Dalam sistem manufaktur modern, presisi produk, efisiensi peralatan, dan masa pakai komponen semakin bergantung pada kemajuan dalam rekayasa permukaan. Sebagai metode penting perawatan permukaan, teknologi pelapisan keras telah diadopsi secara luas di berbagai industri seperti alat pemotong, cetakan, komponen utama otomotif, dan produk 3C. Teknologi ini berfungsi sebagai pendorong utama untuk meningkatkan daya tahan, keandalan, dan kinerja secara keseluruhan.
No.1 Definisi Teknis dan Posisi Fungsional
"Pelapis keras" umumnya merujuk pada lapisan tipis fungsional yang diendapkan pada substrat melalui metode Physical Vapor Deposition (PVD) atau Chemical Vapor Deposition (CVD). Pelapis ini biasanya memiliki ketebalan berkisar antara 1 hingga 5 μm, dengan kekerasan mikro yang tinggi (>2000 HV), koefisien gesekan yang rendah (<0,3), stabilitas termal yang sangat baik, dan daya rekat antarmuka yang kuat—yang secara signifikan memperpanjang masa pakai dan batas kinerja bahan substrat.
Alih-alih hanya berfungsi sebagai "penutup" permukaan, pelapis keras direkayasa dengan struktur lapisan yang dioptimalkan, bahan-bahan terpilih, dan mekanisme adhesi pelapis substrat yang disesuaikan. Hal ini memungkinkan pelapis untuk menahan kondisi pengoperasian yang kompleks sekaligus memberikan ketahanan aus, stabilitas termal, dan perlindungan korosi.
No.2 Prinsip Kerja Pelapisan Keras
Pelapisan keras terutama diendapkan menggunakan dua teknik utama: Deposisi Uap Fisik (PVD) dan Deposisi Uap Kimia (CVD).
1. Deposisi Uap Fisik (PVD)
PVD adalah proses berbasis vakum di mana bahan pelapis mengalami penguapan, penyemprotan, atau ionisasi dan pengendapan lapisan tipis pada permukaan substrat. Proses ini biasanya melibatkan:
Penguapan atau sputtering material
Transportasi fase uap: Atom/ion bermigrasi dalam lingkungan vakum
Pembentukan film: Kondensasi dan pertumbuhan lapisan padat pada substrat
Teknik PVD yang umum meliputi:
Penguapan Termal
Penyemprotan Magnetron
Pelapisan Ion Busur
2. Deposisi Uap Kimia (CVD)
CVD melibatkan pengenalan prekursor gas pada suhu tinggi untuk bereaksi secara kimia pada permukaan substrat, membentuk lapisan padat. Metode ini cocok untuk pelapis yang stabil secara termal seperti TiC, TiN, dan SiC.
Karakteristik utama:
Daya rekat kuat pada substrat
Kemampuan untuk membentuk lapisan yang relatif tebal
Suhu pemrosesan tinggi memerlukan substrat yang tahan panas
Skenario Aplikasi No.3
Dalam lingkungan industri yang melibatkan beban tinggi dan operasi frekuensi tinggi, komponen mengalami gesekan, korosi, dan guncangan termal. Pelapis keras membentuk lapisan pelindung yang sangat keras, rendah gesekan, dan stabil secara termal yang secara signifikan meningkatkan kinerja dan masa pakai komponen:
Alat Pemotong: Pelapis seperti TiAlN dan AlCrN sangat meningkatkan ketahanan termal dan kinerja keausan, memperpanjang umur alat hingga 2 hingga 5 kali lipat, mengurangi pergantian alat, dan meningkatkan konsistensi pemesinan.
Cetakan dan Pukulan: Lapisan TiCrAlN dan AlCrN mengurangi keausan, pengikisan, dan retak akibat kelelahan termal—meningkatkan masa pakai cetakan, kualitas komponen, dan mengurangi waktu henti.
Komponen Otomotif: Lapisan DLC (Diamond-Like Carbon) pada komponen seperti tappet, pin piston, dan pengangkat katup menurunkan tingkat gesekan dan keausan, memperpanjang interval penggantian, dan meningkatkan efisiensi bahan bakar.
3C Consumer Electronics: TiN, CrN, dan lapisan keras dekoratif lainnya pada casing telepon pintar dan bezel kamera memberikan ketahanan gores dan perlindungan korosi sambil mempertahankan lapisan metalik untuk meningkatkan pengalaman pengguna.
Gambaran Umum Aplikasi Berdasarkan Industri
| Industri | Aplikasi | Jenis Pelapis Umum | Peningkatan Kinerja |
| Alat Pemotong | Alat bubut, pemotong frais, bor, keran | TiAlN, AlCrN, TiSiN | Peningkatan ketahanan aus dan kekerasan panas; umur alat 2–5 |
| Industri Cetakan | Cetakan stempel, injeksi, dan gambar | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Anti-galling, ketahanan terhadap kelelahan termal, presisi lebih baik |
| Suku Cadang Otomotif | Pin piston, tappet, pemandu katup | DLC, CrN, Ta-C | Gesekan dan keausan lebih rendah, daya tahan lebih baik, hemat bahan bakar |
| Industri Cetakan | Cetakan stempel, injeksi, dan gambar | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Anti-galling, ketahanan terhadap kelelahan termal, presisi lebih baik |
| Suku Cadang Otomotif | Pin piston, tappet, pemandu katup | DLC, CrN, Ta-C | Gesekan dan keausan lebih rendah, daya tahan lebih baik, hemat bahan bakar |
| Alat Pembentuk Dingin | Matikan cold heading, pukulan | AlSiN, AlCrN, CrN | Peningkatan stabilitas termal dan kekuatan permukaan |
NO.5 Solusi Deposisi Pelapis Keras dari Zhenhua Vacuum: Memungkinkan
Manufaktur Berkinerja Tinggi
Untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat akan pelapis berkinerja tinggi di berbagai industri, Zhenhua Vacuum menyediakan solusi pengendapan pelapis keras canggih yang dilengkapi dengan efisiensi pengendapan tinggi dan kompatibilitas multi-proses—ideal untuk manufaktur presisi dalam cetakan, alat pemotong, dan suku cadang otomotif.
Keuntungan Utama:
Penyaringan plasma busur yang efisien untuk pengurangan makropartikel
Pelapis Ta-C berkinerja tinggi yang menggabungkan efisiensi dan daya tahan
Kekerasan sangat tinggi (hingga 63 GPa), koefisien gesekan rendah, dan ketahanan korosi yang luar biasa
Jenis Pelapis yang Berlaku:
Sistem ini mendukung pengendapan lapisan sangat keras dan bersuhu tinggi, termasuk AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, dan lain-lain, yang banyak digunakan dalam cetakan, alat pemotong, pelubang, suku cadang otomotif, dan piston.
Rekomendasi Peralatan:
(Dimensi sistem yang disesuaikan tersedia berdasarkan permintaan.)
1.MA0605 Mesin Pelapis PVD Pelapis Film Keras
2.Mesin Pelapis Film Keras HDA1200
3.HDA1112 Alat pemotong mesin pelapis tahan aus
–Artikel ini dirilis oleh mesin pelapis vakumpabrikan Vakum Zhenhua.
Waktu posting: 26-Mei-2025