Proces nanášení iontů pomocí katodického obloukového zdroje je v podstatě stejný jako u jiných technologií nanášení povlaků a některé operace, jako je instalace obrobků a vysávání, se již neopakují.
1. Čištění obrobků bombardováním
Před nanášením povlaku se do povlakovací komory zavádí argon s vakuem 2×10⁻²Pa.
Zapněte pulzní napájecí zdroj s pracovním cyklem 20 % a předpětím obrobku 800–1000 V.
Po zapnutí oblouku se generuje výboj studeného pole oblouku, který ze zdroje oblouku emituje velké množství elektronového proudu a proudu titanových iontů a vytváří plazma s vysokou hustotou. Titanové ionty se pod vysokým negativním předtlakem aplikovaným na obrobek urychlují vstřikováním do obrobku, bombardují a rozprašují zbytkový plyn a znečišťující látky adsorbované na povrchu obrobku a čistí a pročišťují povrch obrobku. Zároveň je plynný chlór v nanášecí komoře ionizován elektrony a ionty argonu urychlují bombardování povrchu obrobku.
Proto je účinek čištění bombardováním dobrý. Pouze asi 1 minuta čištění bombardováním dokáže vyčistit obrobek, což se nazývá „bombardování hlavním obloukem“. Vzhledem k vysokému množství iontů titanu, pokud se k bombardování a čištění obrobku používá malý obloukový zdroj příliš dlouho, teplota obrobku se může přehřát a ostří nástroje může změknout. V běžné výrobě se malé obloukové zdroje zapínají jeden po druhém shora dolů a každý malý obloukový zdroj má dobu čištění bombardováním asi 1 minutu.
(1) Spodní vrstva z titanu
Aby se zlepšila adheze mezi filmem a substrátem, obvykle se před nanesením nitridu titanu nanese vrstva čistého titanového substrátu. Úroveň vakua se nastaví na 5×10⁻²–3×10⁻¹ Pa, předpětí obrobku se nastaví na 400–500 V a pracovní cyklus pulzního předpětí napájecího zdroje se nastaví na 40 % až 50 %. Stále se postupně zapalují malé zdroje oblouku, čímž se generuje obloukový výboj ve studeném poli. V důsledku poklesu záporného předpětí obrobku se energie titanových iontů snižuje. Po dosažení obrobku je efekt naprašování menší než efekt depozice a na obrobku se vytvoří přechodová vrstva titanu, která zlepšuje spojovací sílu mezi vrstvou tvrdého nitridu titanu a substrátem. Tento proces je zároveň procesem ohřevu obrobku. Po vybití terče z čistého titanu je světlo v plazmatu azurově modré.
1. Povlak z tvrdého filmu s amoniakem
Nastavte stupeň podtlaku na 3×10-1-5 Pa, upravte napětí předpětí obrobku na 100-200 V a upravte pracovní cyklus pulzního zdroje předpětí na 70 % ~ 80 %. Po zavedení dusíku reaguje titan s plazmatem obloukového výboje za vzniku tvrdého filmu nitridu titanu. V tomto okamžiku je světlo plazmy ve vakuové komoře třešňově červené. Pokud C2H2, O2atd. jsou zavedeny, TiCN, TiO2atd. lze získat filmové vrstvy.
–Tento článek byl zveřejněn nakladatelstvím Guangdong Zhenhua,výrobce vakuových lakovacích strojů
Čas zveřejnění: 1. června 2023