Quanto sai del processo PVD?

Quanto sai del processo PVD?

Sviluppo della tecnologia del rivestimento sottovuoto

I. La tecnologia del rivestimento sottovuoto non è stata sviluppata per molto tempo. La tecnologia CVD (chemical vapour deposition) è stata applicata agli utensili da taglio in metallo duro negli anni 1960. Poiché questa tecnologia deve essere eseguita ad alta temperatura (la temperatura di processo è superiore a 1000 C), il tipo di rivestimento è unico e le limitazioni sono grandi, quindi il suo sviluppo iniziale non è soddisfacente.

II. Alla fine degli anni '70 era emersa la tecnologia PVD (physical vapour deposition). In seguito, la tecnologia di rivestimento PVD si sviluppò rapidamente in un breve periodo di 20 o 30 anni. La ragione è che il film di rivestimento PVD si forma nella cavità sigillata sotto vuoto, che non ha quasi nessun problema di inquinamento ambientale e favorisce la protezione dell'ambiente. Perché può diventare luminoso, superficie di banco, a colori, maturo ha 7 colori, argento, colore trasparente, giallo dorato, nero, e dal giallo dorato arriva qualsiasi tipo di colore tra il nero, si può dire è multicolore, può soddisfare il sesso dell'ornamento tutti i tipi di bisogno; E a causa della tecnologia PVD, può facilmente ottenere altri metodi difficili da ottenere alta durezza, elevata resistenza all'usura del rivestimento ceramico, rivestimento composito, applicato in utensili, stampo, può rendere la vita raddoppiata, meglio per ottenere l'effetto di basso costo, alto rendimento; Inoltre, la tecnologia di rivestimento PVD ha le caratteristiche di bassa temperatura e alta energia e può essere utilizzata per formare un film su quasi tutti i substrati. Pertanto, non sorprende che la tecnologia di rivestimento PVD si sviluppi rapidamente a causa della sua vasta gamma di applicazioni. Con lo sviluppo della tecnologia del rivestimento sottovuoto, sono comparsi anche PCVD (deposizione chimica da fase vapore), mt-cvd (deposito di vapore chimico a media temperatura) e altre nuove tecnologie. Varie apparecchiature di rivestimento e vari processi di rivestimento stanno emergendo in un flusso infinito.

III. Allo stesso tempo, dovremmo essere consapevoli che lo sviluppo della tecnologia del rivestimento sottovuoto è seriamente sbilanciato. A causa dell'ambiente di lavoro estremamente duro di utensili e stampi, i requisiti per l'adesione del film sono molto più alti di quelli del rivestimento decorativo. Pertanto, anche se i produttori di rivestimenti decorativi sono stati in giro, ma la produzione di produttori di rivestimenti di stampi non sono molti. Più strumento, rivestimento di muffa la mancanza di assistenza post-vendita, finora, la maggior parte dei produttori di attrezzature per rivestimenti interni possono fornire una completa tecnologia di rivestimento degli utensili da taglio (incluso processo di pretrattamento, processo di rivestimento, tecnologia di post-trattamento dei rivestimenti, tecnologia di rilevamento, applicazione dello strumento di rivestimento e la tecnologia degli stampi, ecc.), inoltre, richiede anche che il personale della tecnologia, oltre al padrone della conoscenza professionale del rivestimento, abbia anche una solida conoscenza del materiale metallico e del trattamento termico, pretrattamento della superficie del rivestimento dello stampo prima della selezione della conoscenza adeguata, utensile da taglio, rivestimento dello stampo e requisiti tecnici per l'uso del computer, se qualche link sembra problematico, darà agli utenti la conclusione che l'effetto dell'uso non è l'ideale. Tutto ciò limita seriamente l'applicazione di questa tecnologia a utensili da taglio e stampi.

IV. d'altra parte, poiché la tecnologia è un misto tra scienza dei materiali, fisica, elettronica, chimica e altre discipline della disciplina emergente, e applicata allo strumento di taglio, muore la produzione nazionale nel campo di uno dei pochi produttori leader, per lo più a piedi è un'introduzione di attrezzature avanzate e tecnologia dall'estero, rimane essere un processo di digestione, assorbimento, quindi, attualmente nel campo della forza tecnica domestica è sproporzionato al suo sviluppo, ha urgente bisogno di recuperare.

V. PVD (Physical Vapour Deposition) è composto da deposizione per evaporazione sottovuoto, deposizione per polverizzazione sottovuoto e deposizione di ioni sottovuoto. Di solito diciamo rivestimento PVD, si riferisce al rivestimento ionico sotto vuoto; Il rivestimento NCVM è comunemente indicato come rivestimento per evaporazione sottovuoto e rivestimento per polverizzazione sottovuoto.

VI. Il principio base dell'evaporazione sottovuoto: nella condizione di vuoto, il metallo, la lega metallica e così via vengono evaporati e quindi depositati sulla superficie del substrato. Il metodo di evaporazione è comunemente usato per riscaldare la resistenza e bombardare il materiale di placcatura con il fascio di elettroni per evaporare nella fase gassosa e quindi depositarsi sulla superficie del substrato. Nella storia, l'evaporazione sottovuoto è la prima tecnologia utilizzata nel metodo PVD.

