Kietųjų dangų technologijos apžvalga: proceso principai ir taikymas

Šiuolaikinėse gamybos sistemose gaminių tikslumas, įrangos efektyvumas ir komponentų tarnavimo laikas vis labiau priklauso nuo paviršių inžinerijos pažangos. Kaip svarbus paviršiaus apdorojimo metodas, kietųjų dangų technologija buvo plačiai taikoma tokiose pramonės šakose kaip pjovimo įrankiai, liejimo formos, pagrindiniai automobilių komponentai ir 3C gaminiai. Ji yra pagrindinis veiksnys, didinantis patvarumą, patikimumą ir bendrą našumą.

Nr. 1 techninis apibrėžimas ir funkcinis pozicionavimas

„Kietosios dangos“ paprastai reiškia funkcines plonas plėveles, nusodintas ant pagrindo fizikinio garų nusodinimo (PVD) arba cheminio garų nusodinimo (CVD) metodais. Šių dangų storis paprastai svyruoja nuo 1 iki 5 μm, jos pasižymi dideliu mikrokietumu (> 2000 HV), mažu trinties koeficientu (< 0,3), puikiu terminiu stabilumu ir stipriu tarpfaziniu sukibimu – tai žymiai pailgina pagrindo medžiagų tarnavimo laiką ir eksploatacinių savybių ribas.

Užuot tiesiog veikusios kaip paviršiaus „danga“, kietosios dangos yra sukurtos naudojant optimizuotas sluoksnių struktūras, parinktas medžiagas ir pritaikytus pagrindo ir dangos sukibimo mechanizmus. Tai leidžia dangoms atlaikyti sudėtingas eksploatavimo sąlygas, tuo pačiu užtikrinant atsparumą dilimui, terminį stabilumą ir apsaugą nuo korozijos.

Nr. 2 Kietosios dangos veikimo principai

Kietos dangos daugiausia nusodinamos dviem pagrindiniais būdais: fizikiniu garų nusodinimu (PVD) ir cheminiu garų nusodinimu (CVD).

1. Fizikinis garų nusodinimas (PVD)

PVD yra vakuuminis procesas, kurio metu dengimo medžiaga išgarinama, purškiama arba jonizuojama ir ant pagrindo paviršiaus nusodinama plona plėvelė. Procesas paprastai apima:

Medžiagos garavimas arba purškimas

Garų fazės pernaša: atomai/jonai migruoja vakuuminėje aplinkoje

Plėvelės susidarymas: tankios dangos kondensacija ir augimas ant pagrindo

Įprasti PVD metodai apima:

Terminis garavimas

Magnetroninis purškimas

Lanko jonų danga

2. Cheminis garų nusodinimas (CVD)

CVD metodu aukštoje temperatūroje įvedami dujiniai pirmtakai, kurie chemiškai reaguoja su pagrindo paviršiumi ir sudaro kietą dangą. Šis metodas tinka termiškai stabilioms dangoms, tokioms kaip TiC, TiN ir SiC.

Pagrindinės charakteristikos:

Stiprus sukibimas su pagrindu

Gebėjimas sudaryti gana storas dangas

Aukšta apdorojimo temperatūra, reikalaujanti termiškai atsparių pagrindų

Nr. 3 taikymo scenarijai

Pramoninėje aplinkoje, kurioje veikia didelės apkrovos ir aukšto dažnio veikimas, komponentai patiria trintį, koroziją ir terminį smūgį. Kietos dangos sudaro didelio kietumo, mažos trinties ir termiškai stabilų apsauginį sluoksnį, kuris žymiai pagerina detalės našumą ir tarnavimo laiką:

Pjovimo įrankiai: Tokios dangos kaip TiAlN ir AlCrN labai pagerina atsparumą karščiui ir dilimui, 2–5 kartus pailgindamos įrankio tarnavimo laiką, sumažindamos įrankių keitimą ir pagerindamos apdirbimo nuoseklumą.

Liejimo formos ir perforatoriai: TiCrAlN ir AlCrN dangos sumažina dilimą, įtrūkimus dėl terminio nuovargio, todėl pailgėja liejimo formos tarnavimo laikas, pagerėja detalių kokybė ir sutrumpėja prastova.

Automobilių komponentai: DLC (deimanto tipo anglies) dangos, naudojamos ant tokių komponentų kaip stūmokliai, stūmoklių kaiščiai ir vožtuvų keltuvai, sumažina trintį ir dilimo greitį, pailgina keitimo intervalus ir pagerina degalų naudojimo efektyvumą.

3C plataus vartojimo elektronika: TiN, CrN ir kitos dekoratyvinės kietos dangos, naudojamos išmaniųjų telefonų korpusuose ir kamerų rėmeliuose, užtikrina atsparumą įbrėžimams ir korozijai, tuo pačiu išlaikant metalinę apdailą, kad būtų pagerinta naudotojo patirtis.

Taikymo apžvalga pagal pramonės šakas

NR. 5 „Zhenhua Vacuum“ kietųjų dangų nusodinimo sprendimai: įgalinimas

Didelio našumo gamyba

Siekdama patenkinti augančią didelio našumo dangų paklausą įvairiose pramonės šakose, „Zhenhua Vacuum“ teikia pažangius kietųjų dangų nusodinimo sprendimus, pasižyminčius dideliu nusodinimo efektyvumu ir suderinamumu su keliais procesais – idealiai tinkančius tiksliam liejimo formų, pjovimo įrankių ir automobilių dalių gamybai.

Pagrindiniai privalumai:

Efektyvus lanko plazmos filtravimas makrodalelių mažinimui

Didelio našumo Ta-C dangos, jungiančios efektyvumą ir ilgaamžiškumą

Itin didelis kietumas (iki 63 GPa), mažas trinties koeficientas ir išskirtinis atsparumas korozijai

Taikomi dangų tipai:

Sistema palaiko aukštos temperatūros, itin kietų dangų, įskaitant AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN ir kitas, nusodinimą, plačiai naudojamas formose, pjovimo įrankiuose, perforatoriuose, automobilių dalyse ir stūmokliuose.

Įrangos rekomendacija:

(Individualūs sistemos matmenys galimi pagal pageidavimą.)

1.MA0605 Kietos plėvelės PVD dengimo mašina

2.HDA1200 kietos plėvelės dengimo mašina

3.HDA1112 Pjovimo įrankio dilimui atsparios dangos dengimo mašina

– Šį straipsnį išleido vakuuminio dengimo mašinagamintojas Zhenhua dulkių siurblys.