Vývojový trend PVD povlaku

Súčasný vývoj technológie nanášania PVD vo svete má tieto štyri hlavné trendy.

1. Povlaková kompozícia bude mať tendenciu byť diverzifikovaná a zložená

Prvá generácia PVD povlakov bola hlavne TiN. Na tomto základe boli vyvinuté TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC a ďalšie povlaky z jedného kovu. Pri ďalšom vývoji technológie nanášania PVD boli povlaky na báze hliníka z viacerých kovov, napríklad TiAIN a TiAICN, vyvinuté jeden po druhom. Odolnosť proti opotrebovaniu a červená tvrdosť týchto povlakov sú oveľa vyššie ako jednotlivé kovové povlaky a môžu sa použiť na vyššiu rýchlosť rezania, ako je napr. Hobbing (do 150 m / min). Neskôr ľudia zvažovali možnosť vrstvenia rôznych druhov náterov na náradie na využitie výhod rôznych náterov, ako TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C atď.

V posledných rokoch technológia nanášania PVD urobila ďalší krok vpred. Mnoho výrobcov povlakov vyvinulo a používal pulzné technológie nanášania povlakov, ako je technológia P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) z Balzers, Švajčiarsko. A technológia HIP_ (High Ion Pulse) od Cemecon, Nemecko. Obe tieto nové technológie používajú impulzné elektróny na aktiváciu cieľa odparovania oblúka. Pretože proces môže pracovať v kyslíkovej atmosfére, tak teoreticky môže byť týmto postupom uložený takmer akýkoľvek oxid kovu (napr. A1203, Zr02, Cr203, Ta2O5 atď.) A ich povlaky.

2. Vývoj aplikácií náterov je cielenejší

Na splnenie rôznych požiadaviek na aplikáciu sa stále viac zameriava na dizajn a vývoj náterov. Aby sa splnili charakteristiky a požiadavky rôznych oblastí použitia, ako je vŕtanie, frézovanie, suché odvalovanie, razenie, ťahanie atď., Boli vyvinuté povlaky s relatívnymi výhodami. Po neustálom úsilí a skúškach sa dosiahli úspechy v určitých oblastiach, ako je aplikácia povlakov s vysokým obsahom hliníka TiX (Al: Ti-2: 1) pri frézovaní, bez AICrN povlaku na vysokorýchlostné sušenie, kompozit vrstva CrN + TISIN na vŕtanie, kompozitný náter TIN + TCX na výlisku. Životnosť týchto povrchov je výrazne lepšia ako iné povlaky. Okrem toho sa široko uplatňujú rôzne cielené povlaky na odolnosť proti korózii (Crx poťah), "samomazacie (WC / C povlak), spracovanie mäkkých materiálov (povlak MoS2) a vysoký spracovanie tvrdých materiálov (CBN, Dimond). s nepretržitým vývojom technológií nanášania PVD sa budú naďalej vyvíjať nové cielené nátery na ich nahradenie.

3. Uložené častice povlaku majú tendenciu mať veľkosť nano

S rozvojom nanotechnológií a pokrokov v nanášacej technológii nanášania náterov nanoštruktúry tiež pritiahli pozornosť veľkého počtu výskumníkov a firiem PVD coating services. Nanokryštalizácia nanášaných častíc povlaku môže zvýšiť pevnosť spojenia medzi povlakom a substrátom a súčasne môže znížiť drsnosť povrchu povlaku. Väčšina nanášaných častíc náteru je v súčasnosti stále veľká. Napriek tomu, že sa nachádzajú tzv. Nanočastice, na ich konečnom povrchu sa stále nachádzajú väčšie častice a poťahová plocha je stále drsná. Redukcia veľkosti nanášaných častíc povlaku a udržanie stability procesu, aby sa zabránilo vzniku veľkých abnormálnych častíc, sa stane ďalším smerom vývoja povlaku. Najmä pre aplikáciu na zrkadlovú tvár, aj keď niektoré spoločnosti vyvinuli zrkadlový povlak, kvalita a stabilita sú zlé a proces je príliš zložitý. V budúcnosti bude hlavným smerom vývoja nanokryštalizácia povlakových častíc a nanometrizácia hrúbky povlakovej vrstvy, čo má veľký význam pre zlepšenie celkovej účinnosti povlaku a zníženie napätia medzi vrstvami a zvýši sa hladkosť zrkadlovej plochy a ďalej rozširuje aplikáciu náterov v odvetví výroby tvárnenia.

4. Teplota procesu povliekania sa znižuje a znižuje

Od nanášacej teploty okolo 1000 ° C pre všeobecnú CVD poťahovú vrstvu na približne 500 ° C pre povlaky PVD a PECVD bola znížená teplota nanášania povlaku. Rozsah aplikácie náterovej vrstvy je tak tiež zväčšený, ale teplota nanášania okolo 500 ° C má stále nepriaznivý vplyv na obrobok, ako je deformácia a redukcia tvrdosti substrátu. Preto sa vyžadujú špeciálne požiadavky na predbežné tepelné spracovanie potiahnutého obrobku. Napríklad teplota temperovania obrobku nesmie byť nižšia ako teplota povlaku. Povlaky s nižšou teplotou, ako sú teploty pri nanášaní pod 200 ° C, odstránia tieto obmedzenia, ktoré umožňujú väčšiu flexibilitu výberu skorých tepelných úprav. Súčasne aplikácia nízkoteplotných povlakov tiež zníži spotrebu energie povlakového zariadenia a má určitý účinok ochrany životného prostredia v úsporách energie. Navyše zníženie teploty povlaku zníži dobu ohrevu a chladenia a skráti dodací cyklus povlaku. Nízkoteplotné povlaky podporujú aplikáciu a popularizáciu povlaku a stanú sa dôležitým smerom vývoja PVD povlaku. V súčasnosti niektoré spoločnosti na nanášanie povlakov vyvinuli kryogénny povlak (teplota povlaku je nízka ako 250 ° C). Avšak v dôsledku nestability procesu a zlej priľnavosti medzi povlakom a substrátom neboli vykonané žiadne podstatné aplikácie a potrebujú ďalšie zlepšenia.