VII. Principio di base del rivestimento sputtering: sotto la condizione di vuoto riempita con gas argon (Ar), l'argon è a scarica incandescente. A questo punto, gli atomi di argon (Ar) ionizzano in ione argon (Ar). Sotto l'azione della forza del campo elettrico, l'argon ion accelera il bombardamento del materiale bersaglio del catodo fatto del materiale di placcatura, e il materiale target sarà depositato sulla superficie del pezzo mediante sputtering. Gli ioni incidenti nel film di polverizzazione sono generalmente ottenuti mediante scarica a incandescenza nel range di 10-2pa ~ 10 Pa. Pertanto, quando le particelle sputtering volano sul substrato, sono facilmente in collisione con le molecole di gas nella camera del vuoto, rendendo la direzione del movimento casuale e il film depositato facile da uniformare.

VIII. Principio di base della placcatura ionica: in condizioni di vuoto, è stata adottata una tecnologia di ionizzazione del plasma per ionizzare parzialmente gli atomi del materiale di placcatura in ioni. Allo stesso tempo, vengono prodotti molti atomi neutri ad alta energia e sul substrato viene aggiunta una polarizzazione negativa. In questo modo, sotto l'azione del pregiudizio negativo profondo, gli ioni si depositano sulla superficie della matrice per formare un film sottile.

IX. Processo di placcatura ionica: le particelle dell'evaporatore, come ioni ad alta energia con carica positiva, sono attratte dal catodo ad alta pressione (cioè il pezzo) e iniettate nella superficie del pezzo ad alta velocità.

X. Il processo di ionizzazione è il seguente:

La sorgente di evaporazione è collegata all'anodo e il pezzo in lavorazione è collegato al catodo. Viene generata una scarica di bagliore tra la sorgente di evaporazione e il pezzo dopo che è stata applicata una corrente continua ad alta tensione compresa tra tre e cinquemila volt. Poiché il gas argon inerte viene riempito nel coperchio del vuoto, parte del gas argon viene ionizzata sotto l'azione del campo elettrico di scarica, formando così un'area scura del plasma attorno al pezzo in lavorazione del catodo. Gli ioni di argon con carica positiva, attratti dall'alta pressione negativa del catodo, hanno bombardato violentemente la superficie del pezzo, provocando la fuoriuscita delle particelle superficiali e dello sporco del pezzo da lavorare, in modo che la superficie del pezzo da placcare fosse accuratamente pulito dal bombardamento ionico. Quindi, l'evaporatore è collegato all'alimentazione CA e le particelle dell'evaporatore si sciolgono ed evaporano, entrando nell'area di scarica a incandescenza e ionizzate. Gli ioni vaporizzatore caricati positivamente, attratti dal catodo, si sono precipitati sul pezzo insieme agli ioni di argon. Quando il numero di ioni vaporizzatore sulla superficie del pezzo ha superato il numero di ioni spruzzati, si sono accumulati gradualmente fino a formare un rivestimento che aderiva saldamente alla superficie del pezzo. Questo è il semplice processo di placcatura ionica.

Confronto tra tre metodi di rivestimento:

La tecnologia PVD ha quattro passaggi tecnologici

(1) pulizia del pezzo: accendere l'alimentatore cc, l'argon conduce la scarica a incandescenza come argon ion, argon ion bombarda la superficie del pezzo, e le particelle superficiali e lo sporco del pezzo da lavorare vengono spruzzati;
(2) gassificazione del materiale di placcatura: dopo che la corrente alternata è collegata, il materiale di placcatura viene vaporizzato e gassificato.
(3) migrazione degli ioni di placcatura: atomi, molecole o ioni forniti dalla fonte di gassificazione si precipiteranno sul pezzo ad alta velocità dopo la collisione e il campo elettrico ad alta tensione;
(4) deposizione di atomi, molecole o ioni del materiale di placcatura sul substrato: quando la quantità di ioni di materiale di evaporazione sulla superficie del pezzo in lavorazione supera la quantità di ioni di spruzzo, si accumula gradualmente fino a formare un rivestimento saldamente aderito alla superficie del pezzo.

Dopo la ionizzazione delle particelle di placcatura ionica, il materiale di evaporazione ha tremila per l'energia cinetica di cinquemila elettronvolt, artefatti di bombardamento ad alta velocità, non solo la velocità di deposito è veloce, e in grado di penetrare la superficie, formando un profondo strato di diffusione della matrice , la profondità di diffusione dell'interfaccia della placcatura di ioni sarebbe da quattro a cinque micron, cioè la normale profondità di diffusione del rivestimento sottovuoto decine di volte, anche un centinaio di volte, e aderiva l'una all'altra così velocemente.

XI. Concetto di base e caratteristiche del rivestimento PVD

PVD è l'abbreviazione di "Physical Vapor Deposition". Ora, in genere, l'evaporazione sottovuoto, il rivestimento sputtering, la placcatura ionica e così via sono chiamati depositi fisici di vapore.

