මතුපිට ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ක්‍රියාකාරී ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා රික්ත ආලේපනය මෝටර් රථ උපාංග, කැපුම් මෙවලම්, අච්චු, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, අලංකාර දෘඩාංග සහ අනෙකුත් කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වේ.ආලේපන ක්‍රියාවලියේදී, රික්තක තත්වයන් යටතේ තුනී පටලයක් උපස්ථරයේ මතුපිටට තැන්පත් වන අතර, ඉහළ දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, අඩු ඝර්ෂණය හෝ අලංකාර පෙනුමක් වැනි නිශ්චිත ගුණාංග සහිත ක්‍රියාකාරී ආලේපනයක් සාදයි.
රික්ත ආලේපනයම උපස්ථර ද්‍රව්‍යයේ දෘඪතාවයට බලපාන්නේද යන්න පොදු ප්‍රශ්නයකි. පිළිතුර අනිවාර්යයෙන්ම නොවේ. බොහෝ යෙදුම් වලදී, රික්ත ආලේපනයේ මූලික අරමුණ වන්නේ උපස්ථරයේ තොග යාන්ත්‍රික ගුණාංග වෙනස් කිරීමට වඩා වැඩ කොටසෙහි මතුපිට ගුණාංග වෙනස් කිරීමයි. කෙසේ වෙතත්, සැබෑ බලපෑම ආලේපන තාක්ෂණය, ක්‍රියාවලි උෂ්ණත්වය, උපස්ථර ද්‍රව්‍ය, ආලේපන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සහ ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් මත රඳා පවතී.
1. රික්තක ආලේපනය ප්‍රධාන වශයෙන් මතුපිට ගුණාංග වෙනස් කරයි
PVD (භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම), PECVD (ප්ලාස්මා-වැඩි දියුණු කළ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම) වැනි රික්තක ආලේපන තාක්ෂණයන් සහ අනෙකුත් රික්තක තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් උපස්ථර මතුපිට තුනී ක්‍රියාකාරී පටලයක් සාදයි.
තොග තාප පිරියම් කිරීම මෙන් නොව, එහි ඝනකම පුරාවට ද්‍රව්‍යයක ලෝහ විද්‍යාත්මක ව්‍යුහය සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කළ හැකි අතර, රික්ත ආලේපනය සාමාන්‍යයෙන් බලපාන්නේ මතුපිට ස්ථරයට පමණි. ආලේපන ඝණකම සාමාන්‍යයෙන් මයික්‍රෝමීටර හෝ උප-ක්ෂුද්‍රමීටර පරාසයේ පවතින අතර එය යෙදුම සහ තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය මත රඳා පවතී.
උදාහරණයක් ලෙස, TiN, TiCN, CrN, TiAlN, සහ AlTiN වැනි දෘඩ PVD ආලේපන යටින් පවතින උපස්ථරයට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ මතුපිට දෘඪතාවක් සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සැපයිය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, මෙයින් අදහස් කරන්නේ සම්පූර්ණ උපස්ථරයේ දෘඪතාව එකම ප්‍රමාණයකට වෙනස් වී ඇති බව නොවේ.
එබැවින්, රික්ත ආලේපනයේ දෘඪතාව කෙරෙහි ඇති බලපෑම තක්සේරු කිරීමේදී, උපස්ථර දෘඪතාව සහ ආලේපන දෘඪතාව අතර වෙනස හඳුනා ගැනීම වැදගත් වේ.
2. PVD ආලේපනය මතුපිට දෘඪතාව වැඩි කළ හැකිද?
බොහෝ යෙදීම් වලදී, මතුපිට දෘඪතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා PVD ආලේපනය විශේෂයෙන් භාවිතා වේ.
කැතෝඩික් චාප වාෂ්පීකරණය සහ මැග්නෙට්‍රෝන ස්පුටරින් වැනි ක්‍රියාවලීන් මගින් තැන්පත් කරන ලද දෘඩ ආලේපන, ඉහළ දෘඪතාවක් සහ විශිෂ්ට ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් සහිත ඝන, දැඩි ලෙස ඇලෙන සුළු ආලේපන පද්ධති සෑදිය හැක.
