El proceso de recubrimiento de iones con fuente de arco catódico es básicamente el mismo que otras tecnologías de recubrimiento, y algunas operaciones como la instalación de piezas de trabajo y la aspiración ya no se repiten.
1. Limpieza por bombardeo de piezas de trabajo
Antes del recubrimiento, se introduce gas argón en la cámara de recubrimiento con un vacío de 2×10-2Pa.
Encienda la fuente de alimentación de polarización de pulso, con un ciclo de trabajo del 20% y una polarización de pieza de trabajo de 800-1000 V.
Al activarse el arco, se genera una descarga de luz de arco de campo frío que emite una gran cantidad de corriente de electrones y de iones de titanio desde la fuente de arco, formando un plasma de alta densidad. El ion de titanio acelera su inyección en la pieza de trabajo bajo la alta presión de polarización negativa aplicada, bombardeando y pulverizando el gas residual y los contaminantes adsorbidos en la superficie, limpiándola y purificándola. Al mismo tiempo, el gas de cloro en la cámara de recubrimiento se ioniza mediante electrones, y los iones de argón aceleran el bombardeo de la superficie de la pieza.
Por lo tanto, el efecto de limpieza por bombardeo es bueno. Con solo aproximadamente un minuto de limpieza por bombardeo, se puede limpiar la pieza de trabajo, lo que se denomina "bombardeo con arco principal". Debido a la alta masa de iones de titanio, si se utiliza una pequeña fuente de arco para bombardear y limpiar la pieza de trabajo durante demasiado tiempo, esta tiende a sobrecalentarse y el filo de la herramienta puede reblandecerse. En la producción general, las pequeñas fuentes de arco se encienden una a una de arriba a abajo, y cada una tiene un tiempo de limpieza por bombardeo de aproximadamente un minuto.
(1) Recubrimiento de la capa inferior de titanio
Para mejorar la adhesión entre la película y el sustrato, generalmente se recubre una capa de sustrato de titanio puro antes de recubrir el nitruro de titanio. Ajuste el nivel de vacío a 5 × 10-2-3 × 10-1 Pa, ajuste el voltaje de polarización de la pieza de trabajo a 400-500 V y ajuste el ciclo de trabajo de la fuente de alimentación de polarización de pulso al 40% ~ 50%. Todavía encendiendo pequeñas fuentes de arco una por una para generar una descarga de arco de campo frío. Debido a la disminución en el voltaje de polarización negativa de la pieza de trabajo, la energía de los iones de titanio disminuye. Después de llegar a la pieza de trabajo, el efecto de pulverización catódica es menor que el efecto de deposición, y se forma una capa de transición de titanio en la pieza de trabajo para mejorar la fuerza de unión entre la capa de película dura de nitruro de titanio y el sustrato. Este proceso es también el proceso de calentamiento de la pieza de trabajo. Cuando se descarga el objetivo de titanio puro, la luz en el plasma es azul celeste.
1. Recubrimiento de película dura de recipiente amoniacal
Ajuste el grado de vacío a 3×10-1-5 Pa, ajuste la tensión de polarización de la pieza de trabajo a 100-200 V y ajuste el ciclo de trabajo de la fuente de alimentación de polarización de pulsos al 70 %~80 %. Tras la introducción del nitrógeno, el titanio reacciona con el plasma de descarga de arco para depositar una película dura de nitruro de titanio. En este punto, la luz del plasma en la cámara de vacío es de color rojo cereza. Si C2H2, oh2, etc., se introducen TiCN, TiO2, etc. se pueden obtener capas de película.
–Este artículo fue publicado por Guangdong Zhenhua, unafabricante de máquinas de recubrimiento al vacío
Hora de publicación: 01-jun-2023