ما هو المبدأ التقني لمعدات الطلاء الصلب بالكاثود المجوف؟

تعني عملية الطلاء الأيوني ترسيب المواد المتفاعلة أو المتبخرة على الركيزة عن طريق قصفها بأيونات غازية أو مواد متبخرة، بينما تتفكك هذه المواد المتبخرة أو تُفرغ غازيًا في حجرة مفرغة. ويعتمد مبدأ عمل معدات الطلاء الصلب بالكاثود المجوف على تقنية الطلاء الأيوني بالكاثود المجوف، وهي تقنية ترسيب تعتمد على تفريغ الكاثود المجوف.

حول مبدأ الترسيب بالتفريغ الكاثودي المجوف: تعتمد تقنية الترسيب بالتفريغ الكاثودي المجوف على تفريغ كاثودي ساخن لتوليد حزمة بلازما، والكاثود عبارة عن أنبوب تانتالوم مجوف. يقع الكاثود والأنود المساعد بالقرب من بعضهما، وهما القطبين اللذين يشعلان التفريغ القوسي.

يشتعل مسدس الترسيب بالتفريغ الكاثودي المجوف بطريقتين.
1. يتم استخدام مجال كهربائي عالي التردد مطبق على أنبوب التنتالوم الكاثودي، بحيث يتأين غاز الأرجون في أنبوب التنتالوم الكاثودي إلى أيونات الأرجون، ثم يتم قصف أنبوب التنتالوم الكاثودي بشكل مستمر بأيونات الأرجون، حتى ترتفع درجة الحرارة إلى الحد الأدنى لمعيار درجة حرارة انبعاث الإلكترون وتوليد حزمة الإلكترونات البلازمية.

٢- عند تطبيق جهد مستمر يبلغ حوالي ٣٠٠ فولت على أنبوب التنتالوم المساعد بين المصعد والمهبط، يمر غاز الأرجون عبر أنبوب التنتالوم المهبطي، وتحت ضغط يتراوح بين ١ و١٠ باسكال. تحدث ظاهرة التفريغ المتوهج بين المصعد والمهبط، حيث تقصف أيونات الأرجون أنبوب التنتالوم المهبطي باستمرار، حتى تصل درجة الحرارة إلى ٢٣٠٠-٢٤٠٠ كلفن. عندها ينبعث من أنبوب التنتالوم المهبطي عدد كبير من الإلكترونات، ويتحول من حالة "التفريغ المتوهج" إلى حالة "التفريغ القوسي". في هذه الحالة، يكون الجهد منخفضًا جدًا، ويتراوح بين ٣٠ و٦٠ فولت. عندها، طالما أن المصعد والمهبط موصولان بمصدر الطاقة، يمكن توليد حزمة إلكترونية بلازمية.

معدات الطلاء الكاثودي
1- تحسين بنية المسدس الأصلية، من الحد الأقصى للتيار الأصلي البالغ 230 أمبير إلى 280 أمبير.
2- تحسين هيكل نظام التبريد الأصلي، من تبريد آلة الماء المثلج بدرجة حرارة 4 درجات مئوية إلى تبريد الماء بدرجة حرارة الغرفة، مما يوفر تكلفة الكهرباء للمستخدمين.
3- تحسين هيكل النقل الميكانيكي الأصلي، وتغييره إلى هيكل نقل السائل المغناطيسي، ولن تتسبب درجة الحرارة العالية في تعطل الإطار الدوار.
4، مساحة الطلاء الفعالة 650 × 1100، يمكنها استيعاب مصنعي القوالب والتروس كبيرة الحجم 750 × 1250 × 600 للمثاقب الطويلة جدًا، بحجم كبير جدًا.

تُستخدم آلة طلاء الأيونات ذات الكاثود المجوف بشكل أساسي في طلاء الأدوات والقوالب وقوالب المرايا الكبيرة وقوالب البلاستيك وسكاكين التشكيل وغيرها من المنتجات.