Kaj je PVD premaz?

Kaj je PVD premaz?

Nanašanje s fizično paro (PVD), znano tudi kot vakuumsko nanašanje, se je pojavilo v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja in proizvedlo tanke plasti z visoko trdoto, nizkim koeficientom trenja, dobro odpornostjo proti obrabi in kemično stabilnostjo. Začetna uspešna uporaba na področju orodij HSS je pritegnila veliko pozornosti proizvodnih industrij po vsem svetu in ljudje razvijajo visoko zmogljivo in visoko zanesljivo opremo za nanašanje premazov, hkrati pa izvajajo bolj poglobljene raziskave o aplikacijah premazov v orodja iz karbidne trdine in keramike.

Od danes je fizično nanašanje s paro najbolj izpopolnjena in vrhunska vrsta postopka obdelave zunanjosti, ki je na voljo.

Kakšno je osnovno načelo nanosa PVD?

Fizično naparjanje je fizična rastna metoda parne faze. Postopek nanašanja poteka pod vakuumom ali v pogojih nizkotlačne plinske razelektritve, torej v nizkotemperaturnem izotropnem telesu. Materialni vir prevleke je trden material, ki je uparjen ali napršen, da se na površini podlage ustvari nova prevleka materiala s popolnoma drugačnimi lastnostmi od podlage.

Obstajajo tri glavne stopnje: izhlapevanje ali razprševanje materiala za prevleko, ekstrakcija materiala in odlaganje uparjenega ali napršenega materiala za oblikovanje prevleke.

Načelo kemičnega naparjevanja je podobno njegovemu principu, glavna razlika pa je v rešitvi, ki je tehnologija gradnje s kemično metodo.

Lastnosti izdelkov PVD premazov:

• Površina izdelka je svetla in plemenita ter jo je mogoče prekriti z bogatimi barvami.
• V primerjavi z vodno prevleko ima plast PVD filma večjo silo lepljenja, visoko trdoto, odpornost proti trenju, odpornost proti koroziji in bolj stabilno delovanje.
• Med proizvodnim procesom ne nastajajo strupene ali onesnažujoče snovi, kar je okolju prijazno
• Z dvema karakteristikama, nizko temperaturo in visoko energijo, lahko tvori film na skoraj vseh substratih.
• Če je uporabljena oprema običajno dražja, poleg tega pa je postopek bolj zapleten in dražji, mora biti površina obdelovanca vedno suha in gladka, sicer bo učinek obdelave prizadet.
• Je najpogostejša tehnologija obdelave kovinskih površin.

Značilnosti samega PVD premaza:

• Potreba po uporabi trdne ali staljene snovi kot izvornega materiala za postopek nanašanja.
• Izvorni material je podvržen fizikalnim procesom, da preide v plinsko fazo
• Zahteva razmeroma nizek plinski tlak.
• V plinski fazi in na površini substrata ne pride do kemičnih reakcij.

Prednosti PVD premaza:

1. Nizke temperature nanašanja, običajno pod 600 °C, ki malo vplivajo na upogibno trdnost materiala orodja.
2. Napetostno stanje znotraj prevleke je tlačna napetost, ki je bolj primerna za prevleko karbidnih natančnih in kompleksnih orodij.
3. Brez onesnaževanja okolja, v skladu s trenutnim trendom razvoja zelenih procesov in zelene proizvodnje.
4. S pojavom nano-prevleke se kakovost premazanih orodij znatno izboljša, ne le s prednostmi visoke trdnosti vezi, visoke trdote in dobre odpornosti proti oksidaciji, temveč tudi z učinkovitim nadzorom oblike in natančnosti natančnih robov orodja.

Slabosti PVD premaza:

1. Kompleksnost opreme za nanašanje premazov, visoke procesne zahteve in dolg čas nanašanja premazov, zaradi česar se stroški orodij povečujejo.
2. Izdelava orodij s slabšo udarno odpornostjo, trdoto in enakomernostjo ter krajšo življenjsko dobo od tehnično izdelanih orodij.
3. Enotna geometrija premazanega izdelka, ki omejuje področje uporabe.
4. Občutljivost za notranje napetosti in mikrorazpoke, zaradi različnih stopenj krčenja premaza in podlage med ohlajanjem.

