Det industrielle PVD-system til katodisk lysbuefordampning anvender elektriske lysbuer med lav-spænding og høj-strøm til at fordampe faste katodemål i et vakuummiljø. Denne mekanisme opnår en metalioniseringshastighed på over 80 %, hvilket sikrer høj kemisk bindingsstyrke og substratadhæsion sammenlignet med termisk fordampning eller standard magnetronsputtering.
Systemet er udviklet til kontinuerlig multi-skifteproduktion og integrerer et tungt-gauge rustfrit stål vakuumkammer, modulære katodestyringsenheder og en PLC-baseret automatiseret processtyringsarkitektur.
Tekniske specifikationer
|
Teknisk parameter |
Specifikationsområde/værdi |
|
Kammerdimensioner |
Brugerdefinerede konfigurationer: Phi 800 mm x 1000 mm til Phi 2000 mm x 2200 mm |
|
Kammermateriale |
Dobbelt-vægget SUS304 eller SUS316L rustfrit stål, vand-afkølet jakke |
|
Ultimativt vakuumtryk |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (after bakeout and outgassing) |
|
Opsætning af pumpesystem |
Roterende vinge skrubpumpe + Roots blæser + Turbo-molekylær / diffusionspumpe |
|
Bue strømforsyning |
Justerbar DC-buestrøm: 0 - 200 A pr. kanal; tændingsspænding: 380 V |
|
Substrat Bias Power |
Pulserende DC-forspænding: 0 - -1000 V, frekvens 10 - 100 kHz |
|
Katodekilder |
4 - 12 magnetiske-cirkulære eller rektangulære buekilder |
|
Rotation af underlag |
Planetarisk eller dobbelt-akse rotation drevet af magnetisk væskegennemstrømning med højt-moment |
|
Driftstemperatur |
Omgivelsestemperatur til 600 grader C med PID-kontrollerede strålevarmere |
|
Kontrolsystem |
Siemens S7-1500 PLC + Industriel pc, der kører SCADA-software |
Nøglefunktioner
Høj ioniseringseffektivitet:Direkte katodefordampning producerer fuldt ioniseret metallisk plasma til tæt, defekt-kontrolleret tynd-filmvækst ved moderate temperaturer.
Magnetisk filtreret bue mulighed:Integrerede elektromagnetiske styrespoler minimerer udstødning af makropartikler (dråber) for at levere glatte belægninger til præcisionsværktøj.
Multi-lag/gradientaflejring:Synkron multi-katodedrift muliggør syntese af graduerede overgangslag (f.eks. Ti/TiN/TiAlN) uden at bryde vakuum.
Lukket-sløjfeproceskontrol:Realtidsfeedbacksløjfer regulerer reaktiv gasstrøm (nitrogen, acetylen, oxygen) via høj-præcisionsmassestrømsregulatorer (MFC'er) for at opretholde målpartialtryk.
Konfiguration af vakuumsystem
Pumpestak:Primær skrubbearbejdning bruger dobbelte-svinghjulspumper understøttet af Roots-blæsere. Høj-vakuumopnåelse er afhængig af diffusionspumper med høj-gennemstrømning eller turbomolekylære pumper.
Ventiler og rør:Pneumatiske vinkelventiler og elektropneumatiske skydeventiler isolerer automatisk kammerzoner. Manifolder bruger ISO/KF- og CF-flangede rustfrit stålrør med sølv-belagte kobbertætninger eller Viton O--ringe.
Lækagedetektion:Integrerede helium massespektrometer testporte muliggør diagnostik ned til 10^-10 Pa*m^3/s.
Fordampningsmaterialer og substratkompatibilitet
Kompatible katodematerialer
Rene metaller:Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Ag, TiAl-legeringer (f.eks. 50/50 eller 33/67 atomforhold).
Sammensatte mål:TiC, CrC, WC.
Substratkompatibilitet
Værktøjsstål:Høj-hastighedsstål (M2, H13) og hårdmetal (WC-Co-skær).
