Prezentare generală a tehnologiei de acoperire dură: principii de proces și aplicare

În sistemele moderne de fabricație, precizia produsului, eficiența echipamentelor și durata de viață a componentelor depind din ce în ce mai mult de progresele înregistrate în ingineria suprafețelor. Fiind o metodă critică de tratare a suprafețelor, tehnologia de acoperire dură a fost adoptată pe scară largă în industrii precum sculele așchietoare, matrițele, componentele cheie auto și produsele 3C. Aceasta servește ca un factor cheie pentru îmbunătățirea durabilității, fiabilității și performanței generale.

Nr. 1 Definiție tehnică și poziționare funcțională

„Acoperirile dure” se referă în general la pelicule subțiri funcționale depuse pe un substrat prin metode de depunere fizică din faza de vapori (PVD) sau depunere chimică din faza de vapori (CVD). Aceste acoperiri au de obicei o grosime cuprinsă între 1 și 5 μm, cu microduritate ridicată (>2000 HV), coeficient de frecare scăzut (<0,3), stabilitate termică excelentă și aderență interfacială puternică - prelungind semnificativ durata de viață și limitele de performanță ale materialelor substratului.

În loc să acționeze doar ca o „acoperire” de suprafață, acoperirile dure sunt proiectate cu structuri de straturi optimizate, materiale selectate și mecanisme de aderență personalizate între substrat și acoperire. Acest lucru permite acoperirilor să reziste la condiții complexe de funcționare, oferind în același timp rezistență la uzură, stabilitate termică și protecție împotriva coroziunii.

Nr. 2 Principii de funcționare ale acoperirii dure

Acoperirile dure sunt depuse în principal folosind două tehnici principale: depunerea fizică din faza de vapori (PVD) și depunerea chimică din faza de vapori (CVD).

1. Depunere fizică de vapori (PVD)

PVD este un proces bazat pe vid în care materialul de acoperire este evaporat, pulverizat catodic sau ionizat și depus o peliculă subțire pe suprafața substratului. Procesul implică de obicei:

Evaporarea sau pulverizarea materialului

Transport în fază de vapori: Atomii/ionii migrează într-un mediu vid

Formarea peliculei: Condensarea și creșterea unui strat dens pe substrat

Tehnicile PVD comune includ:

Evaporare termică

Pulverizare magnetronică

Acoperire cu ioni de arc

2. Depunere chimică din faza de vapori (CVD)

Depunerea chimică în stadiu incipient (CVD) implică introducerea de precursori gazoși la temperaturi ridicate pentru a reacționa chimic pe suprafața substratului, formând un strat solid. Această metodă este potrivită pentru straturi de acoperire stabile termic, cum ar fi TiC, TiN și SiC.

Caracteristici cheie:

Aderență puternică la substrat

Capacitatea de a forma acoperiri relativ groase

Temperaturi ridicate de procesare care necesită substraturi rezistente termic

Nr. 3 Scenarii de aplicație

În mediile industriale care implică sarcini mari și funcționare la frecvență înaltă, componentele sunt supuse frecării, coroziunii și șocurilor termice. Acoperirile dure formează un strat protector cu duritate ridicată, frecare redusă și stabilitate termică, care îmbunătățește semnificativ performanța și durata de viață a pieselor:

Scule așchietoare: Acoperirile precum TiAlN și AlCrN îmbunătățesc considerabil rezistența termică și performanța la uzură, prelungind durata de viață a sculelor de 2 până la 5 ori, reducând schimbarea sculelor și îmbunătățind consecvența prelucrării.

Matrițe și poansoane: Acoperirile din TiCrAlN și AlCrN reduc uzura, frecarea prin frecare și fisurarea prin oboseală termică, îmbunătățind durata de viață a matriței, calitatea pieselor și reducând timpul de nefuncționare.

Componente auto: Acoperirile DLC (carbon asemănător diamantului) de pe componente precum tacheți, bolțuri de piston și supape reduc frecarea și ratele de uzură, prelungesc intervalele de înlocuire și îmbunătățesc eficiența consumului de combustibil.

Electronice de larg consum 3C: TiN, CrN și alte acoperiri dure decorative de pe carcasele smartphone-urilor și ramele camerelor oferă rezistență la zgârieturi și protecție la coroziune, păstrând în același timp un finisaj metalic pentru o experiență îmbunătățită a utilizatorului.

Prezentare generală a aplicațiilor pe industrii

Soluțiile de depunere a straturilor dure de la Zhenhua Vacuum nr. 5: Activarea

Fabricație de înaltă performanță

Pentru a satisface cererea tot mai mare de acoperiri de înaltă performanță în toate industriile, Zhenhua Vacuum oferă soluții avansate de depunere a acoperirilor dure, cu o eficiență ridicată a depunerii și compatibilitate multi-proces - ideale pentru fabricația de precizie în matrițe, scule de tăiere și piese auto.

Avantaje cheie:

Filtrare eficientă cu plasmă cu arc pentru reducerea macroparticulelor

Acoperiri Ta-C de înaltă performanță care combină eficiența și durabilitatea

Duritate ultra-ridicată (până la 63 GPa), coeficient de frecare redus și rezistență excepțională la coroziune

Tipuri de acoperiri aplicabile:

Sistemul permite depunerea de acoperiri ultra-dure, la temperaturi înalte, inclusiv AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN, printre altele - utilizate pe scară largă în matrițe, scule așchietoare, poansoane, piese auto și pistoane.

Recomandare echipament:

(Dimensiuni personalizate ale sistemului disponibile la cerere.)

1.MA0605 Mașină de acoperire PVD cu peliculă dură

2.Mașină de acoperire cu peliculă dură HDA1200

3.Mașină de acoperire rezistentă la uzură pentru scule de tăiere HDA1112

–Acest articol este publicat de mașină de acoperire în vidproducător Aspirator Zhenhua.