උදාහරණයක් ලෙස කැපුම් මෙවලම් සඳහා, දෘඩ PVD ආලේපනයක් මඟින් මෙවලම්-වැඩකොටස් අතුරුමුහුණතෙහි උල්ෙල්ඛ ඇඳීම, ඇලවුම් ඇඳීම සහ ඝර්ෂණය අඩු කළ හැකිය. උපස්ථරය අවශ්‍ය තද බව සහ යාන්ත්‍රික සහාය සපයන අතර ආලේපනය ආරක්ෂිත මතුපිට ස්ථරයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි.
එබැවින් අවසාන කාර්ය සාධනය තීරණය වන්නේ ආලේපනයේ දෘඪතාව මත පමණක් නොව, පහත සඳහන් සංයෝජනයෙනි:
ආලේපන දෘඪතාව + ආලේපන ඇලවීම + ආලේපන ඝණකම + උපස්ථර දෘඪතාව + ආලේපන/උපස්ථර අතුරුමුහුණත + ආලේපන ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය.
උපස්ථරය ඉතා මෘදු නම් හෝ ආලේපන ඇලවීම ප්‍රමාණවත් නොවේ නම්, ඉතා තද ආලේපනයක් ස්වයංක්‍රීයව උසස් කාර්ය සාධනයක් සහතික නොකරයි.
3. ආලේපන උෂ්ණත්වය උපස්ථර දෘඪතාවට බලපාන්නේද?
රික්ත ආලේපනය උපස්ථර දෘඪතාවයට බලපෑ හැකිද යන්න තක්සේරු කිරීමේදී මෙය වඩාත් වැදගත් සාධකයකි.
විවිධ PVD සහ PECVD ක්‍රියාවලීන් විවිධ උෂ්ණත්ව පරාසයන් තුළ ක්‍රියාත්මක වේ. තැන්පත් වීමේදී, උපස්ථරය ප්ලාස්මා, අයන බෝම්බ හෙලීම, වාෂ්පීකරණ ප්‍රභවයන් හෝ වෙනත් ක්‍රියාවලි තත්වයන් මගින් ජනනය වන තාප ශක්තියට නිරාවරණය වේ.
තාප නිරාවරණයට සංවේදී ද්‍රව්‍ය සඳහා, අධික උපස්ථර උෂ්ණත්වය හෝ දිගුකාලීන තාප නිරාවරණය මුල් ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහයට සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංගවලට බලපෑ හැකිය.
උදාහරණයක් ලෙස, ඇතැම් දැඩි කරන ලද මෙවලම් වානේ ඒවායේ යාන්ත්‍රික ගුණාංග ලබා ගන්නේ නිශ්චිත නිවාදැමීමේ සහ තෙම්පරාදු කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් මගිනි. ආලේපන උෂ්ණත්වය සුදුසු තෙම්පරාදු කිරීමේ උෂ්ණත්වය සැලකිය යුතු ලෙස ඉක්මවා ගියහොත්, තෙම්පරාදු කිරීමේ බලපෑම් ඇතිවීමේ හැකියාවක් ඇති අතර එමඟින් උපස්ථර දෘඪතාව අඩු විය හැකිය.
එබැවින්, දැඩි කරන ලද වානේ සහ අනෙකුත් තාප සංවේදී උපස්ථර සඳහා, ආලේපන ක්‍රියාවලිය ද්‍රව්‍යයේ තාප පිරියම් කිරීමේ තත්ත්වය සහ අවසර ලත් ක්‍රියාවලි උෂ්ණත්වය අනුව නිර්මාණය කළ යුතුය.
4. අයන බෝම්බ හෙලීම සහ මතුපිට වෙනස් කිරීම
බොහෝ PVD ක්‍රියාවලීන්හිදී, උපස්ථරය තැන්පත් වීමට පෙර සහ තැන්පත් වීමේදී අයන බෝම්බ හෙලීමකට ලක් වේ.
