دستگاه پوشش خلاء ایون چند قوس Pvd با کیفیت بالا برای دکوراسیون سخت افزار سرامیک پلاستیک فلزی شیشه ای تیتانیوم مبلمان

شیطانآبکاری یون چند قوسماشین

مرور کلی فناوری

آبکاری یونی چند قوس یک تکنیک PVD است که از قوس های با جریان بالا (100-500 a) برای تبخیر اهداف فلزی یا سرامیکی در یک محفظه خلاء استفاده می کند (فشار <10⁻² TORR). بخار یونیزه شده با ولتاژ تعصب به سمت بستر شتاب می یابد و پوشش های متراکم و فوق العاده سخت با چسبندگی برتر را تشکیل می دهد. این روش در واریز فیلم های نیترید ، کاربید و اکسید برای کاربردهای صنعتی و تزئینی برتری دارد.

اصل کار

تبخیر قوس: قوسهای با جریان بالا به سطح هدف حمله می کنند و بخار فلزی یونیزه شده را تولید می کنند.

شتاب پلاسما: تعصب منفی در بستر ، یونها را به خود جلب می کند و باعث افزایش تراکم فیلم و چسبندگی می شود.

معرفی گاز واکنشی: اکسیژن یا نیتروژن را می توان برای تشکیل ترکیباتی مانند قلع یا cr₂o₃ معرفی کرد.

مزایای اصلی

میزان رسوب بالا: به ضخامت فیلم 1-5 میکرومتر در ساعت ، ایده آل برای تولید در مقیاس بزرگ.

مقاومت و مقاومت در برابر سایش: پوشش هایی مانند Tialn سختی را تا 3000 HV نشان می دهند و عمر ابزار را 3-5 برابر می کنند.

پوشش یکنواخت: برای هندسه های پیچیده (به عنوان مثال ، پیچ ها ، چرخ دنده ها) به دلیل انتشار پلاسما مؤثر است.

مقاومت در برابر خوردگی: فیلم های متراکم در برابر محیط های سخت (به عنوان مثال ، دریایی یا خودرو) محافظت می کنند.

صنایع کاربردی

ابزار و قالب: ابزار برش ، بیت ها ، مشت ها و قالب های دقیق

ظروف شیشه:فنجان شیشه ای ، لامپ های شیشه ای ، آثار هنری شیشه ای.

سخت افزار: وسایل بهداشتی ، دستگیره درب ، قفل و کارد و چنگال.

خودرو: حلقه های پیستونباچرخ های آلیاژبااجزای موتور و تریم تزئینی.

کالاهای مصرفی: بندها و موارد ، موارد تلفن همراه ، جواهرات و قلم ها را تماشا کنید. طلای بادوام ، مقاوم در برابر خراش یا پایان های سیاه.

پزشکی: استریل ،سازگار با زیستپوشش برای ابزارهای جراحی.

جلوه های پوشش و رنگ

این دستگاه می تواند انواع رنگ ها را بر روی محصولات استیل ضدزنگ ، طلایی وارد کننده ، طلای گل رز ، برنز ، برنز ، قهوه ، قهوه ، آبی ، بنفش ، سیاه و غیره بدست آورد.

اتمام سطح: لوسترهای فلزی مانند آینه یا بافت مات.

گزینه های رنگ: طلا (قلع) ، سیاه (CRN) ، آبی (tialn) و شیب رنگین کمان.

سری طلای تقلید: قلع ، zrn ، قلع+au ، zrn+au

سری طلای گل رز: ticn ، tialn ، ticn+au-cu ، tialn+au ، cu

سری سفید نقره ای: CRN ، CRSIN ، ZR (Micro N)

سری خاکستری: TI ، استیل ضد زنگ (SS) ، (SS) N

سری رنگ قهوه: Ticn ، Tialcn ، ZRC

سری آبی: TIO ، CRO ، Tialn

سری سیاه: تیک ، تیک+ic ، ticn ، tialn ، tialcn ، ti (c ، o) و DLC

انواع ساختار

محفظه عمودی: برای پردازش دسته ای از قطعات کوچک بهینه شده است.

محفظه افقی: مناسب برای رسوب در مقیاس بزرگ بر روی بسترهای مسطح یا استوانه ای.

مواد بستر

فلزات (فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم) ، سرامیک و پلاستیک سخت.

مواد روکش

فلزات: Ti ، Cr ، Zr ، Al.

نیتریدها: قلع ، crn ، zrn.

کاربیدها: WC ، تیک.

پشتیبانی از خطوط تولید

ادغام با سیستم های تمیز کننده از پیش پوشش (به عنوان مثال ، حمام های اولتراسونیک) و عملیات حرارتی پس از پوشش.

مواد مخدر

میله های هدف (Ti ، Cr و غیره) ، گازهای واکنشی (N₂ ، O₂) و آب خنک کننده.

برنامه

ابزارهای برش: پوشش های TIALN برای ماشینکاری با سرعت بالا.

سخت افزار تزئینی: دستگیره های درب و شیر آب با اتمام مقاوم در برابر خوردگی.

هوافضا: پوشش های درجه حرارت بالا روی اجزای موتور.

سفارشی سازی

سیستم های ما دارای منابع قوس قابل تنظیم ، ماژول های رسوب پیشرفته پلاسما و کنترل فرآیند خودکار برای عملکرد پوشش متناسب هستند.

دستگاه پوشش یونی چند قوس (همچنین به عنوان دستگاه آبکاری یونی چند قوس شناخته می شود) یک تجهیزات اصلی در زمینه فناوری رسوب بخار فیزیکی (PVD) است که به طور گسترده ای برای تهیه پوشش های عملکردی و تزئینی با کارایی بالا استفاده می شود. ویژگی های آن از نزدیک با اصل کار آن (استفاده از تخلیه قوس برای تبخیر مواد هدف و ذرات یونیزه) و نیازهای کاربردی صنعتی مرتبط است. در زیر ویژگی های اصلی آن ، طبقه بندی شده توسط عملکرد فنی ، انعطاف پذیری عملکردی و سازگاری برنامه:

1. راندمان یونیزاسیون بالا و چسبندگی پوشش قوی

این اصلی ترین ویژگی دستگاه های پوشش یونی چند قوس است که ریشه در مکانیسم تبخیر قوس منحصر به فرد آنها دارد:

یونیزاسیون قوس محور: دستگاه از تخلیه قوس با ولتاژ با جریان بالا و با ولتاژ کم استفاده می کند تا سطح مواد مورد نظر را وارد کند (به عنوان مثال ، تیتانیوم ، کروم ، زیرکونیوم). انرژی قوس فوراً هدف را ذوب و تبخیر می کند ، و ذرات تبخیر شده به شدت یونیزه می شوند (میزان یونیزاسیون می تواند به 60 ٪ -90 ٪ برسد ، به مراتب بالاتر از سایر فن آوری های PVD مانند لکه دار شدن مگنترون).

تقویت بمباران یون: ذرات هدف یونیزه شده تحت عمل یک ولتاژ تعصب منفی که برای قطعه کار اعمال می شود ، به سمت سطح قطعه کار شتاب می گیرند. این فرآیند "بمباران یونی" نه تنها سطح قطعه کار (از بین بردن اکسیدها و آلاینده ها) را تمیز می کند بلکه باعث می شود ذرات پوشش به سطح بستر نفوذ کنند تا یک پیوند متالورژی (به جای چسبندگی فیزیکی ساده) ایجاد شود. در نتیجه ، چسبندگی پوشش به طور قابل توجهی بهبود یافته است-به طور معمول به 20-80 مگاپاسکال می رسد ، که می تواند در برابر اصطکاک ، ضربه و دوچرخه سواری حرارتی بدون لایه برداری مقاومت کند.

2. سازگاری گسترده با مواد هدفمند و انواع پوشش

این دستگاه می تواند با مواد مختلف هدف مطابقت داشته باشد تا پوشش هایی را با ترکیبات و کارکردهای مختلف تهیه کند ، و نیازهای متنوع صنعتی را برآورده می کند:

سازگاری هدف متنوع: از اهداف فلزی خالص (Ti ، Cr ، Al ، Zr ، Cu) ، اهداف آلیاژ (TIAL ، TICR ، ZRNB) و حتی اهداف سرامیکی (قلع ، al₂o₃ ، CRN - که توسط پوشش واکنشی با گاز آماده شده است) پشتیبانی می کند.

پوشش های چند منظوره: با تنظیم مواد هدف و گازهای فرآیند (N₂ ، AR ، O₂ ، C₂H₂) ، پوشش های زیر قابل تهیه است:

روکش های تزئینی: قلع (طلا) ، TICN (طلای گل رز) ، CRN (نقره ای خاکستری) برای سخت افزار ، ساعت و وسایل بهداشتی.

پوشش های مقاوم در برابر سایش: TIALN (برای ابزارهای برش) ، CRN (برای قالب) ، WC/C (برای قطعات مکانیکی) با سختی تا 2000-4000 HV (بسیار بالاتر از فولاد ضد زنگ).

پوشش های مقاوم در برابر خوردگی: Al₂o₃ (سرامیک اکسید) ، ZRN (برای اجزای دریایی) برای مقاومت در برابر اسید ، قلیایی و اسپری نمکی.

پوشش های عملکردی: TIC (هدایت حرارتی بالا) برای سینک های گرما ، DLC (کربن شبیه به الماس) برای سطوح ضد پوشاک و خودآزمایی.

3. فشرده سازی و یکنواختی پوشش عالی

سرعت یونیزاسیون بالا و فرآیند شتاب یون اطمینان می دهد که پوشش دارای ساختار متراکم و ضخامت یکنواخت است:

تخلخل کم: ذرات یونیزه شده در یک "ترتیب سفارش" تحت هدایت میدان الکتریکی ، روی سطح قطعه کار قرار می گیرند و از شکاف یا حفره هایی که به راحتی در پوشش های تبخیر سنتی شکل می گیرند ، جلوگیری می شود. تخلخل روکش معمولاً کمتر از 1 ٪ است که می تواند به طور موثری نفوذ رسانه های خورنده (به عنوان مثال ، آب ، مواد شیمیایی) را مسدود کند.

یکنواختی خوب: با بهینه سازی تعداد و چیدمان منابع قوس (طراحی چند قوس ، معمولاً 2-8 منبع قوس) ، تنظیم سرعت چرخش قطعه کار و کنترل توزیع ولتاژ تعصب ، دستگاه می تواند به ضخامت پوشش یکنواخت در کارگروه های مختلف (حتی قسمت های پیچیده مانند حفره های عمیق ، شیاطین ، شیارها ، و سطوح منحنی) برسد. انحراف ضخامت به طور کلی در 5 ± on کنترل می شود.

4. کنترل پارامتر فرآیند دقیق و تولید پایدار

ماشین های روکش یون چند قوس مدرن مجهز به سیستم های کنترل پیشرفته برای اطمینان از قوام کیفیت پوشش هستند:

قابل تنظیم چند پارامتر: پارامترهای فرآیند کلیدی را می توان دقیقاً کنترل کرد ، از جمله:

جریان قوس (کنترل نرخ تبخیر هدف و غلظت یون).

ولتاژ تعصب قطعه کار (کنترل انرژی شتاب یون و چسبندگی پوشش).

درجه خلاء (10 ⁻ 10 ⁻⁵ PA ، اطمینان از عدم مداخله ناخالصی).

سرعت جریان گاز (کنترل غلظت گاز واکنش پذیر و ترکیب پوشش).

کنترل خودکار: اکثر مدل ها PLC یا کنترل رایانه صنعتی را اتخاذ می کنند ، از دستور العمل های فرآیند از پیش تعیین شده (ذخیره 100+ مجموعه پارامترها) و نظارت بر زمان واقعی پارامترها (پایداری قوس ، سطح خلاء ، ضخامت پوشش) استفاده می کنند. این باعث کاهش خطاهای عملکرد انسان می شود و کیفیت پوشش پایدار در تولید دسته ای را تضمین می کند.

5. دوستی محیطی و راندمان تولید بالا

در مقایسه با فن آوری های پوشش سنتی (به عنوان مثال ، آبکاری) ، این مزایای آشکار در حفاظت از محیط زیست و کارآیی دارد:

سبز و بدون آلودگی: این فرآیند از گازهای بی اثر یا گازهای واکنشی (بدون مواد شیمیایی سمی مانند سیانید یا فلزات سنگین) استفاده نمی کند و هیچ مایع زباله ، باقیمانده زباله یا اگزوز مضر ایجاد نمی کند. این استانداردهای سختگیرانه محیط زیست را رعایت می کند (به عنوان مثال ، اتحادیه اروپا ROHS ، چین GB 21900).

میزان رسوب بالا: با توجه به راندمان بالای تبخیر تخلیه قوس ، میزان رسوب پوشش 2-10 میکرومتر در ساعت (سریعتر از لکه دار شدن مگنترون) است. به عنوان مثال ، یک پوشش قلع تزئینی با ضخامت 2-5 میکرومتر در 30-60 دقیقه ، مناسب برای تولید انبوه (به عنوان مثال ، خروجی روزانه 10،000+ قطعات سخت افزاری) تکمیل می شود.

6. سازگاری قوی با اندازه و شکل قطعه کار

این بخش می تواند از قطعات مختلف مشخصات مختلف ، از قطعات کوچک گرفته تا اجزای بزرگ استفاده کند:

دامنه اندازه قطعه کار: از قسمتهای میکرو (به عنوان مثال ، اتصالات الکترونیکی ، قطعات ساعت) گرفته تا اجزای بزرگ (به عنوان مثال ، قطعات موتور خودرو ، هسته های قالب با قطر 1-2 متر) ، تا زمانی که قطعه کار در محفظه خلاء قرار گیرد (حجم اتاق از 0.1 متر مربع تا 10 متر مربع برای مدل های صنایع).

سازگاری شکل پیچیده: محدودیت "خط دید" PVD با طرح چند ARC و شتاب یون کاهش می یابد. برای قطعه های کاری با سوراخ های کور (نسبت عمق به قطر ≤ 3: 1) یا شیارها ، یکنواختی ضخامت پوشش هنوز هم می تواند نیازهای صنعتی را برآورده کند.

خلاصه مزایای اصلی

به طور خلاصه ، دستگاه پوشش یونی چند قوس عملکرد پوشش بالای پوشش ، انعطاف پذیری عملکردی و راندمان تولید صنعتی را متعادل می کند و آن را به یک تجهیزات هسته ای غیر قابل جبران در زمینه های تولید پیشرفته ، مواد جدید و مهندسی سطح تبدیل می کند.

مشخصات:

ویژگی

1. قوس به سرعت در کل سطح هدف حرکت می کند تا اطمینان حاصل شود که سطح هدف به طور یکنواخت حک شده است ، که چسبندگی فیلم را بهینه می کند و سطح پوشش را صاف و متراکم می کند.

2. کارآیی گردش مالی دسته ای و راندمان تولید پوشش.

3. دستگاه می تواند یکنواختی ضخامت را در محدوده پوشش موجود تضمین کند.

4- پوشش های سخت با کیفیت بالا به ابزارهای برش سرعت برش و تغذیه بالاتری می دهند و به افزایش عمر خدمات برای کاهش زمان جایگزینی ابزارها کمک می کنند و از این طریق کل هزینه پردازش را کاهش می دهد.

5اصطکاک عالی و سختی پوشش ، روانکاری و خنک کننده کمتری را برای به دست آوردن سطح با کیفیت بالا قطعات ماشینکاری تضمین می کند.

ماشین آلات آبکاری چند قوس (MAIP)برای تولید و کنترل پلاسما ، تنظیم تبخیر مواد و تأثیرگذاری بر رشد فیلم ، به منبع تغذیه مختلف متکی است. این منبع تغذیه برای تعیین خصوصیات پوشش مانند چسبندگی ، چگالی و ترکیب بسیار مهم است. ماشین آلات آبکاری چند قوس (MAIP) منبع تغذیه در درجه اول توسط آنها طبقه بندی می شودشکل موج خروجیوتمنطق کنترلبشر متداول ترین انواع آنها منبع تغذیه DC ، منبع تغذیه پالس DC (PDC) و منبع تغذیه فرکانس رادیویی (RF) است.

تجزیه و تحلیل تطبیقی ​​منبع تغذیه MAIP

جدول زیر تفاوتهای اصلی بین سه نوع اصلی را خلاصه می کند:

ملاحظات اصلی برای انتخاب منبع تغذیه

انتخاب منبع تغذیه مناسب به 4 عامل مهم بستگی دارد:

1بشرالزامات روکش

تحمل صاف/نقص: اگر ذرات کلان غیرقابل قبول هستند (به عنوان مثال ، ایمپلنت های پزشکی ، اپتیک) ، PDC یا RF را انتخاب کنید.

سرعت رسوب: برای تولید با حجم بالا (به عنوان مثال ، ابزارهای HSS) ، DC ترجیح داده می شود.

نوع پوشش: پوشش های واکنشی (Tialn ، Al₂o₃) به PDC نیاز دارند. پوشش های عایق به RF نیاز دارند.

2بشرماده هدف

فلزات/آلیاژهای رسانا (TI ، CR ، AL): DC (کم هزینه) یا PDC (کیفیت بالا).

مواد عایق (Al₂o₃ ، Sio₂): RF (سیستم ترکیبی).

آلیاژهای واکنشی (TI-AL ، CR-AL): PDC (واکنش های قوس گاز را تثبیت می کند).

بودجه

تولید سطح ورودی: DC (هزینه های پیش رو و نگهداری).

تولید اواسط تا بالا: PDC (تعادل کیفیت و هزینه).

R&D تخصصی: RF (برای پوشش های فوق العاده بالا).

4بشرمقیاس پذیری فرآیند

تولید دسته ای (قطعات بزرگ): DC (نرخ سریع).

تولید دسته ای دقیق (قطعات کوچک): PDC (کیفیت + کارآیی).

R&D در مقیاس آزمایشگاه: RF (انعطاف پذیری برای مواد جدید).

پایان

منبع تغذیه عملکرد یک دستگاه MAIP را تعریف می کند:

DC انتخاب اقتصادی برای پوشش های با کیفیت پایین و متوسط ​​است که در آن سرعت اهمیت دارد.

پالس DC استاندارد صنعت برای پوشش های با کیفیت بالا ، واکنشی یا حساس به ذرات ماکرو (به عنوان مثال ، ابزار ، ایمپلنت) است.

RF یک گزینه تخصصی برای پوشش های بسیار نازک ، عایق یا در مقیاس آزمایشگاه است که در آن هزینه برای عملکرد ثانویه است.

با تراز کردن منبع تغذیه با اهداف پوشش ، مواد هدف و بودجه ، می توانید کارایی فرآیند MAIP و کیفیت پوشش را بهینه کنید.

شیطاندستگاه پوشش یونی چند قوس

I. توضیحات ویژگی

درشیر-ه یون یون یون یون یک طراحی درب جلوی عمودی را اتخاذ می کند ، که با یک اسپیندل درب بهینه شده و سیستم چرخش جفت شده است. این پیکربندی نه تنها راحت ترین تجربه عملکرد را تضمین می کند بلکه رسوب پوشش های با کیفیت بالا مانند قلع (تیتانیوم نیترید) و Tio₂ (دی اکسید تیتانیوم) را نیز امکان پذیر می کند.

محفظه خلاء از فولاد ضد زنگ Sus304 ساخته شده است و دارای یک ژاکت آب خنک کننده پنهان است. مجلسی تحت پولش خوب قرار می گیرد و در نتیجه ظاهری زیبا و بادوام ایجاد می شود.

مجهز به مجموعه های متعدد از منابع یونی چند قوس تازه توسعه یافته ، اطمینان از لکه دار شدن یون یکنواخت تر ، خالص تر و متراکم با کیفیت مداوم در هر چرخه پوشش است.

یکپارچه با یک سیستم ورودی گاز چند کانال پیشرفته ، کنترل دقیق نرخ جریان گاز را برای برآورده کردن نیازهای رسوب فیلم مرکب فراهم می کند.

مجهز به منبع تغذیه تعصب پالس تک قطبی ، که به طور قابل توجهی انرژی ذرات بارگذاری شده را افزایش می دهد و از این طریق به چسبندگی فیلم عالی و پایان سطح می رسد.

شامل یک سیستم کنترل PLC هوشمند تازه توسعه یافته و HMI (رابط انسانی انسان) ، ساده سازی عملیات پوشش و ساخت آنها سریعتر و کاربر پسند تر است.

ii. پیکربندی فنی

توجه:

ابعاد محفظه خلاء استاندارد: φ2000 میلی متر × H4000 میلی متر ، φ2200 میلی متر × H4500 میلی متر

سفارشی سازی در دسترس: ابعاد اتاق خلاء و تنظیمات تجهیزات می تواند متناسب با نیازهای محصول خاص مشتریان و نیازهای ویژه فرآیند باشد.

iii کاربرد

در دستگاه پوشش یون چند قوس خلاء قادر به پوشش پوشش روی سطوح فلزی ، سرامیک و سایر بسترهای مواد است. این ماده به طور گسترده ای برای روکش قفسه های نمایشگر فولاد ضدزنگ ، دستگیره ها ، سخت افزار لوله کشی و محصولات مشابه استفاده می شود و آن را به عنوان جایگزین ایده آل برای آبکاری سنتی تبدیل می کند.

انواع پوشش کلیدی:

طلا ، نقره ، نیترید تیتانیوم (قلع) ، کاربید تیتانیوم (TIC) ، نیترید زیرکونیوم (ZRN) ، نیترید کروم آلومینیوم تیتانیوم (Tialcrn) و سایر پوشش های مبتنی بر فلز.

مزایای اصلی محصولات روکش شده:

سختی سطح و مقاومت در برابر سایش

مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته

ظاهر زیبایی شناسی بالا (به عنوان مثال ، درخشش فلزی ، رنگهای سفارشی)

کاراکترهای پوشش عملکردی