Mūsdienu ražošanas sistēmās produktu precizitāte, iekārtu efektivitāte un komponentu kalpošanas laiks arvien vairāk ir atkarīgi no sasniegumiem virsmu inženierijā. Kā kritiska virsmas apstrādes metode cieto pārklājumu tehnoloģija ir plaši ieviesta tādās nozarēs kā griezējinstrumenti, veidnes, automobiļu galvenās sastāvdaļas un 3C produkti. Tā kalpo kā galvenais faktors izturības, uzticamības un kopējās veiktspējas uzlabošanai.
Nr. 1 tehniskā definīcija un funkcionālā pozicionēšana
"Cietie pārklājumi" parasti attiecas uz funkcionālām plānām plēvēm, kas uzklātas uz substrāta, izmantojot fizikālās tvaiku pārklāšanas (PVD) vai ķīmiskās tvaiku pārklāšanas (CVD) metodes. Šo pārklājumu biezums parasti ir no 1 līdz 5 μm, tiem ir augsta mikrocietība (>2000 HV), zems berzes koeficients (<0,3), lieliska termiskā stabilitāte un spēcīga starpfāžu saķere, kas ievērojami pagarina substrāta materiālu kalpošanas laiku un veiktspējas robežas.
Cietie pārklājumi netiek izmantoti tikai kā virsmas "pārklājums", bet gan tiek izstrādāti ar optimizētām slāņu struktūrām, atlasītiem materiāliem un pielāgotiem substrāta un pārklājuma adhēzijas mehānismiem. Tas ļauj pārklājumiem izturēt sarežģītus ekspluatācijas apstākļus, vienlaikus nodrošinot nodilumizturību, termisko stabilitāti un aizsardzību pret koroziju.
Nr. 2 Cietā pārklājuma darbības principi
Cietos pārklājumus galvenokārt uzklāj, izmantojot divas galvenās metodes: fizikālo tvaiku pārklāšanu (PVD) un ķīmisko tvaiku pārklāšanu (CVD).
1. Fizikālā tvaiku pārklāšana (PVD)
PVD ir vakuuma process, kurā pārklājuma materiāls tiek iztvaicēts, izsmidzināšanas vai jonizācijas ceļā uzklāts plāns slānis uz substrāta virsmas. Process parasti ietver:
Materiāla iztvaikošana vai izsmidzināšana
Tvaika fāzes transports: Atomi/joni migrē vakuuma vidē
Plēves veidošanās: blīva pārklājuma kondensācija un augšana uz substrāta
Izplatītākās PVD metodes ietver:
Termiskā iztvaikošana
Magnetrona izsmidzināšana
Loka jonu pārklājums
2. Ķīmiskā tvaiku pārklāšana (CVD)
CVD metode ietver gāzveida prekursoru ievadīšanu paaugstinātā temperatūrā, lai tie ķīmiski reaģētu uz substrāta virsmas, veidojot cietu pārklājumu. Šī metode ir piemērota termiski stabiliem pārklājumiem, piemēram, TiC, TiN un SiC.
Galvenās īpašības:
Spēcīga saķere ar substrātu
Spēja veidot relatīvi biezus pārklājumus
Augsta apstrādes temperatūra, kam nepieciešami termiski izturīgi substrāti
Nr. 3 Lietojumprogrammas scenāriji
Rūpnieciskā vidē, kurā ir lielas slodzes un augstfrekvences darbība, komponenti tiek pakļauti berzei, korozijai un termiskajam triecienam. Cietie pārklājumi veido augstas cietības, zemas berzes un termiski stabilu aizsargslāni, kas ievērojami uzlabo detaļu veiktspēju un kalpošanas laiku:
Griešanas instrumenti: Pārklājumi, piemēram, TiAlN un AlCrN, ievērojami uzlabo termisko izturību un nodilumizturību, pagarinot instrumentu kalpošanas laiku 2 līdz 5 reizes, samazinot instrumentu maiņu un uzlabojot apstrādes vienmērīgumu.
Veidnes un perforatori: TiCrAlN un AlCrN pārklājumi samazina nodilumu, koroziju un termiskās noguruma plaisāšanu, tādējādi uzlabojot veidnes kalpošanas laiku, detaļu kvalitāti un samazinot dīkstāves laiku.
Automobiļu komponenti: DLC (dimantam līdzīga oglekļa) pārklājumi uz tādām detaļām kā vārstu statīvi, virzuļu tapas un vārstu pacēlāji samazina berzi un nodiluma ātrumu, pagarina nomaiņas intervālus un uzlabo degvielas ekonomiju.
3C plaša patēriņa elektronika: TiN, CrN un citi dekoratīvi cietie pārklājumi uz viedtālruņu korpusiem un kameru apmalēm nodrošina izturību pret skrāpējumiem un aizsardzību pret koroziju, vienlaikus saglabājot metālisku apdari uzlabotai lietotāja pieredzei.
Lietojumprogrammu pārskats pa nozarēm
| Rūpniecība | Pieteikumi | Bieži sastopamie pārklājumu veidi | Veiktspējas uzlabojumi |
| Griešanas instrumenti | Virpošanas instrumenti, frēzes, urbji, krāni | TiAlN, AlCrN, TiSiN | Uzlabota nodilumizturība un karstā cietība; instrumenta kalpošanas laiks 2–5 |
| Formēšanas rūpniecība | Štancēšanas, iesmidzināšanas un zīmēšanas veidnes | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Pretnodilums, termiskā noguruma izturība, labāka precizitāte |
| Automobiļu detaļas | Virzuļa tapas, vārstu stūmēji, vārstu vadotnes | DLC, CrN, Ta-C | Mazāka berze un nodilums, uzlabota izturība, degvielas ekonomija |
| Formēšanas rūpniecība | Štancēšanas, iesmidzināšanas un zīmēšanas veidnes | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Pretnodilums, termiskā noguruma izturība, labāka precizitāte |
| Automobiļu detaļas | Virzuļa tapas, vārstu stūmēji, vārstu vadotnes | DLC, CrN, Ta-C | Mazāka berze un nodilums, uzlabota izturība, degvielas ekonomija |
| Aukstās formēšanas instrumenti | Aukstās štancēšanas presformas, perforatori | AlSiN, AlCrN, CrN | Uzlabota termiskā stabilitāte un virsmas izturība |
Nr. 5 Zhenhua Vacuum cieto pārklājumu uzklāšanas risinājumi: iespējošana
Augstas veiktspējas ražošana
Lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu pēc augstas veiktspējas pārklājumiem dažādās nozarēs, Zhenhua Vacuum nodrošina uzlabotus cieto pārklājumu uzklāšanas risinājumus ar augstu uzklāšanas efektivitāti un daudzprocesu saderību, kas ir ideāli piemēroti precīzai ražošanai veidnēs, griezējinstrumentos un automobiļu detaļās.
Galvenās priekšrocības:
Efektīva loka plazmas filtrēšana makrodaļiņu samazināšanai
Augstas veiktspējas Ta-C pārklājumi, kas apvieno efektivitāti un izturību
Īpaši augsta cietība (līdz 63 GPa), zems berzes koeficients un izcila izturība pret koroziju
Piemērojamie pārklājuma veidi:
Sistēma atbalsta augstas temperatūras, īpaši cietu pārklājumu, tostarp AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, uzklāšanu, ko plaši izmanto veidnēs, griezējinstrumentos, perforatoros, automobiļu detaļās un virzuļos.
Aprīkojuma ieteikums:
(Pielāgoti sistēmas izmēri pieejami pēc pieprasījuma.)
1.MA0605 Cietās plēves pārklājuma PVD pārklāšanas mašīna
2.HDA1200 cietās plēves pārklāšanas mašīna
3.HDA1112 Griešanas instrumentu nodilumizturīga pārklājuma pārklāšanas mašīna
– Šo rakstu publicē vakuuma pārklāšanas mašīnaražotājs Zhenhua vakuums.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 26. maijs