) با توجه به تأثیر تکنولوژی و فرآیند، تولید PVD دو رنگ محدودیت بیشتری دارد و به شدت تحت تاثیر ساختار محصول قرار دارد، در حالی که PVD سنتی تک رنگ تنها تقریبا نامحدود است

تجهیزات پوشش مدرن (تکنولوژی گرمایی یکنواخت، تکنولوژی اندازه گیری دما، تقسیم مغناطیسی نامتعادل، آنود کمکی، منبع تغذیه با فرکانس متوسط، تکنولوژی پالس) تجهیزات پوشش مدرن عمدتا توسط اتاق خلاء، بخش خلاء، بخش اندازه گیری خلاء، منبع تغذیه، ورودی گاز فرآیند سیستم، قطعات انتقال مکانیکی، واحد اندازه گیری حرارت و دما، تبخیر یون یا منبع اسپری، سیستم آب و سایر قطعات.

1 اتاق خلاء

تجهیزات پوشش به طور عمده پوشش خط تولید پوشش و ماشین پوشش یک اتاق دو شکل، به دلیل گرم شدن پوشش قالب و انتقال مکانیکی مورد نیاز بالاتر و شکل قالب، اندازه متفاوت است، خط تولید پوشش مداوم است که معمولا برای رفع نیاز، باید استفاده کنید یک ماشین پوشش یک اتاق.

2 بخش مکش خلاء

جذب خلاء بخش مهمی از فن آوری خلاء است. با توجه به الزامات چسبندگی بالای پوشش بر روی قطعه کار، درجه خلوص پس زمینه باید قبل از شروع فرایند پوشش بهتر از 6mPa باشد و حتی پس از اتمام فرایند پوشش باید تا 0.06mPa باشد. بنابراین، بسیار مهم است که تجهیزات دستیابی خلاء را به طور منطقی برای دستیابی به درجه خلاء بالا انتخاب کنید. در حال حاضر هیچ پمپ وجود ندارد که بتواند از فشار جو با تمام خلاء بسیار بالا برخوردار باشد. بنابراین دستیابی خلاء به تجهیزات خلاء نیست و روش ها می توانند به دست آیند، باید در ترکیب با چندین پمپ مانند پمپ مکانیکی، سیستم پمپ مولکولی استفاده شوند.

3 بخش اندازه گیری خلاء

بخش اندازه گیری خلاء سیستم خلاء، اندازه گیری فشار در محفظه خلاء است. مانند پمپ خلاء، هیچ اندازه گیری خلاء نمی تواند کل محدوده خلاء را اندازه گیری کند، بنابراین بسیاری از انواع سنج خلاء با توجه به اصول و الزامات مختلف ساخته شده اند.

4 منبع تغذیه

هدف اصلی منبع تغذیه به طور عمده شامل منبع تغذیه dc (مانند MDX) و منبع تغذیه فرکانس متوسط (مانند PE، PEII و PINACAL تولید شده توسط شرکت AE در ایالات متحده) است. خود قطعه کار معمولا با منبع تغذیه dc (مانند MDX)، یک منبع تغذیه پالس (مانند PINACAL + تولید شده توسط AE) یا یک منبع تغذیه RF (RF) تامین می شود.

5 سیستم ورودی گاز فرآیند

گازهای فرآوری شده مانند آرگون (Ar)، کریپتون (Kr)، نیتروژن (N2)، استیلن (C2H2)، متان (CH4)، هیدروژن (H2)، اکسیژن (O2) و غیره به طور کلی توسط سیلندرها از طریق دریچه کاهش گاز، دریچه گاز جهان، خط لوله، گاز سنج گاز، دریچه الکترونی، شیر پیزوالکتریک، و سپس به داخل محفظه خلاء. مزیت این سیستم ورودی گاز این است که خط لوله ساده، روشن، تعمیر و نگهداری آسان یا جایگزینی سیلندرها است. هر دستگاه پوشش بر یکدیگر تاثیر نمی گذارد. مواردی نیز وجود دارد که ماشین های پوشش چند منظوره مجموعه ای از سیلندر ها را شامل می شوند که ممکن است در بعضی از فروشگاه های پوشش بزرگ دیده شود. مزیت آن این است که سیلندر گاز را به دوز مصرفی، برنامه یکپارچه، طرح یکپارچه کاهش دهید. نزولی این است که تعداد اتصالات احتمال نشت را افزایش می دهد. علاوه بر این، دستگاه پوشش با یکدیگر روبرو می شوند، نشت خط لوله دستگاه پوشش، ممکن است بر کیفیت سایر محصولات دستگاه پوشش تاثیر بگذارد. علاوه بر این، هنگام تعویض سیلندر، لازم است اطمینان حاصل شود که تمام میزبان در یک وضعیت غیر گاز قرار دارند.

6 درایو مکانیکی

پوشش ابزار نیاز به ضخامت یکنواخت در اطراف لبه دارد، بنابراین در فرآیند پوشش باید سه چرخش به منظور رعایت الزامات وجود داشته باشد. به این معنی که در صورتی که میز بزرگ مورد نیاز برای چرخش (I) باشد، جدول حامل قطعات کوچک نیز چرخانده می شود (II) و قطعه کار خود می تواند به طور همزمان چرخش یابد (III).

در طراحی مکانیکی، معمولا در مرکز قطعه کار بزرگ برای یک وسیله رانندگی بزرگ، احاطه شده توسط برخی از چرخ دنده های کوچک ستاره با آن، و سپس با استفاده از چنگال برای چرخاندن چرخش قطعات کار استفاده کنید. البته هنگام ساخت پوشش قالب، معمولا دو چرخش به اندازه کافی کافی است، اما ظرفیت تحمل دنده باید بسیار افزایش یابد.

7 بخش اندازه گیری دما و گرما

هنگام پوشش مدل کاری، چگونگی اطمینان از گرم شدن یکنواخت قطعه کاری، بسیار مهمتر از گرمایش پوشش تزئینی است. تجهیزات پوششی به طور کلی قبل و بعد از دو بخاری، اندازه گیری و کنترل دمای ترموکوپل است. با این حال، چون گیره های ترموکوپل متفاوت هستند، خواندن دما نمی تواند دمای واقعی قطعه کار باشد. روش های زیادی برای اندازه گیری دمای واقعی یک قطعه کار وجود دارد. در اینجا یک روش ساده ترمومر سطح است. دماسنج با گسترش دادن بهار در پایین هنگامی که دماسنج گرم می شود، باعث می شود سوزن فشار سوزن موقعیت را برای چرخش تا حداکثر دمای حداکثر، کار کند. هنگامی که درجه حرارت کاهش می یابد، قرارداد بهار و نشانگر در جهت مخالف چرخش می یابد، اما نشانگر موقعیت در حداکثر دما باقی می ماند. پس از باز کردن درب، درجه حرارت نشان داده شده توسط نشانگر موقعیت را بخوانید، یعنی بالاترین مقدار درجه حرارت زمانی که توسط دماسنج سطح هنگامی که در محفظه خلاء گرم می شود، بخوانید.

8 منابع تبخیر و انجماد یونی

منبع تبخیر چند قوس الکتریکی معمولا شکل کیک گرد است که معمولا به عنوان کلاه کیک شناخته می شود. در سال های اخیر، هدف چند قوسی مستطیلی نیز ظاهر شده است، اما هیچ اثری واضح دیده نشده است. هدف کیک دور بر روی صندلی هدف مسی (صندلی کاتد) نصب شده است، و دو توسط کاه ها متصل می شوند. در صندلی مورد نظر یک آهنربا وجود دارد. با حرکت دادن آهنربا به جلو و عقب، شدت میدان مغناطیسی می تواند تغییر کند و سرعت حرکت و مسیر نقطه قوس قابل تنظیم می باشد. به منظور کاهش دمای هدف و صندلی هدف، صندلی هدف باید به طور مداوم با آب خنک کننده تغذیه شود. برای اطمینان از رسانایی بالا و هدایت حرارتی بین هدف و صندلی هدف، واشر Sn می تواند بین هدف و صندلی مورد نظر اضافه شود. پوشش لکه های مگنبرون به طور کلی از اهداف مستطیلی یا استوانه ای استفاده می کند.

