Keďže moderná výroba neustále vyžaduje vyšší výkon od súčiastok, najmä tých, ktoré pracujú v extrémnych podmienkach, ako sú vysoké teploty, vysoký tlak a silné trenie, technológia povrchovej úpravy sa stáva čoraz dôležitejšou. Aplikácia tvrdých povlakov zohráva kľúčovú úlohu pri zvyšovaní odolnosti nástrojov, presnosti obrábania a celkového výkonu výrobku. Technológia povrchovej úpravy PVD (fyzikálne nanášanie z pár) je v popredí inovácií v tejto oblasti a poháňa pokrok v technológii povrchovej úpravy.
Č. 1 Čo je proces PVD?
Proces PVD zahŕňa použitie fyzikálnych metód na transformáciu náterových materiálov z pevného alebo kvapalného stavu do plynného stavu a ich následné nanášanie na povrch substrátu pomocou naparovania, čím sa vytvorí rovnomerný, tvrdý a odolný povlak. V porovnaní s tradičným chemickým naparovaním (CVD) spočívajú hlavné výhody PVD v jeho schopnosti nanášať povlaky pri nižších teplotách, presne kontrolovať hrúbku a zloženie povlaku a v jeho ekologickej a energeticky úspornej povahe.
Č. 2 Výhody PVD v tvrdých náteroch
Vďaka svojim jedinečným výhodám je technológia PVD široko uznávaná pri aplikácii tvrdých povlakov, najmä v oblastiach vyžadujúcich vysokú tvrdosť, vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a vynikajúcu odolnosť proti korózii. Medzi kľúčové výhody procesu PVD patria:
1. Ultra vysoká tvrdosť a odolnosť voči opotrebovaniu
Tvrdé povlaky PVD výrazne zvyšujú tvrdosť súčiastok. Nanesením materiálov, ako je TiN (nitrid titánu), TiAlN (nitrid titánu a hliníka) a CrN (nitrid chrómu), môže tvrdosť povlaku dosiahnuť 25 GPa – 63 GPa alebo aj viac. Tieto tvrdé povlaky účinne zlepšujú odolnosť proti opotrebovaniu, znižujú oder povrchu, zvyšujú odolnosť proti oxidácii a predlžujú životnosť nástrojov, foriem a iných súčiastok.
2. Vynikajúca odolnosť voči vysokým teplotám
PVD povlaky vykazujú vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám, vďaka čomu sú ideálne pre súčiastky vystavené extrémnym teplotám a vysokému treniu alebo chemickej korózii. Napríklad povlaky TiAlN nielen poskytujú výnimočnú tvrdosť, ale si tiež zachovávajú štrukturálnu stabilitu pri zvýšených teplotách, vďaka čomu sa široko používajú v rezných nástrojoch a formách pre aplikácie obrábania pri vysokých teplotách.
3. Nízky koeficient trenia pre lepšiu účinnosť obrábania
PVD povlaky pomáhajú dosiahnuť ultranízke koeficienty trenia, čím znižujú trenie a opotrebovanie materiálu, čo zvyšuje účinnosť obrábania a kvalitu povrchu. To je obzvlášť výhodné pre presné obrábanie a vysokorýchlostné rezné procesy.
4. Šetrné k životnému prostrediu a vysoko efektívne
V porovnaní s tradičnými technikami nanášania povlakov si proces PVD nevyžaduje veľké množstvo škodlivých chemikálií, vďaka čomu je technológiou šetrnou k životnému prostrediu. Zariadenia na nanášanie povlakov PVD navyše pracujú s vysokou účinnosťou, čo umožňuje rýchle nanášanie a splnenie požiadaviek veľkovýroby.
Č. 3 Oblasti použitia PVD tvrdého povlaku
Stroje na PVD nanášanie tvrdých povlakov sa široko používajú v odvetviach, ktoré vyžadujú vynikajúci výkon povrchu. Medzi kľúčové oblasti použitia patria:
1. Rezné nástroje a formy
Pri výrobe nástrojov a foriem, najmä pre rezné nástroje vystavené vysokým teplotám a treniu, PVD povlaky výrazne zvyšujú odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti korózii a tvrdosť. Povlaky TiN sa bežne používajú v sústružníckych nástrojoch, frézach a vrtákoch, zatiaľ čo povlaky TiAlN sa hojne používajú pri vysokorýchlostnom rezaní, čím výrazne zlepšujú účinnosť rezania a životnosť nástrojov.
2. Automobilové komponenty
Pre komponenty automobilových motorov, ako sú valce, piesty a ventily, ponúkajú tvrdé PVD povlaky vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám a opotrebovaniu, čím účinne znižujú trenie, predlžujú životnosť komponentov a zlepšujú celkový výkon vozidla.
4. Predstavenie zariadenia na nanášanie tvrdých povlakov Zhenhua FMA0605 PVD
Výhody zariadenia
Účinná filtrácia makročastíc oblúka; povlaky Ta-C ponúkajú vysokú účinnosť aj vynikajúci výkon.
Dosahuje ultravysokú tvrdosť, vysokoteplotne odolné supertvrdé povlaky, nízky koeficient trenia a vynikajúcu odolnosť proti korózii. Priemerná tvrdosť dosahuje 25 GPa – 63 GPa.
Katóda využíva technológiu dvojitého pohonu, ktorá kombinuje cievku umiestnenú vpredu a permanentné magnety, spolupracuje so systémom iónového leptania a trojrozmerným viacuhlovým upínacím prípravkom na dosiahnutie efektívneho nanášania.
Vybavený katódovým oblúkom s veľkým priemerom, ktorý zaisťuje vynikajúce chladiace vlastnosti aj pri vysokých prúdoch. Rýchlosť pohybu oblúkovej stopy je vysoká, rýchlosť ionizácie je vysoká a rýchlosť nanášania je vysoká. To umožňuje nanášanie hustejších a hladších povlakov s vynikajúcou odolnosťou proti oxidácii a výkonom pri vysokých teplotách.
Rozsah použitia:
Zariadenie dokáže nanášať povlaky AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN a ďalšie supertvrdé povlaky odolné voči vysokým teplotám, ktoré sa široko používajú vo formách, rezných nástrojoch, razníkoch, automobilových súčiastkach, piestoch a iných výrobkoch.
— Tento článok vydávaZariadenie na tvrdé povlakovanie PVDVákuum Zhenhua
Čas uverejnenia: 20. februára 2025