Mesin Salutan Seramik Plasma: Pilihan Proses, Spesifikasi dan Panduan Membeli

Peralatan Salutan

Mesin Salutan Seramik Plasma: Memadankan Proses dengan Bahagian

Dua mesin berbeza bersembunyi di sebalik satu istilah carian, dan memilih keluarga yang salah memerlukan kos jauh lebih tinggi daripada memilih yang mahal.

Kedai alat yang memerlukan tiga mikrometer aluminium titanium nitrida pada kilang hujung 8 mm tidak akan sampai ke sana dengan obor semburan plasma. Salutan faundri komponen ekzos dua meter dengan 250 mikrometer zirkonia tidak akan sampai ke sana dengan ruang penyejatan arka sama ada. Kedua-dua proses adalah salutan seramik plasma, kedua-duanya dijual di bawah nama itu, dan itulah sebabnya begitu banyak petikan pertama adalah betul secara teknikal dan tidak berguna secara komersial.

Peraturan keputusan diutamakan: tetapkan ketebalan salutan, had suhu substrat dan geometri bahagian sebelum membaca sebarang petikan. Ketiga-tiga pembolehubah tersebut menghapuskan satu keluarga proses hampir serta-merta. Saiz ruang, kiraan katod, tindanan pam dan harga adalah butiran yang boleh dirundingkan selepas itu.

Apa yang Plasma Sebenarnya Lakukan Di Dalam Bilik

Dalam pemendapan plasma vakum, plasma bukan salutan. Ia adalah medium pengangkutan. Katod dipukul oleh arka voltan rendah, arus tinggi dalam penyaduran ion berbilang arka, atau dibombardir oleh ion gas terkurung magnet dalam sputtering, dan wap meninggalkan punca yang sudah terion. Dalam sumber arka katodik, pecahan pengionan adalah cukup tinggi sehingga kebanyakan apa yang sampai ke bahagian itu tiba sebagai zarah bercas dan bukannya atom neutral.

Zarah bercas adalah sebab filem itu padat. Pincang negatif pada pemegang substrat, biasanya 50 hingga 200 volt, mempercepatkan ion tersebut ke permukaan dengan tenaga berpuluh hingga beberapa ratus elektron volt. Kesan itu membungkus lapisan yang semakin meningkat, menutup keliangan dan menambatnya pada substrat. Tambah gas reaktif dan plasma logam menjadi sebatian seramik pada permukaan: nitrogen untuk TiN, CrN dan AlTiN, asetilena untuk DLC dan TiCN, oksigen untuk aluminium oksida dan zirkonium oksida.

Plasma yang sama membersihkan bahagian. Sebelum pemendapan bermula, langkah pengeboman ion argon memercikkan lapisan dan sisa oksida pada tahap atom. Kegagalan lekatan dikesan kembali ke peringkat ini jauh lebih kerap daripada salutan itu sendiri, terutamanya pada keluli tahan karat dan keluli alat yang dikeraskan.

Petikan yang mengatakan hanya "mesin salutan PVD" menyembunyikan perbezaan sepuluh kali ganda dalam ketebalan filem dan beberapa ratus darjah perbezaan suhu substrat.

Untuk seramik nitrida pada alatan, acuan dan bahagian haus, penyaduran ion berbilang arka kekal sebagai usaha keras, kerana kadar pemendapan adalah tinggi dan tenaga ion terbina dalam proses dan bukannya ditambah selepas itu.

Semburan Plasma dan Pemendapan Plasma Vakum Berbanding

Kedua-dua keluarga itu sering dikemukakan sebagai alternatif. Mereka bukan pesaing sama seperti jawapan yang berbeza kepada soalan yang berbeza tentang ketebalan, suhu dan kemasan.

Lajur ketiga dan keempat ialah kedua-dua proses vakum, tetapi ia tidak boleh ditukar ganti. Sumber arka mengendap dengan lebih cepat dan menahan lekatan pada geometri kompleks. Sumber percikan mengendap dengan lebih perlahan namun menghasilkan filem yang lebih licin dan kawalan yang jauh lebih baik terhadap stoikiometri oksida. Jika bahagian itu membawa keperluan kemasan cermin atau filem mestilah jelas secara optikal, sputtering menang. Jika ia adalah mata gerudi atau sisipan acuan, arka biasanya menang pada kos setiap bahagian.

Spesifikasi untuk Dibandingkan Sebelum Anda Menandatangani

Setelah keluarga proses diselesaikan, helaian spesifikasi menjadi senarai pendek item yang benar-benar mengubah perkara yang boleh dilakukan oleh mesin untuk bahagian anda.

1. Isipadu ruang yang boleh digunakan, bukan dimensi luaran. Minta ketinggian rak dan diameter putaran, kemudian periksa bagaimana bahagian terbesar anda terletak pada lekapan.
2. Timbunan pam dan tekanan asas. Pam ram berputar dengan peniup akar dan sama ada pam resapan minyak atau pam turbomolekul adalah susunan biasa; tekanan asas yang boleh dicapai menetapkan siling pada ketulenan filem.
3. Kiraan katod, saiz sasaran dan bahan sasaran. Mesin tiga katod dan mesin dua belas katod kos berbeza dan salutan berbeza.
4. Konfigurasi bekalan kuasa. Bekalan arka untuk katod, DC atau pincang berdenyut untuk pemegang substrat, dan bekalan frekuensi sederhana atau RF apabila sasaran oksida penebat terlibat.
5. Putaran substrat. Putaran paksi tunggal adalah lebih murah, putaran planet tiga paksi memberikan keseragaman ketebalan yang lebih baik merentasi beban bercampur.
6. Kawalan gas reaktif. Pengawal aliran jisim sahaja tidak mencukupi untuk kerja nitrida dan oksida; kawalan tekanan separa atau pemantauan pelepasan plasma memastikan proses keluar dari zon keracunan sasaran.
7. Saiz beban dan masa kitaran. Bahagian sejam lebih penting daripada harga tajuk, kerana buruh dan utiliti berskala dengan jam, bukan dengan bilik.
8. Dokumentasi dan pengukuran. Data ketebalan, kekerasan, lekatan dan warna harus menjadi sebahagian daripada pakej penerimaan, bukan bantuan.

Untuk seramik oksida seperti Al2O3, ZrO2 dan oksida konduktif lutsinar, perbualan spesifikasi beralih daripada kekerasan dan ke arah stoikiometri, kerana filem itu mestilah betul secara elektrik atau optik dan bukannya hanya tahan haus.

Di mana Filem Seramik Padat Membayar Balik

Filem PVD seramik memperoleh kosnya apabila tiga keadaan bertindih: haus atau kakisan memendekkan hayat bahagian, kemasan permukaan penting dan bahagian itu tidak dapat bertahan dalam suhu semburan atau talian penyaduran elektrik.

Alat pemotong dan acuan

Lapisan AlTiN atau TiCN 2 hingga 4 mikrometer memanjangkan hayat perkhidmatan pengisar akhir, gerudi dan acuan membentuk jauh melebihi apa yang dihantar oleh keluli tidak bersalut atau tidak dikeraskan, dan ia digunakan pada suhu yang membiarkan rawatan haba alat tetap utuh. Aritmetik adalah mudah: satu mesin boleh merawat beribu-ribu alat sebulan untuk sebahagian kecil daripada kos sel pengisar baharu.

Bahagian penghantaran dan mesin

Galas, gear, gelendong dan rotor pemampat skru mendapat manfaat daripada DLC geseran rendah atau CrN tahan haus. Di sini faktor pengehad biasanya pembajaan. Jika bahagian telah dibaja pada 200 darjah Celsius, kitaran salutan perlu kekal di bawah itu, yang menolak spesifikasi ke arah arka atau sputtering dengan pemanasan pincang yang dikawal ketat.

Alat perubatan dan bahagian hiasan

Bilah pembedahan memerlukan salutan yang tidak menumpulkan tepi, jadi 1 hingga 3 mikrometer adalah tingkap praktikal. Pada bahagian hiasan, lapisan anti-cap jari dan seramik berwarna pada peralatan kebersihan, pinggan mangkuk, gelang jam dan perkakasan seni bina bergantung pada ketekalan warna kelompok ke kelompok jauh lebih banyak daripada kekerasan maksimum.

Kos, Risiko dan Ujian Penerimaan

Sistem plasma vakum ialah aset pengeluaran, jadi nombor yang penting ialah kos setiap bahagian bersalut, bukan invois. Dua sebut harga dengan jurang harga 40 peratus boleh diterbalikkan sepenuhnya apabila saiz beban, masa kitaran dan hayat boleh guna dimasukkan dalam pengiraan yang sama.

Letakkan ujian penerimaan dalam kontrak dan jalankan pada bahagian anda sendiri, bukan pada kupon demonstrasi pembekal. Pakej yang boleh dilaksanakan meliputi:

• Ketebalan filem diukur pada bahagian sebenar dengan kawah bola atau XRF, dengan toleransi yang dinyatakan seperti tambah atau tolak 10 peratus.
• Kekerasan mikro di bawah beban, biasanya HV 0.05 atau HV 0.1, pada keratan rentas yang digilap.
• Lekatan oleh lekukan Rockwell C terhadap skala HF1 hingga HF4, atau ujian calar dengan beban kritikal yang ditentukan.
• Perbezaan warna diukur pada spektrofotometer, dengan Delta E di bawah 1.5 antara kelompok untuk pengeluaran hiasan.
• Prestasi kakisan seperti waktu semburan garam, di mana bahagian itu akan dikendalikan atau digunakan di luar rumah.
• Tiga kelompok pengeluaran berturut-turut, pada mesin pengeluaran, dengan data proses direkodkan untuk setiap larian.

Sahkan rantaian bekalan bahagian haus pada masa yang sama. Katod, bekalan kuasa arka, bekalan pincang, pam resapan atau turbomolekul, minyak pam, sasaran dan wayar penyejatan semuanya mempunyai hayat terhingga, dan mesin yang menunggu tiga bulan untuk sasaran adalah mesin yang tidak menjana pendapatan. Ia membantu untuk menyemak semula peralatan lengkap dan julat bahan habis pakai di satu tempat, supaya bilik dan alat gantinya adalah sebahagian daripada rundingan yang sama.

Tiada satu pun daripada ini memerlukan fizik vakum yang mendalam. Ia menuntut untuk membuat keputusan, sebelum petikan pertama tiba, sama ada bahagian itu memerlukan filem seramik padat nipis atau lapisan seramik berliang tebal. Setiap pilihan lain tentang mesin salutan seramik plasma mengikuti daripada jawapan tunggal itu: geometri ruang, kiraan katod, tindanan pam, kawalan gas dan, akhirnya, harga.

Jika langkah seterusnya ialah memahami bagaimana proses itu bertindak pada permukaan pengeluaran sebenar, gambaran keseluruhan ini bagaimana salutan plasma mengubah rawatan permukaan ialah titik permulaan yang praktikal sebelum anda mula membandingkan petikan.