컬러 스테인리스 스틸 시트를 위한 수직 상단 개방형 PVD 진공 코팅 기계: 설계, 대상 재료 및 공정 가스

1. 수직 상단 개방 PVD 코팅 기계에 대한 소개

물리 증기 퇴적 (PVD) 기술은 고품질의 색상 코팅을 생산할 수 있게 하여부식 저항성다양한 PVD 장비 구성 중, 수직 상단 개방 진공 코팅 기계는 큰 스테인레스 스틸 작업 부품을 처리하는 효율성으로 돋보인다.특히 산업용 생산에서이 전문 장비는 2층 공장 배열을 필요로 하는 독특한 상단 개방 구조를 갖추고 있습니다.상층 층이 오버헤드 크레인 시스템을 통해 작업 조각을 로딩/얼로드하는 액세스 포인트로 사용되는.

핵심 설계는 고품질의 SUS 304 스테인리스 스틸로 만들어진 수직 진공 챔버에 초점을 맞추고 있으며, 가혹한 산업 환경에서 구조적 무결성과 부식 저항성을 보장합니다.일반적인 방은 φ2600 × H4100 mm를 측정합니다., 최적의 공정 온도를 유지하고 작업 조각의 열 변형을 방지하기 위해 이중 계층 냉각 물 장갑으로 장착됩니다.상단 개방 메커니즘은 측면 개방 설계의 공간 제약을 제거, 초대의 스테인레스 스틸 장 (배치당 최대 1300 × 3100 × 3 mm) 또는 불규칙한 모양의 구성 요소 (최고 1900 × 3700 × 50 mm) 를 수용합니다.기계의 내부는 작업 조각의 회전과 회전을 가능하게 하는 호스팅 타입의 회전 프레임을 갖추고 있습니다.36개의 아크 소스 홀과 4개의 관찰 창과 결합된 이 듀얼 모션 시스템은 정확한 프로세스 제어와 실시간 필름 형성 모니터링을 가능하게 한다.

22층 공장 배치 및 오버헤드 크레인 통합

수직 상단 개방 설계는 운영 효율과 안전을 극대화하기 위해 2층 공장 구성을 요구합니다. 지하에는 PVD 기계의 주체,진공실 포함, 펌프 시스템, 전원 공급 장치 및 냉각 인프라.5 ~ 5m 높이의) 진공 방의 상단 덮개에 액세스하고 작동하는 유지 및 로딩 플랫폼으로 기능합니다.이 레이아웃은 수평 바닥 면적의 한계를 극복하기 위해 수직 공간을 활용하여 공간 제약이있는 제조업체에 적합하며 큰 작업 부품을 처리하는 것을 용이하게합니다.

중요한 구성 요소는 2층에 설치된 5~10톤의 헤드 크레인 (beam crane) 이며, 세 가지 주요 작업을 담당합니다. 진공 방의 상단 덮개를 열고 닫습니다.로터리 프레임에 작업 부품을 부착/부하하는 것, 및 활 원소 및 내부 구성 요소를 유지. 정밀 위치 기술과 통합 된 크레인은 작업 조각 카루셀과 진공 챔버 사이의 정렬을 보장합니다.오염이나 손상의 위험을 최소화안전 기능에는 반 스윙 메커니즘, 비상 정지 제어 장치 및 과부하를 방지하기 위한 부하 센서가 포함되어 산업 안전 표준을 준수합니다.

두 층 규모의 레이아웃은 작업 흐름 효율성을 최적화합니다. 바닥에서 코팅이 진행되는 동안, 상층 층은 다음 작업 조각 팩을 준비할 수 있으며, 정지 시간을 줄일 수 있습니다.높은 플랫폼은 안전한, 목표물 교체, 방 청소 및 시스템 검사와 같은 유지 보수 작업을위한 편리한 액세스.

