Hochwertige Pvd Multi Arc Ion Vakuum Beschichtungsmaschine für Dekorationshardware Keramik Kunststoff Metall Glas Titan Möbel

Lion King Multi-Arc-Ionenplattierung Maschine

Technologieübersicht

Multi-Arc-Ionenplattierung ist eine PVD-Technik, die Hochstromlichtbögen (100–500 A) verwendet, um metallische oder keramische Targets in einer Vakuumkammer zu verdampfen (Druck < 10⁻² Torr). Der ionisierte Dampf wird durch eine Vorspannung zum Substrat beschleunigt, wodurch dichte, ultraharte Beschichtungen mit hervorragender Haftung entstehen. Diese Methode eignet sich hervorragend für die Abscheidung von Nitrid-, Karbid- und Oxidschichten für industrielle und dekorative Anwendungen.

Funktionsprinzip

Lichtbogenverdampfung: Hochstromlichtbögen treffen auf die Targetoberfläche und erzeugen ionisierten Metalldampf.

Plasma-Beschleunigung: Eine negative Vorspannung am Substrat zieht Ionen an und verbessert die Schichtdichte und Haftung.

Einführung von Reaktivgasen: Sauerstoff oder Stickstoff können eingeführt werden, um Verbindungen wie TiN oder Cr₂O₃ zu bilden.

Hauptvorteile

Hohe Abscheidungsrate: Erreicht Schichtdicken von 1–5 μm/h, ideal für die Großserienproduktion.

Härte & Verschleißfestigkeit: Beschichtungen wie TiAlN weisen eine Härte von bis zu 3000 HV auf, wodurch die Werkzeugstandzeit um das 3–5-fache verlängert wird.

Gleichmäßige Abdeckung: Wirksam für komplexe Geometrien (z. B. Schrauben, Zahnräder) aufgrund der Plasmadiffusion.

Korrosionsbeständigkeit: Dichte Schichten schützen vor rauen Umgebungen (z. B. Marine oder Automobil).

Angewandte Industrien

Werkzeuge & Formen: Schneidwerkzeuge, Bohrer, Stanzwerkzeuge und Präzisionsformen.

Glaswaren: Glasbecher, Glaslampen, Glaskunstwerke.

Hardware: Sanitärkeramik, Türknöpfe, Schlösser und Besteck.

Automobil: Kolbenringe, Leichtmetallfelgen, Motorkomponenten und Zierleisten.

Konsumgüter: Uhrenarmbänder und -gehäuse, Mobiltelefongehäuse, Schmuck und Stifte. Haltbare, kratzfeste Gold- oder Schwarzoberflächen.

Medizin: Sterile, biokompatible Beschichtungen für chirurgische Instrumente.

Beschichtungseffekte & Farben

Die Maschine kann alle Arten von Farben auf Edelstahlprodukten erzeugen, einschließlich Gold, Roségold, Bronze, Antik-Bronze, Kaffee, Blau, Lila, Schwarz usw.

Oberflächenausführungen: Spiegelähnliche metallische Glanzlichter oder matte Texturen.

Farboptionen: Gold (TiN), Schwarz (CrN), Blau (TiAlN) und Regenbogenverläufe.

Imitationsgold-Serie: TiN, ZrN, TiN+Au, ZrN+Au

Roségold-Serie: TiCN, TiAlN, TiCN+Au--Cu, TiAlN+Au, Cu

Silberweiß-Serie: CrN, CrSiN, Zr (Mikro-N)

Grau-Serie: Ti, Edelstahl (S.S), (S.S) N

Kaffeefarbserie: TiCN, TiAlCN, ZrC

Blau-Serie: TiO, CrO, TiALN

Schwarz-Serie: TiC, TiC+iC, TiCN, TiAlN, TiAlCN, Ti (C,O) und DLC

Strukturtypen

Vertikale Kammer: Optimiert für die Chargenverarbeitung kleiner Teile.

Horizontale Kammer: Geeignet für die großflächige Abscheidung auf flachen oder zylindrischen Substraten.

Substratmaterialien

Metalle (Edelstahl, Aluminium), Keramiken und Hartkunststoffe.

Beschichtungsmaterialien

Metalle: Ti, Cr, Zr, Al.

Nitride: TiN, CrN, ZrN.

Karbide: WC, TiC.

Unterstützende Produktionslinien

Integriert mit Vorbeschichtungs-Reinigungssystemen (z. B. Ultraschallbäder) und Nachbeschichtungs-Wärmebehandlung.

Verbrauchsmaterialien

Targetstäbe (Ti, Cr usw.), Reaktivgase (N₂, O₂) und Kühlwasser.

Anwendungen

Schneidwerkzeuge: TiAlN-Beschichtungen für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung.

Dekorative Hardware: Türgriffe und Wasserhähne mit korrosionsbeständigen Oberflächen.

Luft- und Raumfahrt: Hochtemperaturbeschichtungen auf Motorkomponenten.

Anpassung

Unsere Systeme verfügen über einstellbare Lichtbogenquellen, plasmaunterstützte Abscheidungsmodule und eine automatisierte Prozesssteuerung für eine maßgeschneiderte Beschichtungsleistung.

Die Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschine (auch bekannt als Multi-Arc-Ionenplattierungsmaschine) ist eine Kernausrüstung im Bereich der Physical Vapor Deposition (PVD)-Technologie und wird häufig zur Herstellung von hochleistungsfähigen Funktions- und Dekorationsbeschichtungen verwendet. Ihre Eigenschaften sind eng mit ihrem Funktionsprinzip (unter Verwendung von Lichtbogenentladung zur Verdampfung von Targetmaterialien und zur Ionisierung von Partikeln) und den Anforderungen der industriellen Anwendung verbunden. Im Folgenden sind ihre wichtigsten Merkmale aufgeführt, kategorisiert nach technischer Leistung, funktionaler Flexibilität und Anwendungsanpassungsfähigkeit:

1. Hohe Ionisierungseffizienz & starke Beschichtungshaftung

Dies ist das wichtigste Merkmal von Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschinen, das in ihrem einzigartigen Lichtbogenverdampfungsmechanismus begründet ist:

Lichtbogengetriebene Ionisierung: Die Maschine verwendet eine Hochstrom-Niederspannungs-Lichtbogenentladung, um auf die Oberfläche des Targetmaterials (z. B. Titan, Chrom, Zirkonium) zu treffen. Die Lichtbogenenergie schmilzt und verdampft das Target sofort, und die verdampften Partikel werden stark ionisiert (Ionisierungsrate kann 60 % - 90 % erreichen, viel höher als bei anderen PVD-Technologien wie Magnetronsputtern).

Ionenbeschuss-Verstärkung: Die ionisierten Targetpartikel werden unter der Einwirkung einer negativen Vorspannung, die auf das Werkstück angewendet wird, zur Werkstückoberfläche beschleunigt. Dieser "Ionenbeschuss"-Prozess reinigt nicht nur die Werkstückoberfläche (Entfernung von Oxiden und Verunreinigungen), sondern bewirkt auch, dass die Beschichtungspartikel in die Substratoberfläche eindringen, um eine metallurgische Bindung zu bilden (anstelle einer einfachen physikalischen Haftung). Dadurch wird die Beschichtungshaftung erheblich verbessert—typischerweise bis zu 20-80 MPa, was Reibung, Stößen und thermischen Zyklen ohne Ablösen standhält.

2. Breite Anpassungsfähigkeit an Targetmaterialien & Beschichtungstypen

Die Maschine kann mit verschiedenen Targetmaterialien kombiniert werden, um Beschichtungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Funktionen herzustellen, die vielfältige industrielle Anforderungen erfüllen:

Vielfältige Targetkompatibilität: Sie unterstützt reine Metalltargets (Ti, Cr, Al, Zr, Cu), Legierungstargets (TiAl, TiCr, ZrNb) und sogar Keramiktargets (TiN, Al₂O₃, CrN—hergestellt durch reaktive Beschichtung mit Gas).

Multifunktionale Beschichtungen: Durch Anpassen der Targetmaterialien und Prozessgase (N₂, Ar, O₂, C₂H₂) können die folgenden Beschichtungen hergestellt werden:

Dekorative Beschichtungen: TiN (Gold), TiCN (Roségold), CrN (Silbergrau) für Hardware, Uhren und Sanitärkeramik.

Verschleißfeste Beschichtungen: TiAlN (für Schneidwerkzeuge), CrN (für Formen), WC/C (für mechanische Teile) mit einer Härte von bis zu 2000-4000 HV (viel höher als Edelstahl).

