Vzhledem k tomu, že moderní výroba neustále vyžaduje vyšší výkon součástí, zejména těch, které pracují v extrémních podmínkách, jako jsou vysoké teploty, vysoký tlak a silné tření, se technologie povrchových úprav stává stále důležitější. Aplikace tvrdých povlaků hraje klíčovou roli ve zvýšení odolnosti nástrojů, přesnosti obrábění a celkového výkonu výrobku. Technologie povrchové úpravy PVD (fyzikální nanášení z plynné fáze) je v popředí inovací v této oblasti a pohání pokrok v technologii povrchových úprav.
Č. 1 Co je proces PVD?
Proces PVD zahrnuje použití fyzikálních metod k přeměně povlakových materiálů z pevného nebo kapalného stavu do plynného stavu a jejich následné nanášení na povrch substrátu metodou napařování, čímž vzniká jednotný, tvrdý a odolný povlak. Ve srovnání s tradičním chemickým napařováním (CVD) spočívají hlavní výhody PVD ve schopnosti nanášet povlaky při nižších teplotách, přesně řídit tloušťku a složení povlaku a v jeho šetrnosti k životnímu prostředí a energetické účinnosti.
Č. 2 Výhody PVD v tvrdých povlacích
Díky svým jedinečným výhodám je technologie PVD široce uznávána při aplikaci tvrdých povlaků, zejména v oblastech vyžadujících vysokou tvrdost, vynikající odolnost proti opotřebení a nadprůměrnou odolnost proti korozi. Mezi klíčové výhody procesu PVD patří:
1. Ultra vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení
Tvrdé povlaky PVD výrazně zvyšují tvrdost součástí. Nanášením materiálů, jako je TiN (nitrid titaničitý), TiAlN (nitrid titaničitano-hlinitý) a CrN (nitrid chromu), může tvrdost povlaku dosáhnout 25–63 GPa nebo i vyšší. Tyto tvrdé povlaky účinně zlepšují odolnost proti opotřebení, snižují oděr povrchu, zvyšují odolnost proti oxidaci a prodlužují životnost nástrojů, forem a dalších součástí.
2. Vynikající odolnost vůči vysokým teplotám
PVD povlaky vykazují vynikající odolnost vůči vysokým teplotám, což je činí ideálními pro součásti vystavené extrémním teplotám a vysokému tření nebo chemické korozi. Například povlaky TiAlN nejen poskytují výjimečnou tvrdost, ale také si zachovávají strukturální stabilitu při zvýšených teplotách, což je činí široce používanými v řezných nástrojích a formách pro vysokoteplotní obrábění.
3. Nízký součinitel tření pro lepší efektivitu obrábění
PVD povlaky pomáhají dosáhnout ultranízkých koeficientů tření, čímž snižují tření a opotřebení materiálu, což zvyšuje efektivitu obrábění a kvalitu povrchu. To je obzvláště výhodné pro přesné obrábění a vysokorychlostní řezné procesy.
4. Šetrné k životnímu prostředí a vysoce efektivní
Ve srovnání s tradičními technikami povlakování nevyžaduje proces PVD velké množství škodlivých chemikálií, což z něj činí technologii šetrnou k životnímu prostředí. Zařízení pro PVD povlakování navíc pracují s vysokou účinností, což umožňuje rychlé nanášení a splňují požadavky velkovýroby.
Č. 3 Oblasti použití PVD tvrdého povlaku
Stroje na tvrdé povlakování PVD se široce používají v průmyslových odvětvích, která vyžadují vynikající povrchovou úpravu. Mezi klíčové oblasti použití patří:
1. Řezné nástroje a formy
Při výrobě nástrojů a forem, zejména u řezných nástrojů vystavených vysokým teplotám a tření, PVD povlaky výrazně zvyšují odolnost proti opotřebení, korozi a tvrdost. Povlaky TiN se běžně používají v soustružnických nástrojích, frézkách a vrtačkách, zatímco povlaky TiAlN se hojně používají ve vysokorychlostních řezných aplikacích, což výrazně zlepšuje účinnost obrábění a životnost nástrojů.
2. Automobilové komponenty
Pro automobilové součásti motorů, jako jsou válce, písty a ventily, nabízejí tvrdé PVD povlaky vynikající odolnost vůči vysokým teplotám a opotřebení, čímž účinně snižují tření, prodlužují životnost součástí a zlepšují celkový výkon vozidla.
4. Představení zařízení pro nanášení tvrdých povlaků PVD od Zhenhua FMA0605
Výhody zařízení
Efektivní filtrace makročástic oblouku; povlaky Ta-C nabízejí vysokou účinnost i vynikající výkon.
Dosahuje ultra vysoké tvrdosti, vysokoteplotně odolných supertvrdých povlaků, nízkého koeficientu tření a vynikající odolnosti proti korozi. Průměrná tvrdost dosahuje 25 GPa–63 GPa.
Katoda využívá technologii duálního pohonu, která kombinuje přední cívku a permanentní magnety, spolupracuje s iontovým leptacím systémem a trojrozměrným víceúhlovým upínacím přípravkem pro dosažení efektivního nanášení.
Vybaven katodovým obloukem s velkým průměrem, který zajišťuje vynikající chladicí vlastnosti za podmínek vysokého proudu. Rychlost pohybu obloukové stopy je vysoká, rychlost ionizace je vysoká a rychlost nanášení je vysoká. To umožňuje nanášení hustších a hladších povlaků s vynikající odolností proti oxidaci a výkonem při vysokých teplotách.
Rozsah použití:
Zařízení dokáže nanášet povlaky AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN a další supertvrdé povlaky odolné vůči vysokým teplotám, které se široce používají ve formách, řezných nástrojích, raznících, automobilových součástkách, pístech a dalších produktech.
— Tento článek vydáváZařízení pro tvrdé povlakování PVDZhenhua Vakuum
Čas zveřejnění: 20. února 2025