Ce este acoperirea PVD?

Ce este o acoperire PVD?

Depunerea fizică în vapori (PVD), cunoscută și sub denumirea de placare în vid, a apărut în anii 1970 și a produs pelicule subțiri cu duritate mare, coeficient scăzut de frecare, rezistență bună la uzură și stabilitate chimică. Aplicarea inițială de succes în domeniul sculelor HSS a atras multă atenție din partea industriilor de producție din întreaga lume, iar oamenii dezvoltă echipamente de acoperire de înaltă performanță și de înaltă fiabilitate, în timp ce efectuează cercetări mai aprofundate asupra aplicațiilor de acoperire în scule din carbură și ceramică.

Începând de astăzi, depunerea fizică de vapori este cel mai sofisticat și cel mai înalt tip de proces de tratament exterior disponibil.

Care este principiul de bază al acoperirii PVD?

Depunerea fizică de vapori este o metodă fizică de creștere a reacției în fază de vapori. Procesul de depunere se desfășoară în condiții de vid sau de descărcare a gazelor de joasă presiune, adică într-un corp izotrop la temperatură joasă. Sursa materială a acoperirii este un material solid care este evaporat sau pulverizat pentru a produce o nouă acoperire a unui material pe suprafața substratului cu proprietăți complet diferite față de substrat.

Există trei etape principale: evaporarea sau pulverizarea materialului de acoperire, extracția materialului și depunerea materialului evaporat sau pulverizat pentru a forma acoperirea.

Principiul depunerii chimice în vapori este similar cu principiul său, iar principala diferență este în soluție, care este tehnologia de construcție prin metodă chimică.

Caracteristici ale produselor de acoperire PVD:

• Suprafața produsului este strălucitoare și nobilă și poate fi placată cu culori bogate.
• În comparație cu placarea cu apă, stratul de film PVD are o forță de lipire mai mare, duritate ridicată, rezistență la frecare, rezistență la coroziune și performanță mai stabilă.
• Nu sunt produse substanțe toxice sau poluante în timpul procesului de producție, care este prietenos cu mediul
• Cu două caracteristici de temperatură scăzută și energie ridicată, poate forma o peliculă pe aproape orice substrat.
• Dacă echipamentul folosit este de obicei mai scump, plus procesul este mai complex și mai scump, suprafața piesei de prelucrat trebuie menținută uscată și netedă, altfel efectul tratamentului va fi afectat
• Este cea mai comună tehnologie de tratare a suprafețelor metalice.

Caracteristicile acoperirii PVD în sine:

• Necesitatea de a utiliza o substanță solidă sau topită ca material sursă pentru procesul de depunere.
• Materialul sursă este supus unor procese fizice pentru a intra în faza gazoasă
• Necesită un mediu cu presiune relativ scăzută a gazului.
• Nu au loc reacții chimice în faza gazoasă și pe suprafața substratului.

Avantajele acoperirii PVD:

1. Temperaturi scăzute de depunere, în general sub 600°C, care au un efect redus asupra rezistenței la încovoiere a materialului sculei.
2. Starea de stres din interiorul acoperirii este stresul de compresiune, care este mai potrivită pentru acoperirea cu precizie din carbură și unelte complexe.
3. Fără poluare a mediului, în conformitate cu tendința actuală de dezvoltare a proceselor ecologice și a producției ecologice.
4. Odată cu apariția nano-acoperirii, calitatea uneltelor acoperite este îmbunătățită semnificativ, nu numai cu avantajele rezistenței ridicate a aderenței, durității ridicate și rezistenței bune la oxidare, dar și controlează eficient forma și precizia marginilor sculelor de precizie.

Dezavantaje acoperire PVD:

1. Complexitatea echipamentului de acoperire, cerințele ridicate ale procesului și timpul lung de acoperire, ceea ce face ca costul sculelor să crească.
2. Producerea de scule cu rezistență la impact, duritate și uniformitate mai slabe și o durată de viață mai scurtă decât uneltele produse tehnic.
3. Geometrie unică a produsului acoperit, care limitează domeniul de utilizare.
4. Susceptibilitate la tensiuni interne și microfisuri, datorită ratelor diferite de contracție a acoperirii și a substratului în timpul răcirii.

Tehnologie de acoperire PVD Categorie:

În prezent, există multe clasificări complicate în industria tehnologiei PVD și nu există un standard de clasificare uniform. Clasificarea despre care vorbim astăzi se bazează pe diferitele moduri de ionizare a materialului țintă (materialul de tratat). Include în principal acoperire prin evaporare în vid, acoperire prin pulverizare și acoperire cu ioni.