Korrosionsbeständige Beschichtungen: Al₂O₃ (Oxidkeramik), ZrN (für Marinekomponenten) zur Beständigkeit gegen Säure, Alkali und Salzsprühnebel.

Funktionsbeschichtungen: TiC (hohe Wärmeleitfähigkeit) für Kühlkörper, DLC (diamantartiger Kohlenstoff) für verschleißfeste und selbstschmierende Oberflächen.

3. Ausgezeichnete Beschichtungsdichte & Gleichmäßigkeit

Die hohe Ionisierungsrate und der Ionenbeschleunigungsprozess gewährleisten, dass die Beschichtung eine dichte Struktur und eine gleichmäßige Dicke aufweist:

Geringe Porosität: Ionisierte Partikel werden unter elektrischer Feldführung in einer "geordneten Anordnung" auf der Werkstückoberfläche abgelagert, wodurch Lücken oder Hohlräume vermieden werden, die sich leicht in herkömmlichen Verdampfungsbeschichtungen bilden. Die Porosität der Beschichtung beträgt in der Regel weniger als 1 %, wodurch das Eindringen korrosiver Medien (z. B. Wasser, Chemikalien) wirksam blockiert werden kann.

Gute Gleichmäßigkeit: Durch Optimierung der Anzahl und Anordnung der Lichtbogenquellen (Multi-Arc-Design, in der Regel 2-8 Lichtbogenquellen), Anpassen der Werkstückdrehzahl und Steuerung der Vorspannungsverteilung kann die Maschine eine gleichmäßige Beschichtungsdicke auf Werkstücken unterschiedlicher Form (sogar komplexe Teile wie tiefe Löcher, Rillen und gekrümmte Oberflächen) erzielen. Die Dickenabweichung wird im Allgemeinen innerhalb von ±5 % gehalten.

4. Präzise Prozessparametersteuerung & stabile Produktion

Moderne Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschinen sind mit fortschrittlichen Steuerungssystemen ausgestattet, um die Konsistenz der Beschichtungsqualität zu gewährleisten:

Einstellbar für mehrere Parameter: Wichtige Prozessparameter können präzise gesteuert werden, einschließlich:

Lichtbogenstrom (steuert die Targetverdampfungsrate und die Ionenkonzentration);

Werkstückvorspannung (steuert die Ionenbeschleunigungsenergie und die Beschichtungshaftung);

Vakuumgrad (10⁻⁻3-10⁻⁻5 Pa, wodurch Störungen durch Verunreinigungen vermieden werden);

Gasdurchflussrate (steuert die Konzentration des Reaktionsgases und die Beschichtungszusammensetzung).

Automatisierte Steuerung: Die meisten Modelle verwenden eine SPS- oder Industriecomputersteuerung, unterstützen voreingestellte Prozessrezepte (Speichern von über 100 Parametersätzen) und die Echtzeitüberwachung von Parametern (Lichtbogenstabilität, Vakuumpegel, Beschichtungsdicke). Dies reduziert menschliche Bedienungsfehler und gewährleistet eine stabile Beschichtungsqualität in der Serienproduktion.

5. Umweltfreundlichkeit & hohe Produktionseffizienz

Im Vergleich zu herkömmlichen Beschichtungstechnologien (z. B. Galvanisieren) hat sie offensichtliche Vorteile in Bezug auf Umweltschutz und Effizienz:

Grün und schadstofffrei: Der Prozess verwendet Inertgase oder Reaktionsgase (keine giftigen Chemikalien wie Cyanid oder Schwermetalle) und erzeugt keine Abfallflüssigkeit, Abfallrückstände oder schädliche Abgase. Es erfüllt strenge Umweltstandards (z. B. EU RoHS, China GB 21900).

Hohe Abscheidungsrate: Aufgrund der hohen Verdampfungseffizienz der Lichtbogenentladung beträgt die Beschichtungsabscheidungsrate 2-10 μm/h (schneller als Magnetronsputtern). Beispielsweise kann eine 2-5 μm dicke dekorative TiN-Beschichtung in 30-60 Minuten abgeschlossen werden, was für die Massenproduktion geeignet ist (z. B. eine tägliche Leistung von über 10.000 Hardwareteilen).