I metodi PVD più maturi includono principalmente placcatura multi-arco e placcatura sputtering con magnetron. Le apparecchiature di placcatura multi-arco sono semplici nella struttura e facili da utilizzare. Il suo ione evapora la fonte per essere in grado di funzionare con l'alimentatore elettrico della saldatrice, il suo processo di arco di partenza è simile anche alla saldatura elettrica, in particolare, a certe pressioni artigianali, a partire dall'ago dell'arco ed evapora il contatto corto della sorgente ionica , disconnette, provoca lo scarico del gas. A causa della causa del rivestimento ad arco è principalmente mediante lo spostamento di punto arco, la fonte di evaporazione per la formazione di stagno fuso sulla superficie, fanno evaporare il metallo, lo strato del film si deposita sul substrato, rispetto al sputtering del magnetron, non ha solo il tasso di utilizzo del materiale target alto, alto tasso di ionizzazione, più ioni metallici filmano i vantaggi di una forte adesione. Inoltre, il colore del rivestimento multiarco è relativamente stabile, specialmente quando viene prodotto il rivestimento TiN, lo stesso colore dorato stabile può essere facilmente ottenuto in ogni lotto, rendendo impareggiabile il metodo dello sputtering del magnetron. Lo svantaggio della placcatura a più arcate è che quando lo spessore del rivestimento raggiunge 0,3 m, la velocità di deposizione e la riflettanza sono vicine l'una all'altra in condizioni di rivestimento a bassa temperatura con alimentazione tradizionale CC e la formazione del film diventa molto difficile. Inoltre, la superficie del film inizia a sfocare. Un altro svantaggio della placcatura a più arcate è che, poiché il metallo viene evaporato dopo la fusione, le particelle depositate sono più grandi, con conseguente minore densità, e la resistenza all'usura è peggiore di quella della formazione del film sputtering di magnetron.

Si può notare che sia il rivestimento multiarco che il rivestimento sputtering con magnetron presentano vantaggi e svantaggi. Al fine di dare pieno gioco ai loro rispettivi vantaggi e realizzare la complementarità, è nata una macchina di rivestimento che integra tecnologia multi-arco e tecnologia magnetron. Nel processo, viene presentato un nuovo metodo di placcatura multi-arco, che utilizza il polverizzo del magnetron USES per ispessire il rivestimento e, infine, la placcatura multi-arco USES per ottenere il colore finale del rivestimento superficiale stabile.

Circa alla fine degli anni '80, l'emergere della placcatura ionica evaporativa a catodo caldo a catodo, la macchina di rivestimento al plasma a magnete catodico caldo, l'effetto dell'applicazione è molto buono, così che lo strumento di rivestimento TiN ottiene rapidamente un'applicazione universale. Tra questi, la placcatura ionica evaporativa a catodo a catodo caldo, utilizzando fusione di rame crogiolo per fusione è materiale dorato, usando il filamento di tantalio per riscaldare il pezzo, degassando, usando il cannone elettronico per migliorare la velocità di ionizzazione, non solo può ottenere lo spessore di 3 ~ Rivestimento TiN 5 m, ma anche la sua adesione, resistenza all'usura sono buone prestazioni, anche con il metodo di rettifica è difficile da rimuovere. Ma questi dispositivi sono adatti solo per rivestimento TiN o film di puro metallo. Per il rivestimento multistrato o composito, è difficile adattarsi ai requisiti di elevata velocità di taglio e di applicazione delle muffe del materiale ad alta durezza.

CemeCon attualmente, alcuni paesi sviluppati (come la Germania, il Regno Unito ART-TEER, Swiss Platit) sulla base del principio tradizionale di sputtering del magnetron, campo magnetico sbilanciato al posto del bilanciamento originale del campo magnetico, 50 KHZ di alimentazione a media frequenza per sostituire l'alimentatore cc originale, l'alimentazione a impulsi invece della polarizzazione cc, la tecnologia anodica ausiliaria, ecc. rendono la tecnologia di sputtering del magnetron gradualmente matura, ha grandi quantità di materiale usato sul rivestimento dello stampo, ora la produzione stabile include principalmente TiAlN, rivestimento AlTiN , TiB2, DLC, CrN, Cina guangdong, jiangsu, guizhou, zhuzhou e altri luoghi hanno anche introdotto questo tipo di attrezzature, ha il potenziale di prendere fuoco.

XII. Diagramma di flusso PVD

Caratteristica di lavorazione PVD

1) Il film PVD può essere direttamente placcato su acciaio inossidabile e lega dura. La lega di zinco relativamente tenero, il rame, il ferro e altre fusioni devono essere prima placcati con cromo e quindi adatti per la placcatura PVD.
2). Temperatura di lavorazione del rivestimento PVD tipica tra 250 ℃ - 450 ℃;
3) il tipo e lo spessore del rivestimento determinano il tempo di processo, il tempo di processo generale è 3 ~ 6 ore;
4) spessore dello strato di rivestimento PVD di livello micron, con spessore sottile, media di 0,3 mu m ~ 5 micron, lo spessore decorativo dello strato di membrana di rivestimento è comunemente 0.3 mu m ~ 1 m m, quindi può quasi non influire sulla dimensione originale del pezzo sollevare tutti i tipi di proprietà fisiche e proprietà chimiche sulla superficie del pezzo, e in grado di mantenere le dimensioni del pezzo, non hanno bisogno di nuovo dopo la placcatura;

5) La tecnologia .PVD non solo migliora la forza di adesione tra il film di rivestimento e il materiale di substrato, ma sviluppa anche la composizione di rivestimento dalla prima generazione di TiN al rivestimento composito di TiC, TiCN, ZrN, CrN, MoS2, TiAlN, TiAlCN , tin-aln, CNx, DLC e ta-c, che formano l'effetto di superficie di diversi colori.
6) gli attuali colori dei film disponibili sono oro scuro, oro chiaro, marrone, bronzo, grigio, nero, grigio-nero, sette colori, ecc. Il colore può essere controllato controllando i parametri nel processo di placcatura. Alla fine del rivestimento può essere utilizzato per misurare il valore del colore degli strumenti pertinenti, in modo che il colore possa essere quantificato, per determinare se la placcatura dei colori soddisfa i requisiti.

L'applicazione della tecnologia di rivestimento PVD è principalmente suddivisa in due categorie: placcatura decorativa e placcatura degli utensili:

Lo scopo della placcatura decorativa: principalmente al fine di migliorare l'aspetto delle proprietà decorative e del colore del pezzo, allo stesso tempo rendere il pezzo più resistente all'usura e alla corrosione per prolungarne la durata; Questo aspetto si applica principalmente alla professione hardware di ciascun dominio, se l'hardware della porta, la serratura, l'hardware del bagno e così via per l'industria.

Lo scopo della placcatura degli utensili: principalmente al fine di migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'usura del pezzo, ridurre il coefficiente di attrito della superficie, migliorare la durata del pezzo; Questo aspetto è utilizzato principalmente in vari utensili da taglio, utensili da tornio (come utensili da tornio, coltelli pialla, frese, punte da trapano, ecc.) E altri prodotti.

Sebbene l'uso della tecnologia di rivestimento PVD possa essere placcato con film di alta qualità, ma il costo del processo di rivestimento PVD non è in realtà elevato, è un trattamento superficiale molto conveniente, quindi negli ultimi anni la tecnologia di rivestimento PVD si sta sviluppando molto velocemente . Il rivestimento PVD è diventato la direzione dello sviluppo del trattamento superficiale nell'industria hardware.

XIII. Vantaggio PVD

1. Buona adesione del rivestimento

Rivestimento del vuoto ordinario, superficie del pezzo da lavorare e rivestimento quasi privo di collegamento tra lo strato di transizione, come distinto. Placcatura ionica, artefatti ad alta velocità di bombardamento ionico, in grado di penetrare la superficie, formando uno strato profondo di diffusione della matrice, la profondità di diffusione dell'interfaccia della placcatura ionica sarebbe di 4-5 micron, dopo che la placcatura ionica del provino per test di trazione ha mostrato che tutto il modo per andare a frattura, placcatura con allungamento plastica metallo matrix, senza desquamazione o desquamazione, visibile come forte adesione, strato uniforme della membrana, denso.

2. Buona capacità di avvolgimento e placcatura

Nel caso della placcatura ionica, le particelle dell'evaporatore si muovono lungo la direzione della linea elettrica nel campo elettrico sotto forma di ioni caricati. Pertanto, ovunque ci sia un campo elettrico, si può ottenere un buon rivestimento, che è molto superiore al normale rivestimento sotto vuoto che può essere ottenuto solo nella direzione diretta. Pertanto, questo metodo è molto adatto per la placcatura di parti sul foro interno, scanalatura e fessura stretta. Altri metodi difficili da placcare parti. Con il normale rivestimento a vuoto si può placcare solo direttamente sulla superficie, le particelle di evaporazione, come la scala di risalita, possono seguire solo la scala; La placcatura ionica, d'altra parte, può essere avvolta uniformemente nella parte posteriore della parte e nel foro interno. Gli ioni caricati, d'altra parte, possono essere trasportati in qualsiasi luogo entro il raggio del percorso di volo specificato, proprio come in un elicottero.

3. Il rivestimento è di buona qualità

Il rivestimento ha una struttura compatta, nessun foro di spillo, nessuna bolla e spessore uniforme. Anche i bordi e le scanalature possono essere placcati in modo uniforme senza formare noduli metallici. Parti come la filettatura possono anche essere placcate, con elevata durezza, elevata resistenza all'usura (basso coefficiente di attrito), buona resistenza alla corrosione e stabilità chimica, durata della pellicola più lunga; Allo stesso tempo, il film può migliorare notevolmente l'aspetto delle prestazioni decorative del pezzo

4. Semplificazione del processo di pulizia

Processo di rivestimento esistente, la maggior parte dei requisiti prima del pezzo per una pulizia accurata, sia complessa che problematica. Tuttavia, il processo di placcatura dello ione stesso ha un effetto di pulizia del bombardamento di ioni, e questo effetto è stato continuato durante tutto il processo di rivestimento. Eccellente effetto pulente, può rendere il rivestimento direttamente vicino al substrato, migliorare efficacemente l'adesione, semplificare la pulizia prima della placcatura.

