मल्टी-आर्क आयन प्लाज्मा पीवीडी कोटिंग में महारत हासिल करना: गैस सेटिंग्स, रंग और पूर्ण प्रक्रिया

उन्नत सतह इंजीनियरिंग के गतिशील क्षेत्र में,मल्टी-आर्क आयन प्लाज्मा पीवीडी (भौतिक वाष्प जमाव) वैक्यूम कोटिंग तकनीक एक गेम चेंजर के रूप में उभरी है जो असाधारण कार्यात्मक प्रदर्शन और आश्चर्यजनक दृश्य अपील दोनों प्रदान करती है।चार मुख्य गैसों के उपयोग के द्वारा, अर्गोन (Ar), नाइट्रोजन (N2), एसिटिलीन (C2H2), और ऑक्सीजन (O2)यह प्रक्रिया सब्सट्रेट की स्थायित्व में वृद्धि करते हुए रंगों के विविध स्पेक्ट्रम का उत्पादन करती है, संक्षारण प्रतिरोध, और पहनने के प्रतिरोध। यह व्यापक गाइड पूर्ण पूर्व उपचार कार्यप्रवाह, कोटिंग पैरामीटर अनुकूलन, और रंग अनुकूलन तकनीकों का विवरण,निर्माताओं के लिए अनुकूलित, इंजीनियरों और उद्योग के पेशेवरों को कार्रवाई योग्य अंतर्दृष्टि की तलाश है।

I. महत्वपूर्ण पूर्व उपचार: उच्च गुणवत्ता वाले कोटिंग्स का आधारशिला

पीवीडी कोटिंग की सफलता के लिए प्रीट्रीटमेंट अपरिवर्तनीय है_ सतह के प्रदूषक या दोष सीधे आसंजन, एकरूपता और दीर्घकालिक प्रदर्शन को कम करते हैं_पूरी प्रक्रिया में चार अनुक्रमिक, गुणवत्ता नियंत्रण चरणोंः

1अल्ट्रासोनिक और रासायनिक सफाई

•उद्देश्य: सब्सट्रेट की सतह से तेल, वसा, ऑक्साइड और कण अशुद्धियों को हटा दें।

•प्रक्रिया:

◦कार्बनिक प्रदूषकों को तोड़ने के लिए अल्ट्रासोनिक सफाई (40kHz आवृत्ति) के लिए 15-20 मिनट के लिए 5%-10% क्षारीय सफाई समाधान (pH 10-12) में काम के टुकड़े डुबोएं।

◦अवशेषों को हटाने के लिए डी-आयनयुक्त पानी से अच्छी तरह से कुल्ला करें, इसके बाद गहरे डिग्रेसिव के लिए आइसोप्रोपाइल अल्कोहल में 10 मिनट की अल्ट्रासोनिक सफाई करें।

◦धातु सब्सट्रेट (जैसे, स्टील, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम) को पतले नाइट्रिक एसिड समाधान (पीएच 2-4) में 5 मिनट के लिए एक सूक्ष्म घने ऑक्साइड परत बनाने के लिए निष्क्रिय करें, बाद में आसंजन को बढ़ाएं।

•गुणवत्ता सत्यापन: संपर्क कोण माप का संचालन करें_ स्वीकार्य मान 10° से 30° तक होते हैं, जो कोटिंग आसंजन के लिए अधिकतम सतह गीलापन को इंगित करते हैं.

2वैक्यूम कक्ष निकासी

•चरणबद्ध पंपिंग प्रोटोकॉल:

◦कच्चे पंपिंगः 15 मिनट के भीतर वायुमंडलीय दबाव को 1×10−1 Pa (1 mTorr) तक कम करने के लिए एक यांत्रिक पंप का उपयोग करें, थोक हवा को हटा दें।

◦उच्च वैक्यूम पम्पिंगः 1×10−3 Pa (10−6 Torr) के आधार दबाव को प्राप्त करने के लिए एक प्रसार पंप या टर्बोमोलेक्यूलर पंप को तैनात करें, अवशिष्ट हवा, नमी और वाष्पशील प्रदूषकों को समाप्त करें।

•निगरानी उपकरण: वास्तविक समय में दबाव ट्रैकिंग और सत्यापन के लिए पीरानी गेज (10-3 से 10-1 Pa के दबाव दायरे के लिए) और आयनिकरण गेज (10-6 से 10-3 Pa के लिए) का उपयोग करें।

3. हीटिंग और बेकिंग

•पैरामीटर: वैक्यूम कक्ष को 80-150°C तक गर्म करें और 30-60 मिनट तक तापमान बनाए रखें।

•उद्देश्य: अवशोषित जल वाष्प और वाष्पशील कार्बनिक पदार्थों को सब्सट्रेट की सतह और कक्ष के अंदर से हटा दें, जिससे छिद्रों के गठन, विघटन या कोटिंग के क्षरण को रोका जा सके।

4आयन बमबारी सफाई (प्लाज्मा उत्कीर्णन)

•सेटअप: वर्कपीस धारक पर -500~-1000V का नकारात्मक पूर्वाग्रह लागू करें; 50-100 sccm की प्रवाह दर पर आर्गन (Ar) गैस डालें।

•प्रक्रिया: कक्ष के दबाव को 10-15 मिनट के लिए 1×10−1 Pa पर बनाए रखें, जिससे उच्च ऊर्जा वाले आयनों को सब्सट्रेट की सतह पर बमबारी करने की अनुमति मिलती है।

•मुख्य लाभ: सबसे बाहरी ऑक्साइड परत और अवशोषित प्रदूषकों को हटा देता है, सूक्ष्म स्तर पर सतह की मोटाई को बढ़ाता है, और गैर-एटेड सब्सट्रेट की तुलना में कोटिंग आसंजन को 30% से अधिक बढ़ाता है।

कोर कोटिंग प्रक्रियाः गैस सेटिंग्स और पैरामीटर अनुकूलन

पीवीडी रंग अनुकूलन और प्रदर्शन ट्यूनिंग की बहुमुखी प्रतिभा गैस अनुपात, कक्ष दबाव, तापमान और विद्युत मापदंडों के सटीक नियंत्रण में निहित है।नीचे प्रत्येक गैस के कार्य का विस्तृत विवरण दिया गया है, अनुकूलित सेटिंग्स, और प्रक्रिया गतिशीलताः

1गैस के कार्य और आधारभूत मापदंड

2. महत्वपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण पैरामीटर

•कार्य दबाव: 0.1-0.9 Pa (1×10−1 से 9×10−1 Pa) ️ कम दबाव उच्च आयन ऊर्जा (घनत्व में सुधार) प्रदान करता है; उच्च दबाव जटिल ज्यामिति में कोटिंग एकरूपता को बढ़ाता है।

•अवशोषण तापमान: 150-250°C ️ कोटिंग की गुणवत्ता और सब्सट्रेट की अखंडता को संतुलित करता है (गर्मी के प्रति संवेदनशील सामग्री के विरूपण से बचा जाता है) ।

•आर्क करंट: 100-150A ️ लक्ष्य वाष्पीकरण दर को विनियमित करता है; उच्च धारा जमाव गति को बढ़ाती है लेकिन दोषों को रोकने के लिए दबाव को सावधानीपूर्वक समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

•सब्सट्रेट बायस (डिपोजिशन फेज): -100~-500V ️ उच्च झुकाव से घने कोटिंग्स बनते हैं लेकिन अवशिष्ट तनाव पैदा हो सकता है; कम झुकाव से पतली फिल्मों के लिए लचीलापन में सुधार होता है।

•कोटिंग मोटाई: 0.5-5μm ️ मोटी फिल्में (2-5μm) रंग और स्थायित्व को तेज करती हैं; पतली फिल्में (0.5-1μm) सजावटी अनुप्रयोगों के लिए सूक्ष्मता प्रदान करती हैं।

III. रंग अनुकूलन: गैस संयोजन और सिद्ध सेटिंग्स

पीवीडी की जीवंत, सुसंगत रंगों का उत्पादन करने की क्षमता लक्ष्य सामग्री और गैस अनुपात के तालमेल से उत्पन्न होती है।साथ ही उनके प्रमुख अनुप्रयोगों: