আধুনিক শিল্প উত্পাদন এবং দৈনন্দিন জীবনে, পৃষ্ঠের আবরণ প্রযুক্তি সর্বব্যাপী - মোবাইল ফোনের কেসিংয়ের পরিধান-প্রতিরোধী সাজসজ্জা থেকে শুরু করে, গহনার চকচকে সুরক্ষা, টুলের ছাঁচের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি, স্বয়ংচালিত অংশগুলির ক্ষয়-বিরোধী চিকিত্সা এবং এমনকি সেমিকন্ডাক্টর চিপগুলির সুনির্দিষ্ট উত্পাদন পর্যন্ত। এই সব আবরণ প্রযুক্তির সমর্থন উপর নির্ভর করে। বর্তমানে, বাজারে দুটি বহুল ব্যবহৃত লেপ প্রযুক্তি হল PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ এবং ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণ। যদিও উভয়ই শেষ পর্যন্ত ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে একটি বিশেষ কার্যকরী ফিল্ম গঠনের লক্ষ্য রাখে, তবে তাদের প্রযুক্তিগত নীতি, প্রক্রিয়া পদ্ধতি, ফিল্ম বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের পরিস্থিতিতে মৌলিক পার্থক্য রয়েছে। এই নিবন্ধটি একটি জনপ্রিয় বিজ্ঞানের দৃষ্টিভঙ্গি গ্রহণ করবে এবং একটি সহজ এবং বোধগম্য উপায়ে উভয়ের মধ্যে মূল পার্থক্যগুলি ব্যাখ্যা করবে, প্রত্যেককে এই দুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত আবরণ প্রযুক্তির বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগের পরিস্থিতি স্পষ্টভাবে বুঝতে সাহায্য করবে।
প্রথমত, দুটি মূল ধারণার মৌলিক সংজ্ঞা স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা প্রয়োজন: PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ, যা ফিজিক্যাল ভ্যাপার ডিপোজিশন (PVD) নামেও পরিচিত, যেটি নাম থেকেই বোঝা যায়, একটি প্রযুক্তি যা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে শারীরিক পদ্ধতির মাধ্যমে ফিল্ম ডিপোজিশন উপলব্ধি করে; প্রথাগত রাসায়নিক আবরণ রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে এবং সাধারণ চাপ বা সাধারণ পরিবেশে সঞ্চালিত হয়, যেখানে আবরণ পদার্থগুলি রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে ফিল্ম স্তর তৈরি করে। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, রাসায়নিক প্লেটিং এবং অ্যানোডাইজিংয়ের মতো সাধারণ প্রক্রিয়াগুলি এই বিভাগে পড়ে। উভয়ের মধ্যে সবচেয়ে মৌলিক পার্থক্য হল "শারীরিক প্রক্রিয়ার আধিপত্য" এবং "রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার আধিপত্য" এর মধ্যে অপরিহার্য পার্থক্য, এবং এই পার্থক্য প্রক্রিয়া, কর্মক্ষমতা এবং প্রয়োগের প্রতিটি দিক দিয়ে চলে।
I. মূল নীতি: শারীরিক জমা বনাম রাসায়নিক বিক্রিয়া
PVD ভ্যাকুয়াম আবরণের মূল নীতি হল যে "একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, কঠিন আবরণ উপাদানগুলি (লক্ষ্য হিসাবে উল্লেখ করা হয়) বায়বীয় কণাতে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর এই কণাগুলি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের সাথে সমানভাবে সংযুক্ত থাকে। শীতল হওয়ার পরে, একটি ঘন ফিল্ম তৈরি হয়।" পুরো প্রক্রিয়ায় জটিল রাসায়নিক বিক্রিয়া জড়িত নয়; শুধুমাত্র সামান্য পরিমাণ পৃষ্ঠের শারীরিক প্রভাব (যেমন শোষণ এবং প্রসারণ) ঘটে। এটি "কঠিন পদার্থকে 'বায়বীয় গুঁড়ো'তে রূপান্তরিত করা এবং তারপরে একইভাবে স্প্রে করা এবং ওয়ার্কপিসের উপর ঘনীভূত করা।"
বর্তমান মূলধারার PVD প্রযুক্তিগুলিকে তিনটি প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, প্রত্যেকটি বিভিন্ন প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত। প্রথম প্রকারটি হল বাষ্পীভবন আবরণ, যা প্রতিরোধের উত্তাপ বা ইলেক্ট্রন বিম বোমাবর্ষণের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে লক্ষ্যবস্তুকে তার স্ফুটনাঙ্কের উপরে গরম করা জড়িত। এর ফলে লক্ষ্যবস্তু সরাসরি বাষ্পীভূত হয়ে গ্যাসীয় পরমাণুতে পরিণত হয়। এই পরমাণুগুলি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে অবাধে চলাচল করে এবং একটি শীতল ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের মুখোমুখি হলে দ্রুত ঘনীভূত হবে, একটি ফিল্ম তৈরি করবে। এই প্রযুক্তিটি পরিচালনা করা তুলনামূলকভাবে সহজ এবং ধাতব ফিল্ম, অপটিক্যাল ফিল্ম ইত্যাদি প্রস্তুত করার জন্য উপযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, চশমার লেন্সগুলির জন্য অ্যান্টি-রিফ্লেক্টিভ ফিল্ম এবং কিছু আলংকারিক অংশগুলির জন্য ধাতব ফিল্মগুলি প্রায়শই এই পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। দ্বিতীয় প্রকারটি হল স্পাটারিং আবরণ, যা বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত PVD প্রযুক্তি। এর নীতি হল লক্ষ্য পৃষ্ঠে উচ্চ-শক্তি আয়ন (যেমন আর্গন আয়ন) দিয়ে বোমাবর্ষণ করা এবং লক্ষ্যবস্তুর পরমাণুগুলিকে বের করে দিতে সংঘর্ষের প্রভাব ব্যবহার করা। এই ছিদ্রযুক্ত পরমাণুগুলির নির্দিষ্ট শক্তি থাকে এবং একটি ফিল্ম স্তর তৈরি করতে ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠে সমানভাবে জমা হয়। স্পটারিং আবরণের সুবিধা হল ফিল্ম স্তরের ভাল অভিন্নতা এবং দৃঢ় আনুগত্য, এটিকে উচ্চ-কঠোরতা এবং উচ্চ-রক্ষণাবেক্ষণের ফিল্ম স্তর প্রস্তুত করার জন্য উপযুক্ত করে তোলে, যেমন সরঞ্জাম এবং ছাঁচের পৃষ্ঠে পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ। তৃতীয় প্রকার হল আয়ন প্রলেপ। এটি বাষ্পীভবন বা স্পুটারিং এর ভিত্তিতে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রবর্তন করে, যার ফলে বায়বীয় কণাগুলি আয়নে পরিণত হয়। এই আয়নগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা ত্বরান্বিত হয় এবং ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করে, যা কেবল ফিল্ম স্তর এবং ওয়ার্কপিসের মধ্যে আরও শক্ত বন্ধন সক্ষম করে না বরং ফিল্ম স্তরের ঘনত্বও বাড়ায়। এটি প্রায়শই নির্ভুল উপাদান, চিকিৎসা ডিভাইস ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ফিল্ম স্তরের কার্যকারিতা অত্যন্ত দাবি করা হয়।
PVD ভ্যাকুয়াম আবরণের বিপরীতে, ঐতিহ্যবাহী রাসায়নিক আবরণের মূল হল "রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে, আবরণ উপাদানটিকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে তৈরি হতে দেয় বা কমাতে এবং ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে জমা হতে দেয়"। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি কঠোর রাসায়নিক থার্মোডাইনামিক এবং গতিশীল অবস্থার উপর নির্ভর করে, "ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য 'পর্যায়ে' পরিণত করা এবং প্রতিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে একটি ফিল্ম হিসাবে একটি নতুন পদার্থ তৈরি করা" এর সমতুল্য।
প্রথাগত রাসায়নিক আবরণের মূলধারার প্রযুক্তিতেও তিন প্রকার রয়েছে এবং তাদের প্রতিক্রিয়া নীতি এবং প্রয়োগের পরিস্থিতি ভিন্ন। প্রথমটি হল ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, যা সবচেয়ে পরিচিত রাসায়নিক আবরণ প্রযুক্তি। উদাহরণস্বরূপ, হার্ডওয়্যারের অংশগুলির জন্য ক্রোম প্লেটিং, ইস্পাত অংশগুলির জন্য দস্তার প্রলেপ এবং গহনার জন্য সোনার প্রলেপ সমস্ত ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রক্রিয়া গ্রহণ করে। নীতি হল ওয়ার্কপিসকে ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহার করা, এবং আবরণ ধাতু (যেমন ক্রোমিয়াম, দস্তা, সোনা)কে অ্যানোড হিসাবে, আবরণ ধাতব আয়ন ধারণকারী ইলেক্ট্রোলাইট সহ, এবং তারপরে একটি সরাসরি বর্তমান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কর্মের অধীনে, ইলেক্ট্রোলাইটের ধাতব আয়নগুলি ক্যাথোডের (ওয়ার্কপিস) দিকে অগ্রসর হবে, ইলেকট্রন অর্জন করবে এবং ধাতব পরমাণুতে হ্রাস পাবে। এই পরমাণুগুলি ক্রমাগত ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে জমা হবে, অবশেষে একটি অভিন্ন ধাতব ফিল্ম স্তর তৈরি করবে। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর চাবিকাঠি হল ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব, বর্তমান আকার এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা, স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করা এবং একটি অভিন্ন এবং চকচকে ফিল্ম স্তর প্রাপ্ত করা। দ্বিতীয়টি হ'ল রাসায়নিক প্রলেপ, যার জন্য বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রয়োজন হয় না, তবে কেবলমাত্র ইলেক্ট্রোলাইটের হ্রাসকারী এজেন্টের উপর নির্ভর করে আবরণ ধাতব আয়নগুলিকে ধাতব পরমাণুতে কমাতে। এই পরমাণুগুলি স্বতঃস্ফূর্তভাবে ওয়ার্কপিসের অনুঘটকভাবে সক্রিয় পৃষ্ঠে জমা হবে, একটি ফিল্ম স্তর তৈরি করবে। উদাহরণ স্বরূপ, শিল্পে সাধারণত ব্যবহৃত রাসায়নিক নিকেল-ফসফরাস অ্যালয় প্লেটিং হল সোডিয়াম হাইপোফসফাইটকে নিকেল পরমাণুতে নিকেল আয়ন কমাতে, ইস্পাত, প্লাস্টিক, ইত্যাদির পৃষ্ঠে জমা করে একটি পরিধান-প্রতিরোধী এবং ক্ষয়-বিরোধী ফিল্ম স্তর তৈরি করতে একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা। রাসায়নিক প্লেটিংয়ের সুবিধা হল যে এটিতে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রয়োজন হয় না, জটিল আকৃতির জন্য উপযুক্ত, গহ্বর বা ছিদ্রযুক্ত ওয়ার্কপিস সহ, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং-এ "এজ ইফেক্ট" দ্বারা সৃষ্ট অসম পুরুত্বের সমস্যা এড়াতে সব দিকে অভিন্ন আবরণ অর্জন করতে পারে। তৃতীয়টি হল অ্যানোডিক অক্সিডেশন, প্রধানত অ্যালুমিনিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য 有色金属 ওয়ার্কপিসের জন্য। এর নীতি হল ওয়ার্কপিসটিকে অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করা, এটিকে একটি নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোলাইটে (যেমন সালফিউরিক অ্যাসিড, অক্সালিক অ্যাসিড) রাখুন এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগ করার পরে, ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠটি একটি অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যাবে, একটি ঘন অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করবে। এই অক্সাইড ফিল্মটি কেবল ওয়ার্কপিসের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় না, তবে রঙিন চিকিত্সার মাধ্যমে বিভিন্ন রঙের সাথেও প্রাপ্ত করা যেতে পারে, প্রায়শই অ্যালুমিনিয়াম খাদ দরজা এবং জানালা, মোবাইল ফোনের শেল, বিমান চলাচলের উপাদান ইত্যাদিতে ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম খাদের পৃষ্ঠের রঙিন প্রতিরক্ষামূলক স্তর মোবাইল ফোন ফ্রেমের মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।
২. প্রক্রিয়া শর্ত: ভ্যাকুয়ামের অধীনে নির্ভুলতা বনাম সাধারণ চাপে সরলতা
বিভিন্ন নীতির কারণে, PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ এবং ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণের প্রক্রিয়া শর্তগুলির মধ্যেও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে। এই পার্থক্যগুলি প্রধানত চারটি দিকের মধ্যে রয়েছে: পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ, প্রাক-চিকিত্সা পদ্ধতি এবং সরঞ্জামের জটিলতা। এই পার্থক্যগুলি উত্পাদন খরচ এবং দুটি পদ্ধতির প্রযোজ্য স্কেলও নির্ধারণ করে।
পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা:
পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তার পরিপ্রেক্ষিতে, পিভিডি ভ্যাকুয়াম আবরণ পরিবেশের জন্য অত্যন্ত কঠোর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এটি অবশ্যই একটি উচ্চ-শূন্য বা অতি-উচ্চ-ভ্যাকুয়াম চেম্বারে করা উচিত, যেখানে ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী সাধারণত 10⁻² থেকে 10⁻⁶ Pa পৌঁছাতে হয়। একটি উচ্চ-শূন্য পরিবেশের প্রয়োজন একদিকে, বায়ু এবং অমেধ্যকে বিচ্ছিন্ন করা, গ্যাসের কণাগুলিকে প্রতিরোধ করা যা বাতাসের মলগুলির সাথে চলাচলের কারণ হতে পারে। ফিল্ম স্তরের অমেধ্য এবং ফিল্ম স্তরের গুণমানকে প্রভাবিত করে; অন্যদিকে, এটি লক্ষ্য উপাদান এবং ওয়ার্কপিসকে উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিডাইজ করা থেকে প্রতিরোধ করা, আবরণ প্রক্রিয়ার মসৃণ অগ্রগতি নিশ্চিত করা। একটি উচ্চ-ভ্যাকুয়াম পরিবেশ অর্জনের জন্য, PVD সরঞ্জামগুলি যান্ত্রিক পাম্প এবং আণবিক পাম্প, ইত্যাদি সহ সুনির্দিষ্ট ভ্যাকুয়াম পাম্প সেট দিয়ে সজ্জিত করা প্রয়োজন৷ সমগ্র ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের খরচ বেশি, এবং ভ্যাকুয়াম ডিগ্রির স্থায়িত্ব নিশ্চিত করার জন্য নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন৷
ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণ প্রক্রিয়ার জন্য পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তা অনেক বেশি নম্র। এই প্রক্রিয়াগুলির বেশিরভাগই ভ্যাকুয়াম সরঞ্জামের প্রয়োজন ছাড়াই স্বাভাবিক চাপের পরিস্থিতিতে বাহিত হতে পারে। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং রাসায়নিক প্লেটিংয়ের মতো প্রধান প্রক্রিয়াগুলি সমস্ত তরল পরিবেশে পরিচালিত হয়, যার জন্য শুধুমাত্র উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ এবং প্রতিক্রিয়া ট্যাঙ্ক তৈরি করা এবং ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। এমনকি কয়েকটি গ্যাস-ফেজ রাসায়নিক আবরণ প্রক্রিয়ার জন্য (যেমন রাসায়নিক বাষ্প জমা CVD), উচ্চ-শূন্য চেম্বারের প্রয়োজন ছাড়াই কেবলমাত্র স্বাভাবিক বা নিম্ন-চাপের পরিবেশে করা দরকার। এই স্বাভাবিক-চাপ অপারেশনের সুবিধা হল প্রক্রিয়ার সরলতা এবং কম সরঞ্জাম বিনিয়োগ, এটিকে বড় আকারের ব্যাচ উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে, বিশেষ করে ছোট এবং মাঝারি আকারের উদ্যোগের জন্য।
তাপমাত্রা শর্ত:
তাপমাত্রার অবস্থার পরিপ্রেক্ষিতে, PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ শক্তিশালী তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা এবং একটি বিস্তৃত প্রয়োগ পরিসীমা আছে। নিম্ন-তাপমাত্রার PVD প্রক্রিয়াটি ঘরের তাপমাত্রায় করা যেতে পারে, যা তাপমাত্রার প্রতি সংবেদনশীল, যেমন প্লাস্টিক এবং রাবার উপকরণগুলির জন্য উপযুক্ত। এটি উচ্চ তাপমাত্রার কারণে ওয়ার্কপিসের বিকৃতি এবং বার্ধক্য এড়ায়। উচ্চ-তাপমাত্রার PVD প্রক্রিয়াটি সাধারণত 300 থেকে 600 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় কাজ করে, যা ধাতু এবং সিরামিকের জন্য উপযুক্ত, এবং ফিল্ম স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে আনুগত্যকে আরও উন্নত করতে পারে। এই তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রনযোগ্যতা PVD আবরণকে বিভিন্ন উপকরণের ওয়ার্কপিসগুলিতে অভিযোজিত করতে সক্ষম করে, অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিগুলিকে আরও নমনীয় করে তোলে।
ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণে তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে স্থির এবং সাধারণত কম। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং রাসায়নিক কলাইয়ের তাপমাত্রা বেশিরভাগ ঘরের তাপমাত্রা এবং 90℃ এর মধ্যে থাকে। অত্যধিক তাপমাত্রা ইলেক্ট্রোলাইট পচে যেতে পারে এবং প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের বাইরে চলে যেতে পারে, যার ফলে আবরণ স্তরের গুণমানকে প্রভাবিত করে। anodizing জন্য তাপমাত্রা সাধারণত ঘরের তাপমাত্রা এবং 25℃ মধ্যে হয়. অত্যধিক তাপমাত্রা একটি আলগা এবং বিচ্ছিন্ন অক্সাইড ফিল্ম হতে পারে, যখন খুব কম তাপমাত্রা একটি ধীর প্রতিক্রিয়া হার এবং অপর্যাপ্ত ফিল্ম বেধ হতে পারে। এছাড়াও, প্রথাগত রাসায়নিক আবরণে, কিছু উচ্চ-তাপমাত্রার প্রক্রিয়া (যেমন ঐতিহ্যবাহী CVD) 800-1200℃ তাপমাত্রায় পৌঁছাতে পারে, কিন্তু এই প্রক্রিয়াগুলির একটি সংকীর্ণ প্রয়োগ পরিসীমা রয়েছে এবং ওয়ার্কপিসের কার্যকারিতার উপর নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলতে পারে (যেমন ওয়ার্কপিসের বিকৃতি এবং শস্য বৃদ্ধি ঘটাতে পারে)।
প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়া:
প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়ায়, উভয় পদ্ধতির জন্য ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের কঠোর চিকিত্সা প্রয়োজন, তবে বিভিন্ন ফোকাস সহ। PVD ভ্যাকুয়াম আবরণের প্রাক-চিকিৎসার মূল হল "ক্লিনিং এবং ডিগাসিং", কারণ ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, তেলের দাগ, অক্সাইড এবং ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের আর্দ্রতার মতো অমেধ্য ফিল্ম স্তরের আনুগত্য এবং ঘনত্বকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে: প্রথমে, জৈব দ্রাবক (যেমন অ্যাসিটোন এবং অ্যালকোহল) ব্যবহার করে ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের তেলের দাগ অপসারণ করা, তারপর পৃষ্ঠের অক্সাইড অপসারণের জন্য অ্যাসিড ওয়াশিং এবং ক্ষার ধোয়ার মাধ্যমে এবং অবশেষে ওয়ার্কপিসটিকে একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে বেক করার জন্য রাখা আর্দ্রতা এবং গ্যাসগুলি অপসারণ করার জন্য, যা ওয়ার্কপিসের অভ্যন্তরে শোষিত হয় না। আবরণ প্রক্রিয়া।
ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণের জন্য প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়ার মূল হল "পৃষ্ঠকে সক্রিয় করা এবং প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ বৃদ্ধি করা", কারণ রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে মসৃণভাবে ঘটতে হবে। যদি পৃষ্ঠে তেল বা অক্সাইড থাকে তবে এটি প্রতিক্রিয়াকে বাধা দেবে এবং আবরণ গঠনে বাধা দেবে বা আবরণটিকে শক্তভাবে সংযুক্ত করবে না। প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়ার মধ্যে সাধারণত অন্তর্ভুক্ত থাকে: ডিগ্রীজিং (পৃষ্ঠের তেল অপসারণ), মরিচা অপসারণ (স্টিলের ওয়ার্কপিসের জন্য, পৃষ্ঠের মরিচা অপসারণ), সক্রিয়করণ (দুর্বল অ্যাসিড চিকিত্সার মাধ্যমে, ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে অনুঘটক করার জন্য পৃষ্ঠের পাতলা অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করা) এবং কিছু প্রক্রিয়াতেও সাব-ইকুয়েন্ট স্থাপনের জন্য প্রি-প্লেটিং প্রয়োজন। PVD প্রাক-চিকিৎসার সাথে তুলনা করে, ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণের প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়া আরও জটিল এবং একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ বর্জ্য তরল তৈরি করবে।
