마이크로 웨이브 멀티 아크 이온 접착 장비 맞춤형 스테인리스 스틸 pvd 코팅 기계

마이크로파 다중 아크 이온 플레이팅 장비의 기술적 핵심은 "마이크로파 플라즈마 협력 다중 아크 방전"에 있으며, 다음과 같은 고유한 특징을 형성했습니다.

• 이온화율과 활성도의 이중 플라즈마원 시너지, 이중 강화 이 장비는 "다중 아크 음극 타겟"과 "마이크로파 플라즈마원"(일반적으로 2.45GHz 마이크로파원)을 통합합니다. 다중 아크 방전은 타겟 재료 이온(예: Ti, Cr, Al 등)을 제공하고, 마이크로파는 작업 가스(예: N₂, Ar, CH₄ 등)를 여기시켜 보조 플라즈마를 생성합니다. 두 가지를 중첩하면 플라즈마의 이온화율이 90% 이상에 도달할 수 있습니다. 또한 활성 입자(원자, 이온, 자유 라디칼)의 농도가 현저히 증가하여 필름층의 조밀한 성장의 기반을 제공합니다.
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• 필름층의 성장 환경은 제어 가능하며, 구조와 성능은 정밀하게 조절됩니다. 마이크로파 전력, 다중 아크 전류, 진공도, 바이어스 전압 등의 매개변수를 조정하여 플라즈마 밀도, 이온 에너지 및 활성 입자의 비율을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이를 통해 필름층 구조(예: 나노 결정, 비정질 및 다층 복합 구조) 및 성능(경도, 인성 및 마찰 계수)을 목표에 맞게 최적화하여 다양한 시나리오의 맞춤형 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
• 저온과 고효율의 균형, 열에 민감한 기판에 적합 마이크로파 플라즈마는 "저온에서 높은 활성"을 특징으로 하며, 100-400℃의 저온 범위 내에서 효율적인 코팅을 가능하게 합니다(기존 다중 아크 코팅의 온도는 대부분 150-500℃). 또한 마이크로파 보조를 통해 타겟 재료 증발에 필요한 에너지를 줄여 고온으로 인한 기판의 변형, 경도 감소 또는 미세 구조 악화를 방지합니다. 고속강, 정밀 합금, 고분자 재료와 같은 열에 민감한 공작물과 호환됩니다.
• 필름층은 결함이 적고 표면 품질이 우수합니다. 마이크로파 플라즈마의 "세척 및 활성화" 효과는 공작물 표면의 미세 산화층과 오염 물질을 효과적으로 제거하는 동시에 다중 아크 방전 중에 발생하기 쉬운 "거대 입자" 결함을 억제합니다(마이크로파 플라즈마의 제한 및 충격 효과를 통해 거대 입자 침착 감소). 최종적으로 형성된 필름층은 조밀하고 기공이 없으며 높은 표면 마감(Ra≤0.05μm)을 가지며, 후속 연마 처리가 필요하지 않습니다.
• 광범위한 적응성, 복잡한 공작물 및 다층 필름 시스템과 호환 다중 아크 이온 플레이팅의 다중 타겟 재료 설계(2-8 음극 타겟)를 상속하여 단일 금속 타겟, 합금 타겟 또는 복합 타겟과 일치시킬 수 있으며, 마이크로파 보조 가스 해리 기능과 결합하여 단층 필름(TiN, CrN), 다층 필름(TiN/TiAlN), 복합 필름(TiAlN/DLC) 및 기울기 필름(Ti→TiN→TiAlN)과 같은 다층 필름 시스템을 준비할 수 있습니다. 동시에 타겟 위치 레이아웃 및 마이크로파장 분포를 최적화하여 평면, 곡면, 깊은 구멍 및 작은 부품과 같은 복잡한 모양의 공작물에 균일한 코팅을 달성할 수 있습니다.

기존 다중 아크 이온 플레이팅 장비, 마그네트론 스퍼터링 장비 등과 비교하여 마이크로파 다중 아크 이온 플레이팅 장비는 상당한 성능 업그레이드 및 응용 장점을 가지고 있습니다.

• 필름층의 종합적인 성능이 비약적인 향상을 이루었습니다.
• 더 균형 잡힌 경도와 인성: 필름층의 경도는 HV2500-4500에 도달할 수 있으며(예: 마이크로파 보조 TiAlN 필름의 경도는 약 3500-4000HV), 이는 기존 다중 아크 필름층보다 20%-30% 높으며, 인성이 더 좋습니다(파괴 인성 KIC≥4.5MPa · m¹/²), 경도가 높고 취성이 있는 문제를 피합니다.
• 더 강력한 결합력: 마이크로파에 의해 활성화된 이온은 공작물 표면과 더 안정적인 "금속-화학 복합 결합"을 형성합니다. 필름층의 접착력은 40-80N(스크래치 테스트 방법)에 도달할 수 있으며, 이는 기존 다중 아크 필름층보다 30%-50% 높으며, 박리 및 칩핑 현상이 발생할 가능성이 적습니다.
• 우수한 환경 저항성: 조밀한 필름층 구조와 마이크로파 보조로 형성된 균일한 산화층(예: Al₂O₃ 전이층)은 내식성(중성 염수 분무 테스트 ≥1000시간) 및 고온 저항성(TiAlN 필름은 800-1000℃에서 안정적으로 작동하며, 기존 다중 아크 필름층보다 200℃ 더 높음)을 현저히 향상시킵니다.
• 저온 코팅, 기판의 응용 범위 확장: 최소 코팅 온도를 100℃ 미만으로 낮출 수 있어 고분자 재료, 정밀 전자 부품 및 박벽 부품과 같은 열에 민감한 기판에 대한 기존 PVD 기술의 "적응 문제"를 해결합니다. 예를 들어, 플라스틱 기어, 반도체 칩 케이싱 및 박벽 금형에 기판의 원래 성능에 영향을 미치지 않고 직접 코팅할 수 있습니다.
• 낮은 결함률 및 높은 제품 합격률: 마이크로파 플라즈마가 큰 입자에 미치는 억제 효과는 필름층의 결함률을 0.1% 미만으로 줄입니다(기존 다중 아크 필름층의 결함률은 약 1%-3%), 이는 표면 품질 요구 사항이 엄격한 고급 제품(예: 정밀 절삭 공구, 항공 부품, 전자 부품)에 특히 적합하며, 생산 합격률을 크게 향상시킵니다.
• 효율성과 비용 효율성의 균형: 다중 아크 이온 플레이팅의 높은 증착률(0.1-1.2μm/min)을 유지하며, 이는 마그네트론 스퍼터링보다 3-5배 빠르며, 대량 생산에서 효율성을 희생할 필요가 없습니다. 한편, 우수한 필름층 성능은 공작물의 수명을 3~15배 연장하고(예: 정밀 금형의 수명은 5~8배 증가), 교체 및 유지 보수 비용을 절감하며, 장기 사용 시 상당한 비용 효율적 이점을 제공합니다.
• 친환경적이고 환경 친화적이며, 고급 제조 표준 충족: 전체 공정은 고진공 환경에서 수행되며, 산 및 알칼리 전해질 또는 화학 물질이 필요하지 않습니다. 타겟 재료와 전력만 소비하며, 폐수, 폐가스 또는 폐기물 잔류물이 배출되지 않습니다. 또한 마이크로파 가열은 높은 효율(전력 이용률 ≥60%)을 가지며, 기존 다중 아크 장비보다 15%~25%의 에너지를 절약하여 신에너지 및 고급 제조와 같은 산업의 친환경 생산 요구 사항을 충족합니다.

마이크로파 다중 아크 이온 코팅 장비는 "고성능, 저온 및 낮은 결함"이라는 핵심적인 장점을 통해 고급 산업 분야의 핵심 코팅 장비가 되었습니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.