Hoogwaardige Pvd Multi Arc Ion Vacuüm Coating Machine Voor Decoratie Hardware Keramiek Plastic Metaal Glas Titanium Meubels

Lion King Multi-Arc Ion Plating Machine

Technologie Overzicht

Multi-arc ion plating is een PVD-techniek die gebruik maakt van hoogstroombogen (100–500 A) om metalen of keramische doelen te verdampen in een vacuümkamer (druk < 10⁻² Torr). De geïoniseerde damp wordt door een bias-spanning naar het substraat versneld, waardoor dichte, ultra-harde coatings ontstaan met superieure hechting. Deze methode blinkt uit in het afzetten van nitride-, carbide- en oxidefilms voor industriële en decoratieve toepassingen.

Werkingsprincipe

Boogverdamping: Hoogstroombogen treffen het doeloppervlak en genereren geïoniseerde metaaldamp.

Plasmaversnelling: Een negatieve bias op het substraat trekt ionen aan, waardoor de filmdichtheid en hechting worden verbeterd.

Introductie van reactief gas: Zuurstof of stikstof kan worden geïntroduceerd om verbindingen zoals TiN of Cr₂O₃ te vormen.

Belangrijkste voordelen

Hoge afzettingssnelheid: Bereikt filmdiktes van 1–5 μm/h, ideaal voor grootschalige productie.

Hardheid & Slijtvastheid: Coatings zoals TiAlN vertonen een hardheid tot 3000 HV, waardoor de levensduur van gereedschap met 3–5x wordt verlengd.

Uniforme dekking: Effectief voor complexe geometrieën (bijv. schroeven, tandwielen) dankzij de plasmadiffusie.

Corrosiebestendigheid: Dichte films beschermen tegen agressieve omgevingen (bijv. maritiem of automotive).

Toegepaste industrieën

Gereedschap & Vormen: Snijgereedschap, Boorbits, ponsen en precisievormen.

Glaswerk: glazen bekers, glazen lampen, glaskunstwerken.

Hardware: Sanitair, deurknoppen, sloten en bestek.

Automotive: Zuigerveren, lichtmetalen velgen, Motoronderdelen en decoratieve afwerking.

Consumentenproducten: Horlogebandjes en -kasten, telefoonhoesjes, sieraden en pennen. Duurzame, krasbestendige gouden of zwarte afwerkingen.

Medisch: Steriele, biocompatibele coatings voor chirurgische instrumenten.

Coatingeffecten & Kleuren

De machine kan allerlei kleuren op roestvrijstalen producten aanbrengen, waaronder goud, roségoud, brons, antiek-brons, koffie, blauw, paars, zwart etc.

Oppervlakteafwerkingen: Spiegelachtige metallic glans of matte texturen.

Kleuropties: Goud (TiN), zwart (CrN), blauw (TiAlN) en regenbooggradiënten.

Imitatie goud serie: TiN, ZrN, TiN+Au, ZrN+Au

Roségoud serie: TiCN, TiAlN, TiCN+Au--Cu, TiAlN+Au, Cu

Zilverwit serie: CrN, CrSiN, Zr (micro N)

Grijze serie: Ti, roestvrij staal (R.S.), (R.S.) N

Koffiekleur serie: TiCN, TiAlCN, ZrC

Blauwe serie: TiO, CrO, TiALN

Zwarte serie: TiC, TiC+iC, TiCN, TiAlN, TiAlCN, Ti (C,O) en DLC

Structuurtypen

Verticale kamer: Geoptimaliseerd voor batchverwerking van kleine onderdelen.

Horizontale kamer: Geschikt voor grootschalige afzetting op vlakke of cilindrische substraten.

Substraatmateriaal

Metalen (roestvrij staal, aluminium), keramiek en harde kunststoffen.

Coatingmaterialen

Metalen: Ti, Cr, Zr, Al.

Nitriden: TiN, CrN, ZrN.