9 سیستم خنک کننده آب

از آنجا که به منظور بهبود میزان یونیزاسیون اتم های فلزی، هر هدف کاتدی برای استفاده از توان خروجی بالقوه تا حد امکان طراحی شده است که نیاز به خنک سازی کافی دارد. علاوه بر این، بسیاری از انواع پوشش در پوشش قالب، حرارت حرارت 400 ~ 500 C است، بنابراین در دیوار محفظه خلاء، خنک کننده هر سطح مهر و موم نیز بسیار مهم است، بنابراین آب خنک استفاده می شود حدود 18 ~ 20 C تامین آب چیلر. به منظور جلوگیری از قطرات آب از رسوب از دیواره خلاء کم دما و هدف کاتد در تماس با هوای گرم پس از باز کردن درب، حدود 10 دقیقه قبل از باز کردن درب، سیستم خنک کننده آب باید قادر به تغییر دمای آب گرم و درجه حرارت آب گرم حدود 40 تا 45 درجه سانتیگراد است.

XIV. مراحل کاری قالب و قالب PVD

جریان فرآیند پایه PVD می تواند به شرح زیر خلاصه شود: پیش آزمون IQC PVD FQC.

1 IQC

کار اصلی IQC (InQuality Control) نه تنها برای بررسی مقدار به طور مرتب و بررسی اینکه آیا طراحی سازگار با شی واقعی است، بلکه همچنین به دقت سطح قطعه کار را بررسی می کند، به خصوص اینکه آیا شکاف و نقص های دیگر در لبه برش وجود دارد . گاهی اوقات برای برخی از ابزارهای برش، تیغه، در بدن از مشاهدات میکروسکوپ، راحت تر برای پیدا کردن مشکلات؛ علاوه بر این، پرسنل IQC نیز باید توجه کنند که آیا قطعات پوشش دارای پلاستیک، لحیم با نقطه ذوب پایین و غیره هستند، در صورتی که این موارد در اثر فرایند پوشش به علت حذف بازرسی ها مخلوط شوند، در محفظه خلاء، که ممکن است کل دسته محصولات را از بین ببرد، یا حتی باعث شود که کالاهای اصلی اصلی از بین بروند، و پیامدهای آن غیرقابل تصور است.

2 فرایند پیش پردازش (تفنگ بخار، سندبلاست، پرداخت، تمیز کردن)

هدف اولیه درمان پاک کردن یا خشن شدن سطح قطعات شیمیایی است.

خالص سازی این است که حذف انواع آلودگی سطحی، آماده سازی سطح تمیز. پاک کردن به وسیله مکانیکی، فیزیکی یا شیمیایی، معمولا با انواع مختلف مواد پاک کننده. Coarsening، به عنوان مخالف photoetching، هدف در تهیه سطوح خشن برای افزایش استحکام ساختاری پوشش یا دکوراسیون پوشش است. در حال حاضر ما روش های اولیه پیش پردازش: تمیز کردن بخار با درجه حرارت بالا، تمیز کردن، سندبلاست، سنگ زنی، پرداخت و روش های دیگر.

