Hvad er PVD-belægning?

Hvad er en PVD-belægning?

Physical Vapor Deposition (PVD), også kendt som Vacuum Plating, opstod i 1970'erne og producerede tynde film med høj hårdhed, lav friktionskoefficient, god slidstyrke og kemisk stabilitet. Den indledende vellykkede anvendelse inden for HSS-værktøjer har tiltrukket sig stor opmærksomhed fra fremstillingsindustrier over hele verden, og folk udvikler højtydende og pålideligt belægningsudstyr, samtidig med at de udfører mere dybtgående forskning i belægningsapplikationer i hårdmetal og keramiske værktøjer.

I dag er fysisk dampaflejring den mest sofistikerede og højeste type af udvendig behandlingsproces, der findes.

Hvad er det grundlæggende princip for PVD-belægning?

Fysisk dampaflejring er en fysisk dampfasereaktionsvækstmetode. Aflejringsprocessen udføres under vakuum- eller lavtryksgasudledningsforhold, dvs. i et isotropt legeme med lav temperatur. Materialekilden til belægningen er et fast materiale, der fordampes eller forstøves for at frembringe en ny belægning af et materiale på overfladen af ​​substratet med helt andre egenskaber end substratet.

Der er tre hovedstadier: fordampning eller sputtering af belægningsmaterialet, materialeekstraktion og aflejring af det fordampede eller forstøvede materiale for at danne belægningen.

Princippet om kemisk dampaflejring ligner dets princip, og den største forskel er i løsningen, som er konstruktionsteknologien ved kemisk metode.

Funktioner af PVD-belægningsprodukter:

• Produktets overflade er lys og ædel og kan belægges med rige farver.
• Sammenlignet med vandplettering har PVD-filmlaget større bindingskraft, høj hårdhed, friktionsmodstand, korrosionsbestandighed og mere stabil ydeevne.
• Der produceres ingen giftige eller forurenende stoffer under produktionsprocessen, hvilket er miljøvenligt
• Med to egenskaber med lav temperatur og høj energi kan den danne en film på næsten ethvert underlag.
• Hvor det anvendte udstyr normalt er dyrere, plus at processen er mere kompleks og dyrere skal overfladen af ​​emnet holdes tør og glat, ellers vil behandlingseffekten blive påvirket
• Er den mest almindelige metaloverfladebehandlingsteknologi.

Egenskaber ved selve PVD-belægningen:

• Behovet for at bruge et fast eller smeltet stof som kildemateriale til aflejringsprocessen.
• Kildematerialet udsættes for fysiske processer for at gå ind i gasfasen
• Kræver et miljø med relativt lavt gastryk.
• Der sker ingen kemiske reaktioner i gasfasen og på substratets overflade.

Fordele ved PVD-belægning:

1. Lave aflejringstemperaturer, generelt under 600°C, som har ringe effekt på værktøjsmaterialets bøjningsstyrke.
2. Spændingstilstanden inde i belægningen er trykspænding, som er mere velegnet til belægning af hårdmetalpræcision og komplekse værktøjer.
3. Ingen forurening af miljøet, i tråd med den nuværende udviklingstendens af grønne processer og grøn fremstilling.
4. Med fremkomsten af ​​nano-coating forbedres kvaliteten af ​​coatede værktøjer betydeligt, ikke kun med fordelene ved høj bindingsstyrke, høj hårdhed og god oxidationsmodstand, men kontrollerer også effektivt formen og præcisionen af ​​præcisionsværktøjskanter.

PVD belægning Ulemper:

1. Belægningsudstyrs kompleksitet, høje proceskrav og lang belægningstid, hvilket får omkostningerne til værktøj til at stige.
2. Fremstilling af værktøj med dårligere slagfasthed, hårdhed og ensartethed og kortere levetid end teknisk fremstillet værktøj.
3. Enkelt geometri af det coatede produkt, hvilket begrænser anvendelsesområdet.
4. Følsomhed over for indre spændinger og mikrorevner på grund af belægningens og underlagets forskellige krympningshastigheder under afkøling.

PVD Coating Technology Kategori:

På nuværende tidspunkt er der mange komplicerede klassifikationer i PVD-teknologiindustrien, og der er ingen ensartet klassificeringsstandard. Den klassificering, vi taler om i dag, er baseret på de forskellige måder at ionisere målmaterialet på (det materiale, der skal behandles). Det omfatter hovedsageligt vakuumfordampningsbelægning, sputterbelægning og ionbelægning.

1. Vakuumdampaflejring (PVD)

PVD omtales ofte som dampaflejring eller fordampningsaflejring, som er processen med at opvarme målmaterialet under vakuum for at få det til at fordampe og sublimere til atomer eller molekyler, som aflejres på overfladen af ​​emnet for at danne en tynd film. Vakuumdampaflejring er også den tidligste PVD-proces, så mange mennesker vil tage den som repræsentant for hele PVD-processen, så vær opmærksom på sondringen.

2. Sputter Coating (MSD)

MSD er fyldt med en vis inert gas argon Ar i vakuummiljø ved at bruge glødeudladningsteknologi til at ionisere argon til ionisk tilstand, argon-ionen accelererer og bombarderer katoden under påvirkning af et elektrisk felt, så målet ved katoden sputteres ned og aflejret på overfladen af ​​emnet for at danne et filmlag.

3. Ioncoating (IP)

IP er et vakuummiljø, brugen af ​​forskellige gasudledningsteknologier, målet fordampede del af atomioniseringen på samme tid, men genererer også et stort antal højenergiske neutrale partikler, aflejret på overfladen af ​​emnet for at danne en filmlag.

PVD-belægningsproceskategori:

I henhold til forskellen i den fysiske mekanisme under deponering er fysisk dampaflejring generelt opdelt i vakuumfordampningsbelægningsteknologi, vakuumforstøvningsbelægning, ionbelægning og molekylær stråleepitaxi. I de senere år er udviklingen af ​​tyndfilmsteknologi og tyndfilmsmaterialer gået hurtigt frem med bemærkelsesværdige resultater, og på grundlag af den originale, ionstråleforstærkede aflejringsteknologi, EDM-aflejringsteknologi, elektronstrålefysisk dampaflejringsteknologi og flerlags jetaflejringsteknologi er dukket op efter hinanden.

1. Ionbeam Enhanced Deposition Technology (IBED)

Ionstråleforstærket deponering er en ny teknologi til overflademodifikation af materialer, der integrerer ioninjektion og tyndfilmaflejring. Det involverer bombardementblanding med ionstråler med en vis energi, mens dampaflejring af belægningen danner monolitiske eller sammensatte filmlag. Ud over at bibeholde fordelene ved ionimplantation tillader den kontinuerlig vækst af lag af vilkårlig tykkelse ved lav bombardementenergi og syntese af sammensatte lag med ideelle kemiske forhold (herunder nye lag, der ikke kan opnås ved stuetemperatur og -tryk) i rummet temperatur eller nær stuetemperatur. Denne teknologi har fordelene ved lav procestemperatur (<200°C), stærk binding til alle substrater, højtemperaturfase, subtemperaturfase og amorf legering ved stuetemperatur, nem kontrol af kemisk sammensætning og bekvem kontrol af væksten behandle. Den største ulempe er, at ionstrålen er direkte-emitterende, så det er svært at behandle overflader med komplekse former.

2. Elektrisk gnistaflejringsteknologi (ESD)

EDM-teknologien skal frigive den højenergiske elektriske energi lagret i strømforsyningen mellem metalelektroden (anode) og metalgrundmaterialet (katoden) øjeblikkeligt ved høj frekvens gennem ionisering af luften mellem elektrodematerialet og basismaterialet , der danner en kanal til at producere øjeblikkelig høj temperatur og højtryks mikrozone på overfladen af ​​basismaterialet. Samtidig smeltes det ioniserede elektrodemateriale og infiltreres i basismaterialet under påvirkning af et mikroelektrisk felt, hvilket danner en metallurgisk binding. EDM-processen er en proces mellem svejsning og sputtering eller elementinfiltration, metalaflejringslaget behandlet med EDM-teknologi har høj hårdhed og god modstandsdygtighed over for høj temperatur, korrosion og slid, og udstyret er enkelt og alsidigt, bindingen mellem aflejringslaget og underlaget er meget stærkt og falder generelt ikke af, arbejdsemnet vil ikke blive udglødet eller deformeret efter behandling, tykkelsen af ​​aflejringslaget er let at kontrollere, og driftsmetoden er let at mestre. Den største ulempe er manglen på teoretisk støtte, og driften er endnu ikke blevet mekaniseret og automatiseret.

