PVDプロセスについてどのくらい知っていますか?

- Apr 12, 2019-

PVDプロセスについてどのくらい知っていますか?

 

真空コーティング技術の開発

I. 真空コーティング技術は長い間開発されていません。 1960年にCVD(化学気相成長)技術がカーバイド切削工具に適用されました。この技術は高温(プロセス温度が1000℃より高い)で実行される必要があるので、コーティングの種類は単一で制限は大きく、その初期の開発は満足のいくものではありません。

II。 1970年代後半までに、PVD(physical vapor deposition)技術が出現しました。その後、PVDコーティング技術は20、30年という短い期間で急速に発展しました。 その理由は、PVDコーティング膜が真空シールされたキャビティ内に形成されるため、環境汚染の問題がほとんどなく、環境保護に資するためです。 それは明るくなることができる、浅瀬の表面、色の上に、成熟した7色、銀色、透明な色、黄金色、黒、そして黄金色によって黒の間の色の種類に達する、それは多色である、装飾セックスを満たすことができるあらゆる種類の必要性 そしてPVD技術のために、工具、金型に適用されたセラミックコーティング、複合コーティングの高硬度、高耐摩耗性を得ることが困難な他の方法を容易に得ることができます。さらに、PVDコーティング技術は、低温および高エネルギーの特徴を有し、そしてほとんどすべての基材上にフィルムを形成するために使用され得る。 それ故、PVDコーティング技術がその広い適用範囲のために急速に発展することは驚くことではない。 真空コーティング技術の発展と共に、PCVD(物理化学蒸着)、mt − cvd(中温での化学蒸着)および他の新しい技術も今日出現している。 さまざまなコーティング装置およびさまざまなコーティングプロセスが際限なく出現しています。

III。 同時に、我々は真空コーティング技術の開発がひどく不均衡であることに気付くべきです。道具と型の非常に過酷な作業環境のために、フィルム接着の必要条件は装飾的なコーティングのそれよりはるかに高いです。 したがって、装飾塗料メーカーは周りにありましたが、金型塗料メーカーの生産は多くはありません。 プラス工具、金型コーティングアフターサービスの欠如、これまでのところ、ほとんどの国内のコーティング機器メーカーは完全な切削工具コーティング技術(前処理工程、コーティング工程、コーティング後処理技術、検出技術、コーティングツールの適用を含む)を提供できますさらに、それはまた、コーティングの専門知識のマスターに加えて、適切な知識の選択の前に金属材料と熱処理、金型コーティング表面の前処理の確かな知識を持っている必要があります。いずれかのリンクに問題があると思われる場合は、切削工具、金型コーティング、およびコンピューターでの使用に関する技術的要件が、使用効果が理想的ではないという結論をユーザーに与えます。 これらすべてが切削工具および金型におけるこの技術の適用を深刻に制限している。

IV。 その一方で、技術は材料科学、物理学、電子工学、化学およびその他の新興分野の分野の間にあり、切削工具に適用されるため、数社の大手メーカーのうちの1つの分野で国内生産、主に歩く海外からの先進的な設備や技術の導入であり、それは消化、吸収のプロセスであることに変わりはないので、現在国内の技術力の分野ではその開発に比例していない、緊急に追いつく必要がある。

V. PVD(Physical Vapor Deposition)は、真空蒸着、真空スパッタリング蒸着、真空イオン蒸着で構成されています。 我々は通常PVDコーティングを言う、真空イオンコーティングを指します。 NCVMコーティングは一般に真空蒸着コーティングおよび真空スパッタリングメッキと呼ばれる。

VI。 真空蒸着の基本原理:真空条件下では、金属、金属合金などが蒸着されてから基板の表面に堆積される。 蒸発法は、抵抗を加熱し、メッキ材料に電子ビームを衝突させて気相に蒸発させ、次いで基板の表面に堆積させるために一般的に使用されている。 歴史的に見て、真空蒸着はPVD法で使用される最も初期の技術である。

VII。 スパッタリングコーティングの基本原理:アルゴン(Ar)ガスで満たされた真空条件下で、アルゴンはグロー放電です。 このときアルゴン(Ar)原子はアルゴンイオン(Ar)にイオン化する。 電界力の作用下で、アルゴンイオンはメッキ材料からなるカソードターゲット材料に衝撃を与えて加速し、ターゲット材料はスパッタリングによって加工物表面に堆積する。 スパッタ膜への入射イオンは、一般的に10 -2 〜10Pa・10Paの範囲内でグロー放電によって得られる。 そのため、スパッタリング粒子が基板に飛来する際に、真空チャンバ内でガス分子と衝突しやすくなり、運動方向がランダムになり堆積膜が均一になりやすくなる。

VIII。 イオンプレーティングの基本原理:真空条件下で、メッキ材料の原子を部分的にイオン化してイオンにするプラズマイオン化技術が採用されています。 同時に、多くの高エネルギー中性原子が生成され、負バイアスが基板に加えられる。 このようにして、深い負バイアスの作用下で、イオンがマトリックスの表面に堆積して薄膜を形成する。

IX。 イオンプレーティングのプロセス:蒸発器の粒子は、正電荷を有する高エネルギーイオンとして、高圧カソード(すなわちワークピース)によって引き寄せられ、高速でワークピース表面に注入される。

X. イオンプレーティングのプロセスは以下の通りです。

蒸発源は陽極に接続され、加工物は陰極に接続されている。 3〜5000ボルトの高電圧直流が印加された後、グロー放電が蒸発源と加工物との間に発生する。 不活性アルゴンガスが真空カバー内に充填されると、アルゴンガスの一部が放電電界の作用下でイオン化され、それによって陰極ワークピースの周囲にプラズマ暗領域が形成される。 陰極の負の高圧によって引き付けられた正電荷を有するアルゴンイオンは、ワークピースの表面を激しく衝撃し、ワークピースの表面粒子および汚れを飛散させ、その結果、めっきされるべきワークピースの表面は濡れた。イオン衝撃によって徹底的にきれいにされた。 次に、蒸発器が交流電源に接続され、蒸発器粒子が溶融して蒸発し、グロー放電領域に入りイオン化される。 陰極に引き寄せられた、正に帯電した気化器イオンは、アルゴンイオンと一緒にワークピースに急降下した。 加工物表面上の気化器イオンの数が飛散イオンの数を超えると、それらは徐々に積み重なり、加工物表面にしっかりと付着したコーティングを形成した。 これはイオンプレーティングの簡単なプロセスです。

 

3つのコーティング方法の比較

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PVD技術には4つの技術ステップがあります

(1) ワークの洗浄:直流電源を投入し、アルゴンイオンとしてグロー放電を行い、アルゴンイオンがワーク表面に衝突し、ワーク表面のパーティクルや汚れが飛散する。
(2)メッキ材のガス化:交流接続後、メッキ材を気化してガス化する。
(3)めっきイオンの移動:ガス化源から供給された原子、分子またはイオンは、衝突および高電圧電場の後に高速でワークピースに突入する。
(4)基板上へのメッキ材料の原子、分子またはイオンの堆積:ワークピースの表面上の蒸発材料イオンの量がスパッタイオンの量を超えると、それは徐々に蓄積して表面にしっかり付着したコーティングを形成する。ワークピース

 

イオンプレーティングの粒子イオン化の後、蒸着材料は3000から500000電子ボルトの運動エネルギー、高速衝撃アーティファクトを持ち、堆積速度は速く、表面を貫通することができるだけでなく、マトリックス拡散層の深部まで形成することができます。すなわち、イオンプレーティングの界面拡散深さは4〜5ミクロン、すなわち通常の真空コーティング拡散深さよりも数十倍、さらには100倍深く、そして互いに非常に速く付着する。

XI PVDコーティングの基本概念と特性

PVDは「物理蒸着」の略語である。 私たちは現在、一般に真空蒸着、スパッタリングコーティング、イオンプレーティングなどを物理蒸着と呼びます。

より成熟したPVD法は主にマルチアークメッキおよびマグネトロンスパッタリングメッキを含む。 マルチアークメッキ装置は構造が単純で操作が簡単である。 そのイオンは電気溶接機の電源で作動できるようにイオン源を蒸発させます、その開始アークプロセスも電気溶接と、特に特定のクラフト圧のもとではアークアークニードルを蒸発させ、イオン源のショートコンタクトを蒸発させます断線、ガス放電の原因となります。 アークコーティングの原因は主にアークスポットの移動によるものであり、表面上に溶融池を形成するための蒸発源は、金属を蒸発させ、フィルム層はマグネトロンスパッタリングと比較して基板上に堆積され、ターゲット材料の利用率が高い、高いイオン化率、より多くの金属イオンが強い付着力の利点を持っているだけです。 さらに、マルチアークコーティングの色は比較的安定しており、特にTiNコーティングが行われるとき、同じ安定した金色が各バッチで容易に得られ、マグネトロンスパッタリング法を比類のないものにする。 マルチアークメッキの欠点は、コーティング厚さが0.3μmに達すると、伝統的なDC電源を用いた低温コーティングの条件下で堆積速度と反射率が互いに近くなり、フィルム形成が非常に困難になることである。 さらに、フィルムの表面がぼやけ始めます。 マルチアークメッキの他の欠点は、溶融後に金属が蒸発するにつれて、堆積粒子が大きくなり、密度が低くなり、耐摩耗性がマグネトロンスパッタリング成膜よりも劣ることである。

マルチアークコーティングおよびマグネトロンスパッタリングコーティングの両方が利点と欠点を有することが分かる。 それぞれの利点を十分に発揮し、相補性を実現するために、マルチアーク技術とマグネトロン技術を統合したコーティング機が誕生しました。 このプロセスでは、コーティングを厚くするためにマグネトロンスパッタリングを使用し、最後に安定した表面コーティング色を達成するためにマルチアークメッキを使用する、新しいマルチアークメッキ法が提示されている。

1980年代後半頃、熱陰極電子銃蒸発イオンプレーティング、熱陰極アークマグネトロンプラズマコーティング機の出現、TiNコーティングツールはすぐに普遍的なアプリケーションを取得するように、アプリケーションの効果は非常に良いです。 その中で、銅のるつぼ加熱溶融を使用して熱陰極電子銃蒸発イオンプレーティングは、金型材料であり、タンタルフィラメントを使用してワークピースを加熱し、脱ガス、電子銃を使用してイオン化速度を高めます。 5 m TiNコーティングだけでなく、その接着性、耐摩耗性は優れた性能であり、研削方法でも除去するのは困難です。 しかし、これらのデバイスはTiNコーティング、または純金属膜にのみ適しています。 マルチコーティングまたは複合コーティングの場合、高硬度材料の高速切削および金型用途の多様性要件に適応することは困難です。

CemeConは現在、マグネトロンスパッタリングの伝統的な原理に基づくいくつかの先進国(ドイツ、英国のART - TEER、Swiss Platitなど)、磁場の元のバランスの代わりに不平衡磁場、50 KHZの中間周波電源オリジナルDC電源、DCバイアスの代わりにパルス電源、補助陽極技術などを置き換えるために、マグネトロンスパッタリング技術は徐々に成熟している、金型コーティングに使用されている、現在安定した生産は主にTiAlN、AlTiNコーティングが含まれます、TiB 2、DLC、CrN、中国広東省、江蘇省、貴州省、珠州市および他の場所でもこの種の装置を導入しており、火を引く可能性がある。

 

XII。 PVD フローチャート

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PVD 加工特性

1) PVD膜はステンレス鋼および超硬合金に直接メッキできます。 比較的軟質の亜鉛合金、銅、鉄、その他のダイカストは最初にクロムで電気メッキし、次にPVDメッキに適している必要があります。
2)。 250〜450℃の典型的なPVDコーティング処理温度。
3)コーティングの種類と厚さは、処理時間を決定し、一般的な処理時間は3〜6時間です。
4)ミクロンレベルのPVDコーティング層の厚さ、薄い、平均0.3μm〜5ミクロンで、装飾的なコーティング膜の層の厚さは、一般的に0.3μm〜1μmであるので、それはほとんど元のサイズには影響しません工作物の表面上のあらゆる種類の物理的性質および化学的性質を高め、そして工作物の寸法を維持することができ、メッキ処理後に再び必要ではない。

5).PVD技術は、コーティング膜と基板材料との間の結合強度を改善するだけでなく、TiNの第一世代からTiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS 2、TiAlN、TiAlCNの複合コーティングまでのコーティング組成物を開発する。 、錫 - アルン、CNx、DLCおよびta - c、さまざまな色の表面効果を形成する。
6)現在利用可能なフィルムの色は、ダークゴールド、ライトゴールド、ブラウン、ブロンズ、グレー、ブラック、グレーブラック、7色などである。色は、メッキプロセスにおけるパラメータを制御することによって制御することができる。 コーティングの最後に、関連する機器の色の値を測定するために使用することができます。そのため、色を定量化して、カラープレーティングが要件を満たしているかどうかを判断できます。

