Arc Plasma Coating Machine: hoe Arc Ion Plating werkt, toepassingen en koopgids

De boogplasmacoatingmachine wordt vaak verward met een plasmaspuitsysteem, maar in de vacuümcoatingindustrie zijn de twee heel verschillend. Hier verwijst de term naar een kathodische boogverdampingsmachine die een metaalplasma genereert door een elektrische boog op een vast doel in een vacuümkamer te slaan. Het praktische punt voor kopers: als u een dichte, goed hechtende dunne film op gereedschappen, metalen onderdelen of geselecteerde plastic onderdelen nodig heeft, is een boogplasmacoatingmachine een van de meest productieve PVD-opties, vooral voor harde, slijtvaste coatings en consistente decoratieve afwerkingen.

Wat een boogplasmacoatingmachine eigenlijk doet

Het proces begint met een vacuümkamer die wordt geëvacueerd tot een basisdruk in het bereik van 10^-3 Pa. Het coatingmateriaal, meestal titanium, chroom, aluminium, grafiet of een legering, wordt gemonteerd als een doelwit dat als kathode fungeert. Wanneer het proces begint, wordt er een boog ontstoken op het doeloppervlak. De boogspot heeft een extreem hoge stroomdichtheid, waardoor het doelmateriaal vrijwel onmiddellijk verdampt, waardoor een volledig geïoniseerd plasma ontstaat dat uitzet naar de te coaten delen.

De onderdelen zijn aangesloten op een bias-voeding waardoor ze een negatief potentiaal krijgen. Positieve metaalionen uit het plasma worden versneld over het biaspotentiaal en raken het oppervlak van het onderdeel met hoge energie. Als een reactief gas zoals stikstof, zuurstof of acetyleen in de kamer wordt toegelaten, reageren de metaalionen met het gas om nitriden, oxiden of diamantachtige koolstoffilms zoals TiN, CrN, AlTiN en DLC te vormen. Dit werkingsprincipe van kathodische boogionenplating is de basis van de meeste boogplasmacoatingmachines die tegenwoordig worden verkocht.

Een compleet systeem omvat de vacuümkamer, pompeenheid, boogvoedingen, biastoevoer, gasstroomregelaars en een programmeerbaar besturingssysteem, met opties zoals substraatverwarming, ionenetsen en glimontladingsreiniging. De mechanische lay-out heeft evenveel invloed op de uiteindelijke coatingkwaliteit als de elektrische parameters, omdat een uniforme coating afhangt van de positie en oriëntatie van elk onderdeel in de kamer.

Het is de moeite waard om deze methode te scheiden van plasmaspuiten. Plasmaspuitapparatuur smelt poeder of draad in een plasmastraal en stuwt gesmolten druppels op een oppervlak om dikke, mechanisch gebonden lagen te bouwen, doorgaans van 100 tot 500 micron. PVD-boogplasmacoatingmachines zetten films van 1 tot 5 micron af met een binding op atomair niveau. Beide processen maken gebruik van plasma, maar ze lossen verschillende problemen op, en ze moeten om verschillende redenen worden geselecteerd.

De meest gebruikelijke productieconfiguratie is de lay-out met meerdere bogen, waarbij verschillende boogbronnen rond de kamerwanden zijn verdeeld om een ​​roterende werklast gelijkmatig te dekken. Een goed voorbeeld is de multi-arc ionenvacuümcoatingmachine , dat is ontworpen voor batchcoating van snijgereedschappen, hardware en auto-onderdelen.

Leveranciers van multi-arc ionenvacuümcoatingmachines, fabriek Als China multi-arc ion coating machinefabrikanten en fabriek, Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd. aangepaste multi-arc ionen vacuüm co... Bekijk Product →

Waarom wordt gekozen voor vacuümboogplasmacoating

Kopers kiezen om drie meetbare redenen voor een boogplasmacoatingmachine: hechting, coatingdichtheid en afzettingssnelheid. De ionen komen met veel hogere energie op het substraat aan dan verdampte neutrale atomen, zodat de film zelfs op gepolijste oppervlakken een sterke hechting heeft. De coating groeit met een dichte structuur en heeft geen doorgaande porositeit, wat belangrijk is voor de corrosieweerstand en bescherming tegen slijtage. En door het boogproces wordt materiaal sneller afgezet dan bij de meeste magnetronsputterconfiguraties, waardoor de cyclustijden worden verkort.

Boogplasmacoating werkt ook bij relatief lage substraattemperaturen wanneer de voorspanning en boogstroom correct worden geregeld. Veel onderdelen kunnen onder de 200 graden Celsius worden gecoat, wat betekent dat geharde gereedschappen en voorgetemperde componenten hun metallurgische eigenschappen behouden.

Geen enkel proces is zonder afwegingen. Boogverdamping produceert microdruppels die kleine defecten op het filmoppervlak kunnen achterlaten. Leveranciers verminderen deze met magnetische sturing van de boogspot, macrodeeltjesfilters of gepulseerde boogkracht. Dit punt is van belang bij decoratief werk, omdat druppels de glans en kleurconsistentie beïnvloeden. Boogplasmacoating is ook een zichtproces: diepe blinde gaten en interne boringen zijn moeilijk gelijkmatig te coaten, dus het armatuurontwerp en de oriëntatie van de onderdelen moeten deel uitmaken van de aankoopbeslissing.