3. Elektronstrålefysisk dampaflejringsteknologi (EB-PVD)

Elektronstrålefysisk dampaflejringsteknologi er en teknik, der bruger en elektronstråle med høj energitæthed til direkte at opvarme det fordampede materiale, som aflejres på overfladen af ​​substratet ved en lavere temperatur. Denne teknologi har fordelene ved høj aflejringshastighed (10 kg/h ~ 15 kg/h fordampningshastighed), tæt belægning, nem og præcis kontrol af kemisk sammensætning, søjleformet krystalorganisation, ingen forurening og høj termisk effektivitet. Ulemperne ved denne teknologi er dyrt udstyr og høje behandlingsomkostninger. På nuværende tidspunkt er denne teknologi blevet et hot spot for forskning i forskellige lande.

4. Multi-layer spray deposition teknologi (MLSD)

Sammenlignet med den traditionelle jetaflejringsteknologi er et vigtigt træk ved flerlags jetaflejring, at bevægelsen af ​​modtagersystemet og digelsystemet kan justeres, så aflejringsprocessen er ensartet, og banen ikke gentages, hvorved der opnås en flad aflejret overflade. Hovedegenskaberne er: afkølingshastigheden under aflejring er højere end for konventionel jetaflejring, og køleeffekten er bedre; store arbejdsemner kan forberedes uden nogen indflydelse på kølehastigheden; processen er enkel og let at forberede emner med høj dimensionel nøjagtighed og ensartet overflade; dråbeaflejringshastigheden er høj; materialets mikrostruktur er ensartet og fin, og der er ingen tydelig grænsefladereaktion, og materialets egenskaber er bedre. Teknologien er dog stadig i fase med forskning, udvikling og perfektion, så regelmæssighedsstudiet af banen for dens aflejring til overfladen af ​​emnet mangler stadig teoretisk grundlag.

PVD-belægning Anvendelige materialer:

Ud over naturlige materialer omfatter materialer, der er egnede til vakuumplettering: metaller, hårde og bløde materialer (ABS, ABS+PC, PC osv.), kompositmaterialer, keramik, glas mv.

Den mest almindeligt anvendte vakuumbelægning overfladebehandling er aluminium, efterfulgt af sølv og kobber.

Sammenligning af almindeligt anvendte dampaflejringsprocesser:

Typer	Princip	Funktionalitet	Anvendelsesområde
Vakuumfordampningsbelægning	Fordampningssublimering	Glat, smuk belægning og høj overfladekvalitet	Højtemperaturbestandige materialer
Sputter Coating	Radio Frequency Sputtering	RF-kilde, høj præcision, stiv film	Metalliske/ikke-metalliske, ledende/ikke-ledende film
Sputter Coating	Magnetronforstøvning	Høj hastighed og lav temperatur, høj præcision, høj renhed og høj tæthed	Metal/ledende film
Ion belægning	Fordampning / sputtering	Målet forbliver solidt og kan placeres i flere vinkler og styres individuelt for at forbedre effektiviteten og filmtykkelseskonsistensen med en bred vifte af mål, høj tæthed og høj vedhæftning	Tynde film af metaller/forbindelser/keramik/halvledere/superledere mv.

Oplev den avancerede PVD-belægningsteknologi hos BaiQue

Interesseret i at hæve dit produkts ydeevne og æstetik med banebrydende PVD-belægning? Hos BaiQue Accessories er vi stolte af vores fuldt integrerede PVD galvaniseringsproduktionslinje, omhyggeligt udviklet og administreret internt. Dette giver os mulighed for at tilbyde uovertruffen kvalitetskontrol og tilpasning i hvert trin af belægningsprocessen. Fra indviklede smykker til robuste motordele, vores topmoderne faciliteter er udstyret til at håndtere forskellige krav med præcision og fortræffelighed. Kontakt os for at udforske, hvordan vores end-to-end PVD-belægningsløsninger kan transformere dine produkter. Oplev BaiQue forskellen i dag.