PVDコーティング技術の適用は、主に2つのカテゴリに分類されます:装飾めっきと工具めっき:

装飾的メッキの目的:主に工作物の装飾的性質および色の外観を改善するために、同時に工作物をその耐用年数を延ばすためにより多くの耐摩耗性および耐食性にする。 ドアの窓のハードウェア、ロック、浴室のハードウェアなど業界であれば、この側面は主にハードウェアの職業各ドメインに適用されます。

工具めっきの目的:主に工作物の表面硬度と耐摩耗性を向上させるために、表面の摩擦係数を減少させ、工作物の耐用年数を向上させる。 この側面は主に様々な切削工具、旋削工具(旋削工具、平刃、フライス、ドリルビットなど)や他の製品に使われています。

PVDコーティング技術の使用は、高品質のフィルムからメッキすることができますが、PVDコーティングプロセスのコストは実際には高くありませんが、それは非常に費用対効果の高い表面処理ですので、近年PVDコーティング技術は非常に急速に発展しています。 PVDコーティングはハードウェア産業における表面処理の開発方向となっています。

 

XIII。 PVDの利点

1. コーティングの密着性

通常の真空コーティング、ワークピースの表面およびコーティングとは明らかに異なるように、遷移層の間にほとんど接続がない。 イオンプレーティング、イオン衝撃高速アーティファクト、表面を貫通することができ、深くマトリックス拡散層を形成し、引張試験用の試験片のイオンプレーティングの後、イオンプレーティングの界面拡散深さは4〜5ミクロンであることを示した。破断する方法、剥離または剥がれ落ちることなく、マトリックス金属塑性伸びでめっきすること、目に見える程度に強い接着、膜層が均一、緻密であること。

2. 良好なラッピングとメッキ能力

イオンプレーティングの場合、蒸発器粒子は電場の中で荷電イオンの形態で電力線の方向に沿って移動する。 それ故、電界が存在するところはどこでも、良好なコーティングを得ることができ、これは直接方向でしか得ることができない通常の真空コーティングよりもはるかに優れている。 したがって、この方法は、内孔、溝および狭いスロットへの部品のメッキに非常に適しています。 他の方法では部品のメッキが困難です。 通常の真空コーティングでは、表面に直接メッキすることしかできないため、クライミングラダーなどの蒸発粒子はラダーを追従することしかできません。 一方、イオンプレーティングは、部品の背面と内側の穴に均等に巻き付けることができます。 一方、荷電イオンは、ヘリコプターのように、指定された飛行経路の半径内の任意の場所に輸送することができます。

3. コーティングは良質です

コーティングはコンパクトな構造、ピンホール、気泡なし、そして均一な厚さを持っています。 金属の小塊を形成することなく、縁部および溝でさえも均一にめっきすることができる。 糸のような部品はまた、高硬度、高耐摩耗性(低摩擦係数)、良好な耐食性および化学的安定性、より長い膜寿命でめっきすることができる。 同時にフィルムは工作物の装飾的な性能の出現を非常に改良できます

4. 洗浄工程の簡略化

既存のコーティングプロセス、厳密な洗浄のためのワークピースの前のほとんどの要件、複雑でトラブル。 しかしながら、イオンプレーティングプロセス自体がイオン衝撃洗浄効果を有し、この効果はコーティングプロセスを通して継続されてきた。 優れた洗浄効果は、コーティングを基材に直接近づけることができ、効果的に接着力を高め、メッキ前の多くの洗浄を単純化します。

5. 広範囲のめっき材料

イオンプレーティングは、加工物の表面に衝突する高エネルギーイオンの使用であり、その結果、加工物の表面上の大量の電気エネルギーが熱エネルギーになり、したがって表面組織拡散および化学反応が促進される。 しかしながら、工作物全体、特に工作物の中心部は高温の影響を受けなかった。 それ故、この種のコーティング方法は広範囲の用途を有し、そして制限は小さい。 一般に、あらゆる種類の金属、合金およびいくつかの合成材料、絶縁材料、熱材料および高融点材料をメッキすることができる。 非金属または金属の金属加工物にメッキすることができ、非金属または非金属にメッキすることもでき、プラスチック、ゴム、石英、セラミックなどにメッキすることもできます。

2色PVD技術の適用範囲、長所と短所

その適用範囲は次のとおりです。
1)炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、チタン合金および他の金属材料。
2)金属材料の表面硬度は少なくともHV170であるべきである。

その利点は以下のとおりです。

従来のマグネトロンスパッタリングモノクロPVD技術と比較して、2色PVD技術はより複雑で、より複雑で、そしてより製造が困難であるが、それは優れた外観効果を有する。 両方の色の表面硬度はHV600以上です。

伝統的なマグネトロンスパッタリングモノクロPVD技術は、2色効果を達成することである。 取られる技術的な対策は、全体のPVDモノクロームに基づいて別の色を達成する必要がある地域でレーザーを切り出すか、または磨くことです。 新しい治療法が生まれる分野は、金属だけの本能的な品質、表面の硬さ、つまり金属自体の表面の硬さを示すことができます -

PVD後の表面硬度はHV600以上です。

その欠点は以下のとおりです。

 

1) プロセスは従来のモノクロPVDよりも複雑であり、プロセスはより複雑で製造が困難である。
2)製造歩留まりが低く、約65〜70%(伝統的なモノクロPVDの歩留まりは一般に85〜90%である)。
3)価格は従来のモノクロPVDよりも50〜60%高くなります。
4)技術とプロセスの影響により、2色PVDの生産はより多くの制限があり、製品構造の影響を大きく受けますが、伝統的なモノクロPVDはほぼ無制限です

現代のコーティング装置(均一加熱技術、温度測定技術、アンバランスマグネトロンスプラッシュ、補助陽極、中間周波電源、パルス技術)現代のコーティング装置は、主に真空チャンバー、真空部、真空測定部、電源、プロセスガス入力によって得られるシステム、メカニカルトランスミッション部品、加熱および温度測定装置、イオン蒸発またはスパッタリング源、水系および他の部品。

1真空チャンバー

コーティング装置は主に連続コーティング生産ラインとシングルルームコーティング機2つのフォームを持っています、金型コーティングの加熱と機械伝達部品はより高い要件を持ち、金型の形状、サイズが変わる、連続コーティング生産ラインは通常要件を満たすのは難しい、使用するシングルルームコーティング機。

2 真空ゲイン部

真空の取得は真空技術の重要な部分です。 ワークピースへのコーティングの高い接着力の要求のために、バックグラウンド真空度は、コーティングプロセスの開始前に6mPaより良く、そしてコーティングプロセスの完了後0.06mPaまででさえあるべきである。 したがって、高真空度を達成するためには、真空取得装置を合理的に選択することが非常に重要です。 現在のところ、大気圧から超高真空近くまで作動できるポンプはありません。 したがって、真空の獲得は真空装置ではなく、方法は達成することができ、機械式ポンプ、分子ポンプシステムなどのいくつかのポンプと組み合わせて使用しなければならない。

3 真空測定部

真空システムの真空測定部は、真空チャンバ内の圧力を測定することです。 真空ポンプのように、全真空範囲を測定できる真空計はありません。そのため、さまざまな原理と要件に従って、さまざまな種類の真空計が製造されています。

4 電源

対象となる電源には、主にDC電源(MDXなど)と中間周波電源(米国AE社製のPE、PEII、PINACALなど)が含まれます。 ワークピース自体には通常、DC電源(MDXなど)、パルス電源(AE製のPINACAL +など)、またはRF電源(RF)が供給されます。

5 プロセスガス投入システム

アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、窒素(N 2)、アセチレン(C 2 H 2)、メタン(CH 4)、水素(H 2)、酸素(O 2)などのようなプロセスガスは、一般にシリンダーによって供給される。ガス還元バルブ、ガスグローブバルブ、パイプライン、ガス流量計、ソレノイドバルブ、圧電バルブ、そして真空チャンバーへ。 このガス入力システムの利点は、パイプラインがシンプルで明るく、メンテナンスが容易であること、またはシリンダーの交換が可能であることです。 各塗装機は互いに影響を及ぼしません。 複数の塗装機が1組のシリンダーを共有する場合もあります。これは、一部の大手塗装工場で見られることがあります。 その利点は、適量、統一されたプログラム、統一されたレイアウトを占めるようにガスボンベを減らすことです。 欠点は、接続数がリークの可能性を高めることです。 さらに、塗装機は互いに干渉し合う、塗装機パイプラインの漏れは、他の塗装機製品の品質に影響を与える可能性があります。 また、シリンダーを交換するときは、すべてのホストが非ガス状態になっていることを確認する必要があります。

6 メカニカルドライブ

工具被覆は縁の周りに均一な厚さを必要とするので、その要求を満たすために被覆プロセスにおいて3回の回転がなければならない。 すなわち、大型ワークテーブルは回転する必要があるが(I)、小型ワークキャリアテーブルも回転し(II)、ワーク自体も同時に回転することができる(III)。

機械設計では、通常大きなワークギアのターンテーブル底部の中心に、それと噛み合っているいくつかの小さなスターギアに囲まれ、ワークピースの回転をダイヤルするためにフォークを使用します。 もちろん、金型コーティングをするときは、通常は2回転すれば十分ですが、歯車の支持力を大幅に高める必要があります。

7 加熱温度測定部

ワークモデルをコーティングするとき、メッキされたワークピースを均一に加熱する方法は、デコレーションコーティングによる加熱よりもはるかに重要です。 ダイコーティング装置は一般的に2つのヒーター、熱電対温度測定と制御の前後にあります。 ただし、熱電対クランプが異なるため、温度測定値はワークピースの実際の温度にはなりません。 ワークピースの実際の温度を測定する方法はたくさんあります。 これは簡単な表面サーモメータ法です。 体温計は、体温計が加熱されたときに底部のバネを広げることによって機能し、最高温度に達するまで位置決め針を回転させるように針を押します。 温度が下がると、バネが収縮して指針が反対方向に回転しますが、位置決め指針は最高温度のままです。 扉を開けた後、位置決めポインタが示す温度、つまり表面温度計が真空チャンバ内で加熱されたときに表面温度計が到達した最高温度値を読み取ります。

8 イオン蒸発源とスパッタリング源

マルチアークメッキの蒸発源は、一般にラウンドケーキターゲットとして知られているラウンドケーキ形状である。 近年、長方形のマルチアークターゲットも登場していますが、明らかな効果は見られません。 丸いケーキのターゲットは銅製のターゲットシート(カソードシート)に取り付けられ、2つは隆起部によって接続されています。 ターゲットシートに磁石があります。 磁石を前後に動かすことにより、磁場強度を変えることができ、アークスポットの移動速度およびトラックを調整することができる。 ターゲット及びターゲットシートの温度を下げるためには、ターゲットシートに冷却水を連続的に供給しなければならない。 ターゲットとターゲットシートとの間の高い伝導率および熱伝導率を確実にするために、ターゲットとターゲットシートとの間にSnガスケットを追加することができる。 マグネトロンスパッタリングコーティングは、通常、長方形または円筒形のターゲットを使用します。

9 水冷システム

金属原子のイオン化速度を向上させるために、各陰極ターゲットはできるだけ大きな電力出力を使用するように設計されており、それは十分な冷却を必要とする。 また、金型コーティングのコーティングの多くの種類は、加熱温度は400〜500℃であり、したがって、真空室の壁では、各シール面の冷却も非常に重要であるので、冷却水は約18〜20℃を使用していたチラー給水。 ドアを開けた後、ドアを開けた約10分前に、熱い空気と接触している低温の真空チャンバ壁と陰極ターゲットから水滴が沈殿するのを防ぐために、水冷システムはお湯の状態、お湯の温度は約40〜45℃です。

 

XIV 金型および 金型PVDの 作業手順

PVDの基本的なプロセスフローは以下のように要約することができる:IQC前処理PVD FQC。

1 IQC

IQC(InQuality Control)の主な仕事は、定期的に数量をチェックし、図面が実際のオブジェクトと一致しているかどうかをチェックすることだけでなく、特に刃先に亀裂やその他の欠陥があるかどうかを注意深く確認することです。 。 顕微鏡観察の本体内のいくつかの切削工具、ブレードのために、時々問題を見つけるのにより便利です。 さらに、IQCの担当者はまた、コーティング部品がプラスチック、低融点のはんだなどを持っているかどうかをチェックするように注意を払う必要があります。真空チャンバ内では、製品のバッチ全体が装飾されたり、元のOK製品が廃棄されることさえあり、その結果は考えられないでしょう。

2 前処理工程(スチームガン、サンドブラスト、研磨、洗浄)

 

前処理の目的は、化学部品の表面を精製または粗面化することです。

浄化はあらゆる種類の表面汚染、きれいな表面の準備を取り除くことです。 機械的、物理的、または化学的手段による精製。通常はさまざまな精製剤を使用します。 粗面化は、フォトエッチングとは対照的に、コーティングまたはコーティング装飾の構造強度を高めるために粗面を調製することを目的とする。 現在、主な前処理方法は、高温スチーム洗浄、洗浄、サンドブラスト、研削、研磨などです。

 

高温スチーム洗浄

 

現在、一般的に使用されている高温蒸気洗浄装置のPVDワークショップは蒸気銃です。 その最高動作温度は145度に達することができ、空気圧は約3〜5バールです。 金型には、いくつかの小さな穴、ネジ穴、しばしばオイル、残留クーラント、その他の不純物が穴に含まれていることが多いため、従来の洗浄方法では除去が困難です。 この時点で、高温蒸気洗浄装置はその利点を最大にすることができる。 クリーニング

 

XV 各工場前のダイコーティングの清掃手順は以下の通りです。

1. 超音波ワックスの除去2.水の上3.超音波の油の除去4.水の上5.超音波の交換6.水の上7.純粋な水の上8.これは装飾用コーティング基質がほとんどステンレス鋼またはチタニウムの合金であるので容易ではない錆びます。 さらに、透かし模様、しみおよび他の欠陥への装飾的なコーティングは絶対に許されない。 したがって、純水の水質要件に対する装飾コーティングは非常に高く、さらに15mΩ以上に達することさえあります。 高品質の洗浄を確実にするために、高品質の純水と超音波浸漬を繰り返して行うことができます。 ただし、金型の清掃方法は異なります。特に一部の熱い金型鋼は、清掃する装飾コーティングのような場合、混乱して錆びます。

元の状態の表面の型被覆のために、いくつかの高標準レンズ型に加えて、一般により多くの装飾被覆は粗く、それ故状態要求後の被覆の表面は装飾被覆ほど高くはない、これは可能にする。乾いた、オイルフリーの圧縮空気を吹き付けて乾かした後、工場の金型を乾燥させる方法で強風に対応します。 そしてそれらの高い標準的なミラー型は、一般的に136ステンレス鋼です、装飾的なコーティング洗浄方法を借りることができます。

一言で言えば、ダイコーティング前の洗浄方法は、ダイによって使用される異なる材料に依存し、ダイコーティング前の表面状態は異なり、同じではない。

以下は、参考のために、並べ替えが難しいものから簡単なものまで、いくつかの錆です。

Stainless steel, hard alloy, metal ceramic alloy, DC53, high speed steel, 8407 have an automatic cleaning machine model CR288, made in Germany. The maximum cleaning capacity of this machine is 80KG, mainly used for cleaning tools, small parts, or small size of the mold. It has a total of three cleaning cylinder, the solution is tap water + cleaning agent, tap water, deionized water. In addition to the common ultrasonic, water washing, spray, swing, hot air drying and other functions, the machine is another advantage is the final set of vacuum steps, can make the moisture as soon as possible volatile.

 

Automatic cleaning machine memory ten kinds of technology, are preset by the supplier. One to nine can be used for different types of products, different surface state purification treatment. The tenth is used for cleaning agent.

 

sand blast

Sand blasting is the use of compressed air to make abrasive strong erosion workpiece surface, so as to remove rust, carbon deposition, welding slag, oxide, residual salt, old paint layer and other surface defects. Sand blasting can be divided into dry sand blasting and wet sand blasting according to the conditions of abrasive use.

