Priemyselný katódový oblúkový evaporačný PVD systém využíva nízkonapäťové, vysokoprúdové elektrické oblúky na odparovanie pevných katódových terčíkov vo vákuovom prostredí. Tento mechanizmus dosahuje mieru ionizácie kovu presahujúcu 80%, čo zaisťuje vysokú pevnosť chemickej väzby a priľnavosť substrátu v porovnaní s tepelným naparovaním alebo štandardným magnetrónovým naprašovaním.
Systém bol navrhnutý pre nepretržitú viac{0}}smennú výrobu a integruje ťažkú-vákuovú komoru z nehrdzavejúcej ocele, modulárne katódové riadiace zostavy a architektúru automatizovaného riadenia procesov založenú na PLC-.
Technické špecifikácie
|
Technický parameter |
Špecifikácia Rozsah / Hodnota |
|
Rozmery komory |
Vlastné konfigurácie: Phi 800 mm x 1000 mm až Phi 2000 mm x 2200 mm |
|
Komorový materiál |
Dvojitá-stena SUS304 alebo SUS316L z nehrdzavejúcej ocele, vodou-chladený plášť |
|
Konečný vákuový tlak |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (after bakeout and outgassing) |
|
Nastavenie čerpacieho systému |
Rotačné lopatkové hrubovacie čerpadlo + Rootsov dúchadlo + Turbo-molekulárne / difúzne čerpadlo |
|
Oblúkové napájanie |
Nastaviteľný prúd jednosmerného oblúka: 0 - 200 A na kanál; zapaľovacie napätie: 380V |
|
Substrate Bias Power |
Pulzné jednosmerné predpätie: 0 - -1000 V, frekvencia 10 - 100 kHz |
|
Katódové zdroje |
4 - 12 magnetické-zdroje kruhového alebo obdĺžnikového oblúka |
|
Rotácia substrátu |
Planétové alebo dvoj{0}}osové otáčanie poháňané priechodkou magnetickej tekutiny s vysokým-krútiacim momentom |
|
Prevádzková teplota |
Okolité do 600 °C s PID-riadenými sálavými ohrievačmi |
|
Kontrolný systém |
Siemens S7-1500 PLC + priemyselné PC so softvérom SCADA |
Kľúčové vlastnosti
Vysoká ionizačná účinnosť:Priame odparovanie katódy vytvára plne ionizovanú kovovú plazmu pre hustý, defektný-riadený tenký{1}}vrstvový rast pri miernych teplotách.
Možnosť magnetického filtrovaného oblúka:Integrované elektromagnetické cievky riadenia minimalizujú vyhadzovanie makročastíc (kvapôčok) a poskytujú hladké povrchové úpravy pre presné obrábanie.
Viac{0}}vrstvové/prechodové ukladanie:Synchrónna multi{0}}katódová prevádzka umožňuje syntézu stupňovitých prechodových vrstiev (napr. Ti/TiN/TiAlN) bez narušenia vákua.
Uzavretá{0}}kontrola procesu:Slučky spätnej väzby{0}}v reálnom čase regulujú reaktívny prietok plynu (dusík, acetylén, kyslík) prostredníctvom vysoko presných{1}}regulátorov hmotnostného prietoku (MFC), aby sa udržiavali cieľové parciálne tlaky.
Konfigurácia vákuového systému
Čerpací zásobník:Primárne hrubovanie využíva dvoj{0}}stupňové rotačné lamelové čerpadlá podporované Rootsovými dúchadlami. Dosahovanie vysokého-vákua závisí od-vysokovýkonných difúznych čerpadiel alebo turbomolekulárnych čerpadiel.
Ventily a potrubia:Pneumatické uhlové ventily a elektropneumatické posúvače automaticky izolujú zóny komory. Rozdeľovače používajú prírubové rúrky z nehrdzavejúcej ocele ISO/KF a CF so striebornými-pokovovanými medenými tesneniami alebo O-krúžkami z Vitonu.
Detekcia úniku:Integrované testovacie porty héliového hmotnostného spektrometra umožňujú diagnostiku až do 10^-10 Pa*m^3/s.
Odparovacie materiály a kompatibilita substrátu
Kompatibilné katódové materiály
Čisté kovy:Zliatiny Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Ag, TiAl (napr. atómové pomery 50/50 alebo 33/67).
Zložené ciele:TiC, CrC, WC.
Kompatibilita substrátu
Nástrojové ocele:Rýchlorezné ocele (M2, H13) a slinuté karbidy (WC-Co doštičky).
