කැපුම් මෙවලම් ආලේපනවල කාර්යභාරය සහ කාර්ය සාධන ප්‍රශස්තකරණය

කැපුම් මෙවලම් ආලේපන කැපුම් මෙවලම්වල ඝර්ෂණ සහ ගෙවී යාමේ ගුණාංග වැඩි දියුණු කරයි, එම නිසා ඒවා කැපුම් මෙහෙයුම් වලදී අත්‍යවශ්‍ය වේ. වසර ගණනාවක් තිස්සේ, මතුපිට සැකසුම් තාක්ෂණ සපයන්නන් කැපුම් මෙවලම් ඇඳීමේ ප්‍රතිරෝධය, යන්ත්‍රෝපකරණ කාර්යක්ෂමතාව සහ සේවා කාලය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අභිරුචිකරණය කළ ආලේපන විසඳුම් සංවර්ධනය කරමින් සිටී. අද්විතීය අභියෝගය පැමිණෙන්නේ අංග හතරක අවධානය සහ ප්‍රශස්තිකරණයෙනි: (i) කැපුම් මෙවලම් මතුපිට ආලේපනයට පෙර සහ පසු සැකසීම; (ii) ආලේපන ද්‍රව්‍ය; (iii) ආලේපන ව්‍යුහයන්; සහ (iv) ආලේපිත කැපුම් මෙවලම් සඳහා ඒකාබද්ධ සැකසුම් තාක්ෂණය.

කැපුම් මෙවලම් ඇඳීමේ ප්‍රභවයන්
කැපුම් ක්‍රියාවලියේදී, කැපුම් මෙවලම සහ වැඩ කොටස ද්‍රව්‍ය අතර සම්බන්ධතා කලාපයේ සමහර ඇඳීම් යාන්ත්‍රණ සිදු වේ. නිදසුනක් ලෙස, චිපය සහ කැපුම් මතුපිට අතර බන්ධිත ඇඳීම, වැඩ කොටස ද්‍රව්‍යයේ දෘඩ ලක්ෂ්‍ය මගින් මෙවලමෙහි උල්ෙල්ඛ ඇඳීම සහ ඝර්ෂණ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා නිසා ඇතිවන ඇඳීම් (යාන්ත්‍රික ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ඉහළ උෂ්ණත්වයන් නිසා ඇතිවන ද්‍රව්‍යයේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා). මෙම ඝර්ෂණ ආතතීන් කැපුම් මෙවලමෙහි කැපුම් බලය අඩු කරන අතර මෙවලම් ආයු කාලය කෙටි කරන බැවින්, ඒවා ප්‍රධාන වශයෙන් කැපුම් මෙවලමෙහි යන්ත්‍රෝපකරණ කාර්යක්ෂමතාවයට බලපායි.

මතුපිට ආලේපනය ඝර්ෂණයේ බලපෑම අඩු කරන අතර, කැපුම් මෙවලම් පාදක ද්‍රව්‍ය ආලේපනයට සහාය වන අතර යාන්ත්‍රික ආතතිය අවශෝෂණය කරයි. ඝර්ෂණ පද්ධතියේ වැඩිදියුණු කළ ක්‍රියාකාරිත්වය මඟින් ද්‍රව්‍ය ඉතිරි කර ගත හැකි අතර ඵලදායිතාව වැඩි කිරීමට අමතරව බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය.

සැකසුම් පිරිවැය අඩු කිරීමේදී ආලේපනයේ කාර්යභාරය
කැපුම් මෙවලම් ආයු කාලය නිෂ්පාදන චක්‍රයේ වැදගත් පිරිවැය සාධකයකි. වෙනත් දේ අතර, කැපුම් මෙවලම් ආයු කාලය යනු නඩත්තු කිරීමට පෙර යන්ත්‍රයක් බාධාවකින් තොරව යන්ත්‍රගත කළ හැකි කාලය ලෙස අර්ථ දැක්විය හැකිය. කැපුම් මෙවලම් ආයු කාලය දිගු වන තරමට නිෂ්පාදන බාධා කිරීම් හේතුවෙන් පිරිවැය අඩු වන අතර යන්ත්‍රයට කළ යුතු නඩත්තු කටයුතු අඩු වේ.

ඉතා ඉහළ කැපුම් උෂ්ණත්වවලදී පවා, කැපුම් මෙවලමෙහි භාවිත කාලය ආලේපනය සමඟ දීර්ඝ කළ හැකි අතර එමඟින් යන්ත්‍රෝපකරණ පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. ඊට අමතරව, කැපුම් මෙවලම් ආලේපනය ලිහිසි තරල සඳහා අවශ්‍යතාවය අඩු කළ හැකිය. ද්‍රව්‍යමය පිරිවැය අඩු කරනවා පමණක් නොව, පරිසරය ආරක්ෂා කිරීමට ද උපකාරී වේ.

ආලේපනයට පෙර සහ පසු සැකසීමේ බලපෑම ඵලදායිතාවයට

නවීන කැපුම් මෙහෙයුම් වලදී, කැපුම් මෙවලම් ඉහළ පීඩන (> 2 GPa), ඉහළ උෂ්ණත්වයන් සහ තාප ආතති චක්‍රවල නියත අගයන් දරාගත යුතුය. කැපුම් මෙවලම ආලේප කිරීමට පෙර සහ පසු, එය සුදුසු ක්‍රියාවලියකින් ප්‍රතිකාර කළ යුතුය.

මෙවලම් ආලේපනය කැපීමට පෙර, ආලේපනයේ ඇලවීම සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කරන අතරම, පසුකාලීන ආලේපන ක්‍රියාවලිය සඳහා සූදානම් වීම සඳහා විවිධ පූර්ව ප්‍රතිකාර ක්‍රම භාවිතා කළ හැකිය.ආලේපනය සමඟ ඒකාබද්ධව වැඩ කිරීමෙන්, මෙවලම් කැපුම් දාරය සකස් කිරීම කැපුම් වේගය සහ පෝෂණ අනුපාතය වැඩි කළ හැකි අතර, කැපුම් මෙවලම් ආයු කාලය දීර්ඝ කළ හැකිය.

කැපුම් මෙවලම ප්‍රශස්තිකරණය කිරීමේදී ආලේපන පසු-සැකසුම් කිරීම (දාර සකස් කිරීම, මතුපිට සැකසීම සහ ව්‍යුහගත කිරීම) ද තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, විශේෂයෙන් චිප් සෑදීමෙන් (වැඩ කොටසෙහි කැපුම් දාරයට බන්ධනය කිරීම) සිදුවිය හැකි මුල් ඇඳීම වැළැක්වීම සඳහා.

ආලේපන සලකා බැලීම් සහ තේරීම

ආලේපන කාර්ය සාධනය සඳහා අවශ්‍යතා බෙහෙවින් වෙනස් විය හැකිය. කැපුම් දාර උෂ්ණත්වය ඉහළ මට්ටමක පවතින යන්ත්‍රෝපකරණ තත්වයන් යටතේ, ආලේපනයේ තාප-ප්‍රතිරෝධී ඇඳීම් ලක්ෂණ අතිශයින් වැදගත් වේ. නවීන ආලේපනවලට පහත ලක්ෂණ ද තිබිය යුතු යැයි අපේක්ෂා කෙරේ: විශිෂ්ට ඉහළ-උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය, ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය, ඉහළ දෘඪතාව (ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පවා) සහ නැනෝ ව්‍යුහගත ස්ථර නිර්මාණය හරහා අන්වීක්ෂීය තද බව (ප්ලාස්ටික් බව).

කාර්යක්ෂම කැපුම් මෙවලම් සඳහා, ප්‍රශස්ත ආලේපන ඇලවීම සහ අවශේෂ ආතතීන් සාධාරණ ලෙස බෙදා හැරීම තීරණාත්මක සාධක දෙකකි. පළමුව, උපස්ථර ද්‍රව්‍ය සහ ආලේපන ද්‍රව්‍ය අතර අන්තර්ක්‍රියා සලකා බැලිය යුතුය. දෙවනුව, ආලේපන ද්‍රව්‍ය සහ සැකසීමට නියමිත ද්‍රව්‍ය අතර හැකි තරම් කුඩා සම්බන්ධතාවයක් තිබිය යුතුය. සුදුසු මෙවලම් ජ්‍යාමිතියක් භාවිතා කිරීමෙන් සහ ආලේපනය ඔප දැමීමෙන් ආලේපනය සහ වැඩ කොටස අතර ඇලවීමේ හැකියාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය.

ඇලුමිනියම් පාදක ආලේපන (උදා: AlTiN) කැපුම් කර්මාන්තයේ කැපුම් මෙවලම් ආලේපන ලෙස බහුලව භාවිතා වේ. ඉහළ කැපුම් උෂ්ණත්වවල ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, මෙම ඇලුමිනියම් පාදක ආලේපන තුනී හා ඝන ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් තට්ටුවක් සෑදිය හැකි අතර එය යන්ත්‍රෝපකරණ අතරතුර අඛණ්ඩව අලුත් වන අතර, ආලේපනය සහ එයට යටින් ඇති උපස්ථර ද්‍රව්‍ය ඔක්සිකාරක ප්‍රහාරයෙන් ආරක්ෂා කරයි.

ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතය සහ ආලේපන ව්‍යුහය වෙනස් කිරීමෙන් ආලේපනයක දෘඪතාව සහ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධක ක්‍රියාකාරිත්වය සකස් කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතය වැඩි කිරීමෙන්, නැනෝ-ව්‍යුහයන් හෝ ක්ෂුද්‍ර-මිශ්‍ර ලෝහ භාවිතා කිරීමෙන් (එනම්, අඩු අන්තර්ගත මූලද්‍රව්‍ය සමඟ මිශ්‍ර කිරීම), ආලේපනයේ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

ආලේපන ද්‍රව්‍යයේ රසායනික සංයුතියට අමතරව, ආලේපන ව්‍යුහයේ වෙනස්කම් ආලේපනයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපෑ හැකිය. විවිධ කැපුම් මෙවලම් ක්‍රියාකාරිත්වය ආලේපන ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහයේ විවිධ මූලද්‍රව්‍යවල ව්‍යාප්තිය මත රඳා පවතී.

වර්තමානයේ, විවිධ රසායනික සංයුති සහිත තනි ආලේපන ස්ථර කිහිපයක් සංයුක්ත ආලේපන ස්ථරයකට ඒකාබද්ධ කර අපේක්ෂිත කාර්ය සාධනය ලබා ගත හැකිය. මෙම ප්‍රවණතාවය අනාගතයේ දී අඛණ්ඩව වර්ධනය වනු ඇත - විශේෂයෙන් HI3 (ඉහළ අයනීකරණ ත්‍රිත්ව) චාප වාෂ්පීකරණය සහ අධික අයනීකෘත ආලේපන ක්‍රියාවලීන් තුනක් එකකට ඒකාබද්ධ කරන ස්පුටරින් දෙමුහුන් ආලේපන තාක්ෂණය වැනි නව ආලේපන පද්ධති සහ ආලේපන ක්‍රියාවලීන් හරහා.

සර්ව සම්පූර්ණ ආලේපනයක් ලෙස, ටයිටේනියම්-සිලිකන් පාදක (TiSi) ආලේපන විශිෂ්ට යන්ත්‍රෝපකරණ හැකියාවක් ලබා දෙයි. මෙම ආලේපන විවිධ කාබයිඩ් අන්තර්ගතයන් සහිත ඉහළ දෘඪතාව වානේ (HRC 65 දක්වා හර දෘඪතාව) සහ මධ්‍යම දෘඪතාව වානේ (හර දෘඪතාව HRC 40) සැකසීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. ආලේපන ව්‍යුහයේ සැලසුම විවිධ යන්ත්‍රෝපකරණ යෙදුම් වලට අනුකූලව අනුවර්තනය කළ හැකිය. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ටයිටේනියම් සිලිකොන් පාදක ආලේපිත කැපුම් මෙවලම් ඉහළ මිශ්‍ර ලෝහ, අඩු මිශ්‍ර ලෝහ වානේවල සිට දෘඩ වානේ සහ ටයිටේනියම් මිශ්‍ර ලෝහ දක්වා පුළුල් පරාසයක වැඩ කොටස් ද්‍රව්‍ය කැපීම සහ සැකසීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. පැතලි වැඩ කොටස් (HRC 44) මත ඉහළ නිමාවකින් යුත් කැපුම් පරීක්ෂණ මගින් ආලේපිත කැපුම් මෙවලම් එහි ආයු කාලය දෙගුණයකින් පමණ වැඩි කළ හැකි අතර මතුපිට රළු බව 10 ගුණයකින් පමණ අඩු කළ හැකි බව පෙන්වා දී ඇත.

ටයිටේනියම්-සිලිකන් පාදක ආලේපනය පසුකාලීන මතුපිට ඔප දැමීම අවම කරයි. එවැනි ආලේපන ඉහළ කැපුම් වේගයන්, ඉහළ දාර උෂ්ණත්වයන් සහ ඉහළ ලෝහ ඉවත් කිරීමේ අනුපාත සමඟ සැකසීමේදී භාවිතා කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ.

තවත් සමහර PVD ආලේපන (විශේෂයෙන් ක්ෂුද්‍ර-මිශ්‍ර ලෝහ ආලේපන) සඳහා, ආලේපන සමාගම් විවිධ ප්‍රශස්ත මතුපිට සැකසුම් විසඳුම් පර්යේෂණ කිරීමට සහ සංවර්ධනය කිරීමට සකසනයන් සමඟ සමීපව කටයුතු කරයි. එබැවින්, යන්ත්‍රෝපකරණ කාර්යක්ෂමතාව, කැපුම් මෙවලම් භාවිතය, යන්ත්‍රෝපකරණ ගුණාත්මකභාවය සහ ද්‍රව්‍ය, ආලේපනය සහ යන්ත්‍රෝපකරණ අතර අන්තර්ක්‍රියාවේ සැලකිය යුතු දියුණුවක් කළ හැකි අතර එය ප්‍රායෝගිකව අදාළ වේ. වෘත්තීය ආලේපන හවුල්කරුවෙකු සමඟ වැඩ කිරීමෙන්, පරිශීලකයින්ට ඔවුන්ගේ ජීවන චක්‍රය පුරාවට ඔවුන්ගේ මෙවලම්වල භාවිත කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කළ හැකිය.