چگونه دستگاه پوشش PVD کیفیت و چسبندگی پوشش را در شرایط عملیاتی شدید مانند درجه حرارت بالا یا محیط های ساینده حفظ می کند؟

در دستگاه پوشش PVD برای بهینه سازی پارامترهای فرآیند کلیدی - مانند دمای رسوب ، انرژی یون و انتخاب مواد پوشش - برای اطمینان از پوشش هایی که در آن اعمال می شود ، می تواند دمای بالا را بدون از دست دادن چسبندگی یا یکپارچگی ساختاری تحمل کند. رسوب بخار فیزیکی (PVD) در یک محیط خلاء فعالیت می کند ، که اکسیداسیون و آلاینده هایی را که می توانند عملکرد پوشش را به خطر بیاندازند به حداقل می رساند. برای برنامه های درجه حرارت بالا ، پوشش های پیشرفته مانند تیتانیوم نیترید (قلع) با کروم نیترید (CRN) وت نیترید آلومینیوم تیتانیوم (Tialn) معمولاً واریز می شوند این پوشش ها به طور خاص برای ثبات حرارتی آنها انتخاب می شوند ، که به آنها امکان می دهد خواص مکانیکی خود را حتی در صورت قرار گرفتن در معرض گرمای شدید حفظ کنند. فرآیند PVD به خودی خود امکان کنترل دقیق بر شرایط رسوب را فراهم می کند ، که تضمین می کند که این پوشش ها به گونه ای اعمال می شوند که قادر به مقاومت در معرض دمای بالا ، که اغلب بیش از 500 درجه سانتیگراد است ، بدون تخریب مقاومت می کنند. مکانیسم های پیوند سطح مولکولی در حین رسوب-مانند پیوندهای کووالانسی و یونی-یک رابط قوی ایجاد می کنند که در برابر انبساط و انقباض حرارتی مقاومت می کند ، که می تواند منجر به لایه بندی در پوشش های کمتر پایدار شود.

مقاومت چسبندگی پوشش به میزان قابل توجهی به آماده سازی سطح بستر قبل از رسوب بستگی دارد. برای اطمینان از چسبندگی با کیفیت بالا ، دستگاه پوشش PVD شامل فرآیندهای تصفیه سطح از پیش پوشش مانند تمیز کردن یا اکی بشر تمیز کردن یون شامل بمباران سطح با یون های پر انرژی برای از بین بردن آلاینده هایی مانند روغن ، گرد و غبار و اکسیدها است و یک سطح تمیز و واکنشی را پشت سر می گذارد که پیوند قوی تر را تسهیل می کند. از اچینگ پلاسما همچنین می توان برای ایجاد یک سطح میکروسکوپی خشن استفاده کرد ، که باعث افزایش سطح سطح برای پیوند و تقویت مکانیکی پوشش می شود. این سطح از آماده سازی سطح به ویژه هنگام استفاده از روکش ها روی بسترهایی که دمای بالا یا محیط های ساینده را تجربه می کنند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این درمانها اطمینان حاصل می کنند که پوشش به طور یکنواخت در کل سطح چسبیده است و در شرایط چالش برانگیز احتمال کمتری برای پوست ، ترک یا لایه لایه شدن دارد.

در دستگاه پوشش PVD روکش هایی را ایجاد می کند که از نظر شیمیایی و مکانیکی به بستر پیوند می خورند ، که باعث افزایش چشمگیر چسبندگی آنها در شرایط شدید می شود. در روند پی وی دی از ذرات یونیزه شده - اتمها یا مولکول های مواد پوشش استفاده می کند - که در شرایط خلاء به سمت بستر شتاب می گیرند. این ذرات با سطح بستر با انرژی کافی برای نفوذ به سطح بستر برخورد می کنند و هر دو را تشکیل می دهند اوراق قرضه مکانیکی از طریق جاسازی فیزیکی و پیوندهای شیمیایی از طریق فعل و انفعالات اتمی. قدرت پیوند پوشش PVD برتر است زیرا آنها در سطح مولکولی با بستر ادغام می شوند و در نتیجه چسبندگی یکنواخت تر و قوی تر که در برابر انبساط حرارتی ، انقباض و تنش های مکانیکی مقاومت می کند ، ایجاد می شود. برای بسترهای در معرض گرما یا ساینده ها ، این مکانیسم پیوند قوی مانع از لایه برداری یا ترک خوردگی می شود که می تواند در پوشش های با دوام کمتری مانند لایه های برقی رخ دهد.

یک ویژگی اصلی از دستگاه پوشش PVD توانایی آن در کنترل دقیق ضخامت پوشش کاربردی است. این مهم است زیرا ضخامت پوشش به طور مستقیم بر مقاومت آن در برابر شرایط عملیاتی شدید مانند درجه حرارت بالا یا نیروهای ساینده تأثیر می گذارد. روکش هایی که خیلی نازک هستند ممکن است محافظت کافی نداشته باشند ، در حالی که پوشش های بیش از حد ضخیم می تواند منجر به استرس داخلی و لایه لایه شدن بالقوه شود. توانایی دستگاه برای رسوب پوشش با ضخامت بسیار یکنواخت به آن اجازه می دهد تا پوشش را برای نیازهای خاص تنظیم کند - چه برای مقاومت در برابر پوشیدن با هدایت حرارتی ، یا مقاومت در برابر خوردگی بشر در محیط های درجه حرارت بالا یا ساینده ، یک پوشش کمی ضخیم تر ممکن است مطلوب باشد که یک لایه اضافی محافظت در برابر سایش مکانیکی فراهم کند ، در حالی که پوشش های نازک تر ممکن است برای حداقل تأثیر آنها بر عملکرد قسمت ترجیح داده شود. کنترل ضخامت دقیق ارائه شده توسط دستگاه های پوشش PVD تضمین می کند که پوشش ها در شرایط مختلف استرس مؤثر هستند و از این طریق طول عمر اجزای پوشش داده شده را طولانی می کنند.

در دستگاه پوشش PVD انعطاف پذیری را برای واریز طیف گسترده ای از مواد پیشرفته پوشش ارائه می دهد که می توانند در برابر شرایط شدید مقاومت کنند. روکش های PVD مانند تیتانیوم نیترید (قلع) با کروم نیترید (CRN) با اکسید آلومینیوم (AL2O3) وت کربن مانند الماس (DLC) معمولاً برای خواص برتر آنها استفاده می شود. قلع به عنوان مثال ، پوشش ها به دلیل سختی و مقاومت در برابر سایش شناخته شده اند و آنها را برای برش ابزار و قطعات در معرض شرایط ساینده ایده آل می کند. CRN به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی و ثبات در دمای بالا ، مورد علاقه است و آن را برای محیط های شیمیایی سخت مناسب می کند. اکسید آلومینیوم (AL2O3) از پوشش ها برای بهبود عایق حرارتی اجزای در معرض دمای بالا استفاده می شود. روکش های DLC ، که هم سختی و هم اصطکاک کم را فراهم می کند ، برای مؤلفه هایی که به مقاومت در برابر سایش و کاهش اصطکاک در محیط های پر فشار نیاز دارند ، ایده آل است. در دستگاه پوشش PVD قادر به واریز این روکش ها با دقت بالا است ، اطمینان حاصل می کند که خصوصیات مواد مورد نظر-چه برای مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت سایش ، یا دوام با دمای بالا-به دست می آیند. $ $