آلة طلاء مركبة بالرش المغنطروني متعدد الأقواس بتقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) ومعدات التغليف بالفراغ

الجوهر التقني لمعدات طبقة الأيونات متعددة القوس الموجودة في الميكروويف يكمن في "التفريغ متعدد القوس التعاوني بالبلازما الميكروويفية" الذي شكّل الميزات الفريدة التالية:

• التآزر بين مصدر البلازما المزدوج، وتعزيز مزدوج لمعدل التأين والنشاطيدمج المعدات "هدف الكاثود متعدد القوس" و "مصدر بلازما الميكروويف" (عادة ما يكون مصدر الميكروويف 2.45GHz). يوفر تفريغ القوس المتعدد أيونات المواد المستهدفة (مثل Ti ، Cr ، Al ، إلخ).يثير الميكروويف غاز العمل (مثل N2 ، Ar ، CH4 ، إلخ) لتوليد البلازما المساعدة. بعد الترتيب بين الاثنين ، يمكن أن يصل معدل التأين للبلازما إلى أكثر من 90٪.تركيز الجسيمات النشطة، الأيونات، الجذور الحرة) زادت بشكل ملحوظ، مما يوفر أساسا لنمو كثيف من طبقة الفيلم.
•  
• يمكن التحكم في بيئة نمو طبقة الفيلم ، ويتم تنظيم الهيكل والأداء بدقة.من خلال ضبط معايير مثل طاقة الميكروويف، وتيار القوس المتعدد، ودرجة الفراغ، وجهد التحيز، يمكن التحكم بدقة في كثافة البلازما، وطاقة الأيونات، ونسبة الجسيمات النشطة.هذا يسمح بتحسين هيكل طبقة الفيلم (مثل الهياكل المركبة النانوية البلورية وغير المتحركة والمتعددة الطبقات) والأداء (الصلابة ، الصلابة ،و معامل الاحتكاك)، تلبية متطلبات مخصصة من سيناريوهات مختلفة.
• درجة حرارة منخفضة وكفاءة عالية في التوازن ، مناسبة للأسطوانات الحساسة للحرارة"بلازما الميكروويف تتميز بنشاط مرتفع عند درجات حرارة منخفضة"تمكين الطلاء الفعال ضمن نطاق درجات الحرارة المنخفضة من 100-400 درجة مئوية (درجة الحرارة للطلاء متعدد القوس التقليدي هي في الغالب 150-500 درجة مئوية)وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يمكن أن تقلل من الطاقة المطلوبة لتبخر المواد المستهدفة من خلال مساعدة الميكروويف، ومنع التشوه،انخفاض في صلابة أو تدهور في بنية الجزء السفلي بسبب درجات الحرارة العالية. انها متوافقة مع قطع العمل الحساسة للحرارة مثل الفولاذ عالية السرعة ، والسبائك الدقيقة ، والمواد البوليمرية.
• طبقة الفيلم لديها نقائص قليلة وجودة سطح ممتازةتأثير "التنظيف والتنشيط" من البلازما الميكروويف يمكن أن يزيل بفعالية طبقة أكسيد الميكروكسيد والملوثات على سطح قطع العمل، while suppressing the "Macroparticle" defects that are prone to occur during multi-arc discharge (reducing the deposition of macroparticles through the confinement and bombardment effects of microwave plasma)طبقة الفيلم النهائية التي تم تشكيلها كثيفة وخالية من المسام، مع انتهاء سطح مرتفع (Ra≤0.05μm) ، ولا يلزم أي علاج التلميع اللاحق.
• قابلية تكييف واسعة ، متوافقة مع قطع العمل المعقدة وأنظمة الأفلام متعددة الطبقاتويرث تصميم المواد متعددة الأهداف من طلاء الأيونات متعدد القوس (أهداف الكاثودية 2-8) ، ويمكن تطابقها مع أهداف معدنية واحدة أو أهداف سبيكة أو أهداف مركبة ،ويتم دمجها مع وظيفة فصل الغاز بمساعدة الميكروويف يمكن إعداد أنظمة الأفلام متعددة الطبقات مثل الأفلام ذات الطبقة الواحدة (TiN)، CrN) ، الأفلام متعددة الطبقات (TiN/TiAlN) ، الأفلام المركبة (TiAlN/DLC) ، والأفلام التدرجية (Ti→TiN→TiAlN).طلاء موحد لقطع العمل ذات الشكل المعقد مثل الطائرات، يمكن تحقيق الأسطح المنحنية، والثقوب العميقة، والأجزاء الصغيرة.

