Conventionele technieken voor het aanbrengen van harde coatings

1. Thermische CVD-technologie

Harde coatings zijn meestal metaalkeramische coatings (TiN, enz.), die worden gevormd door de reactie van het metaal in de coating en reactieve vergassing. Aanvankelijk werd de thermische CVD-technologie gebruikt om de activeringsenergie voor de combinatiereactie te leveren door middel van thermische energie bij een hoge temperatuur van 1000 ℃. Deze temperatuur is alleen geschikt voor het afzetten van TiN en andere harde coatings op hardmetalen gereedschappen. Tot op heden is het nog steeds een belangrijke technologie voor het afzetten van TiN-Al2O3-composietcoatings op hardmetalen gereedschapskoppen.

1. Holle kathode-ionencoating en hete draadboog-ionencoating

In de jaren tachtig werden holle kathode-ionencoating en gloeidraadboog-ionencoating gebruikt om gecoate snijgereedschappen aan te brengen. Beide ionencoatingtechnologieën zijn boogontladingstechnologieën met een metaalionisatiegraad van 20% tot 40%.

1. Kathodeboog-ionencoating

De opkomst van kathodische boogionencoating heeft geleid tot de ontwikkeling van de technologie voor het aanbrengen van harde coatings op mallen. De ionisatiegraad van kathodische boogionencoating ligt tussen de 60% en 90%, waardoor een groot aantal metaalionen en reactiegasionen het oppervlak van het werkstuk bereiken en tegelijkertijd een hoge activiteit behouden. Dit resulteert in reactieafzetting en de vorming van harde coatings zoals TiN. Momenteel wordt kathodische boogionencoatingtechnologie voornamelijk gebruikt voor het aanbrengen van harde coatings op mallen.

De kathodeboogbron is een vaste-stofverdampingsbron zonder vast smeltbad, waardoor de positie van de boogbron willekeurig kan worden gekozen. Dit verbetert de benutting van de ruimte in de coatingruimte en verhoogt de laadcapaciteit van de oven. Kathodeboogbronnen zijn er in verschillende vormen, zoals kleine ronde, kolomvormige en rechthoekige, platte. Verschillende componenten van kleine, kolomvormige en grote boogbronnen kunnen afzonderlijk worden gebruikt voor het afzetten van meerlaagse films en nano-meerlaagse films. Dankzij de hoge metaalionisatiesnelheid van kathodische boogcoating kunnen metaalionen meer reactiegassen absorberen, wat resulteert in een breed procesbereik en een eenvoudige bediening voor het verkrijgen van uitstekende harde coatings. Er kunnen echter grove druppels in de microstructuur van de coatinglaag aanwezig zijn na kathodische boogcoating. De laatste jaren zijn er veel nieuwe technologieën ontwikkeld om de structuur van de filmlaag te verfijnen, wat de kwaliteit van de boogcoatingfilm aanzienlijk heeft verbeterd.