 

The technological parameters of sand blasting mainly include gun distance, inclination Angle, rotating speed, moving speed, stroke, round trip times, sand blasting time and sand blasting air pressure. The parameters we have used are gun range: 30~70mm; Angle of 30 ~ 70? C; The rotating speed of the clamping table is 10~30; Round trip times: 3~9 times; Sand blast pressure: 1.8~3.5 bar, etc. In the specific operation, the upper and lower limits are selected according to the degree of dirt on the workpiece surface, the hardness of the workpiece, the geometry of the workpiece surface and other factors. The abrasive we choose in the dry sandblasting machine is glass beads, suitable for spraying some hardness medium materials, such as oil steel, mold, etc. In the liquid sandblasting machine selected abrasive alumina, high hardness, suitable for some high hardness of the material, such as hard alloy material. Abrasive size is also important for die coating. If the abrasive size is too large, the workpiece surface is too rough; If the particle size of abrasive is too small, and will reduce the impact force, or even embedded in the workpiece surface, cleaning is difficult to remove, so that the workpiece coating adhesion is reduced. For this reason, some European countries, on the die coating before blasting abrasive particle size used to do A careful study, strict enough to ensure that more than 85% of the grain size in the A, B point range before use. In contrast, China's abrasive suppliers are still lack of consensus in this regard, we also rarely do this test.

 

PVD coating process (heating, ion cleaning, coating, cooling, process gas, air pressure, temperature, sputtering power) FQC

1. Function Quality Control 2. Function Quality Control 2. The content of FQC mainly includes methods of appearance inspection, layer depth inspection, adhesion inspection, wear resistance inspection, corrosion resistance inspection and simulation test. I plant the main application of the current appearance inspection, layer depth inspection and adhesion inspection.

As most of the products we come into contact with are not allowed to do destructive inspection, we will put in the sample with each batch when coating. When you do a depth test and a adhesion test, in most cases, you're actually checking the sample with the batch. Since it is difficult to agree between the sample and the product in terms of raw materials, heat treatment status, clamping position, etc., there will be certain error between the detected result and the actual value of the product. Sometimes there may be considerable error, can only be used as a reference. Of course, when necessary, we can also make simulation parts to achieve the purpose of accurate measurement.

appearance inspection

Open the door for the product, the surface should be carefully checked for cracks, coating, loose and other defects. For knives, knives, also need to carefully examine the state of their blades under the microscope.

Layer deep check

There are many methods for depth inspection, such as microsection metallography, X-ray examination, optical test with monochromatic light as the light source, ball mill test and so on. The layer depth inspection of die coating is carried out on a ball mill. The method is to use a steel ball with a diameter of 10mm to test the surface rolling grinding, and then measure the relevant data of the grinding marks under the microscope, and put it into the formula to calculate the depth of the layer.

 

This kind of layer depth examines the characteristic of the method is: convenient and applicable, error is largo. But this error applied to die above the impact will not be too large. Interested colleagues may also refer to the relevant literature.

 

There are a lot of adhesion inspection methods, each factory according to the characteristics of their products, have developed the corresponding test methods. Among them, there are two authoritative methods. One is to do indentation test with conical diamond head on rockwell hardness tester, observe under the microscope, and judge the adhesion of the coating by the number of cracks around the indentation. This method has high requirements for the shape of the diamond head. It not only strictly requires the center point to be in the center of the circle, but also requires the roundness of the diamond cone to be very regular. Unfortunately, at present, China does not have its national or industry standards; Another method is the scratch method, some of our coating launched earlier scientific research departments, is also the use of this method, there are special national industry standards for query.

Besmear after processing technology of jig (sandblasting, painting fat technology) detection technology (binding force test, the deep layer of detection, acid corrosion) coating stripping technology (TiAlN/TiN stripping technology, CrN/DLC/CrAlTiN stripping technology, the surface of the cemented carbide coating stripping technology) application technology of the coated tools (in the proper selection of coating, coating tool used correctly

Coating on the tool optimization is very big, because the high speed cutting machining than the traditional cutting temperature is higher, the application of coating, can play its role in high temperature, oxidation resistance and hardening materials. For example, chromium nitride (CrN) coatings reduce friction coefficients and improve finish and chip removal.

 

XVI. Specification of main technical requirements

1. Double-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose;
2. Two-color PVD pairing on or between 3D surfaces is not allowed;
3. Two-color PVD design can be carried out on 2D plane structure;
4. As far as the current technical conditions are concerned, it is limited to common and regular colors, such as black, silver, gold and common rose. Two-color PVD matching selection is conducted between traditional and conventional colors such as black, silver, gold and common rose.

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