การฝึกฝน Multi-Arc Ion Plasma PVD Coating: การตั้งค่าแก๊ส สี และกระบวนการที่ครบถ้วน

ในสาขาวิศวกรรมพื้นผิวที่มีความก้าวหน้าเทคโนโลยีเคลือบระบายความร้อน PVD (Physical Vapor Deposition) ที่ใช้พลาสมา multi-arc ion ได้ปรากฏขึ้นในฐานะการเปลี่ยนแปลงเกมส์โดยใช้ก๊าซหลักสี่ชนิด อะกอน (Ar), ไนโตรเจน (N2), แอเซติเลน (C2H2), และออกซิเจน (O2)กระบวนการนี้ผลิตสีที่หลากหลายในขณะที่เพิ่มความทนทานของพื้นฐาน, ความต้านทานต่อการกัดกรอง และความต้านทานต่อการสกัด. คู่มือที่ครบถ้วนนี้รายละเอียดกระแสการทํางานก่อนการบําบัดทั้งหมด, การปรับปรุงปารามิเตอร์การเคลือบ, และเทคนิคการปรับแต่งสีปรับปรุงสําหรับผู้ผลิต, วิศวกร และผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมที่มองหาความรู้ที่สามารถนําไปใช้ได้

I. การบําบัดก่อนที่สําคัญ: หินมุมของการเคลือบที่มีคุณภาพสูง

การบําบัดล่วงหน้าเป็นสิ่งที่ไม่สามารถแทนที่ได้สําหรับความสําเร็จของการเคลือบ PVD ผิวผงหรือความบกพร่องบกพร่องโดยตรงบกพร่องความแน่นแน่น ความเหมือนกันและผลงานในระยะยาวกระบวนการที่สมบูรณ์แบบประกอบด้วยสี่ลําดับ, ขั้นตอนการควบคุมคุณภาพ:

1. การทําความสะอาด ultrasonic และเคมี

•เป้าหมาย: กําจัดน้ํามัน, ไขมัน, โอ๊สไซด์, และปริมาณอนุภาคจากพื้นผิวของพื้นฐาน.

•กระบวนการ:

◦ใส่ชิ้นงานลงไปในสารล้างล้างอัลคาลีน 5% - 10% (pH 10-12) เป็นเวลา 15-20 นาทีในการล้างด้วยเสียงฉีดฉีด (40 kHz) เพื่อทําลายสารปนเปื้อนทางอินทรีย์

◦ล้างน้ําอย่างละเอียด เพื่อกําจัดเศษเหลือ จากนั้นทําความสะอาดด้วยเสียงฉายในแอลกอฮอล์ไอโซโปรไพล 10 นาที เพื่อล้างไขมันให้ลึก

◦พาสิบเมทัลสับสราท (เช่นเหล็ก, อลูมิเนียม, ไทเทเนียม) ในสารละลายของกรดไนโตรด (pH 2-4) เป็นเวลา 5 นาทีเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ที่หนาขนาดเล็ก เพิ่มความแน่นภายหลัง

•การตรวจสอบคุณภาพ: ทําการวัดมุมสัมผัส ราคาที่ยอมรับได้ ระหว่าง 10° ถึง 30° แสดงถึงความสามารถในการชื้นผิวที่ดีที่สุดสําหรับการติดตามเคลือบ

2. ห้องสูญเสียน้ํา

•ระเบียบการสูบในระยะ:

◦การสูบอัด: ใช้ปั๊มกลไกเพื่อลดความดันจากชั้นบรรยากาศเป็น 1 × 10 − 1 Pa (1 mTorr) ภายใน 15 นาที โดยกําจัดอากาศจํานวนมาก

◦การปั๊มระยะว่างสูง: ใช้ปั๊มกระจายหรือปั๊มเทอร์โบโมเลกุลเพื่อบรรลุความดันพื้นฐาน 1 × 10-3 Pa (10-6 Torr) โดยกําจัดอากาศเหลือ, ความชื้น, และสารปนเปื้อนลอย.