Typische toepassingen van boogplasmacoatingmachines

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de belangrijkste toepassingsgebieden en wat de coating in elk geval naar verwachting zal doen.

Snijgereedschapwinkels zijn de grootste gebruikers van boogplasmacoatingmachines. Een harde film zoals TiN of AlTiN zorgt ervoor dat een frees op hogere snelheden kan draaien en tegelijkertijd de snijkant beschermt. Toegewijd gereedschappen en matrijzencoatingmachine Er zijn configuraties gebouwd met meerdere boogbronnen, biasregeling en voorverwarmingssystemen om aan dit soort productievraag te voldoen.

Aangepaste Tool&Die super subdurale ionenplatingmachine Leveranciers, fabriek - Ningbo D Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd. is China's aangepaste Tool&Die super subdurale ionenplating machineleveranciers en fabriek, deze apparatuur... Bekijk Product →

De decoratieve productie stelt andere eisen aan de machine. Kleurconsistentie van batch tot batch, gladheid van het oppervlak en de geometrie van gemengde onderdelen zijn de prioriteiten. EEN hardware decoratie PVD vacuümcoatingmachine voldoet aan deze vereisten met gecontroleerde boogstroom, stabiele reactieve gasstroom en roterende armaturen die de filmdikte uniform houden over elke belasting.

Aangepaste hardware-decoratie PVD-vacuümcoatingmachine Leveranciers, fabriek - Ningb Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd. is China aangepaste hardware decoratie PVD vacuüm coating machine leveranciers en fabriek, Hardware De... Bekijk Product →

Mechanische transmissieonderdelen zoals tandwielen, lagers en schroefcompressoren profiteren van DLC- of CrN-coatings met lage wrijving die slijtage en vreten verminderen. Automobielfabrieken gebruiken boogplasmacoatingmachines voor velgen, exterieurbekleding, logo's en lampreflectoren, waarbij elke batch hetzelfde metalen uiterlijk moet reproduceren.

Wat u moet controleren voordat u een boogplasmacoatingmachine koopt

Een boogplasmacoatingmachine is een kapitaalaankoop op lange termijn. Op papier wint de machine met de beste specificaties niet altijd, maar de volgende punten helpen u aanbiedingen op gelijkwaardige basis te vergelijken.

1. Coatingspecificatie en substraatlimieten. Definieer de vereiste hardheid, dikte, hechting en kleur voordat u machines vergelijkt. Een eenvoudig systeem met meerdere bogen kan voldoende zijn voor een goudkleurige decoratieve coating, terwijl AlTiN op hardmetalen vingerfrezen sterkere boogbronnen en een strakkere gascontrole vereist.
2. Kamervolume en batchlading. Bereken de beoogde batchgrootte en onderdeelafmetingen. Een grotere kamer levert meer onderdelen per cyclus op, maar langere afpomptijden en een hoger energieverbruik.
3. Configuratie van de boogbron. Vraag hoeveel boogbronnen er zijn gemonteerd, hoe ze zijn gerangschikt en of ze magnetische besturing gebruiken. Van dit ontwerp is een uniforme dekking over de volledige werkzone afhankelijk.
4. Vacuümsysteem en pompsnelheid. Voor harde coating is normaal gesproken een einddruk nodig in het bereik van 10^-3 Pa. Controleer de combinatie van diffusie-, wortels- of turbomoleculaire pompen en de tijd die nodig is om de werkdruk te bereiken.
5. Voedingen en biascontrole. De boogvoeding en de substraatvoorspanning bepalen de hechting en filmstructuur. Gepulseerde bias en instelbare werkcycli zijn waardevol als u complexe vormen of diëlektrische onderdelen wilt coaten.
6. Verbruiksartikelen en ondersteuning. Bevestig de beschikbaarheid van doelen, boogbronnen, vacuümpompen, pompolie en reserveonderdelen. Een leverancier die ook verbruiksartikelen levert, vereenvoudigt het onderhoud en houdt de productie draaiende.

Het beoordelen van modellen van fabrikanten die een volledig assortiment bouwen ionencoatingmachines met meerdere bogen kan u helpen de apparatuur af te stemmen op uw bestaande onderdelenmix en productieplan.

De juiste leverancier van boogplasmacoatingmachines kiezen

De kwaliteit van een boogplasmacoatingmachine komt tot uiting in de dagelijkse productie: cyclustijd, herhaalbaarheid van de coating en het aantal afgewezen batches. Een fabrikant met ervaring op het gebied van harde, decoratieve en optische PVD-toepassingen kan u adviseren over kamerontwerp, boogbronselectie en procesparameters voordat u zich engageert. Vraag bij het beoordelen van een leverancier naar referentie-installaties in uw branche en bevestig dat de machine zonder lange vertragingen kan worden geïnstalleerd, in bedrijf gesteld en onderhouden. De juiste machine is degene die past bij uw onderdelen, uw coatingspecificaties en uw productievolume, en die pasvorm wordt zowel bepaald door de machineconfiguratie en procesondersteuning als door de prijs.