سیستم لایه نازک تبخیر قوس کاتدی صنعتی برای رسوب{0}بالای پوششهای ترکیبی فلزی، آلیاژی و سرامیکی متراکم، با چسبندگی قوی طراحی شده است. این سیستم از طریق تخلیه کم-ولتاژ و جریان بالا-روی اهداف کاتدی جامد، مواد را مستقیماً به حالت پلاسمای بسیار یونیزه تبخیر میکند (نسبت یون فلز 40% - 80%). این امر یونهای پرانرژی را به سطح مشترک زیرلایه هدایت می کند و چسبندگی پوششی برتر را در مقایسه با تبخیر حرارتی استاندارد یا روشهای کندوپاش معمولی ایجاد می کند.
این سیستم که برای محیطهای تولید و مراکز تحقیقات مواد پیشرفته ساخته شده است، لایههای سخت و مقاوم در برابر سایش-مانند TiN، TiAlN، CrN و AlCrN{2}} را روی ابزارهای برش، قالبهای شکلدهی و اجزای مکانیکی دقیق قرار میدهد. محفظه خلاء مدولار دارای پیکربندیهای چند{4}}کاتدی مقیاسپذیر و چرخش سیارهای 3 محوری خودکار برای اطمینان از تکرارپذیری دستهای-به دسته است.
مشخصات فنی
|
پارامتر فنی |
محدوده / مقدار مشخصات |
|
فشار خلاء نهایی |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (achieved via turbomolecular and rotary/dry backing pump combination) |
|
ابعاد اتاقک |
قطر داخلی سفارشی (مدلهای صنعتی استاندارد: قطر. 600 میلیمتر به قطر. 1200 میلیمتر) |
|
مواد اتاقک |
فولاد ضد زنگ دو جداره-SUS304 با کانال های خنک کننده آب مارپیچ داخلی- |
|
منابع تغذیه قوس |
ژنراتورهای قوس DC: 10A - 200قابل تنظیم. گزینه های Pulsed Arc موجود است |
|
قدرت تعصب بستر |
-100 ولت - -1000 منبع تغذیه بایاس پالسی قابل تنظیم ولت (10 کیلوهرتز - 100 کیلوهرتز) |
|
منابع کاتدی |
2 - 6 ایستگاههای کاتد فرمان مغناطیسی قابل تعویض- |
|
چرخش بستر |
درایو چرخش سیاره ای 3 محوره با کنترل سرعت متغیر (0 - 10 دور در دقیقه) |
|
کل برق متصل |
45kVA - 120kVA (بسته به حجم محفظه و تعداد منبع) |
|
نیاز آب خنک کننده |
سرعت جریان: 15 - 40 m^3/h; فشار: 0.2 - 0.3 مگاپاسکال؛ دما: 18 - 25 درجه سانتیگراد |
ویژگی های کلیدی
فناوری کاتد مغناطیسی{0}}فرمان:میدانهای مغناطیسی حلقه بسته، نقطه کاتد را در سراسر سطح هدف جارو میکنند، نرخ بهرهبرداری هدف را بالای 55 درصد افزایش میدهند و دهانههای هدف موضعی را سرکوب میکنند.
پلاسم با سرعت یونیزاسیون بالا نسبت یون های فلزی را تا 80 درصد ایجاد می کند، انرژی جنبشی بالایی برای رشد لایه متراکم و انتشار متالورژیکی عمیق در سطح مشترک بستر فراهم می کند.
رسوب گذاری چند لایه قابل برنامه ریزی:PLC صنعتی همراه با معماری کنترل HMI، توالی خودکار گازهای راکتیو (N2، O2، C2H2) را برای معماریهای شیب عملکردی و پوشش نانولایه اجرا میکند.
در -اچ پلاسما درجا:بمباران یون فلزی و مراحل تمیز کردن مگنترون نامتعادل قبل از رسوب را برای حذف اکسیدهای بومی و آلودگی های سطحی ادغام می کند.
پیکربندی سیستم خلاء
زیرسیستم خلاء برای چرخههای پایین پمپ سریع-و فشار عملیاتی پایدار تحت ورودی گاز راکتیو پیوسته مهندسی شده است:
مرحله زبر و ریشه:مستقیم{0}}پره چرخشی یا پمپ پیچ خشک با دمنده Roots جفت شده و ظرف 5 دقیقه محفظه را از فشار اتمسفر به 10 Pa تخلیه می کند.
مرحله خلاء بالا:پمپ توربومولکولی شناور مغناطیسی که سرعت پمپاژ حجمی بالایی را برای بخار آب و گازهای باقیمانده ارائه میکند و اهداف فشار پایه زیر 5.0 x 10^-4 Pa را تضمین میکند.
سوپاپ و سنج:دریچههای دروازهای پنوماتیک و-دریچههای زاویهای پنوماتیک الکتریکی که با سنجهای ترکیبی پیرانی/پنینگ با برد کامل- برای اینترلاکهای ایمنی خودکار یکپارچه شدهاند.
تنظیم فشار:بازخورد مانومتر خازنی حلقه بسته- متصل به-کنترلکنندههای جریان جرمی با دقت بالا (MFC) برای تثبیت فشار جزئی گاز راکتیو در طول رسوب راکتیو.
سازگاری مواد تبخیر و بستر
مواد هدف
فلزات خالص:Ti، Cr، Al، Zr، Cu، Mo، W، Nb.
اهداف آلیاژی:TiAl (50/50، 33/67)، TiSi، CrAl.
کربن:اهداف گرافیت برای الماس{0}}مانند رسوب هیبریدی کربن (DLC).
سازگاری بستر
فلزات سخت / کاربیدهای سیمانی:WC-درجهای برش، آسیاب انتهایی و ابزارهای قالب.
فولادهای سریع-(HSS):شیرآلات، مته های پیچشی و براچ.
فولادهای مهندسی:فولاد ضد زنگ، آلیاژهای تیتانیوم و سوپرآلیاژهای مبتنی بر{0}}نیکل{1}}در دمای بالا.
سرامیک سازه:اجزای آلومینا و نیترید سیلیکون که نیاز به اصلاح تریبولوژیکی دارند.
برنامه های کاربردی
ابزار برش و ماشینکاری:رسوب پوششهای TiAlN و AlCrN روی درجهای کاربید برای افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون تا 900 درجه سانتیگراد و افزایش عمر ابزار در طول برش خشک با سرعت بالا.
اجزای خودرو:پوشش سخت رینگ های پیستون، بالابر سوپاپ ها و پین های تزریق سوخت برای کاهش ضرایب اصطکاک مرزی زیر 0.1 و جلوگیری از خراشیدگی.
قالب ها و قالب ها:استفاده از فیلمهای CrN و TiCN بر روی قالبهای تزریق پلاستیک و قالبهای مهر زنی فلزی برای جلوگیری از سایش چسب و برآمدگی مواد.
سخت افزار هوافضا:پوششهای مقاوم در برابر فرسایش{0} بر روی بستهای دقیق و اجزای کمپرسور که در محیطهای خورنده کار میکنند.
گزینه های سفارشی سازی
هندسه محفظه ای:گودال عمودی-سبک بارگیری یا جلو افقی-طراحی درهای بارگیری متناسب با چیدمان کف مغازه.
یکپارچه سازی منبع ترکیبی:پیکربندیهای فناوری دوگانه- که اواپراتورهای قوس کاتدی را با کاتدهای کندوپاش مگنترون نامتعادل (UBMS) یا تفنگهای یونی خطی ترکیب میکنند.
سطح اتوماسیون:گزینه های یکپارچه سازی کارخانه از جمله بازوهای بارگیری رباتیک خودکار یا نصب دیوار پارتیشن اتاق تمیز.
الکترونیک قدرت:ژنراتورهای بایاس پالسی سفارشی شده برای عایق کاری زیرلایه ها یا مواد پایه حساس به دما{0}}.
کنترل کیفیت و تست کارخانه
تشخیص نشت:آزمایش نشت طیفسنج جرمی هلیوم روی تمام محفظههای خلاء و درزهای جوش انجام شد و نرخ نشت کل را زیر 1.0 x 10^-9 Pa*m^3/s حفظ کرد.
ممیزی ایمنی برق:مقاومت عایق و تست تداوم اتصال به زمین مطابق با استانداردهای CE و ایمنی الکتریکی.
اجرای خشک عملکردی:تست چرخه خشک خودکار پیوسته 72 ساعته درایوهای چرخش مکانیکی، توالی سوپاپ ها و اینترلاک های جریان آب خنک کننده.
تأیید فرآیند (FAT):رسوب اختیاری پوششهای TiN مرجع روی مشتری{0}}کوپنهای آزمایشی ارائه شده برای تأیید یکنواختی ضخامت لایه، نانو-سختی و استحکام چسبندگی خراش قبل از جعبهبندی.
نصب و پشتیبانی فنی
راهنمای آماده سازی سایت:مستندات دقیق مهندسی تاسیسات شامل محدودیت های بارگذاری کف، مجرای خروجی اگزوز، مشخصات آب سرد، و قطرات الکتریکی 4 هفته قبل از تحویل ارائه شده است.
در{0}}راه اندازی سایت:مهندسان خدمات میدانی بر موقعیت مکانیکی، اتصالات ابزار، آب بندی خلاء و یکپارچه سازی الکتریکی نظارت می کنند.
آموزش فرآیندی:آموزش{0}}در مورد تعمیر و نگهداری محفظه، پروتکلهای جایگزینی هدف، عیبیابی خلاء، و مدیریت دستور پخت.
تشخیص از راه دور:دروازه VPN صنعتی ایمن یکپارچه در کابینه کنترل برای به روز رسانی نرم افزار از راه دور، تجزیه و تحلیل ثبت پارامترها و تشخیص خطا.
سوالات متداول
س: سیستم چگونه تولید ذرات بزرگ (قطرات) را که ذاتی تبخیر قوس کاتدی است کنترل می کند؟
A: سیستم دارای میدان های مغناطیسی هدایت کننده است تا به سرعت نقطه کاتد را در سطح هدف جارو کند و تشکیل ذرات درشت را کاهش دهد. برای کاربردهایی که به سطوح فوق العاده صاف (Ra < 0.05 um) نیاز دارند، کانالهای فیلتر ماکرو ذرات (قوس کاتدی فیلتر شده) یا پیکربندیهای کندوپاش مگنترون هیبریدی را میتوان ادغام کرد.
س: نرخ استفاده از هدف معمولی چقدر است و اهداف چگونه جایگزین می شوند؟
A: با استفاده از فناوری فرمان مغناطیسی{0}}، محدوده استفاده هدف بین 50٪ تا 60٪ است. کاتدها با مکانیسمهای{4} گیره سریع طراحی شدهاند که به اپراتور آموزشدیده اجازه میدهد تا جایگزینی هدف و تمیز کردن کاتد را در عرض 30 دقیقه در هر ایستگاه کامل کند.
س: آیا سیستم میتواند فرآیندهای پوشش خودکار چند لایه یا گرادیان را اجرا کند؟
A: Yes. The industrial PLC and HMI system store up to 100 recipe profiles. It automatically regulates gas mass flow controllers, arc current ramps, and bias voltage pulsing to deposit complex architectural layers (e.g., bonding layer -> gradient layer ->نانو عملکردی-چند لایه) بدون دخالت اپراتور.
س: الزامات ابزار برای یک سیستم قطر{0}} میلی متری استاندارد چیست؟
پاسخ: یک واحد قطر{0}} میلیمتری استاندارد به منبع تغذیه 3-فاز 380 ولت/480 ولت (50/60 هرتز) با اوج بار تقریباً 75 کیلو ولت آمپر، منبع آب سرد حلقه بسته (25 متر ^ 3 در ساعت با سرعت 0.25 مگاپاسکال) و منبع تغذیه تمیز و خشک (با جریان 0.25 MPa.
تگ های محبوب: سیستم لایه نازک تبخیر قوس الکتریکی، تولید کنندگان سیستم لایه نازک تبخیر قوس الکتریکی چین، تامین کنندگان، کارخانه

