Essendo un tipo di apparecchiatura per il trattamento della superficie del materiale, la progettazione della struttura e il processo operativo di una macchina di rivestimento ionico influiscono direttamente sulla qualità del rivestimento e sull'efficienza produttiva. Conoscere i componenti di base dell'attrezzatura e i preparativi prima dell'operazione è fondamentale per garantire che il processo di rivestimento si svolga senza intoppi.
L'attrezzatura principale comprende una camera a vuoto, un sistema di sorgente dell'arco, un supporto per il pezzo, un alimentatore bias, un sistema di alimentazione del gas e un'unità di pompaggio del vuoto. La camera del vuoto è realizzata in acciaio inossidabile e deve essere mantenuta pulita all'interno per ridurre al minimo i residui. La camera è dotata di una camicia raffreddata ad acqua per aiutare a controllare le variazioni di temperatura durante il processo di rivestimento. È inoltre presente una finestra di visualizzazione sullo sportello della camera a vuoto in modo che gli operatori possano controllare i pezzi e monitorare la scarica dell'arco.
Il sistema di sorgente dell'arco è il componente principale di una macchina di placcatura ionica, responsabile della fornitura degli ioni metallici necessari per il rivestimento. La sorgente dell'arco crea un arco sulla superficie target attraverso un dispositivo di attivazione e i punti dell'arco scansionano la superficie target sotto la guida del campo magnetico, provocando l'evaporazione e la ionizzazione del materiale target. La stabilità della sorgente dell'arco e le condizioni del materiale target influiscono direttamente sulla qualità del rivestimento, pertanto gli operatori devono controllare regolarmente lo stato di funzionamento della sorgente dell'arco e pulire tempestivamente la superficie target dagli ossidi.
Il sistema di pompaggio del vuoto è costituito da una pompa meccanica, una pompa Roots e una pompa principale e viene utilizzato per abbassare la camera del vuoto al livello di vuoto desiderato. La pompa meccanica gestisce la fase di basso vuoto, la pompa Roots aumenta la velocità di pompaggio e la pompa principale aumenta il vuoto al livello richiesto per il processo. Quando si avvia il sistema di pompaggio, gli operatori devono accendere le pompe in ordine e tenere d'occhio il vacuometro per assicurarsi che tutto funzioni senza intoppi.
Il portapezzi sostiene i pezzi da placcare ed è solitamente progettato per ruotare in modo che i pezzi vengano rivestiti in modo uniforme durante il processo di placcatura. C'è una struttura isolante tra il rack e la camera a vuoto per consentire una tensione di polarizzazione. Durante il caricamento del forno, gli operatori devono bloccare saldamente i pezzi sulla scaffalatura, assicurandosi che ci sia spazio sufficiente tra loro per evitare che si blocchino a vicenda.
L'alimentatore bias applica tensione tra il pezzo e l'anodo, che viene utilizzato per la pulizia degli ioni e per assistere la deposizione. Il sistema di alimentazione del gas introduce gas di processo e reattivi nella camera a vuoto per partecipare alla formazione della pellicola. Gli operatori devono impostare il flusso di gas in base ai requisiti del processo e monitorare le variazioni del vuoto durante il processo di rivestimento.
Prima di utilizzare la macchina per il rivestimento ionico, gli operatori devono verificare se tutti i sistemi dell'apparecchiatura funzionano correttamente e assicurarsi che l'acqua di raffreddamento, l'aria compressa e l'alimentazione elettrica siano stabili. Dopo aver caricato la camera, chiudere la porta del vuoto, avviare il sistema di pompaggio e seguire il programma di processo per eseguire la procedura di rivestimento.
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