กระบวนการเคลือบไอออนแบบแหล่งอาร์คขนาดเล็ก

กระบวนการเคลือบไอออนแหล่งกำเนิดอาร์คแคโทดนั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับเทคโนโลยีการเคลือบอื่นๆ และบางขั้นตอน เช่น การติดตั้งชิ้นงานและการดูดฝุ่นจะไม่ทำซ้ำอีกต่อไป

1.การทำความสะอาดชิ้นงานด้วยการทิ้งระเบิด

ก่อนการเคลือบ แก๊สอาร์กอนจะถูกนำเข้าไปในห้องเคลือบด้วยสูญญากาศ 2×10-2Pa

เปิดแหล่งจ่ายไฟแบบอคติพัลส์ที่มีรอบหน้าที่ 20% และอคติชิ้นงาน 800-1000V

เมื่อเปิดไฟอาร์ก แสงอาร์กแบบสนามเย็นจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะปล่อยกระแสอิเล็กตรอนจำนวนมากและกระแสไอออนไททาเนียมจากแหล่งอาร์ก ทำให้เกิดพลาสมาที่มีความหนาแน่นสูง ไอออนไททาเนียมจะเร่งการฉีดเข้าไปในชิ้นงานภายใต้แรงดันอคติสูงเชิงลบที่ใช้กับชิ้นงาน โจมตีและพ่นก๊าซตกค้างและสารมลพิษที่ดูดซับบนพื้นผิวของชิ้นงาน และทำความสะอาดและฟอกพื้นผิวของชิ้นงาน ในเวลาเดียวกัน ก๊าซคลอรีนในห้องเคลือบจะถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนโดยอิเล็กตรอน และไอออนอาร์กอนจะเร่งการโจมตีบนพื้นผิวของชิ้นงาน

ดังนั้นผลการทำความสะอาดด้วยการยิงระเบิดจึงดี การทำความสะอาดด้วยการยิงระเบิดเพียงประมาณ 1 นาทีก็สามารถทำความสะอาดชิ้นงานได้ ซึ่งเรียกว่า "การยิงระเบิดด้วยอาร์คหลัก" เนื่องจากไอออนไททาเนียมมีมวลสูง หากใช้แหล่งอาร์คขนาดเล็กในการยิงและทำความสะอาดชิ้นงานเป็นเวลานานเกินไป อุณหภูมิของชิ้นงานอาจร้อนเกินไป และขอบเครื่องมืออาจอ่อนลงได้ ในการผลิตทั่วไป แหล่งอาร์คขนาดเล็กจะเปิดทีละแหล่งจากบนลงล่าง และแหล่งอาร์คขนาดเล็กแต่ละแหล่งจะมีเวลาทำความสะอาดด้วยการยิงระเบิดประมาณ 1 นาที

（1）เคลือบชั้นล่างไททาเนียม

เพื่อปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างฟิล์มและพื้นผิว โดยปกติจะเคลือบชั้นพื้นผิวไททาเนียมบริสุทธิ์ก่อนเคลือบไททาเนียมไนไตรด์ ปรับระดับสูญญากาศเป็น 5×10-2-3×10-1Pa ปรับแรงดันไฟฟ้าอคติของชิ้นงานเป็น 400-500V และปรับรอบหน้าที่ของแหล่งจ่ายไฟอคติพัลส์เป็น 40%~50% ยังคงจุดแหล่งกำเนิดอาร์กขนาดเล็กทีละแห่งเพื่อสร้างการปลดปล่อยอาร์กสนามเย็น เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าอคติเชิงลบของชิ้นงานลดลง พลังงานของไอออนไททาเนียมจึงลดลง หลังจากถึงชิ้นงานแล้ว เอฟเฟกต์การสปัตเตอร์จะน้อยกว่าเอฟเฟกต์การสะสม และชั้นทรานสิชั่นไททาเนียมจะถูกสร้างขึ้นบนชิ้นงานเพื่อปรับปรุงแรงยึดติดระหว่างชั้นฟิล์มแข็งไททาเนียมไนไตรด์และพื้นผิว กระบวนการนี้ยังเป็นกระบวนการให้ความร้อนชิ้นงาน เมื่อเป้าหมายไททาเนียมบริสุทธิ์ถูกปลดปล่อย แสงในพลาสมาจะเป็นสีน้ำเงินอมเขียว

1.ชามเคลือบฟิล์มแข็งแอมโมเนีย

ปรับระดับสูญญากาศเป็น 3×10^-1-5Pa ปรับแรงดันไบอัสของชิ้นงานเป็น 100-200V และปรับรอบหน้าที่ของแหล่งจ่ายไฟไบอัสพัลส์เป็น 70%~80% หลังจากใส่ไนโตรเจนแล้ว ไททาเนียมจะทำปฏิกิริยาร่วมกับพลาสม่าปล่อยประจุไฟฟ้าเพื่อสร้างฟิล์มแข็งไททาเนียมไนไตรด์ เมื่อถึงจุดนี้ แสงของพลาสม่าในห้องสูญญากาศจะเป็นสีแดงเชอร์รี หาก C₂H₂, โอ₂, ฯลฯ ได้มีการแนะนำ TiCN, TiO₂,ฯลฯ สามารถรับชั้นฟิล์มได้

–บทความนี้เผยแพร่โดย Guangdong Zhenhuaผู้ผลิตเครื่องเคลือบสูญญากาศ