Proces powlekania jonowego katodą wnękową

Proces powlekania jonowego katodą wnękową przebiega następująco:

1. Umieść sztabki Chin w zawalonym miejscu.

2. Montaż przedmiotu obrabianego.

3. Po sprężeniu powietrza do ciśnienia 5×10-3Pa, do komory powlekania wprowadza się argon ze srebrnej rurki, a poziom próżni wynosi około 100Pa.

4. Włącz zasilanie polaryzacji.

5. Po włączeniu zasilania łuku w celu zajarzenia wyładowania katody wnękowej. Wyładowanie jarzeniowe jest generowane w lampie guzikowej, napięcie rozładowania wynosi 800~1000V, prąd powstawania łuku wynosi 30~50A. Ze względu na efekt katody wnękowej wyładowania jarzeniowego, wysoka gęstość prądu wyładowania jarzeniowego, wysoka gęstość jonów w srebrnej rurze bombarduje ściankę rury widokowej, powoduje szybkie nagrzewanie się ścianki rury do emisji przepływu elektronów, tryb rozładowania z wyładowania jarzeniowego nagle zmienia się w wyładowanie łukowe, napięcie wynosi 40~70V, prąd wynosi 80~300A. Temperatura srebrnej rury osiąga powyżej 2300K, żarzenie, emituje strumień o dużej gęstości elektronów łukowych z lampy i strzela do anody.

6. Regulacja poziomu próżni. Poziom próżni dla wyładowania jarzeniowego z działa katodowego wynosi około 100 Pa, a stopień próżni przy powlekaniu wynosi 8×10-1~2Pa. Dlatego po zapłonie wyładowania łukowego należy jak najszybciej zmniejszyć dopływ argonu i dostosować poziom próżni do zakresu odpowiedniego do powlekania.

7. Warstwa bazowa pokryta tytanem. Przepływ elektronów na anodowo zapadnięty wlewek metalu Chin, Przekształcenie energii kinetycznej w energię cieplną, Odparowanie metalu Chin przez ogrzewanie, Atomy pary docierają do przedmiotu obrabianego, tworząc powłokę tytanową.

8. Osadzanie TiN. Azot jest dostarczany do komory powlekania. Azot i odparowane atomy ulegają jonizacji do jonów azotu i tytanu. Nad tyglem występuje większe prawdopodobieństwo niesprężystych zderzeń atomów pary tytanu z gęstymi strumieniami elektronów o niskiej energii. Szybkość dysocjacji metalu wynosi od 20% do 40%. Jony tytanu mają większe prawdopodobieństwo reakcji chemicznej z gazem reakcyjnym, azotem. Osadzanie w celu uzyskania warstwy płaszcza azotkowego. Działo katodowe z wnęką jest zarówno źródłem odparowywania, jak i innym źródłem jonizacji. Podczas powlekania należy również regulować prąd cewki elektromagnetycznej wokół tygla. Skupić wiązkę elektronów w środku zapadnięcia. W ten sposób zwiększa się gęstość mocy przepływu elektronów.

9. Wyłącz zasilanie. Gdy grubość powłoki osiągnie zadaną grubość, wyłącz zasilanie łuku elektrycznego, zasilanie polaryzacji i dopływ powietrza.