- Thermische CVD-Technologie
Hartmetallbeschichtungen sind meist metallkeramische Beschichtungen (TiN usw.), die durch die Reaktion von Metall in der Beschichtung und reaktiver Vergasung entstehen. Anfänglich wurde die thermische CVD-Technologie eingesetzt, um die Aktivierungsenergie der Kombinationsreaktion durch thermische Energie bei einer hohen Temperatur von 1000 °C bereitzustellen. Diese Temperatur eignet sich jedoch nur für die Abscheidung von TiN und anderen Hartmetallbeschichtungen auf Hartmetallwerkzeugen. Bis heute ist sie eine wichtige Technologie zur Abscheidung von TiN-Al₂O₃-Verbundbeschichtungen auf Hartmetallwerkzeugköpfen.
- Hohlkathoden-Ionenbeschichtung und Heißdrahtbogen-Ionenbeschichtung
In den 1980er Jahren wurden Hohlkathoden-Ionenbeschichtung und Heißdraht-Lichtbogen-Ionenbeschichtung zur Beschichtung von Schneidwerkzeugen eingesetzt. Beide Ionenbeschichtungstechnologien basieren auf Lichtbogenentladungen und erreichen einen Metallionisierungsgrad von bis zu 20–40 %.
- Kathodenbogen-Ionenbeschichtung
Die Entwicklung der Kathodenbogen-Ionenbeschichtung hat zur Herstellung von Hartstoffschichten auf Formen geführt. Der Ionisierungsgrad der Kathodenbogen-Ionenbeschichtung liegt zwischen 60 % und 90 %. Dadurch erreichen zahlreiche Metallionen und Reaktionsgasionen die Werkstückoberfläche und behalten ihre hohe Aktivität bei, was zu einer Reaktionsabscheidung und zur Bildung von Hartstoffschichten wie TiN führt. Aktuell wird die Kathodenbogen-Ionenbeschichtung hauptsächlich zur Hartstoffbeschichtung von Formen eingesetzt.
Die Kathodenbogenquelle ist eine Festkörperverdampfungsquelle ohne festes Schmelzbad. Ihre Position ist frei wählbar, was die Raumausnutzung im Beschichtungsraum verbessert und die Ofenbeladungskapazität erhöht. Kathodenbogenquellen gibt es in verschiedenen Formen: kleine kreisförmige, säulenförmige und rechteckige flache. Verschiedene Komponenten dieser Quellen können separat angeordnet werden, um Mehrschicht- und Nano-Mehrschichtfilme abzuscheiden. Dank der hohen Metallionisierungsrate bei der kathodischen Lichtbogenionenbeschichtung können Metallionen mehr Reaktionsgase absorbieren. Dies ermöglicht ein breites Prozessspektrum und eine einfache Handhabung zur Herstellung exzellenter Hartbeschichtungen. Allerdings weisen die durch kathodische Lichtbogenionenbeschichtung erzeugten Beschichtungsschichten in der Mikrostruktur grobe Tröpfchen auf. In den letzten Jahren wurden zahlreiche neue Technologien entwickelt, um die Schichtstruktur zu verfeinern und so die Qualität der Lichtbogenionenbeschichtung zu verbessern.
Veröffentlichungsdatum: 20. Juli 2023