අයන කැටයම් කිරීම හෝ ප්ලාස්මා පිරිසිදු කිරීම මගින් මතුපිට දූෂක ඉවත් කර උපස්ථර මතුපිට සක්‍රීය කළ හැකි අතර, ආලේපන ඇලවීම වැඩි දියුණු කරයි. තැන්පත් වීමේදී, පාලිත අයන බෝම්බ හෙලීම පටල ඝනත්වය, අවශේෂ ආතතිය, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ ආලේපන ඇලවීම කෙරෙහි ද බලපෑම් කළ හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, අධික අයන ශක්තිය හෝ නුසුදුසු ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් අධික උපස්ථර උණුසුම, මතුපිට හානි හෝ අවශේෂ ආතතිය වැඩි වීම වැනි අනවශ්‍ය බලපෑම් ඇති කළ හැකිය.
එබැවින්, උපස්ථර ද්‍රව්‍ය සහ ආලේපන පද්ධතියට අනුව නැඹුරු වෝල්ටීයතාවය, චාප ධාරාව, විසර්ජන බලය, වැඩ කරන පීඩනය, උපස්ථර උෂ්ණත්වය සහ තැන්පත් වීමේ අනුපාතය වැනි පරාමිතීන් නිසි ලෙස පාලනය කිරීම අවශ්‍ය වේ.
5. ආලේපන දෘඪතාව උපස්ථර දෘඪතාවයට වඩා වෙනස් වේ
වැඩ කොටසක මතුපිට තද ආලේපනයක් තැන්පත් වී ඇති නිසා එය "දැඩි" බවට පත්වන බව පොදු වැරදි වැටහීමක්.
යථාර්ථයේ දී, රික්ත ආලේපනය සාමාන්‍යයෙන් දෘඩ මතුපිට තට්ටුවක් නිර්මාණය කරන අතර, උපස්ථරයේ තොග දෘඪතාව බොහෝ දුරට තීරණය වන්නේ එහි මුල් ද්‍රව්‍ය තත්ත්වය සහ තාප පිරියම් කිරීම මගිනි.
උදාහරණයක් ලෙස, කාබයිඩ් කැපුම් මෙවලමකට සාපේක්ෂව දෘඩ උපස්ථරයක් සහ ඊටත් වඩා දෘඩ PVD ආලේපනයක් තිබිය හැකිය. ආලේපනය මතුපිට ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ ගෝත්‍රික ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරන අතර කාබයිඩ් උපස්ථරය ව්‍යුහාත්මක ශක්තිය සහ තද බව සපයයි.
ඒ හා සමානව, දැඩි කරන ලද වානේ සංරචක සඳහා, තැන්පත් වීමේ උෂ්ණත්වය සුදුසු ක්‍රියාවලි කවුළුව තුළ පවතින්නේ නම්, යටින් පවතින වානේවල දෘඪතාව මූලික වශයෙන් වෙනස් නොකර, PVD ආලේපනයට වඩා දෘඩ හා ඇඳුම්-ප්‍රතිරෝධී මතුපිටක් සැපයිය හැකිය.
6. රික්තක ආලේපනය උපස්ථර දෘඪතාවයට බලපෑම් කිරීමෙන් වළක්වා ගන්නේ කෙසේද?
උපස්ථරයේ මුල් යාන්ත්‍රික ගුණාංග පවත්වා ගැනීම සඳහා, ආලේපන ක්‍රියාවලිය ද්‍රව්‍ය හා යෙදුම අනුව ප්‍රශස්ත කළ යුතුය.
පළමුව, ආලේපනය කිරීමට පෙර උපස්ථර ද්‍රව්‍ය සහ තාප පිරියම් කිරීමේ තත්ත්වය තහවුරු කළ යුතුය. මෙවලම් වානේ, මල නොබැඳෙන වානේ, කාබයිඩ්, ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ සහ අනෙකුත් ද්‍රව්‍යවල විවිධ ශ්‍රේණිවලට විවිධ තාප සීමාවන් ඇත.
දෙවනුව, ආලේපන උෂ්ණත්වය සුදුසු පරාසයක් තුළ පාලනය කළ යුතුය. තාප සංවේදී ද්‍රව්‍ය සඳහා, අඩු උෂ්ණත්ව PVD හෝ වෙනත් සුදුසු තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් තෝරා ගත හැකිය.
තෙවනුව, අධික තාප හෝ අයන බෝම්බ ප්‍රහාර බලපෑම් නොමැතිව අවශ්‍ය ආලේපන කාර්ය සාධනය ලබා ගැනීම සඳහා නැඹුරු වෝල්ටීයතාවය, අයන ශක්තිය, ප්ලාස්මා ඝනත්වය, තැන්පත් වීමේ අනුපාතය, වැඩ කරන පීඩනය සහ ක්‍රියාවලි කාලය වැනි ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කළ යුතුය.
අවසාන වශයෙන්, ආලේපිත කොටස්, යෙදුම මත පදනම්ව, ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව පරීක්ෂාව, ආලේපන ඇලවුම් පරීක්ෂාව, ඇඳුම් පරීක්ෂාව, මතුපිට රළුබව මැනීම සහ ලෝහ විද්‍යාත්මක විශ්ලේෂණය ඇතුළුව සුදුසු පරීක්ෂණ හරහා ඇගයීමට ලක් කළ යුතුය.
7. නිගමනය
ඉතින්, රික්ත ආලේපනය ද්‍රව්‍ය දෘඪතාවයට බලපාන්නේද?
සාමාන්‍යයෙන්, රික්ත ආලේපනය යනු ප්‍රධාන වශයෙන් මතුපිට ඉංජිනේරු ක්‍රියාවලියක් වන අතර එය නිර්මාණය කර ඇත්තේ ද්‍රව්‍යයක තොග දෘඪතාව සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කිරීමට වඩා මතුපිට ගුණාංග වෙනස් කිරීමට ය. දෘඪ PVD ආලේපන මගින් උපස්ථරයේ යාන්ත්‍රික ගුණාංග පවත්වා ගනිමින් මතුපිට දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය, ඝර්ෂණ හැසිරීම, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය සහ සේවා කාලය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, ආලේපන ක්‍රියාවලියේදී අධික තාප නිරාවරණයක් හෝ නුසුදුසු අයන බෝම්බ හෙලීමක්, විශේෂයෙන් තාප පිරියම් කරන ලද වානේ සහ අනෙකුත් උෂ්ණත්ව සංවේදී ද්‍රව්‍ය සඳහා හඳුන්වා දෙන්නේ නම්, උපස්ථරයේ මුල් දෘඪතාවට බලපෑම් ඇති විය හැකිය.
එබැවින්, සුදුසු රික්තක තැන්පත් කිරීමේ තාක්ෂණය, ආලේපන ද්‍රව්‍ය, උපස්ථර උෂ්ණත්වය, අයන බෝම්බ හෙලීමේ තත්වයන් සහ ක්‍රියාවලි පරාමිතීන් තෝරා ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ.
නිවැරදි ක්‍රියාවලි කවුළුව සහ උපකරණ වින්‍යාසය සමඟින්, රික්ත ආලේපනයට ඉහළ මතුපිට දෘඪතාව, ශක්තිමත් ආලේපන ඇලවීම, විශිෂ්ට ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ ස්ථායී උපස්ථර ගුණාංගවල අපේක්ෂිත සංයෝජනය ලබා ගත හැකි අතර, ඉල්ලුමක් ඇති කාර්මික යෙදුම් සඳහා ඵලදායී මතුපිට ඉංජිනේරු විසඳුමක් සපයයි.
-මෙම ලිපිය ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද්දේ රික්තක ආලේපන උපකරණ නිෂ්පාදකයාෂෙන්හුවා රික්තකය
පළ කිරීමේ කාලය: සැප්තැම්බර්-22-2026