5. Vasta gamma di materiali di placcatura

La placcatura ionica è l'uso di ioni ad alta energia che bombardano la superficie del pezzo in lavorazione, in modo tale che una grande quantità di energia elettrica sulla superficie del pezzo da lavorare in energia termica, promuovendo così la diffusione del tessuto superficiale e la reazione chimica. Tuttavia, l'intero pezzo, in particolare il nucleo del pezzo, non è stato influenzato dalla temperatura elevata. Pertanto, questo tipo di processo di rivestimento ha una vasta gamma di applicazioni e le limitazioni sono ridotte. In generale, tutti i tipi di metalli, leghe e alcuni materiali sintetici, materiali isolanti, materiali termici e materiali ad alto punto di fusione possono essere placcati. Può essere placcato sul pezzo di metallo non metallico o metallo, può anche essere placcato su metallo o metallo, e può anche essere placcato su plastica, gomma, quarzo, ceramica e così via.

Scopo dell'applicazione, vantaggi e svantaggi della tecnologia PVD a due colori .

Il suo ambito di applicazione è:
1) acciaio al carbonio, acciaio legato, acciaio inossidabile, lega di titanio e altri materiali metallici;
2) la durezza superficiale del materiale metallico deve essere almeno HV170.

I suoi vantaggi sono:

Rispetto alla tradizionale tecnologia PVD monocromatica spettrale a magnetron, la tecnologia PVD a due colori è più complessa, più complessa e più difficile da produrre, ma ha un eccellente effetto estetico. La durezza superficiale di entrambi i colori è superiore a HV600.

La tradizionale tecnologia PVD monocromatica spettrale a magnetron è quella di ottenere l'effetto bicolore. Le misure tecnologiche adottate sono di ritagliare o levigare il laser nella regione che ha bisogno di ottenere un altro colore sulla base dell'intero monocromio PVD. L'area che esce dal nuovo trattamento può mostrare solo la qualità istintiva del metallo, la durezza superficiale e cioè la durezza superficiale del metallo stesso -

La durezza superficiale dopo PVD è superiore a HV600).

I suoi svantaggi sono:

1) il processo è più complesso del tradizionale PVD monocromatico e il processo è più complesso e difficile da produrre;
2) la resa di produzione è bassa, circa 65 ~ 70% (la resa del PVD monocromatico tradizionale è generalmente 85 ~ 90%;
3) il prezzo sarà superiore del 50 ~ 60% rispetto al tradizionale PVD monocromatico;
4) a causa dell'influenza della tecnologia e dei processi, la produzione di PVD a due colori ha più restrizioni ed è fortemente influenzata dalla struttura del prodotto, mentre il tradizionale PVD monocromatico è pressoché illimitato

Apparecchiature di rivestimento moderne (tecnologia di riscaldamento uniforme, tecnologia di misurazione della temperatura, spruzzo di magnetron sbilanciato, anodo ausiliario, alimentazione a frequenza intermedia, tecnologia a impulsi) le moderne attrezzature di rivestimento sono principalmente ottenute da camera a vuoto, parte di vuoto, parte di misurazione del vuoto, alimentazione, ingresso del gas di processo sistema, parti di trasmissione meccanica, unità di misurazione della temperatura e del riscaldamento, sorgente di evaporazione o spruzzatura di ioni, sistema idrico e altre parti.

1 la camera del vuoto

L'apparecchiatura di rivestimento ha principalmente una linea di produzione di rivestimento continuo e una macchina di rivestimento a camera singola in due forme, poiché la parte di riscaldamento e trasmissione meccanica della muffa ha requisiti più elevati e la forma dello stampo, le dimensioni variano, la linea di produzione di rivestimento continuo è solitamente difficile da soddisfare, deve usare una macchina di rivestimento per camera singola.

2 Parte guadagno sottovuoto

L'acquisizione del vuoto è una parte importante della tecnologia del vuoto. A causa dei requisiti di elevata adesione del rivestimento sul pezzo, il grado di vuoto dello sfondo dovrebbe essere migliore di 6 mPa prima dell'inizio del processo di rivestimento e anche fino a 0,06 mPa dopo il completamento del processo di rivestimento. Pertanto, è molto importante selezionare le attrezzature di acquisizione del vuoto in modo ragionevole per ottenere un grado di vuoto elevato. A partire da ora, non esiste una pompa in grado di operare dalla pressione atmosferica fino al quasi ultra alto vuoto. Pertanto, l'acquisizione del vuoto non è un'apparecchiatura del vuoto e i metodi possono raggiungere, devono essere utilizzati in combinazione con diverse pompe, come pompe meccaniche, sistemi di pompe molecolari.

3 Parte di misurazione del vuoto

La parte di misurazione del vuoto del sistema del vuoto è misurare la pressione nella camera del vuoto. Come la pompa del vuoto, nessun vacuometro è in grado di misurare l'intera gamma di vuoto, quindi sono stati realizzati molti tipi di misuratori di vuoto secondo diversi principi e requisiti.

4 Alimentazione

L'alimentatore di destinazione comprende principalmente l'alimentazione cc (come MDX) e l'alimentazione a frequenza intermedia (come PE, PEII e PINACAL prodotte dalla società AE negli Stati Uniti). Il pezzo in lavorazione viene solitamente fornito con un alimentatore cc (come MDX), un alimentatore a impulsi (come PINACAL + prodotto da AE) o un alimentatore RF (RF).

