Técnicas convencionais para deposição de revestimentos duros

1. Tecnologia CVD térmica

Revestimentos duros são, em sua maioria, revestimentos metalocerâmicos (TiN, etc.), formados pela reação do metal no revestimento e pela gaseificação reativa. Inicialmente, a tecnologia CVD térmica era utilizada para fornecer a energia de ativação da reação de combinação por meio de energia térmica a uma temperatura elevada de 1000 °C. Essa temperatura é adequada apenas para a deposição de TiN e outros revestimentos duros em ferramentas de metal duro. Até o momento, continua sendo uma tecnologia importante para a deposição de revestimentos compostos de TiN-Al2O3 em cabeçotes de ferramentas de metal duro.

1. Revestimento de íons de cátodo oco e revestimento de íons de arco de fio quente

Na década de 1980, o revestimento iônico de cátodo oco e o revestimento iônico de arco de fio quente foram utilizados para depositar ferramentas de corte revestidas. Ambas as tecnologias de revestimento iônico são tecnologias de revestimento iônico por descarga de arco, com uma taxa de ionização de metal de até 20% a 40%.

1. Revestimento iônico de arco catódico

O surgimento da catálise iônica por arco catódico levou ao desenvolvimento da tecnologia de deposição de revestimentos duros em moldes. A taxa de ionização do revestimento iônico por arco catódico é de 60% a 90%, permitindo que um grande número de íons metálicos e íons de gás de reação atinjam a superfície da peça de trabalho e ainda mantenham alta atividade, resultando na deposição por reação e na formação de revestimentos duros, como o TiN. Atualmente, a tecnologia de revestimento iônico por arco catódico é usada principalmente para depositar revestimentos duros em moldes.

A fonte de arco catódico é uma fonte de evaporação em estado sólido sem poça de fusão fixa, e a posição da fonte de arco pode ser arbitrariamente posicionada, melhorando a taxa de utilização do espaço da sala de revestimento e aumentando a capacidade de carga do forno. Os formatos das fontes de arco catódico incluem pequenas fontes de arco catódico circulares, fontes de arco colunares e fontes de arco grande retangulares planas. Diferentes componentes de fontes de arco pequenas, fontes de arco colunares e fontes de arco grande podem ser dispostos separadamente para depositar filmes multicamadas e nanofilmes multicamadas. Enquanto isso, devido à alta taxa de ionização metálica do revestimento iônico de arco catódico, os íons metálicos podem absorver mais gases de reação, resultando em uma ampla faixa de processo e operação simples para obter revestimentos duros excelentes. No entanto, existem gotículas grossas na microestrutura da camada de revestimento obtida pelo revestimento iônico de arco catódico. Nos últimos anos, muitas novas tecnologias surgiram para refinar a estrutura da camada de filme, o que melhorou a qualidade do filme de revestimento iônico de arco.