Das Verfahren der Ionenbeschichtung mit kleinen Lichtbogenquellen

Das Verfahren der Kathodenbogenionenbeschichtung ist im Grunde dasselbe wie bei anderen Beschichtungstechnologien, und einige Arbeitsgänge wie das Einlegen der Werkstücke und das Absaugen müssen nicht mehr wiederholt werden.

1. Strahlreinigung von Werkstücken

Vor der Beschichtung wird Argongas mit einem Vakuum von 2×10-2Pa in die Beschichtungskammer eingeleitet.

Schalten Sie das Impulsvorspannungsnetzteil ein, mit einem Tastverhältnis von 20 % und einer Werkstückvorspannung von 800-1000 V.

Beim Einschalten des Lichtbogens entsteht eine Kaltfeldentladung, die einen hohen Elektronen- und Titanionenstrom aus der Lichtbogenquelle emittiert und ein hochdichtes Plasma bildet. Die Titanionen dringen unter dem auf das Werkstück wirkenden negativen Vorspannungsdruck beschleunigt in dieses ein, bombardieren und zerstäuben Restgase und Verunreinigungen von der Werkstückoberfläche und reinigen diese. Gleichzeitig wird das Chlorgas in der Beschichtungskammer durch Elektronen ionisiert, und Argonionen beschleunigen den Beschuss der Werkstückoberfläche.

Daher ist die Reinigungswirkung des Strahlverfahrens gut. Bereits eine Minute Strahlreinigung reicht aus, um das Werkstück zu reinigen; dies wird als „Hauptlichtbogen-Strahlreinigung“ bezeichnet. Aufgrund der hohen Masse der Titanionen kann es bei zu langer Strahlreinigung mit einer kleinen Lichtbogenquelle zu einer Überhitzung des Werkstücks und damit zu einer Erweichung der Werkzeugschneide kommen. In der Fertigung werden die kleinen Lichtbogenquellen daher nacheinander von oben nach unten eingeschaltet, wobei jede Quelle eine Strahlreinigungszeit von etwa einer Minute hat.

(1) Beschichtung der unteren Titanschicht

Um die Haftung zwischen Film und Substrat zu verbessern, wird üblicherweise vor der Beschichtung mit Titannitrid eine Schicht aus reinem Titan als Substrat aufgebracht. Der Vakuumpegel wird auf 5 × 10⁻² bis 3 × 10⁻¹ Pa eingestellt, die Werkstückvorspannung auf 400–500 V und das Tastverhältnis der Impulsvorspannungsquelle auf 40–50 %. Anschließend werden nacheinander kleine Lichtbogenquellen gezündet, um eine Kaltfeldentladung zu erzeugen. Durch die sinkende negative Vorspannung am Werkstück verringert sich die Energie der Titanionen. Nach dem Auftreffen auf das Werkstück ist der Sputtereffekt geringer als der Abscheidungseffekt, und es bildet sich eine Titan-Übergangsschicht, die die Haftkraft zwischen der Titannitrid-Hartschicht und dem Substrat verbessert. Dieser Prozess dient gleichzeitig der Erwärmung des Werkstücks. Bei der Entladung des Reintitan-Targets erscheint das Plasma azurblau.

1. Ammoniakbeschichtete Schüssel mit Hartfilm

Stellen Sie den Vakuumgrad auf 3×10 ein.^-1Bei -5 Pa wird die Werkstückvorspannung auf 100–200 V und das Tastverhältnis des Impulsvorspannungsnetzteils auf 70–80 % eingestellt. Nach der Stickstoffeinleitung reagiert Titan mit dem Lichtbogenplasma zu einer Titannitrid-Hartschicht. Das Plasma in der Vakuumkammer leuchtet dabei kirschrot.₂H₂, O₂usw. werden eingeführt, TiCN, TiO₂usw. Filmschichten können erhalten werden.

–Dieser Artikel wurde von Guangdong Zhenhua veröffentlicht.Hersteller von Vakuumbeschichtungsmaschinen