3색상의 스테인레스 스틸 코팅을 위한 대상 재료

코팅 색상은 주로 대상 재료 선택과 공정 가스와의 화학 반응에 의해 결정됩니다. 아래는 일반적으로 사용되는 목표물과 그에 따른 색상의 자세한 개요입니다.기구, 그리고 응용 프로그램:

3.1 티타늄 (Ti) 목표물

티타늄 타겟은 질소, 산소 및 탄소를 함유 한 가스와의 반응으로 다양한 색상 옵션을 제공합니다.

• 천연 스테인레스 스틸 마무리: 순수한 아르곤에 비반응 스프터링을 통해 달성됩니다. 50 ∼ 100 nm의 얇은 티타늄 필름은 부피의 자연스러운 외관을 유지하면서 부식 저항성과 표면 매끄러움을 향상시킵니다.주방 기기 및 건축물 손잡이에 적합합니다.
• 금: 질소가 풍부한 대기 (N2:Ar ≈ 3:7) 에서 반응 스프터링으로 형성되어 티타늄 질화물 (TiN) 을 생성합니다. TiN의 전자 대역 구조는 노란색 빛을 선택적으로 반사합니다.뚜렷한 황금색 색조를 띠고, 경도는 최대 2000 HV보석 및 엘리베이터 패널과 같은 장식 및 기능적 응용을위한 이상적입니다.
• 로즈 골드: 미탄 (CH4) 을 질소-아르곤 혼합물 (N2:CH4:Ar ≈ 2:1:7), 티타늄 탄화화수소 (TiCN) 를 형성합니다. 탄소 함량은 색채를 조절합니다. 더 높은 농도는 분홍색 색조를 심화합니다. TiCN은 교통량이 많은 표면에 뛰어난 마모 저항을 제공합니다.
• 커피 브라운: 탄소와 질소 비율이 높은 TiCN 프로세스 최적화 (N2:CH4:Ar ≈ 1:2:7) 및 200~300 nm의 코팅 두께. 탄소 포함 증가로 따뜻한 커피 갈색 색조 (빛빛 갈색에서 깊은 에스프레소까지) 가 만들어집니다. 고급 가구 및 자동차 인테리어 장식에서 인기가 있습니다.
• 검은색: 질소, 메탄 및 산소 혼합 대기 (N2:CH4:O2:Ar ≈ 2:3:1이 밀집하고 amorphous 코팅은 가시 빛의 95% 이상을 흡수,소비자 전자제품에 특유의 스크래치 저항성을 가진 매트 블랙 페니쉬를 제공합니다..

3.2 지르코늄 (Zr) 목표물

지르코늄 타겟은 내구성이 뛰어나고 스크래치 저항성 코팅입니다.

• 금: 질소 (N2:Ar ≈ 2:8) 에 스프터링하여 형성된 지르코늄 나이트라이드 (ZrN) 는 TiN보다 더 따뜻하고 부드러운 황금색을 제공합니다.뛰어난 경식 저항성 건물 표면 및 해상 하드웨어와 같은 야외 애플리케이션에 적합.
• 검은색: 질소-메탄 대기 (N2:CH4:Ar ≈ 1:316), 깊은 제트 블랙 피니쉬를 제공합니다. 높은 탄소 함유량 (30~40 원자 %) 은 스마트 폰 프레임 및 산업 부품의 경직도를 향상시킵니다.

3.3 크롬 (Cr) 목표물

크롬 타겟은 안정적인 중립적이고 토양적인 색조를 만듭니다.

• 파란색: 크롬 산화물 (Cr2O3) 은 산소 (O2:Ar ≈ 3:7) 에서 반응 스프터링으로 형성되며 두께는 150~200nm입니다. 빛 간섭은 활기찬 파란색 색조를 만듭니다.더 두꺼운 층 깊은 해상우수한 자외선 저항성
• 검은색: 질소-메탄 혼합물 (N2:CH4:Ar ≈ 2:) 에서 Chromium Nitride Carbide (CrCN)2(16) 는 높은 화학 저항성을 가진 매트 검은색 가공을 제공하며 식품 처리 장비 및 욕실 장착 장치에 이상적입니다.

3.4 스테인리스 스틸 목표물

특정 색상의 비용 효율적인 옵션:

• 천연 스테인레스 스틸 마무리: 순수한 아르곤에서 비반응 스프터링을 통해 기판 구성에 맞는 코팅을 생성하여 대규모 건축 프로젝트에 자연스러운 모습을 유지합니다.
• 파란색: 질소 (N2:Ar ≈ 4:6) 에서 반응 스프터링은 스테인리스 스틸 나이트라이드 (FeCrN) 를 형성하여 상업 건물 정면에 특별한 접착력과 색 안정성을 가진 깊은 파란색 색조를 제공합니다.

4. PVD 코팅의 공정 가스

PVD 프로세스는 스프터링을 위해 비활성 가스 및 화합물 형성을 위해 반응성 가스에 의존합니다. 가스 순수성, 흐름 속도 및 부분 압력의 정확한 통제는 일관성있는 색상과 성능을 보장합니다.

4.1 비활성 가스: 아르곤 (Ar)

아르곤 (99.999%+ 순도) 은 원자 무게 (39.95g/mol) 로 표적 원자를 제거하는 데 이상적인 원자 중소로서 주요 스프터링 매체로 사용됩니다. 흐름 속도는 50~200cccm입니다.10-2~10 Pa의 방압을 유지하며천연 스테인레스 스틸 완공용품은 순수한 아르곤 (100~150cm2) 을 사용한다.

4.2 반응성 가스

• 질소 (N2): 금, 분홍 금 또는 파란색 색조를 가진 질산 코팅 (TiN, ZrN, FeCrN) 을 형성합니다. 흐름 속도: 30~70cm; 순도 ≥ 99.998%.
• 산소 (O2): 푸른색 또는 회색색의 산화질소 코팅 (TiO2, Cr2O3) 을 생산합니다. 흐름 속도: 20~60cmc; 순도 ≥ 99.998%.
• 탄소를 함유 한 기체: 메탄 (CH4, 10·50cm) 과 아세틸렌 (C2H2) 은 탄화수소 코팅 (TiCN, ZrCN) 에 탄소를 도입합니다. 메탄은 안정성을 제공합니다. 아세틸렌은 검은 색을 심화합니다.

4.3 가스 제어 시스템

정밀 가스 제어 시스템 (물질 흐름 조절기, 압력 변압기) 는 PLC 단위와 통합되어 한 터치 동작을 위해 색상별 레시피 ( 최대 50 프로필) 를 저장할 수 있습니다.정화 필터 수분 제거, 기름, 입자, 일관성있는 공정 조건을 보장합니다.

5주요 기술 사양 및 운영 장점

• 작업 부품 용량: 한 팩당 최대 3 장 (1300 × 3100 × 3 mm); 두 개의 고정 장치 로터리 프레임.
• 진공 성능: 최후 압력 5.0 × 10−4 Pa; 누출 속도 0−3 Pa·L/s
• 코팅 사이클: 한 팩 당 3~6시간 (3시간은 천연 마감; 5~6시간은 갈색/검은).
• 색상 정확성: 반복성 ΔE 0 (CIE 연구소); 실시간 광적 모니터링.
• 자동화: 수동/반자동/전자동 모드; 터치 스크린 인터페이스
• 에너지 효율성: 15~20% 일반 사이드 오픈 기계보다 낮은 소비.

6응용 및 산업 영향

산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다.

• 건축물: 전면, 커튼 벽, 문/창상 프레임 (금색, 파란색, 자연 마감).
• 가전제품: 냉장고 패널, 주방 가구 (자연 가공, 검은색, 장미 금).
• 자동차: 내부/외부 장식, 바퀴 반지 (검은, 커피 갈색, 로즈 골드)
• 소비자 전자제품: 스마트폰/랩톱 케이스 (검은색, 파란색, 분홍색)
• 가구: 캐비닛 손잡이, 조명장치 (커피 갈색, 금색, 파란색)

이 기계는 6성 크롬 없는 코팅으로 지속 가능한 제조를 지원하며 다재다능한 색상 옵션을 통해 제품 차별화를 강화합니다.