5 Sistema di immissione del gas di processo

I gas di processo, come argon (Ar), krypton (Kr), azoto (N2), acetilene (C2H2), metano (CH4), idrogeno (H2), ossigeno (O2), ecc., Sono generalmente forniti da cilindri, attraverso la valvola di riduzione del gas, la valvola a sfera del gas, la conduttura, il misuratore di portata del gas, l'elettrovalvola, la valvola piezoelettrica e quindi nella camera del vuoto. Il vantaggio di questo sistema di immissione del gas è che la pipeline è semplice, luminosa, facile manutenzione o sostituzione di cilindri. Ogni macchina di rivestimento non si influenzano a vicenda. Ci sono anche casi in cui più macchine di rivestimento condividono un set di cilindri, che può essere visto in alcuni dei più grandi negozi di rivestimento. Il suo vantaggio è, ridurre la bombola del gas per occupare il dosaggio, il programma unificato, il layout unificato. Lo svantaggio è che il numero di connessioni aumenta la possibilità di perdite. Inoltre, la macchina di rivestimento interferirà l'una con l'altra, una perdita di tubazione della macchina di rivestimento, potrebbe influire sulla qualità di altri prodotti della macchina di rivestimento. Inoltre, quando si sostituiscono i cilindri, è necessario assicurarsi che tutti gli host siano in uno stato non gas.

6 azionamento meccanico

Il rivestimento dell'utensile richiede uno spessore uniforme attorno al bordo, quindi ci devono essere tre rotazioni nel processo di rivestimento per soddisfare i requisiti. Cioè, mentre il grande tavolo da lavorare è necessario per ruotare (I), anche la piccola tavola portapezzi del pezzo in lavorazione ruota (II), e il pezzo in lavorazione può ruotare simultaneamente (III).

Nella progettazione meccanica, di solito al centro del grande fondo del piatto girevole del pezzo in lavorazione per un grande ingranaggio di guida, circondato da alcuni piccoli ingranaggi a stella che ingranano con esso, e quindi utilizzare una forcella per comporre la rotazione del pezzo. Ovviamente, quando si realizza il rivestimento dello stampo, di solito è sufficiente avere due rotazioni, ma la capacità portante dell'ingranaggio deve essere notevolmente migliorata.

7 Parte di misura di riscaldamento e temperatura

Quando si ricopre il modello di lavoro, come garantire che il riscaldamento uniforme del pezzo in lavorazione placcato sia molto più importante del riscaldamento del rivestimento decorativo. Le apparecchiature di rivestimento della matrice sono generalmente prima e dopo due riscaldatori, misura e controllo della temperatura della termocoppia. Tuttavia, poiché i morsetti della termocoppia sono diversi, la lettura della temperatura non può essere la temperatura reale del pezzo. Esistono molti modi per misurare la temperatura effettiva di un pezzo. Ecco un semplice metodo Surface Thermomeer. Il termometro funziona espandendo la molla nella parte inferiore quando il termometro viene riscaldato, facendo sì che l'ago spinga l'ago di posizionamento a ruotare fino a raggiungere la temperatura massima. Quando la temperatura diminuisce, la molla si contrae e il puntatore ruota nella direzione opposta, ma il puntatore di posizionamento rimane alla massima temperatura. Dopo aver aperto la porta, leggere la temperatura indicata dal puntatore di posizionamento, ovvero il valore di temperatura massimo raggiunto dal termometro di superficie quando viene riscaldato nella camera a vuoto.

8 Sorgenti di evaporazione e sputtering di ioni

La fonte di evaporazione della placcatura a più arcate è generalmente di forma rotonda a forma di torta, comunemente nota come target di torta tonda. Negli ultimi anni è apparso anche un bersaglio rettangolare multi-arco, ma non è stato osservato alcun effetto evidente. L'obiettivo della torta rotonda è montato sul sedile del bersaglio di rame (sede del catodo) e i due sono collegati da creste. C'è una calamita nel posto del bersaglio. Muovendo il magnete avanti e indietro, è possibile modificare l'intensità del campo magnetico e regolare la velocità e la traccia dello spot dell'arco. Per ridurre la temperatura del bersaglio e del sedile target, il sedile target deve essere continuamente alimentato con acqua di raffreddamento. Per garantire l'alta conduttività e la conduttività termica tra il target e il sedile target, è possibile aggiungere la guarnizione Sn tra il target e il sedile target. Il rivestimento sputtering del magnetron generalmente utilizza obiettivi rettangolari o cilindrici,

9 sistema di raffreddamento ad acqua

Perché al fine di migliorare la velocità di ionizzazione degli atomi di metallo, ogni target di catodi è progettato per utilizzare il più grande output di potenza il più possibile, il che richiede un raffreddamento sufficiente. Inoltre, molti tipi di rivestimento nel rivestimento dello stampo, la temperatura di riscaldamento è 400 ~ 500 C, quindi, sulla parete della camera del vuoto, il raffreddamento di ogni superficie di tenuta è anche molto importante, quindi l'acqua di raffreddamento ha un uso migliore circa 18 ~ 20 C fornitura di acqua refrigerata. Per evitare che le gocce d'acqua precipitino dalla parete della camera a vuoto a bassa temperatura e dal target del catodo a contatto con l'aria calda dopo l'apertura della porta, circa 10 minuti prima di aprire la porta, il sistema di raffreddamento ad acqua dovrebbe essere in grado di passare alla stato dell'acqua di riscaldamento e la temperatura dell'acqua calda è di circa 40 ~ 45 C.