Carbiden: WC, TiC.

Ondersteunende productielijnen

Integreert met reinigingssystemen voor pre-coating (bijv. ultrasone baden) en warmtebehandeling na coating.

Verbruiksartikelen

Doelstaven (Ti, Cr, etc.), reactieve gassen (N₂, O₂) en koelwater.

Toepassingen

Snijgereedschap: TiAlN-coatings voor hogesnelheidsbewerking.

Decoratieve hardware: Deurklinken en kranen met corrosiebestendige afwerkingen.

Lucht- en ruimtevaart: Hoogtemperatuurcoatings op motoronderdelen.

Maatwerk

Onze systemen beschikken over instelbare boogbronnen, plasma-verbeterde afzettingsmodules en geautomatiseerde procesbesturing voor op maat gemaakte coatingprestaties.

Multi-Arc Ion Coating Machine (ook bekend als Multi-Arc Ion Plating Machine) is een kernapparatuur op het gebied van Physical Vapor Deposition (PVD)-technologie, veel gebruikt voor het bereiden van hoogwaardige functionele en decoratieve coatings. De kenmerken zijn nauw verbonden met het werkingsprincipe (met behulp van boogontlading om doelmaterialen te verdampen en deeltjes te ioniseren) en de behoeften van industriële toepassingen. Hieronder staan de belangrijkste kenmerken, gecategoriseerd op technische prestaties, functionele flexibiliteit en toepasbaarheid:

1. Hoge ionisatie-efficiëntie & Sterke coatinghechting

Dit is de meest essentiële eigenschap van multi-arc ion coating machines, geworteld in hun unieke boogverdampingsmechanisme:

Booggestuurde ionisatie: De machine gebruikt een hoogstroom, laagspanning boogontlading om het oppervlak van het doelmateriaal (bijv. titanium, chroom, zirkonium) te treffen. De boogenergie smelt en verdampt onmiddellijk het doel, en de verdampte deeltjes worden sterk geïoniseerd (ionisatiesnelheid kan 60%-90% bereiken, veel hoger dan andere PVD-technologieën zoals magnetron sputtering).

Ionenbombardementverbetering: De geïoniseerde doel deeltjes worden versneld naar het werkoppervlak onder invloed van een negatieve bias-spanning die op het werkstuk wordt aangebracht. Dit "ionenbombardement"-proces reinigt niet alleen het werkoppervlak (verwijderen van oxiden en verontreinigingen), maar zorgt er ook voor dat de coatingdeeltjes het substraatoppervlak binnendringen om een metallurgische binding te vormen (in plaats van eenvoudige fysieke hechting). Als gevolg hiervan wordt de coatinghechting aanzienlijk verbeterd—typisch tot 20-80 MPa, die bestand is tegen wrijving, impact en thermische cycli zonder af te pellen.

2. Brede aanpasbaarheid aan doelmaterialen & Coatingtypen

De machine kan verschillende doelmaterialen matchen om coatings met verschillende samenstellingen en functies te bereiden, die voldoen aan diverse industriële behoeften:

Diverse doelcompatibiliteit: Het ondersteunt pure metalen doelen (Ti, Cr, Al, Zr, Cu), legeringsdoelen (TiAl, TiCr, ZrNb) en zelfs keramische doelen (TiN, Al₂O₃, CrN—bereid door reactieve coating met gas).

Multifunctionele coatings: Door doelmaterialen en procesgassen (N₂, Ar, O₂, C₂H₂) aan te passen, kunnen de volgende coatings worden bereid:

Decoratieve coatings: TiN (goud), TiCN (roségoud), CrN (zilvergrijs) voor hardware, horloges en sanitair.

Slijtvaste coatings: TiAlN (voor snijgereedschap), CrN (voor mallen), WC/C (voor mechanische onderdelen) met een hardheid tot 2000-4000 HV (veel hoger dan roestvrij staal).

