İçi boş katot iyon kaplama işlemi

İçi boş katot iyon kaplama işlemi aşağıdaki gibidir:

1. Çökme işlemi sırasında Chin külçelerini yerleştirin.

2. İş parçasının montajı.

3. Vakum seviyesi 5×10-3Pa'ya düşürüldükten sonra, gümüş tüpten kaplama odasına argon gazı verilir ve vakum seviyesi yaklaşık 100Pa olur.

4. Ön gerilim gücünü açın.

5. Ark gücü açıldıktan sonra, içi boş katot deşarjı başlatılır. Düğme tüpünde parıldayan deşarj oluşur. Deşarj voltajı 800~1000V, ark oluşturma akımı 30~50A'dır. Parıldayan deşarjın içi boş katot etkisi nedeniyle, yüksek parıldayan deşarj akım yoğunluğu oluşur. Gümüş tüpteki yüksek yoğunluktaki iyonlar, avantajlı tüpün duvarını bombardıman eder ve tüp duvarının hızla ısınmasına ve elektron akışının yayılmasına neden olur. Deşarj modu, parıldayan deşarjdan aniden ark deşarjına dönüşür. Voltaj 40~70V, akım 80~300A'dır. Gümüş tüpün sıcaklığı 2300K'nin üzerine çıkar, akkorlaşır ve tüpten yüksek yoğunluklu bir ark elektron akımı yayar ve anoda doğru fırlatılır.

6. Vakum seviyesinin ayarlanması. İçi boş katot tabancasından gelen parıldama deşarjı için vakum seviyesi yaklaşık 100 Pa'dır ve kaplamanın vakum derecesi 8×10⁻¹~2 Pa'dır. Bu nedenle, ark deşarjı ateşlendikten sonra, gelen argon gazını mümkün olan en kısa sürede azaltın ve vakum seviyesini kaplama için uygun bir aralığa ayarlayın.

7. Titanyum kaplı taban katmanı. Anodik olarak çökmüş Çin metal külçesine elektron akışı, kinetik enerjinin ısı enerjisine dönüşümü, ısıtma yoluyla Çin metalinin buharlaşması, buhar atomlarının iş parçasına ulaşarak bir titanyum film oluşturması.

8. TiN Kaplama. Kaplama odasına azot gazı verilir. Azot gazı ve buharlaşan atomlar azot ve titanyum iyonlarına iyonize edilir. Pota üzerinde, titanyum buhar atomlarının düşük enerjili elektronların yoğun akımlarıyla esnek olmayan çarpışma olasılığı daha yüksektir. Metal ayrışma oranı %20~%40 kadar yüksektir. Titanyum iyonlarının reaksiyon gazı azot ile kimyasal olarak reaksiyona girme olasılığı daha yüksektir ve bir nitrür örtü film tabakası elde etmek için kaplama yapılır. İçi boş katot tabancası hem buharlaştırma kaynağı hem de iyonlaştırma kaynağıdır. Kaplama sırasında, pota etrafındaki elektromanyetik bobinin akımı da ayarlanmalı, elektron ışını çökme merkezine odaklanmalı ve böylece elektron akışının güç yoğunluğu artırılmalıdır.

9. Gücü Kapatın. Film kalınlığı önceden belirlenmiş film kalınlığına ulaştıktan sonra, ark güç kaynağını, bias güç kaynağını ve hava beslemesini kapatın.