Mi az a PVD bevonat?

Mi az a PVD bevonat?

A fizikai gőzleválasztás (PVD), más néven vákuumos bevonat, az 1970-es években jelent meg, és nagy keménységű, alacsony súrlódási együtthatójú, jó kopásállósággal és kémiai stabilitással rendelkező vékony filmeket állított elő. A HSS-szerszámok területén a kezdeti sikeres alkalmazás nagy figyelmet keltett a feldolgozóiparban szerte a világon, és az emberek nagy teljesítményű és nagy megbízhatóságú bevonóberendezéseket fejlesztenek, miközben mélyrehatóbb kutatásokat folytatnak a bevonat alkalmazásokkal kapcsolatban. keményfém és kerámia szerszámok.

Manapság a fizikai gőzleválasztás a legkifinomultabb és legmagasabb szintű külső kezelési eljárás.

Mi a PVD bevonat alapelve?

A fizikai gőzfázisú leválasztás egy fizikai gőzfázisú növekedési módszer. A leválasztási folyamat vákuum vagy alacsony nyomású gázkisülési körülmények között, azaz alacsony hőmérsékletű izotróp testben történik. A bevonat anyagforrása egy szilárd anyag, amelyet elpárologtatnak vagy porlasztanak, hogy a szubsztrátum felületén új, a szubsztrátumtól teljesen eltérő tulajdonságú bevonat jöjjön létre.

Három fő szakasz van: a bevonóanyag elpárologtatása vagy porlasztása, az anyag extrakciója és az elpárolgott vagy porlasztott anyag lerakódása a bevonat kialakításához.

A kémiai gőzleválasztás elve hasonló az elvéhez, és a fő különbség az oldatban van, amely a kémiai módszerrel történő építés technológiája.

A PVD bevonatú termékek jellemzői:

• A termék felülete fényes és nemes, gazdag színekkel bevonható.
• A vízbevonattal összehasonlítva a PVD filmréteg nagyobb kötőerővel, nagy keménységgel, súrlódási ellenállással, korrózióállósággal és stabilabb teljesítménnyel rendelkezik.
• A gyártási folyamat során nem keletkeznek mérgező vagy szennyező anyagok, ami környezetbarát
• Két jellemzője, az alacsony hőmérséklet és a nagy energia, szinte bármilyen hordozón képes filmet képezni.
• A használt berendezések általában drágábbak, ráadásul a folyamat bonyolultabb és drágább, a munkadarab felületét szárazon és simán kell tartani, különben a kezelési hatást befolyásolja.
• A legelterjedtebb fémfelület-kezelési technológia.

Maga a PVD bevonat jellemzői:

• Szilárd vagy olvadt anyag felhasználásának szükségessége a leválasztási folyamat forrásanyagaként.
• Az alapanyagot fizikai folyamatoknak vetik alá, hogy a gázfázisba kerüljön
• Viszonylag alacsony gáznyomású környezetet igényel.
• A gázfázisban és az aljzat felületén kémiai reakciók nem mennek végbe.

A PVD bevonat előnyei:

1. Alacsony lerakódási hőmérsékletek, általában 600°C alatt, amelyek csekély hatással vannak a szerszám anyagának hajlítószilárdságára.
2. A bevonaton belüli feszültségi állapot nyomófeszültség, amely alkalmasabb keményfém precíziós és összetett szerszámok bevonására.
3. Nem szennyezi a környezetet, összhangban a zöld eljárások és a zöld gyártás jelenlegi fejlődési trendjével.
4. A nano-bevonat megjelenésével a bevont szerszámok minősége jelentősen javult, nemcsak a nagy kötési szilárdság, a nagy keménység és a jó oxidációállóság előnyeivel, hanem hatékonyan szabályozza a precíziós szerszámélek alakját és pontosságát is.

A PVD bevonat hátrányai:

1. A bevonóberendezések összetettsége, a magas folyamatigény és a hosszú bevonási idő, ami növeli a szerszámok költségét.
2. A műszakilag előállított szerszámoknál gyengébb ütésállóságú, keménységű és egyenletességű, valamint rövidebb élettartamú szerszámok gyártása.
3. A bevont termék egyetlen geometriája, ami korlátozza a felhasználási területet.
4. Belső feszültségekre és mikrorepedésekre való érzékenység, a bevonat és az aljzat eltérő zsugorodási sebessége miatt a hűtés során.

PVD bevonat technológiai kategória:

Jelenleg a PVD technológiai iparban sok bonyolult osztályozás létezik, és nincs egységes osztályozási szabvány. Az osztályozás, amelyről ma beszélünk, a célanyag (a kezelendő anyag) különböző ionizációs módjain alapul. Főleg vákuumpárologtató bevonatot, porlasztásos bevonatot és ionos bevonatot tartalmaz.