Corrosiebestendige coatings: Al₂O₃ (oxide keramiek), ZrN (voor maritieme componenten) om bestand te zijn tegen zuur, alkali en zoutnevel.

Functionele coatings: TiC (hoge thermische geleidbaarheid) voor koellichamen, DLC (diamantachtige koolstof) voor slijtvaste en zelf-smerende oppervlakken.

3. Uitstekende coatingcompactheid & Uniformiteit

De hoge ionisatiesnelheid en het ionenversnellingsproces zorgen ervoor dat de coating een dichte structuur en uniforme dikte heeft:

Lage porositeit: Geïoniseerde deeltjes worden op het werkoppervlak afgezet in een "geordende rangschikking" onder elektrische veldgeleiding, waardoor gaten of holtes worden vermeden die gemakkelijk ontstaan in traditionele verdampingscoatings. De coatingporositeit is meestal minder dan 1%, wat de penetratie van corrosieve media (bijv. water, chemicaliën) effectief kan blokkeren.

Goede uniformiteit: Door het aantal en de lay-out van boogbronnen te optimaliseren (multi-arc ontwerp, meestal 2-8 boogbronnen), de rotatiesnelheid van het werkstuk aan te passen en de bias-spanningsverdeling te regelen, kan de machine een uniforme coatingdikte bereiken op werkstukken van verschillende vormen (zelfs complexe onderdelen zoals diepe gaten, groeven en gebogen oppervlakken). De dikteafwijking wordt over het algemeen binnen ±5% gehouden.

4. Nauwkeurige procesparameterregeling & Stabiele productie

Moderne multi-arc ion coating machines zijn uitgerust met geavanceerde besturingssystemen om de consistentie van de coatingkwaliteit te garanderen:

Multi-parameter instelbaar: Belangrijke procesparameters kunnen nauwkeurig worden geregeld, waaronder:

Boogstroom (regelt de verdampingssnelheid van het doel en de ionenconcentratie);

Werkstuk bias-spanning (regelt de ionenversnellingsenergie en coatinghechting);

Vacuümgraad (10⁻⁻3-10⁻⁻5 Pa, waardoor geen onzuiverheden worden veroorzaakt);

Gasstroomsnelheid (regelt de concentratie van reactief gas en de coatingsamenstelling).

Geautomatiseerde besturing: De meeste modellen gebruiken PLC- of industriële computerbesturing, ondersteunen vooraf ingestelde procesrecepten (opslag van 100+ sets parameters) en real-time monitoring van parameters (boogstabiliteit, vacuümniveau, coatingdikte). Dit vermindert menselijke bedieningsfouten en zorgt voor een stabiele coatingkwaliteit in batchproductie.

5. Milieuvriendelijkheid & Hoge productie-efficiëntie

Vergeleken met traditionele coatingtechnologieën (bijv. galvaniseren) heeft het duidelijke voordelen op het gebied van milieubescherming en efficiëntie:

Groen en vervuilingsvrij: Het proces gebruikt inerte gassen of reactieve gassen (geen giftige chemicaliën zoals cyanide of zware metalen) en produceert geen afvalvloeistof, afvalresten of schadelijke uitlaatgassen. Het voldoet aan strenge milieunormen (bijv. EU RoHS, China GB 21900).

Hoge afzettingssnelheid: Vanwege de hoge verdampingsefficiëntie van boogontlading is de coatingafzettingssnelheid 2-10 μm/h (sneller dan magnetron sputtering). Een decoratieve TiN-coating van 2-5 μm dik kan bijvoorbeeld in 30-60 minuten worden voltooid, geschikt voor massaproductie (bijv. dagelijkse output van 10.000+ hardware-onderdelen).