সরঞ্জাম জটিলতা:
সরঞ্জাম জটিলতার পরিপ্রেক্ষিতে, PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ সরঞ্জাম উচ্চ খরচ এবং একটি জটিল কাঠামো আছে। PVD সরঞ্জামের একটি সম্পূর্ণ সেটের মধ্যে রয়েছে ভ্যাকুয়াম চেম্বার, ভ্যাকুয়াম পাম্প সেট, টার্গেট ম্যাটেরিয়াল সিস্টেম, পাওয়ার সাপ্লাই সিস্টেম, হিটিং সিস্টেম, কুলিং সিস্টেম ইত্যাদি। শুধুমাত্র প্রাথমিক বিনিয়োগই বড় নয়, এটি পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য পেশাদারদেরও প্রয়োজন। লক্ষ্য উপকরণ নিয়মিত প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, ভ্যাকুয়াম পাম্প মেরামত করা প্রয়োজন, এবং অপারেটিং খরচ তুলনামূলকভাবে বেশি। বিপরীতে, ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণ সরঞ্জাম তুলনামূলকভাবে সহজ। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর জন্য শুধুমাত্র একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক সেল, একটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইট স্টিরিং ডিভাইসের প্রয়োজন হয়, যখন রাসায়নিক প্লেটিংয়ের জন্য শুধুমাত্র একটি প্রতিক্রিয়া সেল, একটি গরম করার যন্ত্র এবং একটি আলোড়নকারী যন্ত্রের প্রয়োজন হয়। সরঞ্জাম বিনিয়োগ কম, অপারেশন সহজ, এবং সাধারণ কর্মীরা সহজ প্রশিক্ষণ দিয়ে শুরু করতে পারেন। রক্ষণাবেক্ষণ খরচও কম, এটি বড় আকারের শিল্প উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
III. ফিল্ম লেয়ার পারফরম্যান্স: ঘন এবং পরিধান-প্রতিরোধী বনাম খরচ-কার্যকর এবং ব্যবহারিক
প্রক্রিয়া নীতি এবং অবস্থার পার্থক্যগুলি শেষ পর্যন্ত PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ এবং ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণের মধ্যে ফিল্মের বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করে। এটি তাদের অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিগুলির বিভাজনের মূল ভিত্তি। ফিল্মের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি প্রধানত চারটি দিকের মধ্যে প্রকাশ করে: আনুগত্য, ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতা, কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ এবং পরিবেশগত বন্ধুত্ব।
আনুগত্য:
ফিল্ম স্তর এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে বন্ধন শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে, পিভিডি ভ্যাকুয়াম আবরণের একটি পরম সুবিধা রয়েছে। PVD প্রক্রিয়ার কারণে, বায়বীয় কণাগুলি (বিশেষ করে আয়ন প্রলেপের আয়ন) নির্দিষ্ট শক্তি বহন করে। ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে জমা হলে, তারা প্রসারণ, অনুপ্রবেশের মধ্য দিয়ে যাবে এবং এমনকি সাবস্ট্রেট পরমাণুর সাথে ধাতুবিদ্যা বা প্রসারণ বন্ধন গঠন করবে। এই বন্ধন পদ্ধতিটি অত্যন্ত শক্তিশালী, একটি বন্ধন শক্তি সাধারণত 50 থেকে 100 N এর মধ্যে থাকে। এর মানে হল যে PVD ফিল্ম স্তরটি খোসা ছাড়ানো বা ফ্ল্যাকিংয়ের ঝুঁকিপূর্ণ নয় এবং উচ্চ মাত্রার ঘর্ষণ, প্রভাব এবং নমন সহ্য করতে পারে। এমনকি জটিল কাজের অবস্থার মধ্যেও (যেমন কাটিং টুল দ্বারা উচ্চ-গতি কাটা বা উপাদানগুলির পুনরাবৃত্তি) এটি স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা বজায় রাখতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, PVD আবরণ চিকিত্সার পরে আমরা প্রতিদিন যে উচ্চ-গতির ইস্পাত কাটার সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করি, তা দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-গতির ধাতু কাটার পরেও সহজে পরিধান করবে না বা ফ্লেক হয়ে যাবে না, যা উল্লেখযোগ্যভাবে টুলটির আয়ুষ্কাল বাড়িয়ে দেয়।
ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণের বন্ধন শক্তি তুলনামূলকভাবে দুর্বল। তাদের বেশিরভাগই শারীরিক শোষণ বা যান্ত্রিক সংমিশ্রণের, বন্ধন বল সাধারণত 10 থেকে 30 N এর মধ্যে থাকে। ইলেক্ট্রোপ্লেটিংকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, আবরণ স্তরটি ধাতব আয়নগুলির হ্রাস জমার দ্বারা গঠিত হয় এবং আবরণ স্তর এবং স্তরের মধ্যে কোনও পারমাণবিক-স্তরের বন্ধন নেই। এটি শুধুমাত্র পৃষ্ঠের শোষণ শক্তি এবং যান্ত্রিক ইন্টারলকিং বল দ্বারা স্থির করা হয়। উচ্চ-তাপমাত্রা, ঘর্ষণ, প্রভাব বা বাঁকানো অবস্থায়, ফোস্কা পড়া, খোসা ছাড়ানো এবং ফাটল হওয়ার মতো সমস্যাগুলি ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, প্রথাগত ক্রোম-প্লেটেড হার্ডওয়্যার অংশে, দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহার বা প্রভাবের পরে, পৃষ্ঠের ক্রোমিয়াম স্তরটি ছিটকে যাবে, যা অন্তর্নিহিত বেস মেটালকে উন্মুক্ত করবে, যা চেহারা এবং ক্ষয়-বিরোধী কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে; যদিও রাসায়নিক আবরণের বন্ধন শক্তি ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর তুলনায় কিছুটা ভাল, তবে এটি উচ্চ-লোড পরিস্থিতিতে পরিধান এবং বিচ্ছিন্ন হওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ।
ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতা:
ফিল্ম স্তরের ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতার পরিপ্রেক্ষিতে, PVD ভ্যাকুয়াম আবরণও ব্যতিক্রমীভাবে ভাল কাজ করে। যেহেতু পিভিডি প্রক্রিয়াটি উচ্চ ভ্যাকুয়াম পরিবেশে সঞ্চালিত হয়, তাই বাতাসের অমেধ্য এবং আর্দ্রতা কার্যকরভাবে বিচ্ছিন্ন হয়। বায়বীয় কণার জমার সময়, তারা অমেধ্য দ্বারা বিরক্ত হয় না, তাই গঠিত ফিল্ম স্তর গঠন একটি খুব কম porosity (শূন্য porosity কাছাকাছি) সঙ্গে অত্যন্ত ঘন হয়। এই ঘন ফিল্ম স্তরটি কার্যকরভাবে বাহ্যিক ক্ষয়কারী মিডিয়া (যেমন বায়ু, আর্দ্রতা, অ্যাসিড এবং ক্ষারীয় দ্রবণ) ভেদ করা থেকে প্রতিরোধ করতে পারে এবং স্তরটিকে ক্ষয় হওয়া থেকে প্রতিরোধ করতে পারে। একই সময়ে, এটি ফিল্ম স্তরে প্রবেশ করা এবং ফিল্ম স্তরের কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করা থেকে অমেধ্যকে প্রতিরোধ করতে পারে। উপরন্তু, PVD ফিল্ম স্তরের বিশুদ্ধতা অত্যন্ত উচ্চ। ফিল্ম লেয়ারের কম্পোজিশন মূলত টার্গেট ম্যাটেরিয়ালের মতোই, এবং ফিল্ম লেয়ারের কম্পোজিশন রেশিও নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের (যেমন TiN, CrN, AlTiN, ইত্যাদি) সহ কম্পোজিট ফিল্ম লেয়ার প্রস্তুত করার জন্য টার্গেট ম্যাটেরিয়াল রেশিও নিয়ন্ত্রণ করে সঠিকভাবে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, বিভিন্ন পরিস্থিতিতে প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণে ফিল্ম স্তরের ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতা তুলনামূলকভাবে খারাপ। যেহেতু বেশিরভাগ রাসায়নিক আবরণ একটি তরল পরিবেশে সঞ্চালিত হয়, তাই ইলেক্ট্রোলাইটে অনিবার্যভাবে সংযোজন, অপরিষ্কার আয়ন ইত্যাদি থাকে৷ এই অমেধ্যগুলি জমা করার প্রক্রিয়া চলাকালীন ফিল্ম স্তরের অভ্যন্তরে আবদ্ধ হবে, যার ফলে ফিল্ম স্তরে মাইক্রোপোর এবং পিনহোলের মতো ত্রুটি দেখা দেবে, উচ্চ ছিদ্রের হার সহ৷ উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রোপ্লেটেড