•เครื่องมือติดตาม: ใช้เครื่องวัด Pirani (สําหรับช่วงความดัน 10−3 ถึง 10−1 Pa) และเครื่องวัด ionization (สําหรับ 10−6 ถึง 10−3 Pa) สําหรับการติดตามและรับรองความดันในเวลาจริง

3. การอบอุ่นและการอบ

•ปริมาตร: ทําความร้อนห้องว่างให้ถึง 80-150 °C และรักษาอุณหภูมิเป็นเวลา 30-60 นาที

•เป้าหมาย: กําจัดเหยื่อน้ําที่ซับซ้อนและสารอินทรีย์ระเหยจากผิวพื้นฐานและภายในห้อง, ป้องกันการสร้างขุม, delamination, หรือการทําลายเคลือบ.

4. การทําความสะอาดโดยการระเบิดไอออน (การกวาดพลาสมา)

•การตั้งค่า: ใช้ความเสื่อมลบ -500 ~ 1000V ต่อตัวถือชิ้นงาน; นําก๊าซอาร์กอน (Ar) ลงในอัตราการไหลของ 50-100 ซีซีซีเมตร

•กระบวนการ: รักษาความดันห้องที่ 1 × 10 -1 Pa เป็นเวลา 10-15 นาที, ยอมให้อารีออนพลังงานสูงระเบิดพื้นผิวของชั้นรอง.

•ประโยชน์ สําคัญ: กําจัดชั้นออกไซด์ภายนอกและสารพิษที่ซับซ้อน เพิ่มความหยาบของพื้นผิวในขนาดเล็ก และเพิ่มความแน่นของเคลือบด้วยมากกว่า 30% เมื่อเปรียบเทียบกับสับสราตที่ไม่ได้ถูกถัก

II. กระบวนการเคลือบแกน: การตั้งค่าก๊าซและการปรับปรุงปริมาตร

ความหลากหลายของการปรับแต่งสี PVD และการปรับประสิทธิภาพอยู่ที่การควบคุมความละเอียดของอัตราส่วนก๊าซ ความดันห้อง, อุณหภูมิและปริมาตรไฟฟ้าด้านล่างมีการแยกรายละเอียดของแต่ละก๊าซ, การตั้งค่าที่ปรับปรุง และกระบวนการกระบวนการ:

1ฟังก์ชันแก๊สและปารามิเตอร์เบสไลน์

2ปารามิเตอร์ควบคุมกระบวนการสําคัญ

•ความดันในการทํางาน: 0.1-0.9 Pa (1×10−1 ถึง 9×10−1 Pa) ความดันที่ต่ํากว่าจะส่งผลให้พลังงานไอออนสูงขึ้น (ปรับปรุงความหนาแน่น); ความดันที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเหมือนกันของเคลือบผ่านกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน

•อุณหภูมิการฝัง: 150-250 °C สมดุลคุณภาพเคลือบและความสมบูรณ์แบบของพื้นฐาน (หลีกเลี่ยงการปรับปรุงของวัสดุที่มีความรู้สึกต่อความร้อน)

•กระแสไฟฟ้า: 100-150A ปรับอัตราการระเหยเป้าหมาย; กระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นเพิ่มความเร็วในการฝาก แต่ต้องปรับความดันอย่างละเอียดเพื่อป้องกันความบกพร่อง

•ความคัดค้านของสับสราท (ระยะการฝัง): -100~-500V ราคาความสับสนสูงขึ้นจะผลิตเคลือบที่หนาแน่นกว่า แต่อาจทําให้เกิดความเครียดเหลือ; ความสับสนต่ํากว่าจะเพิ่มความยืดหยุ่นสําหรับหนังบาง

•ความหนาของเคลือบ: 0.5-5μm ภาพยนตร์หนากว่า (2-5μm) เสริมสีและความทนทาน; ภาพยนตร์บางกว่า (0.5-1μm) ให้ความละเอียดในการใช้งานตกแต่ง

III. การปรับแต่งสี: การผสมผสานก๊าซและการตั้งค่าที่พิสูจน์

ความสามารถในการผลิตสีที่สดใสและสม่ําเสมอของ PVD เกิดจากความร่วมมือของวัสดุเป้าหมายและอัตราส่วนของก๊าซพร้อมกับการใช้งานหลักของพวกเขา: