سیستم لایه نازک چند قوس یونی چند{0}}از تبخیر قوس کاتدی استفاده میکند تا پوششهای سرامیکی و فلزی متراکم- با چسبندگی بالا بر روی زیرلایههای فلزی و آلیاژی رسوب کند. با تبخیر مواد کاتدی جامد در محیط خلاء از طریق قوس الکتریکی با جریان بالا و ولتاژ پایین، سیستم بخار فلز را که با گازهای فعال (مانند نیتروژن، استیلن یا اکسیژن) در تعامل است یونیزه میکند تا لایههای ترکیبی استوکیومتری را تشکیل دهد.
این پلتفرم که برای محیطهای تولید مداوم طراحی شده است، وسایل ابزار اختصاصی را برای پردازش دستهای ابزارهای برش دقیق، اجزای خودرو، و سختافزارهای صنعتی مقاوم در برابر سایش در خود جای میدهد.
مشخصات فنی
|
پارامتر |
استاندارد مشخصات |
|
ابعاد اتاقک |
قطر داخلی سفارشی از phi 600 میلیمتر تا phi 1200 میلیمتر (استیل ضد زنگ SS304، ژاکت دوجداره خنکشده با آب- |
|
سیستم پمپاژ |
دمنده ریشه + پمپ پشتی پره دوار + پمپ مولکولی / پمپ انتشار (خلاء نهایی:<= 5.0 x 10^-3 Pa) |
|
منابع قوس کاتدی |
4 تا 12 منبع مغناطیسی توزیع شده-قوس فرمان (قطر: فی 85 میلی متر / فی 100 میلی متر) |
|
منبع تغذیه بایاس |
10 کیلو وات - 60 کیلو وات بایاس پالس DC قابل تنظیم (فرکانس: 10 کیلوهرتز - 100 کیلوهرتز، زمان سرکوب قوس<= 5 microseconds) |
|
قدرت گرمایش |
آرایه بخاری تابشی تا 500 درجه سانتیگراد (کنترل PID، یکنواختی دما +/- 5 درجه سانتیگراد) |
|
چرخش بستر |
مکانیسم چرخش چند محوری سیاره ای-که توسط جریان سیال مغناطیسی با گشتاور بالا هدایت می شود |
|
کل بار الکتریکی |
45 کیلو ولت آمپر - 150 کیلو ولت آمپر (3 فاز، 380 ولت/480 ولت، 50 هرتز/60 هرتز) |
|
نیاز آب خنک کننده |
سرعت جریان: 15 - 35 m^3/h، فشار: 0.2 - 0.3 مگاپاسکال، دما: 18 درجه سانتیگراد - 25 درجه سانتیگراد |
ویژگی های کلیدی
کاتدهای مغناطیسی{0}}قوس فرمان:میدانهای مغناطیسی حلقه بسته، مسیر نقطه قوس کاتدی را در سراسر سطح هدف هدایت میکند، نرخ بهرهبرداری هدف را به بیش از 60 درصد افزایش میدهد و تولید قطرات ماکرو- را کاهش میدهد.
سوگیری سرکوب سریع قوس:منابع بایاس پالسی فرکانس بالا دارای مدارهای خاموش کننده قوس سریع-برای جلوگیری از آسیب رساندن قوسهای ریز{2} به سطوح زیرلایه در طول رسوب واکنشی هستند.
معماری رسوبگذاری دوگانه-حالت:معماری سیستم از ادغام سریع کاتدهای کندوپاش مگنترون نامتعادل (UMS) در کنار منابع استاندارد قوس برای رسوب لایه هیبریدی (مثلاً لایه های گرادیان) پشتیبانی می کند.
کنترل خودکار فرآیند:PLC با نرم افزار کنترل مبتنی بر دستور العمل{0}}رایانه رایانه صنعتی، فشار محفظه ضبط، نرخ جریان جرم گاز (MFC)، بایاس بستر و جریان قوس در زمان واقعی برای قابلیت ردیابی دسته ای جفت شده است.
شیر خلاء پنوماتیک:دریچه های دروازه ای و شیرهای زاویه ای که به صورت پنوماتیکی فعال می شوند، بخش های محفظه را ایزوله می کنند و زمان خرابی تعمیر و نگهداری و چرخه های پایین پمپ{0}}را به حداقل می رساند.
پیکربندی سیستم خلاء
تخلیه سیستم از یک پیکربندی چند مرحلهای استفاده میکند که برای رسیدن به فشار عملیاتی در عرض 15 دقیقه طراحی شده است:
مرحله خشن کردن:پمپهای مکانیکی پرهای دو مرحلهای دو مرحلهای هوای اولیه اتمسفر را تا 10 Pa حذف میکنند.
مرحله میانی:دمنده های ریشه، جابجایی حجمی را تسریع می کنند تا محدوده فشار متقاطع را پر کنند.
مرحله خلاء بالا:پمپ های انتشار روغن یا پمپ های برودتی/مولکولی فشار پایه نهایی 5.0 x 10^-3 Pa را قبل از پر کردن گاز و تمیز کردن یونی به دست می آورند.
زیرسیستم تحویل گاز:کنترلکنندههای چند کاناله (MFC) گازهای فرآیند با خلوص بالا{{1} (Ar، N2، C2H2، O2) با تحمل پایداری جریان +/- 1٪ در مقیاس کامل.
سازگاری مواد تبخیر و بستر
اهداف کاتدی
اهداف فلزی:Ti، Cr، Al، Zr، TiAl (50/50، 67/33 نسبت اتمی)، WC، فولاد ضد زنگ.
استاندارد خلوص:>= 99.99% خلاء ذوب و نورد شد.
مواد بستر
فولادهای ابزار:H13، SKD11، M2، D2 (پیش{4}}درمان شده و تحت دمای رسوب پوشش قرار گرفتهاند).
کاربیدها:کاربیدهای تنگستن سیمانی (WC-Co).
آلیاژهای مهندسی:آلیاژهای تیتانیوم (TC4)، فولاد ضد زنگ (304/316) و آلیاژهای مس (وابسته به فیکسچر).
برنامه ها و عملکرد میدانی
ابزارهای برش دقیق:رسوب پوششهای TiAlN و AlCrN روی آسیابهای انتهایی کاربید تنگستن سیمانی و اجاقهای حرارتی به سختی سطحی 3300 - 3500 HV دست مییابد. داده های صحت سنجی میدانی افزایش 2.5 برابری عمر سایش ابزار را در شرایط ماشینکاری خشک با سرعت بالا نشان می دهد.
قالب ها و قالب ها:سخت شدن سطح قالبهای تزریق پلاستیک H13 و SKD11 و قالبهای مهر زنی برای جلوگیری از خستگی حرارتی، سایش چسب و گند زدگی.
اجزای خودرو:پوششهای DLC (الماس-مثل کربن) و CrN با اصطکاک کم،-مقاوم به رینگهای پیستون، پینهای انژکتور سوخت و بالابر سوپاپها برای کاهش ضرایب اصطکاک مرزی زیر 0.1 اعمال میشوند.
سخت افزار عملکردی:روکشهای تزئینی و در عین حال مقاوم در برابر سایش (TiCN، ZrN) برای اتصالات بهداشتی صنعتی و اجزای مکانیکی پیشرفته-.
گزینه های سفارشی سازی
پیکربندیهای مهندسی با محدودیتهای تأسیسات و هندسه اجزا تطبیق میدهند:
هندسه محفظه ای:گودال عمودی-نوع بارگیری یا جلوی افقی-پیکربندی درب بارگیری.
وسایل جیگینگ:دستگاههای ماهوارهای سیارهای، تک چرخشی- یا سفارشیسازیشده برای هندسههای پیچیده سهبعدی قطعه کار.
انتخاب پشته پمپاژ:گزینههای پیکربندی برای بستههای انتشار روغن، توربومولکولی یا پمپ سرمایی بسته به استانداردهای اتاق تمیز و اهداف زمان پایان پمپ{0}}.
یکپارچه سازی گاز و برق:ترانسفورماتورهای الکتریکی سفارشی برای استانداردهای شبکه منطقه ای (به عنوان مثال، 480V/60Hz، 415V/50Hz) و یکپارچه سازی با مشتری{6}}سیستم های شستشوی متمرکز اگزوز سمت کاربر.
کنترل کیفیت و تست کارخانه
هر سیستم رسوب گذاری قبل از ارسال تحت بررسی کیفیت دقیق قرار می گیرد:
تشخیص نشت هلیوم:تست نشت هلیوم طیف سنج جرمی بر روی تمام محفظه های خلاء و درزهای جوش انجام شد (نرخ نشت<= 1 x 10^-9 Pa*m^3/s).
تایید ایمنی الکتریکی:مقاومت عایق، تداوم اتصال به زمین و آزمایشهای مقاومت{0}}دی الکتریک ولتاژ بالا مطابق با استانداردهای الکتریکی CE/IEC.
اجرای خشک عملکردی:چرخه خشک مداوم 72 ساعته مکانیسم های چرخش مکانیکی، شیرهای پنوماتیک و سنسورهای اینترلاک آب خنک کننده.
آزمون پذیرش فرآیند:اجرای پوشش نمونه در مرکز تولید برای تأیید یکنواختی ضخامت فیلم، سختی و چسبندگی (آزمایش خراش / فرورفتگی راکول).
نصب و پشتیبانی فنی
دستورالعمل های آماده سازی سایت:مستندات جامع چیدمان تاسیسات که جزئیات الزامات بارگذاری کف، مکان مجرای اگزوز، ابعاد منیفولد آب و نقاط ریزش الکتریکی را شرح می دهد که 4 هفته قبل از حمل و نقل تحویل داده شده است.
راه اندازی:در سایت-نصب، کالیبراسیون خلاء، و اتصال برق- توسط مهندسان خدمات صحرایی انجام شده است.
تحویل دستور غذا:دستور العمل های پوشش پایه (TiN، TiAlN) در طول پذیرش کارخانه یا در{0}}راه اندازی سایت توسعه، آزمایش و انتقال داده شدند.
لوازم یدکی و عیب یابی:ماژول تشخیص از راه دور که برای عیب یابی سریع در PLC ادغام شده است، با پشتیبانی محلی از مهر و موم های مهم، اهداف کاتدی و صفحات محافظ پشتیبانی می شود.
سوالات متداول
س: چگونه سیستم ماکرو-قطرات (تفک) معمول رسوب قوس کاتدی را کنترل میکند؟
A: این سیستم دارای میدان های فرمان مغناطیسی فیلتر شده و پارامترهای جریان قوس بهینه شده برای محدود کردن سرعت نقطه کاتد، به حداقل رساندن انتشار قطرات است. علاوه بر این، همگام سازی بایاس پالسی به دفع ذرات ماکرو{1} در طول رشد فیلم کمک می کند.
س: زمان چرخش معمولی برای تولید و تحویل چقدر است؟
پاسخ: پیکربندیهای استاندارد به 12 تا 16 هفته از زمان دریافت واریز و علامت{2}}خاموش شدن مشخصات فنی نیاز دارند. ابعاد محفظه بسیار سفارشی یا تنظیمات ترکیبی چند کاتدی 18 تا 22 هفته نیاز دارد.
س: آیا می توان این سیستم را در یک خط تولید خودکار ادغام کرد؟
ج: بله. معماری PLC شامل پروتکلهای استاندارد ارتباطی صنعتی (Modbus TCP، Profinet) برای ارتباط با دروازههای بارگیری خودکار و نوار نقالههای خطوط تمیزکننده خارجی است.
س: چه ابزارهایی باید در{0}}سایت توسط خریدار ارائه شود؟
پاسخ: این مرکز باید یک منبع تغذیه صنعتی 3 فاز، یک سیستم آب سرد حلقه بسته (0.2-0.3 مگاپاسکال)، هوای فشرده (0.5-0.7 مگاپاسکال برای پنوماتیک)، و منیفولدهای گاز سیلندر تایید شده برای Ar، N2 و گازهای راکتیو را تامین کند.
تگ های محبوب: سیستم لایه نازک یونی چند قوس

