Вакуумно-плазменное напыление. PVD покрытия

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Как следует из названия, технология PVD (Physical Vapor Deposition) - это физическое осаждение паров титана на поверхность изделия. Высокая точность толщины покрытия, исключительная твердость, средний диапазон температур (400-600°С) означает, что эти покрытия могут быть применены к широкому спектру материалов, превосходя другие процессы в своей нише.

Изделие, на которое наносятся PVD покрытия, сначала очищаются. Процесс очистки меняется в зависимости от уровня качества поверхности, материала подложки и геометрии. Изделия загружаются в вакуумную камеру на специальные приспособления, предназначенные для оптимизации нагрузки камеры и обеспечения равномерного покрытия.

Вакуумная камера откачивается до 10-6 мм. рт. ст. (высокий вакуум), чтобы удалить все загрязняющие вещества в системе. В камеру напускают инертный газ азот и подают напряжение на подложку, в результате образуется тлеющий разряд (плазма). Это чистка изделия в тлеющем разряде для начальной стадии осаждения металла. Большой ток и низкое напряжение дуги подается на мишень (твердый материал, используемый для нанесения). Металл испаряется и мгновенно ионии сновные свойства металла испарения (мишени) остаются неизменными в течение всего цикла осаждения металла. От изменения объема газа, типа газа во время реактивного осаждения изменяется структура покрытия керамики, карбидов, нитридов и оксидов.

Нитрид титана был первым в списке покрытий. Это было в течении долгого времени, по одной простой причине - это действительно работает. Будь то режущий инструмент, штамп или пресс-форма, пользователи знают, что они получат от 2 до 10 раз увеличения срока службы с помощью этого покрытия.

Кроме того, по сколько эти покрытия обладают высокими медикобиологическими свойствами, TiN (нитрид титана) используют в многочисленных медицинских (импланты, хирургические инструменты и т.д.) инструментах и в пищевой обработки.

Нитрид титана является одним из наиболее изученных и часто используемых тонкопленочных покрытий во всем мире. С высокой твердостью -85 HRc и толщиной всего 3 микрона, это покрытие идеально подходит для сверхбыстрой обработки изделий, препятствует появлению царапин на поверхности инструмента, а также уменьшает коэффициент трения на поверхности инструмента. Покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью к окислению. PVD покрытия - это высокая точность толщины покрытия, осуществляется на средних диапазонах температур (400-600 С), что дает возможность применять эти покрытия к широкому спектру материалов превосходя другие процессы в своей нише.

Для увеличения в 2-3 раза срок службы инструмента в сравнении с TiN используется карбо-нитрид титана. Добавление углерода в пленку TiN увеличивает твердость на 80 процентов, в результате этого увеличивается срок службы инструмента.(карбонитрид титана) является отличным универсальным покрытием, но особенно хорошо в штамповке, литье под давлением и резки инструментом. Применение - штамповка, формовка, литье под давлением, режущий инструмент. Преимущество: 8-10 раз увеличивает срок службы пробивочного инструмента, 2-7 раз режущего инструмента.

Покрытия сложного состава

- разработанное в начале 90-х годов покрытие с высокой твердостью и температуростойкостью. Покрытие обладает повышенной эластичностью, что значительно снижает возможность его скалывания с поверхности инструмента. Высокая температуростойкость покрытия (до 800 оС) определяется образованием пленки окиси алюминия, имеющей низкую температуропроводность и значительную химическую стабильность. Нитридные покрытия, содержащие алюминий имеют высокую устойчивость к окислению [750° С для (Ti75Al25) I-xNх, 830° С для (Ti40Al60) I-xNх] и сохраняют высокую работоспособность при высоких скоростях резания труднообрабатывамых материалов. Покрытие хорошо подходит для резки титановых и никелевых сплавов, нержавеющей стали, закаленных материалов, литых сталей и пластиков. Температуростойкость покрытия определяет его использование при высокоскоростной и безэмульсионной обработке материалов.

Управление технологическим процессом формирования покрытия позволяет получать составы с изменяемыми свойствами в зависимости от процентного соотношения Ti и Al. При этом изменяются твердость, коэффициент трения, шероховатость поверхности и цвет покрытия. Все это позволяет оптимизировать свойства покрытия для выполнения конкретной задачи. Область применения: режущий, формообразующий, штамповой и хирургический инструмент.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности