1. เทคโนโลยี CVD แบบใช้ความร้อน
สารเคลือบแข็งส่วนใหญ่เป็นสารเคลือบเซรามิกโลหะ (เช่น TiN) ซึ่งเกิดจากการทำปฏิกิริยาของโลหะในสารเคลือบและการเกิดก๊าซแบบปฏิกิริยา ในช่วงแรก เทคโนโลยี CVD แบบใช้ความร้อนถูกนำมาใช้เพื่อให้พลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาการรวมตัวโดยใช้พลังงานความร้อนที่อุณหภูมิสูงถึง 1000 ℃ อุณหภูมินี้เหมาะสมสำหรับการเคลือบ TiN และสารเคลือบแข็งอื่นๆ บนเครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์เท่านั้น จนถึงปัจจุบัน เทคโนโลยีการเคลือบสารประกอบ TiN-Al2O บนหัวเครื่องมือคาร์ไบด์ซีเมนต์ยังคงเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญอยู่
2. การเคลือบไอออนด้วยแคโทดกลวงและการเคลือบไอออนด้วยอาร์คลวดร้อน
ในช่วงทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีการเคลือบไอออนด้วยแคโทดกลวงและการเคลือบไอออนด้วยอาร์คลวดร้อนถูกนำมาใช้ในการเคลือบผิวเครื่องมือตัด เทคโนโลยีการเคลือบไอออนทั้งสองนี้เป็นเทคโนโลยีการเคลือบไอออนด้วยการปล่อยประจุอาร์ค โดยมีอัตราการแตกตัวเป็นไอออนของโลหะสูงถึง 20%~40%
3. การเคลือบไอออนด้วยอาร์คแคโทด
การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีการเคลือบด้วยไอออนอาร์คแคโทดได้นำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบแข็งบนแม่พิมพ์ อัตราการแตกตัวเป็นไอออนของเทคโนโลยีการเคลือบด้วยไอออนอาร์คแคโทดอยู่ที่ 60%~90% ทำให้ไอออนโลหะและไอออนก๊าซปฏิกิริยาจำนวนมากสามารถเข้าถึงพื้นผิวของชิ้นงานได้โดยยังคงรักษาความสามารถในการทำปฏิกิริยาสูง ส่งผลให้เกิดการตกตะกอนแบบปฏิกิริยาและการก่อตัวของชั้นเคลือบแข็ง เช่น ไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN) ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการเคลือบด้วยไอออนอาร์คแคโทดส่วนใหญ่ใช้ในการเคลือบแข็งบนแม่พิมพ์
แหล่งกำเนิดอาร์คแคโทดเป็นแหล่งกำเนิดการระเหยแบบของแข็งที่ไม่มีบ่อหลอมเหลวคงที่ และตำแหน่งของแหล่งกำเนิดอาร์คสามารถวางได้ตามต้องการ ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้พื้นที่ของห้องเคลือบและเพิ่มกำลังการผลิตของเตาเผา รูปทรงของแหล่งกำเนิดอาร์คแคโทด ได้แก่ แหล่งกำเนิดอาร์คแคโทดทรงกลมขนาดเล็ก แหล่งกำเนิดอาร์คทรงกระบอก และแหล่งกำเนิดอาร์คขนาดใหญ่ทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า ส่วนประกอบต่างๆ ของแหล่งกำเนิดอาร์คขนาดเล็ก แหล่งกำเนิดอาร์คทรงกระบอก และแหล่งกำเนิดอาร์คขนาดใหญ่สามารถจัดเรียงแยกกันเพื่อเคลือบฟิล์มหลายชั้นและฟิล์มนาโนหลายชั้น ในขณะเดียวกัน เนื่องจากอัตราการแตกตัวเป็นไอออนของโลหะสูงของการเคลือบไอออนอาร์คแคโทด ไอออนโลหะจึงสามารถดูดซับก๊าซปฏิกิริยาได้มากขึ้น ส่งผลให้มีช่วงกระบวนการที่กว้างและใช้งานง่ายเพื่อให้ได้การเคลือบแข็งที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม มีหยดขนาดใหญ่ในโครงสร้างจุลภาคของชั้นเคลือบที่ได้จากการเคลือบไอออนอาร์คแคโทด ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายได้เกิดขึ้นเพื่อปรับปรุงโครงสร้างของชั้นฟิล์ม ซึ่งได้ปรับปรุงคุณภาพของฟิล์มเคลือบไอออนอาร์คให้ดีขึ้น
——บทความนี้เผยแพร่โดยบริษัท Guangdong Zhenhua Technologyผู้ผลิตเครื่องเคลือบผิวทางแสง.
วันที่เผยแพร่: 28 เมษายน 2566