بالمقارنة مع معدات التصفية الأيونية المتعددة القوس التقليدية، ومعدات التنقيط المغناطيسية، الخ،الميكروويف متعددة قوسات الأيونات معدات طلاء لديها تحسينات كبيرة في الأداء ومزايا التطبيق:

• وقد حققت الأداء الشامل من طبقة الفيلم تحسن قفزة ضفدع
  • صلابة أكثر توازناً وقوة:صلابة طبقة الفيلم يمكن أن تصل إلى HV2500-4500 (على سبيل المثال ، صلابة فيلم TiAlN بمساعدة الموجات الدقيقة حوالي 3500-4000HV) ،والتي هي أعلى بنسبة 20 إلى 30٪ من طبقات الأفلام المتعددة القوس التقليدية، والصلابة أفضل (صلابة الكسر KIC≥4.5MPa · m1/2) ، وتجنب مشكلة الصلابة والهشاشة.
  • قوة ربط أقوى:الأيونات التي يتم تنشيطها بواسطة الميكروويف تشكل "ربطًا مركبًا كيميائيًا معدنيًا" أكثر استقرارًا مع سطح القطعة. يمكن أن يصل تماسك طبقة الفيلم إلى 40-80N (طريقة اختبار الخدش) ،والتي هي أعلى بنسبة 30٪ إلى 50٪ من طبقة الفيلم المتعددة الأقواس التقليدية، ومن غير المرجح أن يكون لها ظاهرة القشرة والشظايا.
  • مقاومة بيئية متفوقة:The dense film layer structure and the uniform oxide layer formed with microwave assistance (such as the Al₂O₃ transition layer) significantly enhance its corrosion resistance (neutral salt spray test ≥1000 hours) and high-temperature resistance (TiAlN film can stably operate at 800-1000℃، 200 درجة مئوية أعلى من طبقات الأفلام المتعددة الأقواس التقليدية).
• طلاء درجة حرارة منخفضة ، توسيع نطاق تطبيق الركائز:ويمكن خفض الحد الأدنى لدرجة حرارة الطلاء إلى أقل من 100 درجة مئوية، مما يحل "مشكلة التكيف" لتكنولوجيا PVD التقليدية للأسطوانات الحساسة للحرارة مثل مواد البوليمر،مكونات إلكترونية دقيقة، والأجزاء ذات الجدران الرقيقة. على سبيل المثال ، يمكن طلاءها مباشرة على العجلات البلاستيكية ، وأغلفة رقائق أشباه الموصلات ، والقوالب ذات الجدران الرقيقة دون التأثير على الأداء الأصلي للتربة.
• معدل عيب منخفض ومعدل مؤهلات منتج مرتفع:يقلل التأثير المثبط للبلازما الميكروويفية على الجسيمات الكبيرة من معدل عيب طبقة الفيلم إلى أقل من 0.1٪ (معدل عيب طبقات الفيلم متعدد القوس التقليدية حوالي 1٪ - 3٪) ،والذي مناسب بشكل خاص للمنتجات الراقية ذات المتطلبات الصارمة لجودة السطح (مثل أدوات القطع الدقيقة)، أجزاء الطيران، المكونات الإلكترونية) ، مما يحسن بشكل كبير من معدل تأهيل الإنتاج.
• كفاءة التوازن وفعالية التكلفة:الاحتفاظ بمعدل التركيب العالي للطلاء الأيوني متعدد القوس (0.1-1.2μm / min) ، وهو أسرع بـ 3-5 مرات من التنقيط المغناطيسي ، وليس هناك حاجة لتضحية بالكفاءة في الإنتاج الضخم.في هذه الأثناء، أداء طبقة الفيلم الممتاز يزيد من عمر العمل للقطعة من 3 إلى 15 مرة (على سبيل المثال ، تزداد عمر الخدمة للقوالب الدقيقة من 5 إلى 8 مرات) ،يقلل من تكلفة الاستبدال والصيانة، ولها ميزة كبيرة من حيث التكلفة والأداء في الاستخدام على المدى الطويل.
• خضراء وصديقة للبيئة، تلبية معايير التصنيع المتقدمة:يتم تنفيذ العملية بأكملها في بيئة فراغ عالية ، دون الحاجة إلى الكهربائيات الحمضية والقائمة على القليات أو العوامل الكيميائية.بدون تصريف مياه الصرف الصحيكما أن تسخين الميكروويف له كفاءة عالية (مع معدل استخدام الكهرباء ≥ 60٪) ، مما يوفر 15٪ إلى 25٪ من الطاقة مقارنة مع معدات القوس المتعدد التقليدية.الذي يلبي متطلبات الإنتاج الأخضر للصناعات مثل الطاقة الجديدة والتصنيع الراقي.

أصبحت معدات طلاء الأيونات متعددة القوس في الميكروويف ، بمزاياها الأساسية من "أداء عال ودرجة حرارة منخفضة وعيوب منخفضة" ، معدات طلاء رئيسية في المجال الصناعي الراقي.تطبيقات نموذجية تشمل: