Kaasaegsetes tootmissüsteemides sõltuvad toote täpsus, seadmete efektiivsus ja komponentide kasutusiga üha enam pinnatöötluse edusammudest. Pinnatöötluse kriitilise meetodina on kõvakatte tehnoloogia laialdaselt kasutusele võetud erinevates tööstusharudes, näiteks lõikeriistade, vormide, autotööstuse võtmekomponentide ja 3C-toodete tootmisel. See on võtmetegur vastupidavuse, töökindluse ja üldise jõudluse suurendamisel.
Nr 1 tehniline määratlus ja funktsionaalne positsioneerimine
„Kõvad katted” viitavad üldiselt funktsionaalsetele õhukestele kiledele, mis sadestatakse aluspinnale füüsikalise aurustamise (PVD) või keemilise aurustamise (CVD) meetodite abil. Nende katete paksus on tavaliselt 1–5 μm, neil on kõrge mikrokõvadus (>2000 HV), madal hõõrdetegur (<0,3), suurepärane termiline stabiilsus ja tugev pindadevaheline adhesioon – see pikendab oluliselt aluspinna materjalide kasutusiga ja jõudluspiire.
Selle asemel, et toimida pelgalt pinnakattena, on kõvad katted konstrueeritud optimeeritud kihistruktuuride, valitud materjalide ja kohandatud aluspinna ja katte adhesioonimehhanismidega. See võimaldab katetel taluda keerulisi töötingimusi, pakkudes samal ajal kulumiskindlust, termilist stabiilsust ja korrosioonikaitset.
Nr 2 Kõva katte tööpõhimõtted
Kõvade kattekihtide sadestamiseks kasutatakse peamiselt kahte peamist tehnikat: füüsikaline aurustamine (PVD) ja keemiline aurustamine (CVD).
1. Füüsikaline aurustamine-sadestamine (PVD)
PVD on vaakumpõhine protsess, kus kattematerjal aurutatakse, pritsitakse või ioniseeritakse ning sadestatakse aluspinnale õhuke kile. Protsess hõlmab tavaliselt järgmist:
Materjali aurustumine või pritsimine
Aurfaasi transport: aatomid/ioonid migreeruvad vaakumkeskkonnas
Kile moodustumine: tiheda katte kondenseerumine ja kasv aluspinnal
Levinumad PVD-tehnikad hõlmavad järgmist:
Termiline aurustamine
Magnetroni pihustamine
Kaareioonkate
2. Keemiline aurustamine-sadestamine (CVD)
CVD-meetod hõlmab gaasiliste lähteainete sisseviimist kõrgendatud temperatuuridel, et need keemiliselt reageeriksid aluspinnaga, moodustades tahke katte. See meetod sobib termiliselt stabiilsete katete, näiteks TiC, TiN ja SiC, jaoks.
Peamised omadused:
Tugev nakkuvus aluspinnaga
Võimalus moodustada suhteliselt paksu kattekihti
Kõrged töötlemistemperatuurid, mis nõuavad termiliselt vastupidavaid aluspindu
Nr 3 Rakendusstsenaariumid
Tööstuskeskkondades, kus esineb suuri koormusi ja kõrgsageduslikku töötamist, puutuvad komponendid kokku hõõrdumise, korrosiooni ja termilise šokiga. Kõvad katted moodustavad suure kõvaduse, väikese hõõrdumisega ja termiliselt stabiilse kaitsekihi, mis parandab oluliselt detailide jõudlust ja eluiga:
Lõikeriistad: Katted, näiteks TiAlN ja AlCrN, parandavad oluliselt kuumakindlust ja kulumiskindlust, pikendades tööriista eluiga 2–5 korda, vähendades tööriistavahetust ja parandades töötlemise järjepidevust.
Vormid ja stantsid: TiCrAlN ja AlCrN katted vähendavad kulumist, söövitust ja termilist väsimuspragunemist, pikendades vormi kasutusiga ja detailide kvaliteeti ning vähendades seisakuid.
Autokomponendid: DLC (teemandilaadne süsinik) katted sellistel komponentidel nagu klapitõukid, kolvitihvtid ja klapitõstukid vähendavad hõõrdumist ja kulumist, pikendavad vahetusintervalle ning parandavad kütusekulu.
3C tarbeelektroonika: nutitelefonide korpuste ja kaameraraamide TiN, CrN ja muud dekoratiivsed kõvakatted pakuvad kriimustuskindlust ja korrosioonikaitset, säilitades samal ajal metallilise viimistluse parema kasutuskogemuse tagamiseks.
Rakenduste ülevaade tööstusharude kaupa
| tööstus | Rakendused | Levinud kattetüübid | Jõudluse täiustused |
| Lõikeriistad | Treimisriistad, freesid, puurid, kraanid | TiAlN, AlCrN, TiSiN | Parem kulumiskindlus ja kuumkõvadus; tööriista eluiga 2–5 |
| Vormimistööstus | Tembeldamis-, sissepritse- ja joonistusvormid | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Korrosioonivastane, termilise väsimuse vastupidavus, parem täpsus |
| Autoosad | Kolvitihvtid, tõukurid, klapijuhikud | DLC, CrN, Ta-C | Väiksem hõõrdumine ja kulumine, parem vastupidavus, kütusesääst |
| Vormimistööstus | Tembeldamis-, sissepritse- ja joonistusvormid | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Korrosioonivastane, termilise väsimuse vastupidavus, parem täpsus |
| Autoosad | Kolvitihvtid, tõukurid, klapijuhikud | DLC, CrN, Ta-C | Väiksem hõõrdumine ja kulumine, parem vastupidavus, kütusesääst |
| Külmvormimise tööriistad | Külmpressimise stantsid, stantsid | AlSiN, AlCrN, CrN | Suurem termiline stabiilsus ja pinna tugevus |
NR.5 Zhenhua Vacuumi kõvakatte sadestamise lahendused: võimaldamine
Suure jõudlusega tootmine
Et rahuldada kasvavat nõudlust kõrgjõudlusega katete järele erinevates tööstusharudes, pakub Zhenhua Vacuum täiustatud kõvakatte sadestamise lahendusi, millel on kõrge sadestamise efektiivsus ja mitme protsessi ühilduvus – ideaalne täppistootmiseks vormides, lõikeriistades ja autoosades.
Peamised eelised:
Tõhus kaarplasma filtreerimine makroosakeste vähendamiseks
Tõhususe ja vastupidavuse ühendavad kõrge jõudlusega Ta-C-katted
Ülikõrge kõvadus (kuni 63 GPa), madal hõõrdetegur ja erakordne korrosioonikindlus
Kohaldatavad kattetüübid:
Süsteem toetab kõrgtemperatuuriliste ülikõvade katete, sealhulgas AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, sadestamist – neid kasutatakse laialdaselt vormides, lõikeriistades, stantsides, autoosades ja kolbides.
Varustuse soovitus:
(Kohandatud süsteemi mõõtmed on saadaval soovi korral.)
1.MA0605 kõva kilekattega PVD-kattemasin
2.HDA1200 kõva kile katmismasin
3.HDA1112 Lõikeriista kulumiskindel katmismasin
– Selle artikli avaldas vaakumkatmismasintootja Zhenhua vaakum.
Postituse aeg: 26. mai 2025