1. Vákuumos gőzleválasztás (PVD)

A PVD-t gyakran gőzfázisú leválasztásnak vagy párologtatásos leválasztásnak nevezik, amely a célanyag vákuum alatti hevítésének folyamata annak érdekében, hogy az elpárologjon és atomokká vagy molekulákká szublimálódik, amelyek a munkadarab felületén vékony filmet képezve kerülnek lerakásra. A vákuumgőzös leválasztás egyben a legkorábbi PVD-eljárás is, ezért sokan az egész PVD-eljárás képviselőjének tekintik, ezért ügyeljen a megkülönböztetésre.

2. Porlasztó bevonat (MSD)

Az MSD-t bizonyos argon Ar inert gázzal töltik meg vákuumkörnyezetben, izzítókisülési technológia segítségével az argont ionos állapotba ionizálják, az argonion elektromos tér hatására felgyorsítja és bombázza a katódot, így a katódon lévő célpont lepermetezi és lerakják a munkadarab felületére filmréteget képezve.

3. Ion bevonat (IP)

Az IP vákuumkörnyezet, különféle gázkisülési technológiák alkalmazása, az atom elpárolgott része egyidejűleg ionizálódik, de nagyszámú nagy energiájú semleges részecskét is generál, amelyek a munkadarab felületén lerakódnak, hogy egy filmréteg.

PVD bevonási folyamat kategória:

A lerakódás során a fizikai mechanizmus különbségei szerint a fizikai gőzleválasztást általában vákuumpárologtatásos bevonattechnológiára, vákuumporlasztásos bevonatra, ionbevonatra és molekuláris sugár-epitaxiára osztják. Az elmúlt években a vékonyréteg-technológia és a vékonyréteg-anyagok fejlesztése gyorsan, figyelemre méltó eredményekkel haladt előre, és az eredeti, ionsugárral továbbfejlesztett leválasztási technológia, az EDM-leválasztási technológia, az elektronsugaras fizikai gőzleválasztási technológia, ill. egymás után jelentek meg a többrétegű jet deposition technológia.

1. Ionsugárral továbbfejlesztett leválasztási technológia (IBED)

Az ionsugárral javított leválasztás egy új technológia az anyagok felületi módosítására, amely integrálja az ioninjektálást és a vékonyréteg-leválasztást. Ez magában foglalja a bombázásos keverést bizonyos energiájú ionsugarakkal, miközben a bevonatot gőzzel felhordják monolitikus vagy összetett filmrétegek kialakítására. Az ionimplantáció előnyeinek megőrzése mellett lehetővé teszi tetszőleges vastagságú rétegek folyamatos növekedését alacsony bombázási energiá mellett, valamint ideális kémiai arányú összetett rétegek (beleértve a szobahőmérsékleten és nyomáson nem nyerhető új rétegek) szintézisét is. hőmérsékleten vagy szobahőmérsékleten. Ennek a technológiának az előnyei az alacsony folyamathőmérséklet (<200°C), az összes hordozóhoz való erős kötődés, a magas hőmérsékletű fázis, a hőmérséklet alatti fázis és az amorf ötvözet szobahőmérsékleten, a kémiai összetétel egyszerű szabályozása és a növekedés kényelmes szabályozása. folyamat. Legfőbb hátránya, hogy az ionsugár direkt kibocsátó, így bonyolult formájú felületek kezelése nehézkes.

2. Elektromos szikraleválasztási technológia (ESD)

Az EDM technológia célja a fémelektród (anód) és a fém alapanyag (katód) közötti tápegységben tárolt nagy energiájú elektromos energia azonnali, nagyfrekvenciás felszabadítása, az elektróda anyaga és az alapanyag közötti levegő ionizációja révén. , csatornát képezve pillanatnyi magas hőmérsékletű és nagynyomású mikrozónát hoz létre az alapanyag felületén. Ezzel egyidejűleg az ionizált elektródaanyag megolvad, és mikroelektromos tér hatására beszivárog az alapanyagba, kohászati ​​kötést képezve. Az EDM-eljárás a hegesztés és a porlasztás vagy az elemek beszivárgása közötti folyamat, az EDM technológiával kezelt fémleválasztó réteg nagy keménységű és jól ellenáll a magas hőmérsékletnek, a korróziónak és a kopásnak, a berendezés egyszerű és sokoldalú, a leválasztóréteg közötti kötés és a hordozó nagyon erős és általában nem esik le, a munkadarab nem lágyul vagy deformálódik a kezelés után, a lerakódási réteg vastagsága könnyen szabályozható, és a műveleti módszer könnyen elsajátítható. A fő hátrány az elméleti alátámasztottság hiánya, illetve a működés még nem gépesült és automatizált.