شستشوی بخار با دمای بالا

در حال حاضر، کارگاه آموزشی PVD به طور معمول از بخار تمیز کننده بخار بالا استفاده می کند بخار تفنگ است. حداکثر دمای عملیاتی آن می تواند به 145 درجه برسد و فشار هوا حدود 3 تا 5 بار است. از آنجا که این قالب اغلب حاوی چند سوراخ کوچک، سوراخ رشته ای، اغلب روغن، خنک کننده باقی مانده و دیگر ناخالصی ها در سوراخ، روش تمیز کردن معمول است برای حذف سخت است. در این مرحله، تجهیزات تمیز کردن بخار با دمای بالا می تواند مزایای آن را به حداکثر برساند. تمیز کردن

XV روش های تمیز کردن پوشش میله قبل از هر کارخانه به شرح زیر است:

1. حذف موم التراسونیک 2. بیش از آب 3. حذف روغن التراسونیک 4. بیش از آب 5. جایگزینی التراسونیک 6. بیش از آب 7. بیش از آب خالص 8. این به این دلیل است که پوشش تزئینی پوشش بیشتر از فولاد ضد زنگ یا آلیاژ تیتانیوم است، آسان نیست زنگ زده علاوه بر این، پوشش تزئینی بر روی علامت ها، نقاط و نقایص دیگر کاملا مجاز نیست. بنابراین، پوشش تزئینی به نیاز به کیفیت آب آب خالص بسیار بالا است و حتی برای رسیدن به بیش از 15 م Ω . برای اطمینان از کیفیت بالا تمیز کردن، می توان تکرار تمیز کردن، و در کیفیت بالا از آب خالص و غوطه وری اولتراسونیک برای مدت طولانی برای دریافت. با این حال، تمیز کردن میوه متفاوت است، به خصوص برخی از فولاد ضد زنگ داغ، اگر مانند پوشش تزئینی برای تمیز کردن، در ظروف سر و صدا.

از آنجا که پوشش قالب از سطح حالت اولیه، علاوه بر برخی از قالب های استاندارد لنز استاندارد، به طور کلی پوشش های تزئینی بیشتر خشن هستند، بنابراین، بر روی سطح پوشش پس از شرایط مورد نیاز به عنوان پوشش تزئینی بالا نیست، این اجازه می دهد ما را به سرعت، با هوای هوای فشرده خشک و بدون روغن، به هوا خشک، سپس روش خشک کردن کارخانه قالب برای مقابله با باد قوی است. و این قالب آینه بالا استاندارد، به طور کلی 136 فولاد ضد زنگ، می تواند روش تمیز کردن پوشش تزئینی قرض گرفتن.

در یک کلمه، روش تمیز کردن قبل از پوشش قالب بستگی به مواد مختلف استفاده شده توسط قالب، سطح سطح قبل از پوشش قالب متفاوت است، و نه یکسان است.

The following is a few materials rust from difficult to easy sort, for reference:

Stainless steel, hard alloy, metal ceramic alloy, DC53, high speed steel, 8407 have an automatic cleaning machine model CR288, made in Germany. The maximum cleaning capacity of this machine is 80KG, mainly used for cleaning tools, small parts, or small size of the mold. It has a total of three cleaning cylinder, the solution is tap water + cleaning agent, tap water, deionized water. In addition to the common ultrasonic, water washing, spray, swing, hot air drying and other functions, the machine is another advantage is the final set of vacuum steps, can make the moisture as soon as possible volatile.

Automatic cleaning machine memory ten kinds of technology, are preset by the supplier. One to nine can be used for different types of products, different surface state purification treatment. The tenth is used for cleaning agent.

sand blast

Sand blasting is the use of compressed air to make abrasive strong erosion workpiece surface, so as to remove rust, carbon deposition, welding slag, oxide, residual salt, old paint layer and other surface defects. Sand blasting can be divided into dry sand blasting and wet sand blasting according to the conditions of abrasive use.