Strukturelle legeringer:Rustfrit stål, titanlegeringer (TC4) og nikkel-baserede superlegeringer.
Teknisk keramik:Siliciumnitrid og aluminiumoxid med ledende for-forbehandling.
Applikationer og verificerede præstationsmålinger
Skære- og formværktøjer:TiN, TiAlN, and AlTiN coatings on carbide drills and milling cutters. Achieves surface hardness >= 3000 HV og forlænger værktøjets slidtid med 200 % - 400%.
Bilkomponenter:Anti-slidbelægninger på stempelringe, trykventiler og brændstofinjektornåle. Sænker friktionskoefficienten til 0.15 - 0.25 mod stål.
Medicinske implantater: Biocompatible TiN and ZrN layers applied to orthopedic joints and dental abutments, verified via scratch adhesion testing (Critical Load Lc >= 70 N).
Forme og matricer:CrN- eller DLC-belægninger på plastinjektions- og stanseforme for at eliminere klæbemiddelslid og lette frigivelse af emnet.
Tilpasningsmuligheder
Kammergeometri:Lodret pit-indlæsningskonfiguration eller vandret front-indlæsningskonfigurationer.
Kildelayout:Brugerdefineret katodepositionering skræddersyet til 3D-emnets geometrier (f.eks. lange ekstruderingsmatricer eller turbinevinger).
Bias Generator-opgraderinger:Integration af hybridmoduler med høj-effektimpulsmagnetronsputtering (HIPIMS).
Automatiseringsintegration:Robotbaserede indlæsningsgrænseflader og automatiserede armaturoverførselsskinner til renrumsmiljøer.
Kvalitetskontrol og fabrikstest
Inden Factory Acceptance Testing (FAT) gennemgår systemer:
Vakuumlækagetest:Helium massespektrometer verifikation på alle svejsninger og tætninger.
Verifikation af elektrisk sikkerhed:Isolationsmodstand, jordkontinuitet og logiske kontroller i overensstemmelse med CE/UL-standarder.
Funktionel indbrænding-i:72-timers kontinuerlig tørkørselstest af rotationsdrev, flowkontakter og PLC-kommunikation.
Coating testkørsel:Prøveaflejring verificeret via kugle-kraterfilmtykkelsesmåling og Rockwell-indrykningsridsetest.
Installation og teknisk support
Forberedelse af webstedet:Comprehensive utility layout documentation covering cooling water flow (>15 m^3/h, 20 - 25 grader C), trykluft, ventilation og elektriske fald (380V/480V, 3-faset, 50/60 Hz).
Idriftsættelse:On-installation, vakuumkalibrering og opskriftsoptimering af senior procesingeniører.
Operatøruddannelse:Praktisk-instruktion, der dækker rutinemæssig vedligeholdelse, udskiftning af mål og SCADA-drift.
Efter-salgssupport:Fjerndiagnostik adgang via sikker industriel VPN; garanteret teknisk respons indenfor 24 timer.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvad er den typiske behandlingstid for katodemåludskiftning?
A: Mekaniske fastspændingsflanger med hurtig-frigørelse gør det muligt for en operatør at udskifte brugte mål inden for 30 - 45 minutter pr. kilde uden at afmontere den indvendige kammerafskærmning.
Q: Kan kontrolsystemet gemme flere opskriftsprofiler?
A: Ja. Siemens industrielle PLC gemmer op til 100 forskellige opskrifter, sporing af rengøringsbias, opvarmningsvarighed, reaktive gasramper, lysbuestrømniveauer og afsætningstid.
Sp.: Hvilken hjælpeinfrastruktur skal klargøres på-webstedet?
Sv: Faciliteter kræver et lukket-sløjfe kølevandssystem, trykluft (0.6 - 0.8 MPa) til pneumatiske ventiler, stabile 3-fasede industrielle strømforsyninger, der matcher den samlede tilsluttede belastning, og lokale udsugningsledninger.
Populære tags: buefordampning pvd udstyr, Kina bue fordampning pvd udstyr fabrikanter, leverandører, fabrik