3. Elektronsugaras fizikai gőzleválasztási technológia (EB-PVD)

Az elektronsugaras fizikai gőzleválasztási technológia olyan technika, amely nagy energiasűrűségű elektronsugarat használ az elpárolgott anyag közvetlen felmelegítésére, amely alacsonyabb hőmérsékleten kerül le a hordozó felületére. Ennek a technológiának az előnyei a magas lerakódási sebesség (10 kg/h ~ 15 kg/h párolgási sebesség), a sűrű bevonat, a kémiai összetétel egyszerű és pontos szabályozása, az oszlopos kristályszervezés, a szennyezésmentesség és a magas hőhatékonyság. Ennek a technológiának a hátránya a drága berendezések és a magas feldolgozási költségek. Jelenleg ez a technológia számos országban a kutatás forró pontjává vált.

4. Többrétegű permetezési technológia (MLSD)

A hagyományos jet depozíciós technológiához képest a többrétegű jet depozíció fontos jellemzője, hogy a vevőrendszer és a tégelyrendszer mozgása úgy állítható, hogy a leválasztási folyamat egyenletes legyen és a pálya ne ismétlődjön meg, így lapos lerakott felületet kapunk. A fő jellemzők a következők: a leválasztás során a hűtési sebesség nagyobb, mint a hagyományos sugárhajtású leválasztásnál, és a hűtőhatás jobb; nagy méretű munkadarabok készíthetők a hűtési sebesség befolyásolása nélkül; a folyamat egyszerű és könnyen elkészíthető munkadarabok nagy méretpontossággal és egyenletes felülettel; a csepplerakódási sebesség nagy; az anyag mikroszerkezete egyenletes és finom, és nincs nyilvánvaló határfelületi reakció, és az anyag tulajdonságai jobbak. A technológia azonban még a kutatás, a fejlesztés és a tökéletesítés stádiumában van, így a munkadarab felületére való lerakódásának pályájának szabályszerűségi vizsgálata még hiányzik az elméleti alapokról.

PVD bevonat Alkalmazható anyagok:

A vákuumozásra alkalmas anyagok a természetes anyagokon kívül: fémek, kemény és lágy anyagok (ABS, ABS+PC, PC stb.), kompozit anyagok, kerámia, üveg stb.

A leggyakrabban alkalmazott vákuumozott felületkezelés az alumínium, ezt követi az ezüst és a réz.

Az általánosan használt gőzleválasztási eljárások összehasonlítása:

Típusai	Alapelv	Jellemzők	Hatály
Vákuumos párologtató bevonat	Párolgási szublimáció	Sima, szép bevonat és kiváló felületi minőség	Magas hőmérsékletnek ellenálló anyagok
Sputter bevonat	Rádiófrekvenciás porlasztás	RF forrás, nagy pontosságú, merev film	Fémes/nem fémes, vezetőképes/nem vezető fóliák
Sputter bevonat	Magnetron porlasztás	Nagy sebesség és alacsony hőmérséklet, nagy pontosság, nagy tisztaság és nagy sűrűség	Fém/vezető fólia
Ion bevonat	Párolgás/porlasztás	A céltárgy szilárd marad, több szögben elhelyezhető és egyedileg vezérelhető a hatékonyság és a filmvastagság konzisztenciájának javítása érdekében, a céltárgyak széles választékával, nagy sűrűséggel és nagy tapadóképességgel	Vékony fémrétegek/vegyületek/kerámiák/félvezetők/szupravezetők stb.

Fedezze fel a BaiQue fejlett PVD bevonat technológiáját

Érdekli terméke teljesítményének és esztétikájának javítása az élvonalbeli PVD bevonattal? A BaiQue Accessories-nál büszkék vagyunk teljesen integrált PVD galvanizáló gyártósorunkra, amelyet aprólékosan fejlesztettek és házon belül irányítottak. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy páratlan minőség-ellenőrzést és testreszabást kínáljunk a bevonási folyamat minden lépésében. A bonyolult ékszerektől a robusztus motoralkatrészekig korszerű létesítményeink fel vannak szerelve a különféle igények precíz és kiváló kezelésére. Lépjen kapcsolatba velünk, és fedezze fel, hogyan változtathatják meg teljes körű PVD bevonatmegoldásaink termékeit. Tapasztalja meg a BaiQue különbséget még ma.