Industrijski PVD sustav isparavanja s katodnim lukom koristi električne lukove niske-napona,-jake struje za isparavanje čvrstih katodnih meta u vakuumskom okruženju. Ovaj mehanizam postiže stopu ionizacije metala veću od 80%, osiguravajući visoku čvrstoću kemijskog povezivanja i prianjanje na podlogu u usporedbi s toplinskim isparavanjem ili standardnim magnetronskim raspršivanjem.
Projektiran za kontinuiranu proizvodnju u više-smjena, sustav integrira vakuumsku komoru od-nehrđajućeg čelika velikog promjera, sklopove modularnog katodnog upravljanja i PLC-arhitekturu automatizirane kontrole procesa.
Tehničke specifikacije
|
Tehnički parametar |
Specifikacija Raspon / Vrijednost |
|
Dimenzije komore |
Prilagođene konfiguracije: Phi 800 mm x 1000 mm do Phi 2000 mm x 2200 mm |
|
Materijal komore |
SUS304 ili SUS316L dvostruke stijenke od nehrđajućeg čelika, vodeno{3}}hlađeni plašt |
|
Krajnji vakuumski tlak |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (after bakeout and outgassing) |
|
Postavljanje sustava pumpanja |
Rotacijska pumpa za grubu obradu + Roots puhalo + Turbo-molekularna/difuzijska pumpa |
|
Napajanje luka |
Podesiva istosmjerna struja luka: 0 - 200 A po kanalu; napon paljenja: 380 V |
|
Snaga pristranosti supstrata |
Impulsni istosmjerni prednapon: 0 - -1000 V, frekvencija 10 - 100 kHz |
|
Katodni izvori |
4 - 12 magnetski-zatvoreni kružni ili pravokutni izvori |
|
Rotacija podloge |
Planetarna rotacija ili rotacija dvo-osi koju pokreće magnetski protok tekućine visokog{1}}okretnog momenta |
|
Radna temperatura |
Ambijentalna do 600 stupnjeva C s PID-kontroliranim grijačima zračenja |
|
Kontrolni sustav |
Siemens S7-1500 PLC + industrijsko računalo sa SCADA softverom |
Ključne značajke
Visoka učinkovitost ionizacije:Izravna katodna vaporizacija proizvodi potpuno ioniziranu metalnu plazmu za rast gustog-tankog{1}}sloja s defektima na umjerenim temperaturama.
Opcija magnetskog filtriranog luka:Integrirane elektromagnetske zavojnice za upravljanje minimiziraju izbacivanje makročestica (kapljica) za postizanje glatkih završnih slojeva za precizne alate.
Više{0}}slojno/gradijentno taloženje:Sinkroni više{0}}katodni rad omogućuje sintezu stupnjevitih prijelaznih slojeva (npr. Ti/TiN/TiAlN) bez prekidanja vakuuma.
Kontrola procesa zatvorene-petlje:Povratne-petlje u stvarnom vremenu reguliraju protok reaktivnog plina (dušik, acetilen, kisik) putem visoko{1}}preciznih regulatora protoka mase (MFC) za održavanje ciljnih parcijalnih tlakova.
Konfiguracija vakuumskog sustava
Pumping Stack:Primarna gruba obrada koristi dvo{0}}stupanjske rotacijske pumpe s lopaticama koje podržavaju Roots puhala. Postizanje visokog-vakuuma oslanja se na-difuzijske pumpe visokog protoka ili turbomolekularne pumpe.
Ventili i cjevovod:Pneumatski kutni ventili i elektropneumatski zasuni automatski izoliraju zone komore. Razdjelnici koriste ISO/KF i CF cijevi od nehrđajućeg čelika s prirubnicom s posrebrenim-bakrenim brtvama ili vitonskim O-prstenovima.
Detekcija curenja:Integrirani ispitni priključci spektrometra mase helija omogućuju dijagnostiku do 10^-10 Pa*m^3/s.
Materijali za isparavanje i kompatibilnost podloge
Kompatibilni katodni materijali
Čisti metali:Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Ag, TiAl legure (npr. atomski omjeri 50/50 ili 33/67).
Složeni ciljevi:TiC, CrC, WC.
Kompatibilnost podloge
Alatni čelici:Brzo{0}}čelici (M2, H13) i cementni karbidi (WC-Co umetci).