স্তরগুলির ছিদ্রের হার সাধারণত 1% এবং 5% এর মধ্যে হয়। এই মাইক্রোপোরগুলি ক্ষয়কারী মিডিয়ার জন্য "চ্যানেল" হয়ে উঠবে, যার ফলে স্তরটি ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। তাই, অনেক ইলেক্ট্রোপ্লেটেড অংশকে তাদের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করার জন্য পরবর্তী সিলিং ট্রিটমেন্ট (যেমন সিলিং এজেন্টকে আবরণ) করতে হয়। একই সময়ে, প্রথাগত রাসায়নিক আবরণে ফিল্ম স্তরের সংমিশ্রণ যথেষ্ট বিশুদ্ধ নয়, এতে ইলেক্ট্রোলাইট এবং অবশিষ্টাংশ হ্রাসকারী এজেন্ট থেকে অপরিষ্কার আয়ন থাকে, যা ফিল্ম স্তরের কর্মক্ষমতার স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক নিকেল প্লেটিং স্তরে অল্প পরিমাণে ফসফরাস থাকবে, যা ফিল্ম স্তরের কঠোরতা বাড়াতে পারে, কিন্তু এর শক্ততাও কমিয়ে দেবে।
কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের:
আবরণ স্তরের কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের পরিপ্রেক্ষিতে, পিভিডি ভ্যাকুয়াম আবরণের সুবিধাগুলি আরও স্পষ্ট। PVD প্রক্রিয়া উচ্চ কঠোরতা সঙ্গে সিরামিক আবরণ এবং ধাতব সিরামিক আবরণ উত্পাদন করতে পারেন. এই আবরণ স্তরগুলির কঠোরতা ঐতিহ্যগত রাসায়নিক আবরণগুলির তুলনায় অনেক বেশি। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণত ব্যবহৃত TiN (টাইটানিয়াম নাইট্রাইড) আবরণের কঠোরতা 2000-2500 HV (Vickers hardness), যেখানে প্রথাগত ক্রোম আবরণের কঠোরতা মাত্র 800-1200 HV, এবং রাসায়নিক নিকেল-ফসফরাস অ্যালয় আবরণের কঠোরতা প্রায় H0005 HV-6. এমনকি তাপ চিকিত্সার পরেও, কঠোরতা শুধুমাত্র প্রায় 1000 HV পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। উচ্চ কঠোরতা মানে ভাল পরিধান প্রতিরোধের. অতএব, PVD আবরণ স্তরগুলি এমন পরিস্থিতিতেগুলির জন্য খুব উপযুক্ত যেগুলির জন্য উচ্চ-গতির ঘর্ষণ এবং পরিধানের প্রয়োজন হয়, যেমন কাটার সরঞ্জাম, ছাঁচ এবং নির্ভুল উপাদান। উদাহরণস্বরূপ, PVD AlTiN আবরণ দিয়ে শক্ত খাদ কাটার সরঞ্জামগুলিকে চিকিত্সা করার পরে, তাদের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা 3-5 গুণ বাড়ানো যেতে পারে এবং তাদের পরিষেবা জীবন 2-4 গুণ বাড়ানো যেতে পারে, কার্যকরভাবে উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করে।
ঐতিহ্যবাহী রাসায়নিক আবরণে তুলনামূলকভাবে কম কঠোরতা এবং দুর্বল পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা পরিধান প্রতিরোধের জন্য কম প্রয়োজনীয়তা যেমন সাজসজ্জা এবং ক্ষয়রোধী পরিস্থিতিতে এটিকে আরও উপযুক্ত করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, সোনা এবং রূপার ইলেক্ট্রোপ্লেটেড গয়না প্রধানত নান্দনিকতা এবং একটি নির্দিষ্ট স্তরের ক্ষয়-বিরোধী কর্মক্ষমতা, পরিধান প্রতিরোধের জন্য অপেক্ষাকৃত কম প্রয়োজনীয়তা সহ; গ্যালভানাইজিং ইস্পাত অংশগুলি প্রধানত অ্যান্টি-জারার উদ্দেশ্যে কাজ করে এবং পরিধান প্রতিরোধের শুধুমাত্র একটি সহায়ক প্রয়োজন।
পরিবেশ সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য:
পরিবেশগত সুরক্ষা বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে, দুটির মধ্যে পার্থক্য বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে পিভিডি ভ্যাকুয়াম আবরণ ধীরে ধীরে ঐতিহ্যবাহী রাসায়নিক আবরণ প্রতিস্থাপন করেছে এমন একটি কারণও এটি। PVD ভ্যাকুয়াম আবরণ সম্পূর্ণরূপে ভ্যাকুয়াম পরিবেশে সঞ্চালিত হয়, ইলেক্ট্রোলাইট, হ্রাসকারী এজেন্ট বা কোনো রাসায়নিক বিকারক ব্যবহার না করে এবং বর্জ্য তরল তৈরি করে না।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