6. Sterke aanpasbaarheid aan werkstukmaten & Vormen

Het kan werkstukken van verschillende specificaties verwerken, van kleine onderdelen tot grote componenten:

Werkstukgroottebereik: Van micro-onderdelen (bijv. elektronische connectoren, horlogeonderdelen) tot grote componenten (bijv. auto-motoronderdelen, matrijskernen met een diameter van 1-2 meter), zolang het werkstuk in de vacuümkamer kan worden geplaatst (kamervolume varieert van 0,1 m³ tot 10 m³ voor industriële modellen).

Complexe vormcompatibiliteit: De "zichtlijn"-beperking van PVD wordt verminderd door de multi-arc lay-out en ionenversnelling. Voor werkstukken met blinde gaten (verhouding diepte-tot-diameter ≤ 3:1) of groeven kan de uniformiteit van de coatingdikte nog steeds voldoen aan de industriële eisen.

Samenvatting van kernvoordelen

Kortom, de multi-arc ion coating machine brengt hoge coatingprestaties, functionele flexibiliteit en industriële productie-efficiëntie in evenwicht, waardoor het een onvervangbare kernapparatuur is op het gebied van geavanceerde productie, nieuwe materialen en oppervlakte-engineering.

Specificatie:

Kenmerken

1. De boog beweegt snel over het gehele oppervlak van het doel om ervoor te zorgen dat het doeloppervlak gelijkmatig wordt geëtst, wat de hechting van de film optimaliseert en het coatingoppervlak glad en dicht maakt.

2. Snellere batchomloopsnelheid en coatingproductie-efficiëntie.

3. De machine kan de uniformiteit van de dikte in het beschikbare coatingbereik garanderen.

4. Hoogwaardige harde coatings geven snijgereedschappen hogere snij- en voedingssnelheden en helpen de levensduur te verlengen om de vervangingstijd van gereedschappen te verminderen, waardoor de totale verwerkingskosten worden verlaagd.

5. De grote wrijving en hardheid van de coating zorgen voor minder smering en koeling om een hoogwaardig oppervlak van de bewerkte onderdelen te verkrijgen.

Multi-Arc Ion Plating (MAIP) machines zijn afhankelijk van verschillende voedingen om plasma te genereren en te regelen, materiaalverdamping te reguleren en de filmgroei te beïnvloeden. Deze voedingen zijn cruciaal voor het bepalen van coatingeigenschappen zoals hechting, dichtheid en samenstelling. Multi-Arc Ion Plating (MAIP) machines voedingen worden primair gecategoriseerd op basis van hun uitvoer golfvorm en besturingslogica. De meest voorkomende typen zijn DC-voedingen, Gepulseerde DC (PDC) voedingen en (minder frequent) Radio Frequentie (RF) voedingen.

Vergelijkende analyse van MAIP-voedingen

De onderstaande tabel vat de belangrijkste verschillen tussen de drie belangrijkste typen samen:

Belangrijkste overwegingen voor de selectie van voedingen

Het kiezen van de juiste voeding hangt af van 4 kritieke factoren:

1. Coatingvereisten

Gladheid/defecttolerantie: Als macro-deeltjes onacceptabel zijn (bijv. medische implantaten, optiek), kies dan PDC of RF.

Afzettingssnelheid: Voor grootschalige productie (bijv. HSS-gereedschappen) heeft DC de voorkeur.

Coatingtype: Reactieve coatings (TiAlN, Al₂O₃) vereisen PDC; isolerende coatings hebben RF nodig.

2. Doelmateriaal

Geleidende metalen/legeringen (Ti, Cr, Al): DC (lage kosten) of PDC (hoge kwaliteit).

Isolerende materialen (Al₂O₃, SiO₂): RF (hybride systeem).

Reactieve legeringen (Ti-Al, Cr-Al): PDC (stabiliseert boog-gasreacties).

3. Budget

Productie op instapniveau: DC (lage initiële en onderhoudskosten).

Productie van midden- tot hoog niveau: PDC (balans tussen kwaliteit en kosten).

Gespecialiseerde R&D: RF (voor ultra-hoogwaardige coatings).