XIV. Fasi di lavoro di stampo e morire PVD

Il flusso di processo base del PVD può essere riassunto come segue: Pretrattamento IQC PVD FQC.

1 IQC

Il lavoro principale di IQC (InQuality Control) non è solo quello di controllare la quantità di routine e controllare se il disegno è coerente con l'oggetto reale, ma anche di controllare attentamente la superficie del pezzo, soprattutto se ci sono crepe e altri difetti all'avanguardia . A volte per alcuni utensili da taglio, la lama, nel corpo dell'osservazione del microscopio, è più comoda per trovare problemi; Inoltre, il personale di IQC dovrebbe anche prestare attenzione a controllare se le parti del rivestimento hanno plastica, saldare con basso punto di fusione, ecc., Se queste cose sono mescolate nel processo di rivestimento a causa dell'omissione dell'ispezione, rilascia seriamente aria nella camera del vuoto, che può causare la decompilazione dell'intera serie di prodotti o addirittura la demolizione dei prodotti originali OK e le conseguenze saranno impensabili.

2 Processo di pretrattamento (pistola a vapore, sabbiatura, lucidatura, pulizia)

Lo scopo del pretrattamento è quello di purificare o ruotare la superficie delle parti chimiche.

La purificazione serve a rimuovere ogni tipo di contaminazione superficiale, preparazione di superfici pulite. Purificazione mediante mezzi meccanici, fisici o chimici, solitamente con una varietà di agenti depurativi. L'accostamento, al contrario del fotoincisione, mira a preparare superfici ruvide per migliorare la resistenza strutturale della decorazione del rivestimento o del rivestimento. Ora disponiamo dei principali metodi di pretrattamento: pulizia a vapore ad alta temperatura, pulizia, sabbiatura, levigatura, lucidatura e altri metodi.

Lavaggio a vapore ad alta temperatura

Allo stato attuale, l'officina PVD comunemente utilizzato per la pulizia a vapore ad alta temperatura è la pistola a vapore. La sua temperatura operativa massima può raggiungere 145 gradi e la pressione dell'aria è di circa 3 ~ 5 bar. Poiché spesso lo stampo contiene alcuni piccoli fori, fori filettati, spesso olio, refrigerante residuo e altre impurità nel foro, il metodo di pulizia convenzionale è difficile da rimuovere. A questo punto, l'attrezzatura per il lavaggio a vapore ad alta temperatura può massimizzare i suoi vantaggi. pulizia

XV. Le procedure di pulizia del rivestimento prima di ogni fabbrica sono le seguenti:

1. Rimozione della cera ad ultrasuoni 2. Sopra l'acqua 3. Rimozione dell'olio ad ultrasuoni 4. Sopra l'acqua 5. Sostituzione ultrasonica 6. Sopra l'acqua 7. Sopra l'acqua pura 8. Questo perché il substrato decorativo del rivestimento è prevalentemente in acciaio inossidabile o lega di titanio, non facile arrugginire. Inoltre, il rivestimento decorativo su filigrane, macchie e altri difetti non è assolutamente consentito. Pertanto, il rivestimento decorativo per il requisito di qualità dell'acqua dell'acqua pura è estremamente elevato e persino per raggiungere più di 15 m Ω . Per garantire l'alta qualità della pulizia, è possibile ripetere la pulizia e l'alta qualità dell'acqua pura e dell'immersione ultrasonica per molto tempo. Tuttavia, la pulizia delle matrici è diversa, specialmente un po 'di acciaio a morire caldo, se il rivestimento decorativo da pulire, si arrugginisce in un pasticcio.

A causa del rivestimento dello stampo della superficie dello stato originale, oltre ad alcuni stampi per lenti di alta qualità, i rivestimenti generalmente più decorativi sono ruvidi, quindi, sulla superficie del rivestimento dopo che i requisiti dello stato non sono alti come il rivestimento decorativo, ciò consente noi di prendere l'acqua rapidamente, con aria compressa secca e priva di olio per asciugare, quindi il metodo di essiccazione dello stampo di fabbrica per affrontare i venti forti. E quegli stampo a specchio di alta qualità, sono generalmente in acciaio inox 136, possono prendere in prestito il metodo di pulizia del rivestimento decorativo.

In una parola, il metodo di pulizia prima del rivestimento dello stampo dipende dai diversi materiali utilizzati dallo stampo, lo stato superficiale prima del rivestimento dello stampo è diverso e non lo stesso.

Quello che segue è un po 'di ruggine di materiali da difficile a facile ordinamento, per riferimento:

Stainless steel, hard alloy, metal ceramic alloy, DC53, high speed steel, 8407 have an automatic cleaning machine model CR288, made in Germany. The maximum cleaning capacity of this machine is 80KG, mainly used for cleaning tools, small parts, or small size of the mold. It has a total of three cleaning cylinder, the solution is tap water + cleaning agent, tap water, deionized water. In addition to the common ultrasonic, water washing, spray, swing, hot air drying and other functions, the machine is another advantage is the final set of vacuum steps, can make the moisture as soon as possible volatile.

Automatic cleaning machine memory ten kinds of technology, are preset by the supplier. One to nine can be used for different types of products, different surface state purification treatment. The tenth is used for cleaning agent.

sand blast

Sand blasting is the use of compressed air to make abrasive strong erosion workpiece surface, so as to remove rust, carbon deposition, welding slag, oxide, residual salt, old paint layer and other surface defects. Sand blasting can be divided into dry sand blasting and wet sand blasting according to the conditions of abrasive use.

The technological parameters of sand blasting mainly include gun distance, inclination Angle, rotating speed, moving speed, stroke, round trip times, sand blasting time and sand blasting air pressure. The parameters we have used are gun range: 30~70mm; Angle of 30 ~ 70? C; The rotating speed of the clamping table is 10~30; Round trip times: 3~9 times; Sand blast pressure: 1.8~3.5 bar, etc. In the specific operation, the upper and lower limits are selected according to the degree of dirt on the workpiece surface, the hardness of the workpiece, the geometry of the workpiece surface and other factors. The abrasive we choose in the dry sandblasting machine is glass beads, suitable for spraying some hardness medium materials, such as oil steel, mold, etc. In the liquid sandblasting machine selected abrasive alumina, high hardness, suitable for some high hardness of the material, such as hard alloy material. Abrasive size is also important for die coating. If the abrasive size is too large, the workpiece surface is too rough; If the particle size of abrasive is too small, and will reduce the impact force, or even embedded in the workpiece surface, cleaning is difficult to remove, so that the workpiece coating adhesion is reduced. For this reason, some European countries, on the die coating before blasting abrasive particle size used to do A careful study, strict enough to ensure that more than 85% of the grain size in the A, B point range before use. In contrast, China's abrasive suppliers are still lack of consensus in this regard, we also rarely do this test.

PVD coating process (heating, ion cleaning, coating, cooling, process gas, air pressure, temperature, sputtering power) FQC

1. Function Quality Control 2. Function Quality Control 2. The content of FQC mainly includes methods of appearance inspection, layer depth inspection, adhesion inspection, wear resistance inspection, corrosion resistance inspection and simulation test. I plant the main application of the current appearance inspection, layer depth inspection and adhesion inspection.

As most of the products we come into contact with are not allowed to do destructive inspection, we will put in the sample with each batch when coating. When you do a depth test and a adhesion test, in most cases, you're actually checking the sample with the batch. Since it is difficult to agree between the sample and the product in terms of raw materials, heat treatment status, clamping position, etc., there will be certain error between the detected result and the actual value of the product. Sometimes there may be considerable error, can only be used as a reference. Of course, when necessary, we can also make simulation parts to achieve the purpose of accurate measurement.

appearance inspection

Open the door for the product, the surface should be carefully checked for cracks, coating, loose and other defects. For knives, knives, also need to carefully examine the state of their blades under the microscope.

Layer deep check

There are many methods for depth inspection, such as microsection metallography, X-ray examination, optical test with monochromatic light as the light source, ball mill test and so on. The layer depth inspection of die coating is carried out on a ball mill. The method is to use a steel ball with a diameter of 10mm to test the surface rolling grinding, and then measure the relevant data of the grinding marks under the microscope, and put it into the formula to calculate the depth of the layer.

This kind of layer depth examines the characteristic of the method is: convenient and applicable, error is largo. But this error applied to die above the impact will not be too large. Interested colleagues may also refer to the relevant literature.

There are a lot of adhesion inspection methods, each factory according to the characteristics of their products, have developed the corresponding test methods. Among them, there are two authoritative methods. One is to do indentation test with conical diamond head on rockwell hardness tester, observe under the microscope, and judge the adhesion of the coating by the number of cracks around the indentation. This method has high requirements for the shape of the diamond head. It not only strictly requires the center point to be in the center of the circle, but also requires the roundness of the diamond cone to be very regular. Unfortunately, at present, China does not have its national or industry standards; Another method is the scratch method, some of our coating launched earlier scientific research departments, is also the use of this method, there are special national industry standards for query.

Besmear after processing technology of jig (sandblasting, painting fat technology) detection technology (binding force test, the deep layer of detection, acid corrosion) coating stripping technology (TiAlN/TiN stripping technology, CrN/DLC/CrAlTiN stripping technology, the surface of the cemented carbide coating stripping technology) application technology of the coated tools (in the proper selection of coating, coating tool used correctly

Coating on the tool optimization is very big, because the high speed cutting machining than the traditional cutting temperature is higher, the application of coating, can play its role in high temperature, oxidation resistance and hardening materials. For example, chromium nitride (CrN) coatings reduce friction coefficients and improve finish and chip removal.

XVI. Specification of main technical requirements

1. Double-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose;
2. Two-color PVD pairing on or between 3D surfaces is not allowed;
3. Two-color PVD design can be carried out on 2D plane structure;
4. As far as the current technical conditions are concerned, it is limited to common and regular colors, such as black, silver, gold and common rose. Two-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose.

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