من به عنوان تأمین کننده پیشرو در تجهیزات پوشش فلزی ، دست اول را شاهد افزایش تقاضای روکش هایی با مقاومت در برابر سایش افزایش یافته ام. در صنایع مختلف ، از تولید تا هوافضا ، دوام پوشش برای عملکرد و ماندگاری قطعات بسیار مهم است. در این وبلاگ ، من برخی از راهکارهای مؤثر برای بهبود مقاومت سایش پوشش های تولید شده توسط تجهیزات پوشش فلزی ما به اشتراک می گذارم.
درک اصول مقاومت در برابر سایش در روکش ها
قبل از بررسی روشهای بهبود ، درک این نکته ضروری است که مقاومت سایش در زمینه پوشش ها به چه معنی است. مقاومت سایش به توانایی پوشش در برابر نیروهای مکانیکی که باعث از بین رفتن مواد می شوند ، مانند سایش ، فرسایش و چسبندگی اشاره دارد. یک پوشش مقاوم در برابر سایش می تواند بستر زیرین را از آسیب محافظت کند ، عمر خدمات قطعات روکش شده را افزایش داده و هزینه های نگهداری را کاهش دهد.
مقاومت سایش یک پوشش تحت تأثیر چندین عامل از جمله ترکیب آن ، ریزساختار ، سختی و چسبندگی به بستر است. با کنترل دقیق این عوامل در طی فرآیند پوشش ، می توانیم خصوصیات مقاوم در برابر سایش را به میزان قابل توجهی تقویت کنیم.
بهینه سازی ترکیب پوشش
انتخاب مواد روکش نقش مهمی در تعیین مقاومت سایش دارد. مواد مختلف دارای خصوصیات متفاوتی هستند و انتخاب ترکیب مناسب می تواند منجر به پوشش با عملکرد برتر شود.
مواد سخت
یکی از متداول ترین راه های بهبود مقاومت در برابر سایش استفاده از مواد سخت در پوشش است. به عنوان مثال ، سرامیک هایی مانند تیتانیوم نیترید (TIN) ، کاربید تیتانیوم (TIC) و اکسید آلومینیوم (Al₂o₃) به دلیل سختی زیاد و خصوصیات سایش عالی شناخته شده اند. این مواد را می توان با استفاده از تجهیزات پوشش فلزی ما ، مانند آن ، روی بستر قرار دادSaw Bands PVD دستگاه پوشش سختبشر PVD (رسوب بخار فیزیکی) فرایندی است که امکان کنترل دقیق ترکیب و ضخامت پوشش را فراهم می کند و از یک پوشش یکنواخت و با کیفیت بالا اطمینان می یابد.
روکش های کامپوزیت
پوشش های کامپوزیت ، که مواد مختلف را با هم ترکیب می کنند ، همچنین می توانند مقاومت در برابر سایش بهبود یافته را ارائه دهند. به عنوان مثال ، روکش که حاوی مخلوطی از ذرات سرامیکی سخت پراکنده در یک ماتریس فلزی است ، می تواند سختی بالا و سختی خوبی را ایجاد کند. این ترکیب اجازه می دهد تا پوشش در برابر ساینده ساینده و چسب مقاومت کند. از تجهیزات ما می توان برای رسوب دادن پوشش های کامپوزیت با توزیع چاه - کنترل شده ذرات استفاده کرد و عملکرد کلی پوشش را افزایش می دهد.
کنترل ریزساختار پوشش
ریزساختار یک پوشش تأثیر قابل توجهی در مقاومت در برابر سایش آن دارد. ریزساختار ریز دانه به طور کلی منجر به عملکرد بهتر سایش در مقایسه با یک دانه درشت می شود.
اندازه دانه
در طی فرآیند پوشش ، می توانیم با تنظیم پارامترهای رسوب ، اندازه دانه پوشش را کنترل کنیم. به عنوان مثال ، در فرآیندهای PVD ، عواملی مانند دمای بستر ، میزان رسوب و فشار گاز می توانند بر رشد دانه تأثیر بگذارند. با بهینه سازی این پارامترها ، می توانیم پوشش هایی با ریزساختار ریز دانه تولید کنیم که چگالی بالاتری از مرزهای دانه دارد. این مرزهای دانه به عنوان موانعی برای حرکت جابجایی عمل می کنند و این پوشش را در برابر تغییر شکل پلاستیک و سایش مقاوم تر می کند.
چگالی روکش
یک پوشش متراکم نیز نسبت به یک متخلخل مقاوم تر است. تخلخل در یک پوشش می تواند مسیرهایی را برای نفوذ ذرات ساینده فراهم کند و منجر به شتاب سایش شود. تجهیزات پوشش فلزی ما با کنترل دقیق شرایط رسوب ، رسوب پوشش های متراکم را امکان پذیر می کند. به عنوان مثال ، در لکه دار شدن مگنترون ، که یک روش متداول است که در ما استفاده می شوددستگاه پاشش طلا، انرژی ذرات پاشیده شده را می توان تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که آنها به صورت متراکم و یکنواخت رسوب می شوند.
بهبود چسبندگی پوشش
چسب خوب بین پوشش و بستر برای مقاومت در برابر سایش ضروری است. اگر روکش در هنگام استفاده از بستر لایه لایه شود ، عملکرد محافظ خود را از دست می دهد و بستر در برابر سایش آسیب پذیر می شود.
آماده سازی سطح
آماده سازی مناسب سطح بستر اولین قدم برای اطمینان از چسبندگی پوشش خوب است. سطح بستر باید تمیز ، عاری از آلاینده ها باشد و دارای زبری مناسب باشد. توصیه می کنیم برای تهیه سطح بستر از تکنیک هایی مانند انفجار گریت یا اچ شیمیایی استفاده کنید. این روشها می توانند اکسیدها ، روغن ها و سایر ناخالصی ها را از سطح خارج کرده و یک توپوگرافی سطح خشن ایجاد کنند که باعث ایجاد ارتباط مکانیکی بین پوشش و بستر می شود.
رسوب بین لایه
در بعضی موارد ، واریز یک لایه بین بستر و پوشش اصلی می تواند چسبندگی را بهبود بخشد. لایه بین المللی می تواند به عنوان یک لایه بافر عمل کند و استرس را در رابط پوشش - بستر کاهش داده و قدرت پیوند را افزایش می دهد. به عنوان مثال ، یک لایه نازک از تیتانیوم می تواند به عنوان یک لایه قبل از واریز یک پوشش سرامیکی سپرده شود. از تجهیزات پوشش فلزی ما می توان برای رسوبات لایه برداری با کنترل دقیق ضخامت و ترکیب استفاده کرد.
پس از - درمان روکش ها
از فرآیندهای درمانی پس از درمان نیز می توان برای تقویت مقاومت در برابر سایش پوشش ها استفاده کرد.
عملیات حرارتی
عملیات حرارتی می تواند ریزساختار و خواص پوشش را اصلاح کند. به عنوان مثال ، بازپرداخت یک پوشش می تواند فشارهای داخلی را تسکین دهد ، سختی آن را بهبود بخشد و مقاومت سایش آن را تقویت کند. پارامترهای عملیات حرارتی مانند دما و زمان باید بر اساس مواد پوشش و نیازهای کاربردی با دقت انتخاب شوند.
درمان لیزر
درمان لیزر یکی دیگر از روشهای درمانی پس از درمان است که می تواند برای بهبود مقاومت سایش پوشش ها استفاده شود. ذوب سطح لیزر می تواند ریزساختار پوشش را اصلاح کند ، سختی آن را افزایش داده و چسبندگی آن را به بستر بهبود بخشد. شرکت ما می تواند در مورد پارامترهای مناسب برای درمان لیزر برای پوشش های مختلف تولید شده توسط تجهیزات پوشش فلزی ما راهنمایی کند.
مطالعات موردی
برای نشان دادن اثربخشی این استراتژی ها ، بیایید به برخی از مطالعات موردی بپردازیم.
در یک کارخانه تولید ، یک شرکت از یک پوشش استاندارد روی ابزارهای برش خود استفاده می کرد. با این حال ، این ابزارها سایش سریع را تجربه می کردند و در نتیجه تغییرات مکرر ابزار و هزینه های بالای تولید ایجاد می شد. با جابجایی به پوشش قلع با استفاده از ماSaw Bands PVD دستگاه پوشش سخت، مقاومت سایش ابزارها به طور قابل توجهی بهبود یافته است. روکش قلع ریز دارای سختی و چسبندگی خوبی به بستر ابزار بود و باعث کاهش میزان سایش و افزایش عمر ابزار بیش از 50 ٪ می شود.
در یک مورد دیگر ، یک شرکت هوافضا به دنبال یک پوشش مقاوم در برابر اجزای موتور خود بود. این اجزای با استفاده از یک پوشش کامپوزیت که با تجهیزات ما ، که از ذرات سرامیکی در یک ماتریس فلزی تشکیل شده بود ، مقاومت در برابر سایش عالی را در شرایط درجه حرارت بالا و استرس بالا نشان داد. توانایی پوشش برای مقاومت در برابر سایش ساینده و چسب به بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان اجزای موتور کمک کرد.
پایان
بهبود مقاومت سایش پوشش های تولید شده توسط تجهیزات پوشش فلزی ما نیاز به یک رویکرد جامع دارد که ترکیب پوشش ، ریزساختار ، چسبندگی و درمان پس از آن را در نظر می گیرد. با انتخاب دقیق مواد پوشش ، کنترل پارامترهای رسوب و استفاده از فرآیندهای مناسب پس از درمان ، می توانیم پوشش هایی با خصوصیات سایش برتر تولید کنیم.
اگر شما علاقه مند به تقویت مقاومت در برابر سایش محصولات خود از طریق تجهیزات پیشرفته پوشش فلزی ما هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای یک بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا بر اساس نیازهای خاص شما ، راه حل های سفارشی را برای شما ارائه دهند. آیا شما نیاز داریدSaw Bands PVD دستگاه پوشش سخت، الفدستگاه پاشش طلا، یا الفدستگاه پوشش مینی PVD، ما تجهیزات و تخصص مناسبی برای رفع نیازهای شما داریم.
منابع
- Bhushan ، B. (2013). تریبولوژی فیلم ها و پوشش های نازک. ویلی
- متیوز ، ا. ، و دیرنلی ، پنسیلوانیا (1991). تریبولوژی بخار فیزیکی - پوشش های سپرده شده. Elsevier
- Rickerby ، DS ، & Matthews ، A. (1994). پوشش های سطح پیشرفته: کتابچه راهنمای مهندسی سطح. Blackie Academic & Professional.
