Принцип и процесс технологии многодугового ионно-вакуумного покрытия

В современном производстве технология нанесения покрытия играет жизненно важную роль в повышении долговечности, эстетики и функциональности продукции. Многодуговое ионно-вакуумное покрытие, метод физического осаждения из паровой фазы (PVD), отличается своей способностью создавать чрезвычайно твердые, износостойкие и декоративные покрытия. В этой статье кратко объясняется принцип этой технологии и связанный с ней рабочий процесс обработки поверхности, освещается ключевое оборудование, такое как машина для многодугового ионного нанесения большого диаметра ZJ, и ее применение в качестве машины для нанесения покрытия в мебельной промышленности .

Общий обзор: основной принцип

Фундаментальным принципом многодугового ионного покрытия является вакуумно-дуговой разряд. Процесс происходит в вакуумной камере, где на поверхности катодной мишени, изготовленной из желаемого материала покрытия (например, титана, хрома), зажигается сильноточная дуга низкого напряжения. Эта дуга мгновенно испаряет и ионизирует небольшое количество материала мишени, создавая высококонцентрированный плазменный шлейф ионов металлов. Под действием электрического поля эти положительно заряженные ионы ускоряются по направлению к отрицательно заряженной детали (подложке). Они ударяются о поверхность с высокой энергией и конденсируются, образуя плотную, однородную и прочно прилегающую тонкую пленку. Этот конкретный тип оборудования для нанесения покрытий известен своей высокой скоростью ионизации и эффективностью осаждения.

Разбивка: процесс нанесения покрытия и рабочий процесс

Получение высококачественного покрытия включает в себя кропотливый многоэтапный процесс, обычно выполняемый с помощью передовых систем, таких как машина для многодугового ионного напыления PVD .

Предварительная обработка (очистка поверхности): это наиболее важный подготовительный этап. Основания (например, детали фурнитуры, детали мебели) должны быть безупречно чистыми. Это включает ультразвуковую очистку в различных растворителях для удаления масел, жиров и твердых частиц с последующей тщательной сушкой. Любое загрязнение на поверхности приведет к плохой адгезии и дефектам покрытия.
Загрузка и вакуумная откачка: Очищенные детали надежно закрепляются на вращающихся приспособлениях внутри вакуумной камеры лакировочной машины. Затем камеру герметизируют и откачивают до высокого вакуума (например, 10^-3 Па или выше). Это удаляет влагу и атмосферные газы, создавая чистую среду, необходимую для реакции нанесения покрытия, и предотвращая загрязнение.
Нагрев и плазменное травление (необязательно, но обычно). Подложки часто нагревают до определенной температуры (например, 200–500°C), чтобы вывести из газов любые оставшиеся летучие вещества и улучшить адгезию готовой пленки. После этого воспламеняется аргоновая плазма. Энергичные ионы аргона бомбардируют поверхность подложки, распыляя последние монослои загрязнений и придавая поверхности микроскопическую шероховатость для улучшения адгезии покрытия — процесс, известный как ионное травление.
Этап нанесения покрытия: это основа операции.
- В системе Multi-Arc Ion активируются источники дуги. Несколько катодных мишеней можно использовать для создания различных слоев покрытия или составов сплавов.
- Когда дуга движется по поверхности мишени, она создает плотные плазменные облака ионов металлов.
- Если в камеру вводится химически активный газ, такой как азот или ацетилен, он вступает в реакцию с ионами металлов в плазменной фазе. Например, ионы титана, реагируя с азотом, образуют твердое золотистое покрытие TiN.
- Ионы ускоряются под действием напряжения смещения, приложенного к подложкам, что обеспечивает их прибытие с высокой энергией, что приводит к очень плотной и хорошо связанной структуре покрытия.
Разгрузка и последующая обработка: после завершения цикла осаждения камера охлаждается и вентилируется до атмосферного давления. Детали с покрытием выгружаются. В зависимости от применения дальнейшая обработка может не потребоваться или проводится окончательная проверка и контроль качества.

Итоговый обзор: Интегрированная ценность в производстве

В заключение отметим, что многодуговое ионно-вакуумное покрытие — это сложная, но высокоэффективная технология PVD, которая использует вакуумно-дуговой разряд для создания превосходных поверхностных слоев. Весь процесс, от тщательной очистки до нанесения в контролируемой вакуумной среде, обеспечивает получение высокоэффективных покрытий. Такое оборудование, как машина для многодугового ионного нанесения покрытия большого диаметра ZJ, специально разработано для эффективной обработки крупногабаритных компонентов, что делает его идеальной машиной для нанесения покрытий для фурнитуры, мебельной промышленности . Применяя это передовое оборудование для нанесения покрытий , производители могут значительно улучшить свойства поверхности своей продукции, обеспечивая превосходную коррозионную стойкость, увеличенный срок службы и превосходную эстетическую отделку, отвечающую требованиям современного рынка.