PVD i technologia powlekania próżniowego CVD

Technologia i system powlekania próżniowego PVD i CVD

IKS PVD oferuje odpowiednią maszynę do powlekania próżniowego PVD do projektu obróbki powierzchni, skontaktuj się z nami teraz,

iks.pvd@foxmail.com

Powlekanie próżniowe jest ważnym aspektem zastosowania próżni, opiera się na technologii próżniowej, wykorzystaniu fizycznych lub chemicznych metod i absorpcji wiązki elektronów, wiązki molekularnej, wiązki jonowej, wiązki jonowej, częstotliwości radiowej i kontroli magnetycznej oraz serii nowych technologii, badań naukowych i praktycznej produkcji preparatów filmowych w celu zapewnienia nowego procesu. Mówiąc prościej, metoda odparowywania lub napylania metalu, stopu lub związku w próżni w celu zestalenia i osadzenia go na powleczonym przedmiocie (nazywanym podłożem, podłożem lub matrycą) nazywa się powłoką próżniową.

Jak wiadomo wszystkim, na powierzchni niektórych materiałów, tak długo jak powłoka cienkiej folii, materiał może mieć wiele nowych, dobrych właściwości fizycznych i chemicznych. W latach 70. głównymi metodami powlekania powierzchni przedmiotów były powlekanie galwaniczne i bezprądowe. Pierwsza z nich to elektryczność, elektroliza elektrolityczna, jonowanie elektrolityczne jako inna powierzchnia podłoża elektrodowego, więc stan tej powłoki, podłoże musi być dobrym przewodnikiem elektryczności, a grubość folii jest trudna do kontrolowania. Ta ostatnia ma stosować metodę redukcji chemicznej, musi być przygotowana do roztworu materiału membrany i może szybko uczestniczyć w reakcji redukcji, ten sposób powlekania nie tylko słaba jest zdolność wiązania folii, a powłoka nie jest ani jednolita, ani łatwa do kontrolowania. , ale także produkują dużo cieczy odpadowej, powodując poważne zanieczyszczenie. Dlatego te dwa rodzaje procesów powlekania, które nazywa się metodą powlekania na mokro, są znacznie ograniczone.

Powlekanie próżniowe jest nowym rodzajem technologii powlekania opracowanej w odniesieniu do metody powlekania na mokro, która jest zwykle nazywana technologią suchego powlekania.

Klasyfikować

Technologia powlekania próżniowego jest ogólnie podzielona na dwie kategorie, mianowicie technologię fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) i chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD).

Fizyczna technologia osadzania par odnosi się do metody odparowywania materiału powłoki na atomy, cząsteczki lub jonizowania jonów na jony i bezpośredniego osadzania ich na powierzchni podłoża w warunkach próżni za pomocą różnych metod fizycznych. Większość twardych filmów reakcyjnych przygotowuje się metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej, która wykorzystuje pewne procesy fizyczne, takie jak parowanie termiczne substancji lub rozpylanie atomów na powierzchni substancji pod bombardowaniem jonowym, w celu zrealizowania kontrolowanego transferu atomów z materiału źródłowego do cienki film. Fizyczna technologia osadzania par ma zalety dobrej przyczepności do folii / podłoża, jednolitej i gęstej folii, dobrej kontroli grubości folii, szerokiego zastosowania materiałów docelowych, szerokiego zakresu rozpylania, grubej warstwy osadzanej, stabilnej kompozycji filmu stopowego i dobrej powtarzalności. W tym samym czasie technologia fizycznego osadzania par ze względu na temperaturę przetwarzania może być kontrolowana pod ciśnieniem 500 ℃ , a zatem może być stosowana jako końcowy proces obróbki w przypadku szybkoobrotowych przecinarek do folii ze stali i węglika. Ponieważ fizyczny proces osadzania z fazy gazowej może znacznie poprawić wydajność cięcia narzędzi skrawających, ludzie konkurują ze sobą o opracowanie sprzętu o wysokiej wydajności i niezawodności w tym samym czasie, ale także o poszerzenie zakresu zastosowań, zwłaszcza przy zastosowaniu dużej prędkości stal, węglik spiekany i narzędzia ceramiczne w bardziej dogłębnych badaniach.

Technologia chemicznego osadzania par jest gazem elementarnym zawierającym element membranowy lub podstawową bazę dostaw, za pomocą fazy gazowej lub substratu na powierzchni reakcji chemicznej, na matrycowym sposobie wytwarzania folii metalowej lub złożonej, głównie chemikaliów o ciśnieniu atmosferycznym osadzanie z fazy gazowej, niskoprężne chemiczne osadzanie z fazy gazowej i ma zarówno właściwości chemicznego osadzania z fazy gazowej CVD i PVD, itp.