4. Proces schaalbaarheid

Batchproductie (grote onderdelen): DC (snelle snelheid).

Precisie batchproductie (kleine onderdelen): PDC (kwaliteit + efficiëntie).

Lab-schaal R&D: RF (flexibiliteit voor nieuwe materialen).

Conclusie

De voeding definieert de prestaties van een MAIP-machine:

DC is de economische keuze voor coatings van lage tot matige kwaliteit waarbij snelheid belangrijk is.

Gepulseerde DC is de industriestandaard voor hoogwaardige, reactieve of macro-deeltjesgevoelige coatings (bijv. gereedschappen, implantaten).

RF is een gespecialiseerde optie voor ultradunne, isolerende of lab-schaal coatings, waarbij kosten ondergeschikt zijn aan prestaties.

Door de voeding af te stemmen op uw coatingdoelen, doelmateriaal en budget, kunt u de MAIP-procesefficiëntie en coatingkwaliteit optimaliseren.

Lion King Multi-Arc Ion Coating Machine

I. Beschrijving van de functie

De Lion-ION Multi-Arc Ion Coater heeft een verticaal ontwerp met een voordeur, gecombineerd met een geoptimaliseerde deurspindel en rotatiesysteem. Deze configuratie zorgt niet alleen voor de meest handige bedieningservaring, maar maakt ook de afzetting van hoogwaardige coatings zoals TiN (titaniumnitride) en TiO₂ (titaniumdioxide) mogelijk.

De vacuümkamer is gemaakt van SUS304 roestvrij staal, met een verborgen koelwatermantel. De kamer ondergaat een fijne polijsting, wat resulteert in een elegante en duurzame uitstraling.

Uitgerust met meerdere sets nieuw ontwikkelde multi-arc ionenbronnen, waardoor ionensputteren uniformer, zuiverder en dichter wordt met een consistente kwaliteit in elke coatingcyclus.

Geïntegreerd met een geavanceerd multi-kanaals gasinlaatsysteem, waardoor een nauwkeurige controle van de gasstroomsnelheden mogelijk is om te voldoen aan de eisen van de afzetting van samengestelde films.

Voorzien van een unipolaire gepulseerde bias-voeding, die de energie van geladen deeltjes aanzienlijk verbetert, waardoor een uitstekende filmhechting en oppervlakteafwerking wordt bereikt.

Bevat een nieuw ontwikkeld intelligent PLC-besturingssysteem en HMI (Human-Machine Interface), waardoor coatingbewerkingen worden vereenvoudigd en sneller en gebruiksvriendelijker worden.

II. Technische configuratie

Opmerking:

Standaard vacuümkamer afmetingen: Φ2000 mm × H4000 mm, Φ2200 mm × H4500 mm

Maatwerk beschikbaar: Vacuümkamer afmetingen en apparatuurconfiguraties kunnen worden aangepast om te voldoen aan de specifieke productvereisten en speciale procesbehoeften van klanten.

III. Toepassing

De Vacuüm Multi-Arc Ion Coating Machine is in staat om coatings af te zetten op de oppervlakken van metaal, keramiek en andere substraatmaterialen. Het wordt veel gebruikt voor het coaten van roestvrijstalen displayrekken, handgrepen, sanitair en soortgelijke producten, waardoor het een ideaal alternatief is voor traditioneel galvaniseren.

Belangrijkste coatingtypen:

Goud, zilver, titaniumnitride (TiN), titaniumcarbide (TiC), zirkoniumnitride (ZrN), titaniumaluminiumchroomnitride (TiAlCrN) en andere functionele coatings op metaalbasis.

Kernvoordelen van gecoate producten:

Verbeterde oppervlaktehardheid en slijtvastheid

Verbeterde corrosiebestendigheid

Verhoogde esthetische uitstraling (bijv. metallic glans, aangepaste kleuren)

Karakters van functionele coatings