The technological parameters of sand blasting mainly include gun distance, inclination Angle, rotating speed, moving speed, stroke, round trip times, sand blasting time and sand blasting air pressure. The parameters we have used are gun range: 30~70mm; Angle of 30 ~ 70? C; The rotating speed of the clamping table is 10~30; Round trip times: 3~9 times; Sand blast pressure: 1.8~3.5 bar, etc. In the specific operation, the upper and lower limits are selected according to the degree of dirt on the workpiece surface, the hardness of the workpiece, the geometry of the workpiece surface and other factors. The abrasive we choose in the dry sandblasting machine is glass beads, suitable for spraying some hardness medium materials, such as oil steel, mold, etc. In the liquid sandblasting machine selected abrasive alumina, high hardness, suitable for some high hardness of the material, such as hard alloy material. Abrasive size is also important for die coating. If the abrasive size is too large, the workpiece surface is too rough; If the particle size of abrasive is too small, and will reduce the impact force, or even embedded in the workpiece surface, cleaning is difficult to remove, so that the workpiece coating adhesion is reduced. For this reason, some European countries, on the die coating before blasting abrasive particle size used to do A careful study, strict enough to ensure that more than 85% of the grain size in the A, B point range before use. In contrast, China's abrasive suppliers are still lack of consensus in this regard, we also rarely do this test.

PVD coating process (heating, ion cleaning, coating, cooling, process gas, air pressure, temperature, sputtering power) FQC

1. Function Quality Control 2. Function Quality Control 2. The content of FQC mainly includes methods of appearance inspection, layer depth inspection, adhesion inspection, wear resistance inspection, corrosion resistance inspection and simulation test. I plant the main application of the current appearance inspection, layer depth inspection and adhesion inspection.

As most of the products we come into contact with are not allowed to do destructive inspection, we will put in the sample with each batch when coating. When you do a depth test and a adhesion test, in most cases, you're actually checking the sample with the batch. Since it is difficult to agree between the sample and the product in terms of raw materials, heat treatment status, clamping position, etc., there will be certain error between the detected result and the actual value of the product. Sometimes there may be considerable error, can only be used as a reference. Of course, when necessary, we can also make simulation parts to achieve the purpose of accurate measurement.

appearance inspection

Open the door for the product, the surface should be carefully checked for cracks, coating, loose and other defects. For knives, knives, also need to carefully examine the state of their blades under the microscope.

Layer deep check

There are many methods for depth inspection, such as microsection metallography, X-ray examination, optical test with monochromatic light as the light source, ball mill test and so on. The layer depth inspection of die coating is carried out on a ball mill. The method is to use a steel ball with a diameter of 10mm to test the surface rolling grinding, and then measure the relevant data of the grinding marks under the microscope, and put it into the formula to calculate the depth of the layer.

This kind of layer depth examines the characteristic of the method is: convenient and applicable, error is largo. But this error applied to die above the impact will not be too large. Interested colleagues may also refer to the relevant literature.

There are a lot of adhesion inspection methods, each factory according to the characteristics of their products, have developed the corresponding test methods. Among them, there are two authoritative methods. One is to do indentation test with conical diamond head on rockwell hardness tester, observe under the microscope, and judge the adhesion of the coating by the number of cracks around the indentation. This method has high requirements for the shape of the diamond head. It not only strictly requires the center point to be in the center of the circle, but also requires the roundness of the diamond cone to be very regular. Unfortunately, at present, China does not have its national or industry standards; Another method is the scratch method, some of our coating launched earlier scientific research departments, is also the use of this method, there are special national industry standards for query.

Besmear after processing technology of jig (sandblasting, painting fat technology) detection technology (binding force test, the deep layer of detection, acid corrosion) coating stripping technology (TiAlN/TiN stripping technology, CrN/DLC/CrAlTiN stripping technology, the surface of the cemented carbide coating stripping technology) application technology of the coated tools (in the proper selection of coating, coating tool used correctly

Coating on the tool optimization is very big, because the high speed cutting machining than the traditional cutting temperature is higher, the application of coating, can play its role in high temperature, oxidation resistance and hardening materials. For example, chromium nitride (CrN) coatings reduce friction coefficients and improve finish and chip removal.

XVI. Specification of main technical requirements

1. Double-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose;
2. Two-color PVD pairing on or between 3D surfaces is not allowed;
3. Two-color PVD design can be carried out on 2D plane structure;
4. As far as the current technical conditions are concerned, it is limited to common and regular colors, such as black, silver, gold and common rose. Two-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose.

IKS PVD,Decorative coating,Tools and Mould coating,optical coating machine,contact with us now,iks.pvd@foxmail.com