Kategorija tehnologije PVD premazov:

Trenutno je v industriji tehnologije PVD veliko zapletenih klasifikacij in ni enotnega standarda za klasifikacijo. Klasifikacija, o kateri govorimo danes, temelji na različnih načinih ionizacije ciljnega materiala (material, ki ga je treba obdelati). Vključuje predvsem prevleko z vakuumskim izparevanjem, prevleko z brizganjem in ionsko prevleko.

1. Vakuumsko parno nanašanje (PVD)

PVD se pogosto imenuje nanašanje s paro ali nanašanje z izparevanjem, kar je postopek segrevanja ciljnega materiala pod vakuumom, da upari in sublimira v atome ali molekule, ki se nanesejo na površino obdelovanca in tvorijo tanek film. Vakuumsko parno nanašanje je tudi najzgodnejši postopek PVD, zato ga bo veliko ljudi vzelo za predstavnika celotnega postopka PVD, zato bodite pozorni na razlikovanje.

2. Razpršilni premaz (MSD)

MSD je napolnjen z določenim inertnim plinom argonom Ar v vakuumskem okolju, z uporabo tehnologije žarilne razelektritve za ionizacijo argona v ionsko stanje, argonov ion pospešuje in bombardira katodo pod delovanjem električnega polja, tako da se tarča na katodi razprši navzdol in nanese na površino obdelovanca, da tvori filmsko plast.

3. Ionska prevleka (IP)

IP je vakuumsko okolje, uporaba različnih tehnologij praznjenja plina, ciljni izhlapeni del atomske ionizacije hkrati, ampak tudi ustvarjanje velikega števila visokoenergijskih nevtralnih delcev, ki se nanesejo na površino obdelovanca, da tvorijo filmski sloj.

Kategorija procesa nanosa PVD:

Glede na razlike v fizikalnem mehanizmu med nanašanjem se fizično nanašanje s paro na splošno deli na tehnologijo nanašanja z vakuumskim izhlapevanjem, premazovanje z vakuumskim naprševanjem, ionsko nanašanje in epitaksijo z molekularnim žarkom. V zadnjih letih je razvoj tehnologije tankih filmov in tankoslojnih materialov hitro napredoval z izjemnimi dosežki in na podlagi izvirne tehnologije nanašanja z ionskim žarkom, tehnologije nanašanja EDM, tehnologije fizičnega nanašanja z elektronskim žarkom in tehnologija nanašanja z večplastnimi curki se pojavlja ena za drugo.

1. Tehnologija nanašanja z ionskim žarkom (IBED)

Nanašanje z ionskim žarkom je nova tehnologija za površinsko modifikacijo materialov, ki združuje ionsko vbrizgavanje in nanašanje tankega filma. Vključuje obstreljevalno mešanje z ionskimi žarki določene energije, medtem ko parno nanaša prevleko, da se tvorijo monolitne ali sestavljene filmske plasti. Poleg ohranjanja prednosti ionske implantacije omogoča kontinuirano rast plasti poljubne debeline pri nizki energiji obstreljevanja in sintezo sestavljenih plasti z idealnimi kemijskimi razmerji (vključno z novimi plastmi, ki jih ni mogoče dobiti pri sobni temperaturi in tlaku) pri sobni temperaturi ali blizu sobne temperature. Ta tehnologija ima prednosti nizke procesne temperature (<200 °C), močne vezave na vse podlage, visokotemperaturne faze, podtemperaturne faze in amorfne zlitine pri sobni temperaturi, enostavnega nadzora kemične sestave in priročnega nadzora rasti. postopek. Glavna pomanjkljivost je, da ionski žarek oddaja neposredno, zato je težko obdelati površine kompleksnih oblik.

2. Tehnologija nanašanja z električnim iskro (ESD)

Tehnologija EDM je v trenutku sprostiti visokoenergijsko električno energijo, shranjeno v napajalniku med kovinsko elektrodo (anodo) in kovinskim osnovnim materialom (katodo) pri visoki frekvenci z ionizacijo zraka med elektrodnim materialom in osnovnim materialom. , ki tvori kanal za ustvarjanje trenutne visoke temperature in visokotlačnega mikroobmočja na površini osnovnega materiala. Istočasno se ionizirani elektrodni material stopi in infiltrira v osnovni material pod delovanjem mikro električnega polja, kar tvori metalurško vez. Postopek EDM je postopek med varjenjem in brizganjem ali infiltracijo elementov, plast za nanašanje kovin, obdelana s tehnologijo EDM, ima visoko trdoto in dobro odpornost na visoke temperature, korozijo in obrabo, oprema pa je preprosta in vsestranska, vez med plastjo za nanašanje substrat je zelo močan in na splošno ne odpade, obdelovanec po obdelavi ne bo žarjen ali deformiran, debelino nanosne plasti je enostavno nadzorovati in metodo delovanja je enostavno obvladati. Glavna pomanjkljivost je pomanjkanje teoretične podpore, delovanje pa še ni mehanizirano in avtomatizirano.

3. Tehnologija fizičnega nanašanja z elektronskim žarkom (EB-PVD)

Tehnologija fizičnega naparjevanja z elektronskim žarkom je tehnika, ki uporablja elektronski žarek z visoko gostoto energije za neposredno segrevanje uparjenega materiala, ki se nanese na površino substrata pri nižji temperaturi. Prednosti te tehnologije so visoka stopnja nanašanja (10 kg/h ~ 15 kg/h hitrost izhlapevanja), gosto prevleko, enostaven in natančen nadzor kemične sestave, stebrasta kristalna organizacija, brez onesnaževanja in visoka toplotna učinkovitost. Slabosti te tehnologije so draga oprema in visoki stroški obdelave. Trenutno je ta tehnologija postala vroča točka za raziskave v različnih državah.

4. Tehnologija nanašanja z večplastnim razprševanjem (MLSD)

V primerjavi s tradicionalno tehnologijo nanašanja s curkom je pomembna značilnost večplastnega nanašanja s curkom ta, da je mogoče gibanje sprejemnega sistema in sistema lončka prilagoditi tako, da je postopek nanašanja enoten in se pot ne ponavlja, s čimer dobimo ravno površino nanosa. Glavne značilnosti so: hitrost hlajenja med nanašanjem je višja kot pri običajnem nanašanju s curkom in učinek hlajenja je boljši; velike obdelovance je mogoče pripraviti brez vpliva na hitrost ohlajanja; postopek je preprost in enostaven za pripravo obdelovancev z visoko dimenzijsko natančnostjo in enakomerno površino; stopnja odlaganja kapljic je visoka; mikrostruktura materiala je enakomerna in fina, ni očitne medfazne reakcije, lastnosti materiala pa so boljše. Vendar je tehnologija še vedno v fazi raziskav, razvoja in izpopolnjevanja, zato preučevanje pravilnosti trajektorije njegovega odlaganja na površino obdelovanca še vedno nima teoretične podlage.

PVD prevleka Uporabni materiali:

Poleg naravnih materialov so med materiali, primernimi za vakuumiranje, še: kovine, trdi in mehki materiali (ABS, ABS+PC, PC itd.), kompozitni materiali, keramika, steklo itd.

Najpogosteje uporabljena vakuumska površinska obdelava je aluminij, sledita mu srebro in baker.

Primerjava običajno uporabljenih postopkov nanašanja s paro:

Odkrijte napredno tehnologijo PVD premazov pri BaiQue

Vas zanima izboljšanje učinkovitosti in estetike vašega izdelka z najsodobnejšim PVD premazom? Pri BaiQue Accessories smo ponosni na našo popolnoma integrirano proizvodno linijo za galvanizacijo PVD, ki smo jo skrbno razvili in upravljali interno. To nam omogoča, da nudimo neprimerljivo kontrolo kakovosti in prilagajanje v vsakem koraku postopka premazovanja. Od zapletenih kosov nakita do robustnih delov motorja so naši najsodobnejši obrati opremljeni za natančno in odlično obvladovanje različnih zahtev. Povežite se z nami in raziščite, kako lahko naše rešitve PVD premazov od konca do konca spremenijo vaše izdelke. Izkusite drugačnost BaiQue še danes.