1. Depunere de vapori în vid (PVD)

PVD este adesea denumită depunere de vapori sau depunere prin evaporare, care este procesul de încălzire a materialului țintă sub vid pentru a-l face să se vaporizeze și să se sublimeze în atomi sau molecule, care sunt depuse pe suprafața piesei de prelucrat pentru a forma o peliculă subțire. Depunerea de vapori în vid este, de asemenea, cel mai timpuriu proces PVD, așa că mulți oameni îl vor considera ca reprezentant al întregului proces PVD, așa că acordați atenție distincției.

2. Acoperire prin pulverizare (MSD)

MSD este umplut cu un anumit gaz inert argon Ar în mediu vid, folosind tehnologia de descărcare strălucitoare pentru a ioniza argonul în stare ionică, ionul de argon accelerează și bombardează catodul sub acțiunea câmpului electric, astfel încât ținta de la catod este pulverizată și depus pe suprafața piesei de prelucrat pentru a forma un strat de film.

3. Acoperire cu ioni (IP)

IP este un mediu de vid, utilizarea diferitelor tehnologii de descărcare a gazelor, partea țintă a evaporat a ionizării atomului în același timp, dar, de asemenea, generează un număr mare de particule neutre de înaltă energie, depuse pe suprafața piesei de prelucrat pentru a forma un strat de film.

Categoria procesului de acoperire PVD:

În funcție de diferența de mecanism fizic în timpul depunerii, depunerea fizică de vapori este în general împărțită în tehnologie de acoperire prin evaporare în vid, acoperire prin pulverizare în vid, acoperire cu ioni și epitaxie cu fascicul molecular. În ultimii ani, dezvoltarea tehnologiei cu peliculă subțire și a materialelor cu peliculă subțire a progresat rapid, cu realizări remarcabile și, pe baza tehnologiei originale de depunere îmbunătățită cu fascicul de ioni, tehnologia de depunere EDM, tehnologia de depunere fizică a vaporilor cu fascicul de electroni și tehnologia de depunere cu jet multistrat au apărut una după alta.

1. Tehnologia de depunere îmbunătățită cu fascicul de ioni (IBED)

Depunerea îmbunătățită cu fascicul de ioni este o nouă tehnologie pentru modificarea suprafeței materialelor care integrează injecția de ioni și depunerea în peliculă subțire. Aceasta implică amestecarea prin bombardament cu fascicule ionice de o anumită energie în timp ce vaporii depun stratul de acoperire pentru a forma straturi de film monolitice sau compuse. Pe lângă păstrarea avantajelor implantării ionice, permite creșterea continuă a straturilor de grosime arbitrară la energie de bombardament scăzută și sinteza straturilor compuse cu rapoarte chimice ideale (inclusiv straturi noi care nu pot fi obținute la temperatura și presiunea camerei) în cameră. temperatura sau aproape de temperatura camerei. Această tehnologie are avantajele unei temperaturi scăzute a procesului (<200°C), a legăturii puternice la toate substraturile, a fazei de temperatură înaltă, a fazei sub-temperatura și a aliajului amorf la temperatura camerei, a controlului ușor al compoziției chimice și a controlului convenabil al creșterii. proces. Principalul dezavantaj este că fasciculul de ioni este cu emisie directă, deci este dificil să se trateze suprafețele cu forme complexe.

2. Tehnologia de depunere cu scântei electrice (ESD)

Tehnologia EDM este de a elibera energia electrică de înaltă energie stocată în sursa de alimentare între electrodul metalic (anod) și materialul de bază metalic (catod) instantaneu la frecvență înaltă, prin ionizarea aerului dintre materialul electrodului și materialul de bază. , formând un canal pentru a produce o microzonă instantanee de temperatură ridicată și presiune înaltă pe suprafața materialului de bază. În același timp, materialul electrodului ionizat este topit și infiltrat în materialul de bază sub acțiunea câmpului micro electric, formând o legătură metalurgică. Procesul EDM este un proces între sudare și pulverizare sau infiltrarea elementelor, stratul de depunere de metal tratat prin tehnologia EDM are duritate mare și rezistență bună la temperaturi ridicate, coroziune și abraziune, iar echipamentul este simplu și versatil, legătura dintre stratul de depunere. iar substratul este foarte puternic și, în general, nu cade, piesa de prelucrat nu va fi recoaptă sau deformată după tratament, grosimea stratului de depunere este ușor de controlat, iar metoda de operare este ușor de stăpânit. Principalul dezavantaj este lipsa suportului teoretic, iar operațiunea nu a fost încă mecanizată și automatizată.