6. Starke Anpassungsfähigkeit an Werkstückgrößen & -formen

Es kann Werkstücke verschiedener Spezifikationen verarbeiten, von kleinen Teilen bis hin zu großen Komponenten:

Werkstückgrößenbereich: Von Mikroteilen (z. B. elektronische Steckverbinder, Uhrenteile) bis hin zu großen Komponenten (z. B. Automotorkomponenten, Formkerne mit einem Durchmesser von 1-2 Metern), solange das Werkstück in die Vakuumkammer gelegt werden kann (das Kammervolumen reicht von 0,1 m³ bis 10 m³ für Industriemodelle).

Kompatibilität mit komplexen Formen: Die "Sichtlinien"-Begrenzung von PVD wird durch die Multi-Arc-Anordnung und die Ionenbeschleunigung reduziert. Bei Werkstücken mit Sacklöchern (Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser ≤ 3:1) oder Rillen kann die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke immer noch die industriellen Anforderungen erfüllen.

Zusammenfassung der Kernvorteile

Kurz gesagt, die Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschine gleicht hohe Beschichtungsleistung, funktionale Flexibilität und industrielle Produktionseffizienz aus und macht sie zu einer unersetzlichen Kernausrüstung in den Bereichen fortschrittliche Fertigung, neue Materialien und Oberflächentechnik.

Spezifikation:

TiN

1. Der Lichtbogen bewegt sich schnell über die gesamte Oberfläche des Targets, um sicherzustellen, dass die Targetoberfläche gleichmäßig geätzt wird, was die Haftung des Films optimiert und die Beschichtungsoberfläche glatt und dicht macht.

2. Schnellere Chargenwechsel-Effizienz und Beschichtungsproduktionseffizienz.

3. Die Maschine kann die Gleichmäßigkeit der Dicke im verfügbaren Beschichtungsbereich gewährleisten.

4. Hochwertige Hartbeschichtungen verleihen Schneidwerkzeugen höhere Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten und tragen dazu bei, die Lebensdauer zu verlängern und den Austausch von Werkzeugen zu reduzieren, wodurch die Gesamtbearbeitungskosten gesenkt werden.

5. Die große Reibung und Härte der Beschichtung sorgen für weniger Schmierung und Kühlung, um eine hochwertige Oberfläche der bearbeiteten Teile zu erzielen.

Multi-Arc-Ionenplattierungsmaschinen (MAIP) basieren auf verschiedenen Stromversorgungen, um Plasma zu erzeugen und zu steuern, die Materialverdampfung zu regulieren und das Filmwachstum zu beeinflussen. Diese Stromversorgungen sind entscheidend für die Bestimmung von Beschichtungseigenschaften wie Haftung, Dichte und Zusammensetzung. Multi-Arc-Ionenplattierungsmaschinen (MAIP) Stromversorgungen werden hauptsächlich nach ihrer Ausgangswellenform und Steuerungslogikkategorisiert. Die gebräuchlichsten Typen sind Gleichstromversorgungen, gepulste Gleichstromversorgungen (PDC) und (seltener) Hochfrequenz- (RF-) Stromversorgungen.

Vergleichende Analyse von MAIP-Stromversorgungen

Die folgende Tabelle fasst die Kernunterschiede zwischen den drei Haupttypen zusammen:

Wichtige Überlegungen zur Auswahl der Stromversorgung

Die Auswahl der richtigen Stromversorgung hängt von 4 entscheidenden Faktoren ab:

1. Beschichtungsanforderungen

Glätte/Fehlertoleranz: Wenn Makropartikel inakzeptabel sind (z. B. medizinische Implantate, Optik), wählen Sie PDC oder RF.

Abscheidungsgeschwindigkeit: Für die Großserienproduktion (z. B. HSS-Werkzeuge) wird DC bevorzugt.

Beschichtungstyp: Reaktive Beschichtungen (TiAlN, Al₂O₃) erfordern PDC; isolierende Beschichtungen benötigen RF.

2. Targetmaterial

Leitfähige Metalle/Legierungen (Ti, Cr, Al): DC (niedrige Kosten) oder PDC (hohe Qualität).

Isolierende Materialien (Al₂O₃, SiO₂): RF (Hybridsystem).

Reaktive Legierungen (Ti-Al, Cr-Al): PDC (stabilisiert Lichtbogen-Gas-Reaktionen).

3. Budget

Produktion der Einstiegsklasse: DC (niedrige Anschaffungs- und Wartungskosten).

