The Multi-Arc Ion Deposition System performs industrial-scale cathodic arc evaporation for hard, wear-resistant, and low-friction thin films. The process achieves >Ionizzazione dell'80% del materiale catodico solido, che determina un bombardamento di ioni ad alta-energia nell'interfaccia del substrato per un'adesione della pellicola superiore rispetto allo sputtering del magnetron.
La camera a vuoto in acciaio inossidabile-a doppia parete-ospita sorgenti ad arco modulari e un ciclo automatizzato-controllato da PLC che gestisce il pumpdown-, l'incisione al plasma in-situ, l'erogazione di gas reattivo e la deposizione multi-strato.
Specifiche tecniche
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Parametro |
Specifica |
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Dimensioni della camera |
Diametro interno personalizzato (Phi 800 mm - Phi 1500 mm) |
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Materiale della nave |
SUS304/SUS316L a doppia-parete con canali di raffreddamento interni |
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Pressione di base |
<= 5.0 x 10^-3 Pa (dry-pumped) |
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Pompa-Tempo di inattività |
Atmosfera fino a 6,0 x 10^-2 Pa pollici<= 15 minutes (clean, empty) |
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Catodi dell'arco |
Da 4 a 12 sorgenti rettangolari o circolari |
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Alimentatori |
Arco CC (0-200 A) e polarizzazione pulsata (0-3000 V) |
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Rotazione del substrato |
Rotazione planetaria/singola- multiasse tramite passaggio fluido magnetico |
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Sistema di controllo |
PLC Siemens S7-1500 + IPC con ricette automatizzate |
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Requisiti di utilità |
Acqua refrigerata (18-25 C, 0,2-0,4 MPa); Aria compressa (0,5-0,7 MPa) |
Caratteristiche principali
Alto tasso di ionizzazione:Riduce al minimo la delaminazione della pellicola tramite il bombardamento di ioni densi.
Stabilità dell'arco controllata:I trigger programmabili e la regolazione della corrente a circuito chiuso- sopprimono la formazione di macroparticelle (goccioline) e prevengono l'avvelenamento del bersaglio in presenza di gas reattivi (N2, C2H2, O2).
Sorgenti ad arco modulare:I posizionamenti dei lati e delle porte si adattano alle complesse geometrie degli utensili 3D per una distribuzione uniforme dello spessore.
Bias substrato pulsato:Gli impulsi di tensione sincronizzati adattano lo stress residuo, l'affinamento del grano e la microdurezza.
Fasi della rotazione-per impieghi gravosi:I dispositivi planetari supportano carichi batch fino a 500 kg con carichi termici e di vuoto elevati.
Configurazione del sistema di vuoto
Sgrossatura e radici:Le pompe a vite a secco multi-abbinate alle soffianti Roots prevengono la contaminazione da idrocarburi fino alle pressioni di transizione.
Alto vuoto:Le pompe turbomolecolari o a diffusione sostengono una pressione di base ultra-elevata.
Intrappolamento e misurazione:Trappole fredde ad azoto liquido opzionali; misuratori combinati Pirani/catodo freddo ad ampio-gamma.
Compatibilità dei materiali di evaporazione e del substrato
Obiettivi del catodo:Target in metalli puri (Ti, Cr, Al, Zr, Mo, W) e leghe (TiAl, TiSi, CrAl, WC-Co).
Materiali del substrato:Acciaio super-rapido (HSS), inserti in metallo duro, acciai per utensili per lavorazioni a freddo/caldo (SKD11, H13), acciaio inossidabile e leghe di titanio.
Pre-trattamento:Pulizia acquosa a ultrasuoni seguita da incisione con bombardamento di Ar+ in-situ o ioni metallici per rimuovere gli ossidi nativi.
Applicazioni
Utensili da taglio:TiN, TiAlN, and AlCrN coatings on end mills and drills to achieve >Durezza superficiale e resistenza all'ossidazione 3000 HV.
Stampi e matrici:Strati protettivi su stampi a iniezione e matrici per stampaggio per prevenire grippaggi e usura abrasiva.
Automotive:Rivestimenti DLC e CrN su fasce elastiche, ingranaggi e perni degli iniettori per ridurre i coefficienti di attrito.
Dispositivi Medici:Rivestimenti biocompatibili TiN/TiCN su strumenti chirurgici e impianti.
Opzioni di personalizzazione
Dimensioni della camera e disposizione delle porte:Porte personalizzate per il monitoraggio del volume e delle emissioni ottiche (OEM).
Generatori:Marche di alimentatori-specificate dal cliente o configurazioni specializzate di polarizzazione-a impulsi.
Filtrazione:Campi guida magnetici e filtri macroparticellari per finiture ottiche/elettroniche a-zero gocce.
Automazione:Integrazione SCADA e connettività al database SQL per la registrazione dei dati di Industria 4.0.
Controllo qualità e test di accettazione in fabbrica
Test di tenuta:Test con spettrometro di massa ad elio su tutte le saldature (<= 1.0 x 10^-9 Pa*m3/s).
Sicurezza elettrica:Verifica della resistenza di isolamento, messa a terra e interblocco secondo gli standard CE/NFPA.
Prova di funzionamento funzionale:Test meccanico e di ciclo delle valvole continuo di 72 ore.
Verifica del processo:Test su coupon di riferimento per la durezza della nanoindentazione e l'adesione ai graffi.
Installazione e supporto
Pre-installazione:Progetti di layout delle utenze forniti per energia elettrica, acqua, scarico e aria compressa.
Messa in servizio:Configurazione in loco e prove di prova supervisionate da ingegneri di fabbrica.
Formazione:Formazione pratica-sul funzionamento, sostituzione del catodo e manutenzione ordinaria.
Cura del ciclo di vita:Diagnostica remota VPN sicura e fornitura locale di pezzi di ricambio.
Domande frequenti
D: Come vengono controllate le macroparticelle (goccioline) durante la deposizione dell'arco catodico?
R: La mitigazione si basa su correnti dell'arco ottimizzate, sterzo magnetico ad alta-velocità e filtri macroparticellari magnetici opzionali per requisiti di superficie ultra-liscia.
D: Qual è il tasso di utilizzo tipico del target del catodo?
R: L'utilizzo varia tra il 55% e il 70% in base ai profili di erosione del catodo e alle configurazioni del campo magnetico.
D: Il sistema è in grado di gestire la deposizione di gas reattivo per film multi-elemento come TiAlN?
R: Sì. I controllori di flusso di massa (MFC) utilizzano l'emissione ottica o il feedback parziale della pressione per stabilizzare i flussi reattivi (N2, CH4) e mantenere la composizione stechiometrica.
D: Quali sono i requisiti di energia elettrica?
R: I sistemi standard richiedono un'alimentazione trifase (380 V-480 V, 50/60 Hz), con capacità di carico totale che vanno da 60 kVA a 150 kVA a seconda della quantità di catodi.
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