Strukturalne legure:Nehrđajući čelik, legure titana (TC4) i superlegure na bazi-nikla.
Tehnička keramika:Silicij nitrid i aluminijev oksid s pred-vodljivom obradom.
Aplikacije i provjerena metrika performansi
Alati za rezanje i oblikovanje:TiN, TiAlN, and AlTiN coatings on carbide drills and milling cutters. Achieves surface hardness >= 3000 HV i produljuje vijek trajanja alata za 200% - 400%.
Automobilske komponente:Premazi protiv habanja na klipnim prstenovima, podizačima i iglama mlaznica za gorivo. Smanjuje koeficijent trenja na 0.15 - 0.25 prema čeliku.
Medicinski implantati: Biocompatible TiN and ZrN layers applied to orthopedic joints and dental abutments, verified via scratch adhesion testing (Critical Load Lc >= 70 N).
Kalupi i matrice:CrN ili DLC premazi na kalupima za brizganje plastike i kalupima za utiskivanje kako bi se eliminiralo trošenje ljepila i olakšalo oslobađanje obratka.
Mogućnosti prilagodbe
Geometrija komore:Konfiguracije okomitog-utovara tipa jame ili vodoravnog-prednjeg utovara.
Izgled izvora:Prilagođeno pozicioniranje katode prilagođeno za 3D geometrije obratka (npr. dugačke ekstruzijske matrice ili lopatice turbine).
Nadogradnje generatora pristranosti:Integracija hibridnih modula za-impulsno magnetronsko raspršivanje velike snage (HIPIMS).
Integracija automatizacije:Robotska sučelja za utovar i automatizirane tračnice za prijenos učvršćenja za okruženja čistih soba.
Kontrola kvalitete i tvorničko testiranje
Prije tvorničkog ispitivanja prihvatljivosti (FAT), sustavi prolaze kroz:
Vakuumsko ispitivanje nepropusnosti:Provjera masenim spektrometrom helija na svim varovima i brtvama.
Provjera električne sigurnosti:Otpor izolacije, kontinuitet uzemljenja i provjere logike blokade u skladu sa standardima CE/UL.
Funkcionalno sagorijevanje-u:72-satni kontinuirani test rada na suho rotacijskih pogona, sklopki protoka i PLC komunikacije.
Testiranje premaza:Taloženje uzorka potvrđeno mjerenjem debljine filma kuglastog-kratera i ispitivanjem ogrebotina Rockwellovim udubljenjem.
Instalacija i tehnička podrška
Priprema mjesta:Comprehensive utility layout documentation covering cooling water flow (>15 m^3/h, 20 - 25 deg C), komprimirani zrak, ventilacija i električni padovi (380V/480V, 3-fazni, 50/60 Hz).
Puštanje u rad:Instalacija na-licu mjesta, kalibracija vakuuma i optimizacija recepta od strane starijih inženjera procesa.
Obuka operatera:Praktične-upute koje pokrivaju rutinsko održavanje, zamjenu meta i SCADA rad.
Nakon-prodajne podrške:Daljinski dijagnostički pristup putem sigurnog industrijskog VPN-a; zajamčen tehnički odgovor unutar 24 sata.
Često postavljana pitanja
P: Koje je tipično vrijeme obrade za zamjenu katodne mete?
O: Brzo{0}}mehaničke stezne prirubnice omogućuju operateru da zamijeni istrošene mete u roku od 30 - 45 minuta po izvoru bez rastavljanja unutarnjeg štita komore.
P: Može li kontrolni sustav pohraniti više profila recepata?
O: Da. Siemensov industrijski PLC pohranjuje do 100 različitih recepata, prateći pristranost čišćenja, trajanje zagrijavanja, rampe reaktivnog plina, razine struje luka i vrijeme taloženja.
P: Koja se komunalna infrastruktura mora osigurati na-lokaciji?
O: Objekti zahtijevaju zatvoren-sustav rashlađene vode, komprimirani zrak (0.6 - 0.8 MPa) za pneumatske ventile, stabilne 3-fazne industrijske izvore energije koji odgovaraju ukupnom priključenom opterećenju i lokalne vodove za ekstrakciju ispušnih plinova.
Popularni tagovi: PVD oprema za lučno isparavanje, proizvođači, dobavljači, tvornica PVD opreme za lučno isparavanje