3. Tehnologia de depunere fizică a vaporilor cu fascicul de electroni (EB-PVD)

Tehnologia de depunere fizică a vaporilor cu fascicul de electroni este o tehnică care utilizează un fascicul de electroni cu densitate mare de energie pentru a încălzi direct materialul evaporat, care este depus pe suprafața substratului la o temperatură mai scăzută. Această tehnologie are avantajele unei rate ridicate de depunere (10 kg/h ~ 15 kg/h viteză de evaporare), acoperire densă, control ușor și precis al compoziției chimice, organizare a cristalelor coloane, lipsă de poluare și eficiență termică ridicată. Dezavantajele acestei tehnologii sunt echipamente scumpe și costuri mari de procesare. În prezent, această tehnologie a devenit un punct fierbinte pentru cercetare în diferite țări.

4. Tehnologia de depunere prin pulverizare multistrat (MLSD)

În comparație cu tehnologia tradițională de depunere cu jet, o caracteristică importantă a depunerii cu jet multistrat este că mișcarea sistemului receptor și a sistemului creuzet poate fi reglată astfel încât procesul de depunere să fie uniform și traiectoria să nu se repete, obținându-se astfel o suprafață depusă plană. Principalele caracteristici sunt: ​​viteza de răcire în timpul depunerii este mai mare decât cea a depunerii convenționale cu jet, iar efectul de răcire este mai bun; piese de prelucrat de dimensiuni mari pot fi pregătite fără nicio influență asupra vitezei de răcire; procesul este simplu și ușor de pregătit piesele de prelucrat cu precizie dimensională ridicată și suprafață uniformă; rata de depunere a picăturilor este mare; microstructura materialului este uniformă și fină și nu există o reacție interfacială evidentă, iar proprietățile materialului sunt mai bune. Cu toate acestea, tehnologia este încă în stadiul de cercetare, dezvoltare și perfecțiune, astfel încât studiul regularității traiectoriei depunerii sale pe suprafața piesei de prelucrat încă lipsește baza teoretică.

Acoperire PVD Materiale aplicabile:

Pe lângă materialele naturale, materialele potrivite pentru placarea în vid includ: metale, materiale dure și moi (ABS, ABS+PC, PC etc.), materiale compozite, ceramică, sticlă etc.

Cel mai frecvent utilizat tratament de suprafață de placare în vid este aluminiul, urmat de argint și cupru.

Comparația proceselor de depunere de vapori utilizate în mod obișnuit:

Tipuri de	Principiu	DESCRIERE	Scopul aplicatiei
Acoperire prin evaporare sub vid	Sublimare prin evaporare	Acoperire netedă, frumoasă și de înaltă calitate a suprafeței	Materiale rezistente la temperaturi ridicate
Acoperire prin pulverizare	Pulverizare prin radiofrecvență	Sursă RF, de înaltă precizie, film rigid	Filme metalice/nemetalice, conductoare/neconductoare
Acoperire prin pulverizare	Pulverizare cu magnetron	Viteză mare și temperatură scăzută, precizie ridicată, puritate ridicată și densitate ridicată	Film metalic/conductiv
Acoperire cu ioni	Evaporare / Pulverizare	Ținta rămâne solidă și poate fi plasată în mai multe unghiuri și controlată individual pentru a îmbunătăți eficiența și consistența grosimii filmului, cu o gamă largă de ținte, densitate mare și aderență ridicată	Filme subțiri de metale/compuși/ceramice/conductori/superconductori etc.

Descoperiți tehnologia avansată de acoperire PVD la BaiQue

Sunteți interesat să creșteți performanța și estetica produsului dvs. cu acoperire PVD de ultimă oră? La BaiQue Accessories, ne mândrim cu linia noastră de producție de galvanizare PVD complet integrată, dezvoltată și gestionată cu meticulozitate intern. Acest lucru ne permite să oferim un control de calitate și personalizare de neegalat în fiecare pas al procesului de acoperire. De la piese de bijuterii complicate până la piese de motor robuste, facilitățile noastre de ultimă generație sunt echipate pentru a face față diverselor cerințe cu precizie și excelență. Conectați-vă cu noi pentru a explora modul în care soluțiile noastre end-to-end de acoperire PVD vă pot transforma produsele. Experimentați diferența BaiQue astăzi.