Konštrukčné zliatiny:Nehrdzavejúca oceľ, zliatiny titánu (TC4) a superzliatiny-niklu.
Technická keramika:Nitrid kremíka a oxid hlinitý s vodivou pred{0}}úpravou.
Aplikácie a overené metriky výkonu
Nástroje na rezanie a tvarovanie:TiN, TiAlN, and AlTiN coatings on carbide drills and milling cutters. Achieves surface hardness >= 3000 HV a predlžuje životnosť nástroja o 200 % - 400%.
Automobilové komponenty:Povlaky proti{0}}opotrebeniu na piestnych krúžkoch, zdvíhadlách a ihlách vstrekovačov paliva. Znižuje koeficient trenia na 0.15 - 0.25 voči oceli.
Lekárske implantáty: Biocompatible TiN and ZrN layers applied to orthopedic joints and dental abutments, verified via scratch adhesion testing (Critical Load Lc >= 70 N).
Formy a matrice:Povlaky CrN alebo DLC na vstrekovacích a lisovacích formách plastov na elimináciu opotrebenia lepidla a uľahčenie uvoľnenia obrobku.
Možnosti prispôsobenia
Geometria komory:Konfigurácie nakladania typu zvislej jamky- alebo vodorovného predného-nakladania.
Rozloženie zdroja:Vlastné umiestnenie katód prispôsobené pre 3D geometriu obrobku (napr. dlhé vytláčacie lisovnice alebo lopatky turbíny).
Inovácie generátora zaujatosti:Integrácia hybridných modulov-impulzného magnetrónového naprašovania (HIPIMS) s vysokým výkonom.
Integrácia automatizácie:Rozhrania pre robotické nakladanie a automatizované koľajnice na prenos prípravkov pre prostredie čistých priestorov.
Kontrola kvality a výrobné testovanie
Pred výrobným testovaním (FAT) prechádzajú systémy:
Testovanie netesnosti vákua:Overenie héliovým hmotnostným spektrometrom na všetkých zvaroch a tesneniach.
Overenie elektrickej bezpečnosti:Kontroly izolačného odporu, kontinuity uzemnenia a logiky blokovania v súlade s normami CE/UL.
Funkčné zapálenie-:72-hodinový nepretržitý test rotačných pohonov, prietokových spínačov a komunikácie PLC nasucho.
Skúška náteru:Nanášanie vzorky overené meraním hrúbky filmu s guľôčkovým-kráterom a testovaním vrúbkovania podľa Rockwella.
Inštalácia a technická podpora
Príprava miesta:Comprehensive utility layout documentation covering cooling water flow (>15 m^3/h, 20 - 25 °C), stlačený vzduch, ventilácia a elektrické kvapky (380 V/480 V, 3-fázové, 50/60 Hz).
Uvedenie do prevádzky:Inštaláciu na mieste, vákuovú kalibráciu a optimalizáciu receptúry vykonávajú starší procesní inžinieri.
Školenie operátora:Praktické{0}}pokyny týkajúce sa bežnej údržby, výmeny terča a prevádzky SCADA.
Po-podpora predaja:Vzdialený diagnostický prístup cez zabezpečenú priemyselnú VPN; garantovaná technická odozva do 24 hodín.
Často kladené otázky
Otázka: Aký je typický čas obratu výmeny katódového terča?
Odpoveď: Rýchlo{0}}uvoľňovacie mechanické upínacie príruby umožňujú operátorovi vymeniť opotrebované terče do 30 - 45 minút na zdroj bez demontáže vnútorného tienenia komory.
Otázka: Môže riadiaci systém uložiť viacero profilov receptov?
A: Áno. Priemyselné PLC Siemens uchováva až 100 rôznych receptúr, sleduje odchýlku čistenia, trvanie ohrevu, rampy reaktívneho plynu, úrovne oblúkového prúdu a časovanie depozície.
Otázka: Aká infraštruktúra služieb musí byť poskytnutá na-stránke?
Odpoveď: Zariadenia vyžadujú uzavretý-systém chladenej vody, stlačený vzduch (0.6 - 0.8 MPa) pre pneumatické ventily, stabilné 3-fázové priemyselné napájacie zdroje zodpovedajúce celkovej pripojenej záťaži a miestne odsávacie potrubia.
Populárne Tagy: oblúkové odparovanie pvd zariadenia, Čína výrobcovia oblúkových odparovacích pvd zariadení, dodávatelia, továreň

