ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകളിലെ PVD ഉപരിതല ചികിത്സാ സാങ്കേതികവിദ്യ

ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന മർദ്ദം, ശക്തമായ ഘർഷണം തുടങ്ങിയ അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന പ്രകടനം ആധുനിക നിർമ്മാണം തുടർന്നും ആവശ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ, കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ നിർണായകമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകളുടെ പ്രയോഗം ഉപകരണത്തിന്റെ ഈട്, മെഷീനിംഗ് കൃത്യത, മൊത്തത്തിലുള്ള ഉൽപ്പന്ന പ്രകടനം എന്നിവ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പുരോഗതിക്ക് കാരണമാകുന്ന PVD (ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ) ഉപരിതല ചികിത്സ സാങ്കേതികവിദ്യ ഈ മേഖലയിലെ നവീകരണത്തിന്റെ മുൻപന്തിയിലാണ്.

നമ്പർ 1 പിവിഡി പ്രക്രിയ എന്താണ്?

ഖരാവസ്ഥയിലുള്ളതോ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലുള്ളതോ ആയ കോട്ടിംഗ് വസ്തുക്കളെ വാതകാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിന് ഭൗതിക രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് പിവിഡി പ്രക്രിയ. തുടർന്ന് അവയെ നീരാവി നിക്ഷേപം വഴി അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ നിക്ഷേപിച്ച് ഏകീകൃതവും കഠിനവും ഈടുനിൽക്കുന്നതുമായ ഒരു കോട്ടിംഗ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷനുമായി (സിവിഡി) താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പിവിഡിയുടെ പ്രാഥമിക ഗുണങ്ങൾ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ കോട്ടിംഗുകൾ നിക്ഷേപിക്കാനുള്ള കഴിവ്, കോട്ടിംഗ് കനവും ഘടനയും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കൽ, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും ഊർജ്ജ-കാര്യക്ഷമവുമായ സ്വഭാവം എന്നിവയാണ്.

നമ്പർ 2 ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകളിൽ പിവിടിയുടെ ഗുണങ്ങൾ
അതിന്റെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകളുടെ പ്രയോഗത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന കാഠിന്യം, മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവ ആവശ്യമുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ, PVD സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. PVD പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. അൾട്രാ-ഹൈ കാഠിന്യവും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും
PVD ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾ ഘടകങ്ങളുടെ കാഠിന്യം ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. TiN (ടൈറ്റാനിയം നൈട്രൈഡ്), TiAlN (ടൈറ്റാനിയം അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ്), CrN (ക്രോമിയം നൈട്രൈഡ്) തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾ നിക്ഷേപിക്കുന്നതിലൂടെ, കോട്ടിംഗിന്റെ കാഠിന്യം 25GPa–63GPa അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഉയർന്നതിലേക്ക് എത്താം. ഈ ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾ ഫലപ്രദമായി വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ഉപരിതല അഴുകൽ കുറയ്ക്കുകയും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഉപകരണങ്ങൾ, അച്ചുകൾ, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ സേവന ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം
ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്കുള്ള മികച്ച പ്രതിരോധം PVD കോട്ടിംഗുകൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് തീവ്രമായ താപനിലയ്ക്കും ഉയർന്ന ഘർഷണത്തിനോ രാസ നാശത്തിനോ വിധേയമാകുന്ന ഘടകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, TiAlN കോട്ടിംഗുകൾ അസാധാരണമായ കാഠിന്യം മാത്രമല്ല, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള മെഷീനിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി കട്ടിംഗ് ടൂളുകളിലും അച്ചുകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

3. മെച്ചപ്പെട്ട മെഷീനിംഗ് കാര്യക്ഷമതയ്ക്കായി കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഗുണകം
പിവിഡി കോട്ടിംഗുകൾ അൾട്രാ-ലോ ഘർഷണ ഗുണകങ്ങൾ നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു, മെറ്റീരിയൽ ഘർഷണവും തേയ്മാനവും കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് മെഷീനിംഗ് കാര്യക്ഷമതയും ഉപരിതല ഗുണനിലവാരവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. കൃത്യതയുള്ള മെഷീനിംഗിനും ഹൈ-സ്പീഡ് കട്ടിംഗ് പ്രക്രിയകൾക്കും ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ഗുണം ചെയ്യും.

4. പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും
പരമ്പരാഗത കോട്ടിംഗ് ടെക്നിക്കുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പിവിഡി പ്രക്രിയയ്ക്ക് വലിയ അളവിൽ ദോഷകരമായ രാസവസ്തുക്കൾ ആവശ്യമില്ല, ഇത് പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ സാങ്കേതികവിദ്യയാക്കുന്നു. കൂടാതെ, പിവിഡി കോട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപാദന ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് ദ്രുത നിക്ഷേപം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

നമ്പർ 3 പിവിഡി ഹാർഡ് കോട്ടിംഗിന്റെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ
മികച്ച ഉപരിതല പ്രകടനം ആവശ്യമുള്ള വ്യവസായങ്ങളിൽ ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾക്കായുള്ള PVD ഹാർഡ് കോട്ടിംഗ് മെഷീനുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചില പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങളും അച്ചുകളും
ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും ഘർഷണത്തിനും വിധേയമാകുന്ന കട്ടിംഗ് ടൂളുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും ഘർഷണത്തിനും വിധേയമാകുന്ന കട്ടിംഗ് ടൂളുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ, PVD കോട്ടിംഗുകൾ വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, കാഠിന്യം എന്നിവ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ടേണിംഗ് ടൂളുകൾ, മില്ലിംഗ് കട്ടറുകൾ, ഡ്രില്ലുകൾ എന്നിവയിൽ TiN കോട്ടിംഗുകൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം TiAlN കോട്ടിംഗുകൾ ഹൈ-സ്പീഡ് കട്ടിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യാപകമായി പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ടൂൾ കട്ടിംഗ് കാര്യക്ഷമതയും സേവന ജീവിതവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

2. ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾ
സിലിണ്ടറുകൾ, പിസ്റ്റണുകൾ, വാൽവുകൾ തുടങ്ങിയ ഓട്ടോമോട്ടീവ് എഞ്ചിൻ ഘടകങ്ങൾക്ക്, പിവിഡി ഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾ മികച്ച ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധവും തേയ്മാനം പ്രതിരോധവും നൽകുന്നു, ഫലപ്രദമായി ഘർഷണം കുറയ്ക്കുകയും, ഘടകങ്ങളുടെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും, മൊത്തത്തിലുള്ള വാഹന പ്രകടനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

4. ഷെൻഹുവ FMA0605 PVD ഹാർഡ് കോട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ആമുഖം
ഉപകരണ ഗുണങ്ങൾ
ആർക്ക് മാക്രോ-കണികകളുടെ കാര്യക്ഷമമായ ഫിൽട്ടറേഷൻ; Ta-C കോട്ടിംഗുകൾ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും മികച്ച പ്രകടനവും നൽകുന്നു.
അൾട്രാ-ഹൈ കാഠിന്യം, ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന സൂപ്പർഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾ, കുറഞ്ഞ ഘർഷണ ഗുണകം, മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവ കൈവരിക്കുന്നു. ശരാശരി കാഠിന്യം 25GPa–63GPa വരെ എത്തുന്നു.

ഫ്രണ്ട്-പൊസിഷൻഡ് കോയിലും പെർമനന്റ് മാഗ്നറ്റ് സ്റ്റാക്കിംഗും സംയോജിപ്പിച്ച്, കാര്യക്ഷമമായ ഡിപ്പോസിഷൻ നേടുന്നതിന് ഒരു അയോൺ എച്ചിംഗ് സിസ്റ്റത്തിനും ഒരു ത്രിമാന മൾട്ടി-ആംഗിൾ ഫിക്‌ചറിനുമൊപ്പം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ഡ്യുവൽ-ഡ്രൈവ് സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് കാഥോഡ് സ്വീകരിക്കുന്നത്.
ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാര സാഹചര്യങ്ങളിൽ മികച്ച തണുപ്പിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കുന്ന വലിയ വ്യാസമുള്ള കാഥോഡിക് ആർക്ക് കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ആർക്ക് സ്പോട്ട് ചലന വേഗത വേഗതയുള്ളതാണ്, അയോണൈസേഷൻ നിരക്ക് ഉയർന്നതാണ്, നിക്ഷേപ നിരക്ക് വേഗത്തിലാണ്. മികച്ച ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും ഉയർന്ന താപനില പ്രകടനവുമുള്ള സാന്ദ്രവും സുഗമവുമായ കോട്ടിംഗുകളുടെ നിക്ഷേപം ഇത് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.
ആപ്ലിക്കേഷൻ വ്യാപ്തി:
ഈ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, മറ്റ് ഉയർന്ന താപനിലയെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന സൂപ്പർഹാർഡ് കോട്ടിംഗുകൾ എന്നിവ നിക്ഷേപിക്കാൻ കഴിയും, ഇവ മോൾഡുകൾ, കട്ടിംഗ് ടൂളുകൾ, പഞ്ചുകൾ, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഘടകങ്ങൾ, പിസ്റ്റണുകൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്.

— ഈ ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്പിവിഡി ഹാർഡ് കോട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾഷെൻഹുവ വാക്വം