Produktion im mittleren bis oberen Bereich: PDC (Ausgleich von Qualität und Kosten).

Spezialisierte Forschung und Entwicklung: RF (für ultrahochleistungsfähige Beschichtungen).

4. Prozessskalierbarkeit

Chargenproduktion (große Teile): DC (schnelle Rate).

Präzisions-Chargenproduktion (kleine Teile): PDC (Qualität + Effizienz).

Labor-F&E: RF (Flexibilität für neue Materialien).

Schlussfolgerung

Die Stromversorgung definiert die Leistung einer MAIP-Maschine:

DC ist die wirtschaftliche Wahl für Beschichtungen mit geringer bis moderater Qualität, bei denen Geschwindigkeit wichtig ist.

Pulsed DC ist der Industriestandard für hochwertige, reaktive oder makropartikelsensitive Beschichtungen (z. B. Werkzeuge, Implantate).

RF ist eine spezialisierte Option für ultradünne, isolierende oder Labormaßstabsbeschichtungen, bei denen die Kosten der Leistung untergeordnet sind.

Durch die Abstimmung der Stromversorgung auf Ihre Beschichtungsziele, das Targetmaterial und das Budget können Sie die MAIP-Prozesseffizienz und die Beschichtungsqualität optimieren.

Lion King Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschine

I. Funktionsbeschreibung

Die Lion-ION Multi-Arc-Ionenbeschichtungsanlage verwendet ein vertikales Fronttürdesign, gepaart mit einer optimierten Türspindel und einem Rotationssystem. Diese Konfiguration gewährleistet nicht nur das komfortabelste Bedienerlebnis, sondern ermöglicht auch die Abscheidung hochwertiger Beschichtungen wie TiN (Titannitrid) und TiO₂ (Titandioxid).

Die Vakuumkammer besteht aus SUS304-Edelstahl mit einem versteckten Kühlwasser-Mantel. Die Kammer wird fein poliert, was zu einem eleganten und langlebigen Aussehen führt.

Ausgestattet mit mehreren Sätzen neu entwickelter Multi-Arc-Ionenquellen, die sicherstellen, dass das Ionensputtern gleichmäßiger, reiner und dichter ist und in jedem Beschichtungszyklus eine gleichbleibende Qualität aufweist.

Integriert mit einem fortschrittlichen Mehrkanal-Gaseinlasssystem, das eine präzise Steuerung der Gasdurchflussraten ermöglicht, um die Anforderungen der Verbundfilmbeschichtung zu erfüllen.

Ausgestattet mit einer unipolaren gepulsten Vorspannungsstromversorgung, die die Energie der geladenen Partikel erheblich erhöht und so eine hervorragende Filmhaftung und Oberflächengüte erzielt.

Enthält ein neu entwickeltes intelligentes SPS-Steuerungssystem und eine HMI (Human-Machine Interface), wodurch die Beschichtungsvorgänge vereinfacht und schneller und benutzerfreundlicher gestaltet werden.

II. Technische Konfiguration

Hinweis:

Standard-Vakuumkammerabmessungen: Φ2000 mm × H4000 mm, Φ2200 mm × H4500 mm

Anpassung möglich: Vakuumkammerabmessungen und Gerätekonfigurationen können an die spezifischen Produktanforderungen und speziellen Prozessanforderungen der Kunden angepasst werden.

III. Anwendung

Die Vakuum-Multi-Arc-Ionenbeschichtungsmaschine ist in der Lage, Beschichtungen auf die Oberflächen von Metall-, Keramik- und anderen Materialsubstraten abzuscheiden. Sie wird häufig zum Beschichten von Edelstahl-Auslagen, Griffen, Sanitärartikeln und ähnlichen Produkten verwendet und ist eine ideale Alternative zur herkömmlichen Galvanisierung.

Wichtige Beschichtungstypen:

Gold, Silber, Titannitrid (TiN), Titancarbid (TiC), Zirkoniumnitrid (ZrN), Titanaluminiumchromnitrid (TiAlCrN) und andere funktionelle metallbasierte Beschichtungen.

Kernvorteile von beschichteten Produkten:

Erhöhte Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit

Verbesserte Korrosionsbeständigkeit

Erhöhtes ästhetisches Erscheinungsbild (z. B. metallischer Glanz, kundenspezifische Farben)

Eigenschaften von Funktionsbeschichtungen