I moderne produksjonssystemer avhenger produktpresisjon, utstyrseffektivitet og komponenters levetid i økende grad av fremskritt innen overflateteknikk. Som en kritisk metode for overflatebehandling har hardbeleggteknologi blitt bredt tatt i bruk på tvers av bransjer som skjæreverktøy, former, nøkkelkomponenter til bilindustrien og 3C-produkter. Det fungerer som en nøkkelfaktor for å forbedre holdbarhet, pålitelighet og generell ytelse.
Teknisk definisjon og funksjonell posisjonering nr. 1
«Harde belegg» refererer vanligvis til funksjonelle tynne filmer som avsettes på et substrat via fysisk dampavsetning (PVD) eller kjemisk dampavsetning (CVD). Disse beleggene har vanligvis en tykkelse fra 1 til 5 μm, med høy mikrohardhet (>2000 HV), lav friksjonskoeffisient (<0,3), utmerket termisk stabilitet og sterk grensesnittheft – noe som forlenger levetiden og ytelsesgrensene til substratmaterialene betydelig.
I stedet for bare å fungere som et overflate-"belegg", er harde belegg konstruert med optimaliserte lagstrukturer, utvalgte materialer og skreddersydde mekanismer for vedheft av substratbelegget. Dette gjør at beleggene tåler komplekse driftsforhold samtidig som de gir slitestyrke, termisk stabilitet og korrosjonsbeskyttelse.
Nr. 2 Arbeidsprinsipper for hardbelegg
Harde belegg avsettes primært ved hjelp av to hovedteknikker: fysisk dampavsetning (PVD) og kjemisk dampavsetning (CVD).
1. Fysisk dampavsetning (PVD)
PVD er en vakuumbasert prosess der beleggmaterialet fordampes, sputteres eller ioniseres og avsettes som en tynn film på substratoverflaten. Prosessen involverer vanligvis:
Materialfordampning eller sputtering
Dampfasetransport: Atomer/ioner migrerer i et vakuummiljø
Filmdannelse: Kondensasjon og vekst av et tett belegg på underlaget
Vanlige PVD-teknikker inkluderer:
Termisk fordampning
Magnetronsputtering
Bueionbelegg
2. Kjemisk dampavsetning (CVD)
CVD innebærer å introdusere gassformige forløpere ved forhøyede temperaturer som reagerer kjemisk på substratoverflaten og danner et fast belegg. Denne metoden er egnet for termisk stabile belegg som TiC, TiN og SiC.
Viktige egenskaper:
Sterk vedheft til underlaget
Evne til å danne relativt tykke belegg
Høye prosesseringstemperaturer som krever varmebestandige underlag
Nr. 3 applikasjonsscenarier
I industrielle miljøer med høy belastning og høyfrekvent drift utsettes komponenter for friksjon, korrosjon og termisk sjokk. Harde belegg danner et beskyttende lag med høy hardhet, lav friksjon og termisk stabilt som forbedrer delenes ytelse og levetid betydelig:
Skjæreverktøy: Belegg som TiAlN og AlCrN forbedrer termisk motstand og slitasjeytelse betraktelig, forlenger verktøyets levetid med 2 til 5 ganger, reduserer verktøybytte og forbedrer maskineringskonsistensen.
Former og stanser: TiCrAlN- og AlCrN-belegg reduserer slitasje, riving og termisk utmattingssprekker – noe som forbedrer formens levetid, forbedrer delkvaliteten og reduserer nedetid.
Bilkomponenter: DLC-belegg (diamantlignende karbon) på komponenter som ventilløftere, stempelpinner og ventilløftere reduserer friksjon og slitasje, forlenger utskiftingsintervallene og forbedrer drivstoffeffektiviteten.
3C forbrukerelektronikk: TiN, CrN og andre dekorative harde belegg på smarttelefonhus og kamerarammer gir ripebestandighet og korrosjonsbeskyttelse samtidig som de beholder en metallisk overflate for forbedret brukeropplevelse.
Oversikt over applikasjoner etter bransje
| Industri | Bruksområder | Vanlige beleggstyper | Ytelsesforbedringer |
| Skjæreverktøy | Dreieverktøy, freser, bor, gjenger | TiAlN, AlCrN, TiSiN | Forbedret slitestyrke og varm hardhet; 2–5 verktøylevetid |
| Støpeindustrien | Stempling, injeksjon og tegneformer | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Anti-galling, termisk utmattingsmotstand, bedre presisjon |
| Bildeler | Stempelbolter, ventilløftere, ventilføringer | DLC, CrN, Ta-C | Lavere friksjon og slitasje, forbedret holdbarhet, drivstoffbesparelse |
| Støpeindustrien | Stempling, injeksjon og tegneformer | TiCrAlN, AlCrN, CrN | Anti-galling, termisk utmattingsmotstand, bedre presisjon |
| Bildeler | Stempelbolter, ventilløftere, ventilføringer | DLC, CrN, Ta-C | Lavere friksjon og slitasje, forbedret holdbarhet, drivstoffbesparelse |
| Kaldformingsverktøy | Kaldpressede dyser, stanser | AlSiN, AlCrN, CrN | Forbedret termisk stabilitet og overflatestyrke |
NO.5 Zhenhua Vacuums løsninger for avsetning av harde belegg: Muliggjøring
Høytytende produksjon
For å møte den økende etterspørselen etter høytytende belegg på tvers av bransjer, tilbyr Zhenhua Vacuum avanserte løsninger for avsetning av harde belegg med høy avsetningseffektivitet og kompatibilitet med flere prosesser – ideelt for presisjonsproduksjon i former, skjæreverktøy og bildeler.
Viktige fordeler:
Effektiv bueplasmafiltrering for reduksjon av makropartikler
Høytytende Ta-C-belegg som kombinerer effektivitet og holdbarhet
Ultrahøy hardhet (opptil 63 GPa), lav friksjonskoeffisient og eksepsjonell korrosjonsbestandighet
Gjeldende beleggtyper:
Systemet støtter avsetning av høytemperatur, ultraharde belegg, inkludert AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, blant andre – mye brukt i støpeformer, skjæreverktøy, stempler, bildeler og stempler.
Anbefaling av utstyr:
(Tilpassede systemdimensjoner er tilgjengelige på forespørsel.)
1.MA0605 PVD-beleggsmaskin for hardfilmbelegg
2.HDA1200 Hardfilmbeleggsmaskin
3.HDA1112 Skjæreverktøy slitesterkt beleggbeleggsmaskin
– Denne artikkelen er publisert av vakuumbeleggsmaskinprodusent Zhenhua Vakuum.
Publiseringstid: 26. mai 2025