Charakterystyka

W porównaniu z technologią powlekania na mokro technologia powlekania próżniowego ma następujące zalety:

(1) szeroki wybór materiałów filmowych i matrycowych, grubość folii można kontrolować w celu przygotowania funkcjonalnych folii o różnych funkcjach.

(2) przygotowanie cienkich warstw w warunkach próżni, środowisko jest czyste, film nie jest łatwy do zanieczyszczenia, więc można uzyskać folię o dobrej gęstości, wysokiej czystości i równomiernej powłoce.

(3) folia ma dobrą siłę wiązania z matrycą i jest twarda.

(4) sucha powłoka nie wytwarza cieczy odpadowej ani zanieczyszczenia środowiska.

Technologia powlekania próżniowego obejmuje głównie powlekanie próżniowe, powlekanie próżniowe, powlekanie próżniowe, osadzanie próżniowe, chemiczne osadzanie z fazy gazowej i inne metody. Oprócz chemicznego osadzania z fazy gazowej inne metody mają następujące wspólne cechy:

(1) wszystkie rodzaje technologii powlekania wymagają specyficznego środowiska próżniowego, aby zapewnić, że ruch cząsteczek pary powstających w procesie odparowywania lub napylania materiałów filmowych nie będzie podlegał kolizji, blokowaniu i interferencji dużej liczby cząsteczek gazu w atmosferze, a niekorzystne skutki zanieczyszczeń w atmosferze zostaną wyeliminowane.

(2) różne technologie powlekania wymagają źródła parowania lub celu, aby przekształcić parujący materiał do wytwarzania folii w gaz. Ze względu na ciągłe ulepszanie źródła lub celu, zakres wyboru materiałów do produkcji filmów został znacznie rozszerzony. Bez względu na metal, stop metalu, związek międzymetaliczny, materiał ceramiczny lub organiczny, wszystkie rodzaje folii metalowej i folii dielektrycznej można parować i platerować, a folię wielowarstwową można uzyskać przez parowanie i powlekanie różnych materiałów w tym samym czasie.

(3) grubość powłoki z parowania lub materiałów do wytwarzania powłok do rozpylania można dokładnie zmierzyć i kontrolować w procesie formowania folii z przedmiotem do powlekania, aby zapewnić jednolitość grubości folii.

(4) każda folia może dokładnie kontrolować skład i ułamek masowy resztkowego gazu w komorze powlekania poprzez zawór dostrajania, aby zapobiec utlenianiu materiałów parujących, zmniejszyć ułamek masowy tlenu do minimum, ale także może być wypełniony z gazem obojętnym itp., który jest niemożliwy do osiągnięcia w przypadku powlekania na mokro.

(5) ze względu na ciągłe doskonalenie urządzeń do powlekania, proces powlekania może osiągnąć ciągłość, co znacznie poprawia wydajność produktów, a także w procesie produkcji zanieczyszczenia środowiska.

(6) ponieważ folia jest wytwarzana w warunkach próżni, folia ma wysoką czystość, dobrą zwartość i jasną powierzchnię bez dalszej obróbki, co sprawia, że właściwości mechaniczne i chemiczne folii są lepsze niż folii galwanicznej i folii chemicznej.

Wspólna metoda

Istnieje wiele metod powlekania próżniowego, w tym:

(1) parowanie próżniowe: podłoże przeznaczone do malowania należy oczyścić i umieścić w komorze lakierniczej. Po opróżnieniu materiał membrany podgrzewa się do wysokiej temperatury, aby para osiągnęła około 13,3 ppa, a cząsteczki oparów powinny przelecieć na powierzchnię substratu i skoagulować tworząc folię.

(2) rozpylanie katodowe: umieścić potrzebną powłokę podłoża naprzeciw katody, dostęp do gazu obojętnego, takiego jak argon) do wewnątrz, aby utrzymać ciśnienie około 1,33 ~ 13,3 Pa, katodę można następnie podłączyć do zasilania 2000 V DC i pobudzają wyładowanie jarzeniowe, naładowaną dodatnio katodą jonową argonu, sprawiają, że jej wstrzykiwanie atomowe, rozpylanie z atomów przez membranę jest formowane w atmosferze obojętnej do podłoża.

(3) chemiczne osadzanie z fazy gazowej: proces osadzania cienkich warstw przez termiczny rozkład wybranych związków metali lub związków organicznych.

(4) jonizacja: w rzeczywistości galwanizacja jonowa jest organiczną kombinacją parowania próżniowego i rozpylania katodowego, która ma zarówno charakterystykę techniczną

Skład systemu

1. Komora próżniowa

Urządzenia do powlekania mają głównie dwie formy ciągłej linii do powlekania i maszyny do powlekania jednokomorowego, wytwarzanie materiału ze stali nierdzewnej, spawanie łukiem argonowym, obróbkę powierzchniową polerowania chemicznego, komponenty komory spawania przy użyciu kołnierza o różnych specyfikacjach.

2. Część pozyskiwania próżni

Pobieranie próżniowe jest ważną częścią technologii próżniowej. Uzyskanie próżni nie jest urządzeniem próżniowym i można uzyskać metody, które muszą być kombinacją kilku pomp, takich jak pompa mechaniczna, pompa korzeniowa, pompa molekularna.

3. Część pomiaru próżni

Część do pomiaru podciśnienia w systemie próżniowym służy do pomiaru ciśnienia w komorze próżniowej. Podobnie jak w przypadku pomp próżniowych, próżniomierz nie może zmierzyć całego zakresu podciśnienia, dlatego ludzie wykonują wiele rodzajów mierników próżni zgodnie z różnymi zasadami i wymaganiami. Takich jak miernik termoelektryczny, miernik jonizacji, miernik piranu i tak dalej.

4. Część zasilająca

Docelowe źródło zasilania obejmuje głównie zasilanie prądem stałym, jeśli zasilanie, zasilanie impulsowe, zasilanie RF (RF), producenci wspólnego zasilania mają AE, ADL, hotinger i tak dalej .

5. System wprowadzania gazu procesowego

Gaz procesowy, taki jak argon (Ar), krypton (Kr), azot (N2), acetylen (C2H2), metan (CH4), wodór (H2), tlen (O2) itp., Są zwykle dostarczane przez cylinder, przez reduktor ciśnienia gazu, zawór gazowy, rurociąg, przepływomierz gazu, zawór elektromagnetyczny, zawór piezoelektryczny, a następnie do komory próżniowej. Zaletą tego systemu wprowadzania gazu jest to, że rurociąg jest prosty, jasny, łatwy do naprawy lub wymiany cylindra. Każda maszyna do powlekania nie wpływa na siebie nawzajem. Zdarzają się również przypadki, w których wiele maszyn do powlekania ma zestaw cylindrów, co można zobaczyć w niektórych większych warsztatach lakierniczych. Jego zaletą jest redukcja butli z gazem do dozowania, ujednolicony plan, ujednolicony układ. Wadą jest to, że liczba połączeń zwiększa ryzyko wycieku powietrza. Każda maszyna powlekająca będzie się wzajemnie zakłócać, a przeciek rury maszyny lakierniczej może wpływać na jakość innych produktów do powlekania. Ponadto przy wymianie butli z gazem należy upewnić się, że wszystkie maszyny są w stanie bez gazu.

6. Mechaniczna część transmisyjna

Powłoka wymaga jednolitej grubości wokół powłoki, więc w procesie powlekania muszą być trzy obroty, aby spełnić wymagania. To znaczy, kiedy duży stół obrabiany jest wymagany do obracania (I), mały stół łożyskowy przedmiotu obraca się również (II), a sam przedmiot obrabiany może obracać się jednocześnie (III). W projektowaniu mechanicznym, jest on zwykle w środku dolnej części dużego stołu obrotowego dla dużego narzędzia napędowego, otoczonego przez kilka małych kół zębatych w gwiazdę, jeśli chcesz uzyskać obrót produktu, zazwyczaj używaj widelca do wybierania obrót obrabianego przedmiotu.

7. Części do grzania i pomiaru temperatury

Urządzenia do powlekania mają na ogół różne położenia grzejnika, pomiar termoelektryczny i temperaturę kontrolną. Ponieważ jednak pozycja mocowania termopary różni się od położenia przedmiotu obrabianego, odczyt temperatury nie może być rzeczywistą temperaturą przedmiotu obrabianego. Aby zmierzyć rzeczywistą temperaturę przedmiotu obrabianego, istnieje wiele sposobów, można zainstalować papier testowy wysokiej temperatury lub miernik termoelektryczny na obrabianym przedmiocie.

8. Źródła wyparowania jonów i źródła rozpylania

Źródłem wyparowania powłoki wielowęzłowej jest zwykle okrągłe ciasto, powszechnie znane jako tarczowy placek, ale również prostokątny cel wielo-łukowy. Siedzenie docelowe jest wyposażone w magnes. Przesuwając magnes w przód iw tył, można zmieniać natężenie pola magnetycznego i regulować prędkość ruchu i ścieżkę łuku. W celu zmniejszenia temperatury celu i docelowego gniazda, docelowe gniazdo powinno być stale zasilane wodą chłodzącą. W celu zapewnienia wysokiej przewodności i przewodności cieplnej między tarczą a siedziskiem docelowym można dodać cynowe uszczelki pomiędzy tarczą a siedziskiem docelowym. Powłoki magnetronowe generalnie wykorzystują prostokątną lub cylindryczną katodę rozpylającą.

9. System chłodzenia wodą

Zasadniczo przez zimną wieżę wodną, maszynę do wody lodowej, pompę wody itp.

10. System sterowania przemysłowego