متالیزاسیون خلاء - شرح فناوری، دستگاه و بررسی. اسپری وکیوم. گیاهان سمپاشی وکیوم

  رسوب خلاء بر اساس ایجاد یک جریان هدایت شده از ذرات (اتم ها، مولکول ها، خوشه ها) از مواد اعمال شده بر روی سطح محصولات و تراکم آنها است.
این فرآیند شامل چندین مرحله است: انتقال ماده یا ماده اسپری شده از فاز متراکم به فاز گاز، انتقال مولکول های فاز گاز به سطح محصول، تراکم آنها بر روی سطح، تشکیل و رشد هسته ها. ، و شکل گیری یک فیلم.
  اسپری وکیوم- انتقال ذرات ماده پاشیده شده از منبع (محل انتقال آن به فاز گاز) به سطح قطعه در طول مسیرهای مستقیم در خلاء 10-2 Pa و زیر (تبخیر خلاء) انجام می شود. و با انتشار و انتقال همرفتی در پلاسما در فشارهای 1 Pa (کندوپاش کاتد) و 10 -1 -10 -2 Pa (مگنترون و کندوپاش یون پلاسما). سرنوشت هر ذره از ماده اسپری شده در اثر برخورد با سطح قطعه به انرژی، دمای سطح و میل شیمیایی مواد فیلم و قطعه بستگی دارد. اتم‌ها یا مولکول‌هایی که به سطح می‌رسند می‌توانند از آن منعکس شوند یا جذب شوند و پس از مدتی آن را ترک کنند (واجذب)، یا جذب شوند و یک متراکم در سطح ایجاد کنند (تراکم). در انرژی ذرات بالا، دمای سطح بالا و میل ترکیب شیمیایی کم، ذره توسط سطح منعکس می شود.
  دمای سطح یک قطعه که در بالای آن همه ذرات از آن منعکس شده و لایه ای تشکیل نمی شود، دمای بحرانی رسوب خلاء نامیده می شود. مقدار آن به ماهیت مواد فیلم و سطح قطعه و به وضعیت سطح بستگی دارد. در شارهای بسیار کم ذرات تبخیر شده، حتی اگر این ذرات روی سطح جذب شوند، اما به ندرت با ذرات مشابه دیگر برخورد کنند، جذب می شوند و نمی توانند هسته تشکیل دهند، به عنوان مثال. فیلم رشد نمی کند چگالی شار بحرانی ذرات تبخیر شده برای دمای سطح معین، کمترین چگالی است که در آن ذرات متراکم شده و یک لایه تشکیل می دهند.
 ساختار فیلم های اسپری شده به خواص مواد، وضعیت و دمای سطح و سرعت رسوب بستگی دارد. فیلم ها می توانند آمورف (شیشه ای، به عنوان مثال اکسیدها، Si)، پلی کریستالی (فلزات، آلیاژها، Si) یا تک کریستال (به عنوان مثال، فیلم های نیمه هادی به دست آمده توسط اپیتاکسی پرتو مولکولی) باشند. برای ساده سازی ساختار و کاهش داخلی استرس مکانیکیفیلم ها با افزایش پایداری خواص خود و بهبود چسبندگی به سطح محصولات، بلافاصله پس از رسوب بدون شکستن خلاء، فیلم ها در دماهای کمی بالاتر از دمای سطح در هنگام رسوب گذاری آنیل می شوند. اغلب از طریق رسوب در خلاءایجاد ساختارهای فیلم چند لایه از مواد مختلف.
  اسپری وکیوممورد استفاده در فناوری مسطح ریز مدارهای نیمه هادی، در تولید مدارهای هیبریدی لایه نازک، محصولات پیزوالکتریک، آکوستوالکترونیک و غیره (کاربرد لایه های رسانا، دی الکتریک، محافظ، ماسک و غیره)، در اپتیک (کاربرد ضد بازتاب، پوشش های بازتابنده و دیگر)، محدود - هنگام فلز کردن سطح محصولات پلاستیکی و شیشه ای، رنگ کردن شیشه های اتومبیل. روش رسوب در خلاء فلزات (Al، Au، Cu، Cr، Ni، V، Ti و غیره)، آلیاژها (به عنوان مثال، NiCr، CrNiSi)، ترکیبات شیمیایی (سیلیسیدها، اکسیدها، بوریدها، کاربیدها و غیره) را اعمال می کند.

 
برنج. P2.1.

 برای رسوب در خلاء استفاده می کنند تجهیزات تکنولوژیکیکنش دوره ای، نیمه پیوسته و پیوسته. نصب دسته ای یک چرخه کاربرد فیلم را با تعداد معینی از محصولات بارگذاری شده انجام می دهد. نصب مداوم در تولید سریال و انبوه استفاده می شود. آنها در دو نوع هستند: چند محفظه و چند حالته تک محفظه. اولین ها شامل ماژول های کندوپاش متوالی هستند که در هر یک از آنها فیلم هایی از مواد خاص یا آنها حرارت درمانیو کنترل ماژول ها توسط محفظه های قفل هوا و یک دستگاه نقاله حمل و نقل به هم متصل می شوند. تاسیسات تک محفظه چند موقعیتی شامل چندین ایستگاه پاشش (واقع در یک محفظه خلاء) است که توسط یک نوار نقاله یا وسیله حمل و نقل نوع چرخشی به هم متصل شده اند. اجزا و سیستم های اصلی تاسیسات برای رسوب گذاری خلاء دستگاه های مستقلی هستند که عملکردهای مشخصی را انجام می دهند:
 ·ایجاد خلاء؛
 ·تبخیر یا کندوپاش مواد فیلم؛
 ·انتقال و رسوب پوشش;
 ·کنترل حالت های رسوب در خلاء و خواص فیلم.
 · منبع تغذیه.

  گیاهان سمپاشی وکیوم

  نصب خلاء برای رسوب مقاومتی سری DV-502B (شکل P2.2.) (این نصب دسکتاپ است)


برنج. P2.2.

  نصب VATT1600-4DK (شکل P2.4.) برای اعمال یک پوشش ترکیبی در نظر گرفته شده است که می تواند شامل یک لایه فلز، یک لایه از ترکیب این فلز (اکسید، نیترید، کاربید) و یک لایه SiOx باشد. .


برنج. P2.3.

  در حال اعمال اتصالات مختلفتیتانیوم، می توان سایه های مختلف طلایی، آبی، سبز، سیاه و برخی رنگ های دیگر را به دست آورد (شکل A2.4.). پوشش ها را می توان روی ورق ها اعمال کرد از فولاد ضد زنگبا هر نوع عملیات سطحی: آینه ای، جلا داده شده، بافت تزئینی یا مات معمولی. ابعاد نصب وکیوم امکان پاشش ورق هایی با ابعاد 1500x3000 میلی متر را فراهم می کند. پس از پاشش، ورق ها را می توان با یک فیلم محافظ خود چسب پوشاند. هزینه پاشش از 700 روبل / متر مربع است.

 

برنج. P2.4.کاربرد رسوب در خلاء.

فولاد ضد زنگ:

 برای رسوب نیترید تیتانیوم در خلاء، از یک بستر فولادی ضد زنگ استفاده می شود.
 ·ظرافت و ظرافت در دکوراسیون;
 ·مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر ضربه تأثیرات جوی;
 ·رعایت دقیق ترین الزامات بهداشتی؛
 · سهولت مراقبت و دوام;
 ·مقاومت در برابر حرارت و ایمنی در برابر آتش؛
 ·ترکیب عالی با دیگران مواد تکمیل کننده(شیشه، پلاستیک، چوب، سنگ).

مشخصات فنی:

 · مواد بستر - فولاد ضد زنگ، 08Х18Н10 (AISI 304);
 ·ضخامت بستر 0.5mm – 1.5mm;
 ·پوشش نیترید تیتانیوم ضخامت 0.2-6 میکرون;
 ·رنگ پوشش - سایه های مختلف طلایی;
 ·پراکندگی نور - از آینه تا مات.
 ·خواص مکانیکی - امکان خمش مکرر و مهر زنی سرد را فراهم می کند.
 ·مقاومت در برابر آب و هوا - حداقل 50 سال.

روش به دست آوردن مواد

 پوشش روی فولاد ضد زنگ TIN، TiO2 و TiON با کندوپاش یون-پلاسما در یک محفظه خلاء به دست می آید.
 ورق های فولادی ضد زنگ، پس از پیش تصفیه، که بازتاب بالای پوشش را تضمین می کند، در یک محفظه خلاء مهر و موم شده قرار می گیرند. در طی فرآیند پاشش، خلاء عمیقی در محفظه ایجاد می شود که رنگ و دوام مطلوب پوشش ها را تضمین می کند.
 با کندوپاش یون-پلاسما، یون‌های پلاسما پرانرژی اتم‌های تیتانیوم را از سطح ورقه تیتانیوم خارج می‌کنند، که به نوبه خود، با عبور از ابر بسیار کمیاب نیتروژن یا اکسیژن، اکسید می‌شوند و به ماده زیرلایه وارد می‌شوند.
 این فرآیند چسبندگی خوب و خواص تزئینیپوشش ها
  فناوری‌های رسوب‌گذاری خلاء بسیار انرژی بر هستند و در بسیاری از کشورها در حال تبدیل شدن به یک محصول خاص هستند. بسیاری از شرکت ها در حال جایگزینی اسپری خلاء با اسپری پلاسمای جوی پربازده تر و ارزان تر هستند.
  کیفیت و خواص مواد:
 مقاومت جوی و ضد خوردگی بالا پوشش تزئینیتایید شده توسط گواهی انطباق GOST شماره СХ02.1.3،0040 مورخ 18 سپتامبر 1996. و 50 سال در فضای شهری است.
 هر رنگی قابل دستیابی است، اما فرآیند تکنولوژیکیتنظیم برای سه رنگ اصلی: تقلید رنگ طلا - پوشش TiN، آبی - پوشش TiO2، تقلید از رنگ مس تازه - پوشش TiON.
 قابلیت انعکاس پوشش - 60-70%؛

زمینه های استفاده:

 ·سقف گنبد کلیساها و سقف ساختمانها;
 ·تبلیغات در فضای باز (پلاکارد، حروف حجمی و تخت ساخته شده از فولاد ضد زنگ);
 ·طراحی دکوراتیو ساختمان و فضای داخلی;
 ·مرمت آثار فرهنگی;
 ·تولید قطعات سوغاتی و لوازم جانبی.
  رسوب خلاء برای محصولات ساخته شده از فلزات آهنی و سایر فلزات استفاده می شود؛ پوشش های مختلفی از جمله طلا و نقره استفاده می شود (شکل P2.5.).

 

برنج. P2.5.کاربرد رسوب در خلاء.

  مواد پوشش:
  TiN- نیترید تیتانیوم (طلایی-برنز، افزایش مقاومت در برابر سایش)؛
  TiOx1Cx2Nx3- کربنید تیتانیوم
  گر- کروم (سفید)؛
  TiOx- اکسید تیتانیوم (آبی، چند رنگ، مرواریدی)؛
  NiGr- نیکروم (خاکستری روشن)؛
  ZrN- نیترید زیرکونیوم (طلایی روشن)؛
 al همچنین آلومینیوم، مس و ... به درخواست مشتری.
 رنگ، سختی و سایر پارامترهای پوشش می توانند در طیف وسیعی از مواد و سایه ها متفاوت باشند.
  ویژگی های مهم ریز مدارها سرعت، تماس های الکتریکی، فرمت ماتریس و غیره است. برای افزایش یکی از مهمترین پارامترها - عملکرد - لازم است رسانایی تماس های الکتریکی افزایش یابد. اکثر به روشی سادهاین کار با رسوب خلاء عناصر از طریق ماسک های شل انجام می شود. طلا رسانایی بسیار خوبی دارد که باعث می شود سرعت انتقال اطلاعات افزایش یابد.

تراشه حافظه PRAM از اینتل (شکل A2.6.)


 مواد: طلا (نقره).

 
برنج. P2.6.تراشه حافظه PRAM اینتل

بلبرینگ های ساده پمپ های گریز از مرکز(شکل A2.6.)

 مهمترین مشخصه یک یاتاقان عمر مفید آن است. برای افزایش آن، بلبرینگ های کشویی توسعه یافته اند تکنولوژی خاصپاشش انفجاری با استفاده از نانو پودرها در فرآیند پاشش انفجاری، پوشش های نانوساختار با محتوای مونوکاربید 62 درصد به دست آمد. آزمایش‌های اصطکاک و سایش چنین پوشش‌هایی در آب نشان داده‌اند که در مقایسه با پوشش‌های پودری سرامیکی معمولی، ضریب اصطکاک کمتری دارند و بار داغی بالایی دارند.
 تکنولوژی ها: رسوب در خلاء
 صنعت: مهندسی الکترونیک و برق
 مواد: پودرهای مغناطیسی سریع سخت شده BZMP سیستم Nd-Fe-B.


برنج. P2.6.بلبرینگ آستین

سمپاشی با سرعت بالا

 پاشش شعله با سرعت بالا به حق مدرن ترین فناوری سمپاشی در نظر گرفته می شود. پوشش‌های کاربید با روش‌های پاشش با سرعت بالا از همه لحاظ اعمال می‌شود برتر از پوشش های گالوانیکی، روند ایجاد آن شناخته شده است فوق العاده سرطان زا.
 در اوایل دهه 80، تاسیسات پاشش با سرعت بالا ظاهر شد که از نظر طراحی ساده تر و بر اساس طراحی کلاسیک موتور موشک پیشران مایع، با سرعت جریان گاز بیش از 2000 متر بر ثانیه بود. چگالی پوشش به 99٪ می رسد. پودرهای کاربیدها، کاربیدهای فلزی، آلیاژهای مبتنی بر نیکل، مس و غیره به عنوان ماده کاربردی استفاده می شود.برای افزایش سرعت ذرات، دبی محصولات احتراق را با افزایش فشار در محفظه احتراق به 1.0... 1.5 مگاپاسکال، و در طراحی دستگاه نازل نازل لاوال را وارد کنید. در شکل P2.7. نموداری از سمپاش سیستم VSN ارائه شده است.


برنج. P2.6.نمودار پودرپاش با سرعت بالا:
1 - عرضه پودر (محوری)؛ 2 - تامین اکسیژن; 3 - تامین سوخت;
4 - عرضه پودر (شعاعی); 5 - بشکه

برای به دست آوردن ظاهری قابل فروش و ویژگی های فنی خاص در تولید مدرن، تمام محصولات نهایی با مواد مختلف پوشش داده می شوند. این موضوع به ویژه برای قطعات فلزی مهم است، جایی که پوشش نقش تزئینی ایفا نمی کند، بلکه فلز را از خوردگی و سایر عوامل محیطی مضر محافظت می کند.

اسپری وکیوم

در تولید مدرن، پیشرفته ترین تکنولوژی برای اعمال پوشش روی قطعات، رسوب در خلاء است. این فناوری شامل تراکم مستقیم بخار از پوشش اعمال شده بر روی سطح قطعه است. سه مرحله اصلی چنین سمپاشی وجود دارد:

    تبخیر ماده ای که از آن پوشش ایجاد می شود.

    انتقال بخار ایجاد شده به سطحی که ماده روی آن اعمال می شود.

    متراکم شدن بخار بر روی سطح یک قطعه و ایجاد پوشش از آن.

نصب برای آبکاری کروم چرخ های آلیاژی

روش های رسوب در خلاء

علاوه بر خلاء، سایر فرآیندهای فیزیکی نیز می توانند در کندوپاش دخیل باشند. طبقه بندی زیر برای موادی که روی سطح اسپری می شوند نیز اعمال می شود.

پاشش پلاسما وکیوم

پوشش قوس خلاء طبق مکانیسم زیر انجام می شود. کاتد سطحی است که فیلم باید روی آن اعمال شود و آند بستر تخلیه گاز است. هنگامی که قوس اتمسفر را به حداکثر دما گرم می کند، ماده کندوپاش به فاز گازی تبدیل شده و به کاتد منتقل می شود. سپس مولکول های اسپری روی سطح محصول متراکم می شوند و یک لایه همگن تشکیل می دهند. یکنواختی در تاسیسات پاشش قوس خلاء را می توان تا زمانی که محصول اولیه با الگوهای اسپری به دست آمد تنظیم کرد.

این فناوری پیچیده برای اعمال پوشش های فوق سخت بر روی ابزارهای برش و حفاری استفاده می شود. مته های قوی و مقاوم در برابر سایش برای چکش های دوار با استفاده از اسپری پلاسمای خلاء ایجاد می شوند.

مته های چکشی با مقاومت بالا

کندوپاش یون خلاء

در نظر گرفته شده دوستدار محیط زیست ترین راه برای پوشش سطح فلزی. نکته منفی این است که تجهیزات گران هستند؛ هر شرکتی توانایی خرید و نصب آن را ندارد.

با این حال، الزامات سختگیرانه ای نیز برای تمیزی سطح اعمال می شود نتیجه نهاییفراتر از همه انتظارات پوشش اعمال شده با یکنواختی، استحکام و مقاومت در برابر سایش بالا مشخص می شود، بنابراین، از این طریق، پوشش ها بر روی قطعات و مکانیسم هایی که در شرایط سخت آب و هوایی عمل می کنند، پاشیده می شوند. این آخرین عملیاتی است که پس از آن پردازش بیشتر قطعات مجاز نیست - نباید جوش یا برش وجود داشته باشد.

رسوب خلاء آلومینیوم

استفاده از آلومینیوم محبوب ترین روش متالیزاسیون تقریباً هر سطحی در نظر گرفته می شود. تطبیق پذیری آلومینیوم به آن اجازه می دهد تا روی سطوح غیر معمول مانند پلاستیک و شیشه اعمال شود و بر خلاف سایر فلزات، برای دوام نیازی به پوشش لاک اضافی ندارد. آلومینیوم معمولاً برای اهداف تزئینی استفاده می شود - برای لوازم جانبی خودرو و بازتابنده چراغ های جلو، لوازم آرایشی، دستگیره های کابینت و در و لوازم جانبی خیاطی استفاده می شود. اگرچه این فلز از دوام بالایی برخوردار نیست، اما توسعه فناوری باعث شده تا هزینه این گونه سمپاشی بسیار کاهش یابد و آن را به گسترده ترین در جهان تبدیل کند.

بازتابنده چراغ خودرو با روکش آلومینیومی

رسوب خلاء فلزات

علاوه بر آلومینیوم، تعدادی فلز به همان اندازه رایج برای پاشش وجود دارد. به دلیل مختلف فیزیکی و خواص شیمیاییآنها کاملاً در همه صنایع کاربرد پیدا کرده اند. اهداف اصلی فلزات اسپری شده:

    هدایت بهبود یافته؛

    افزایش عایق؛

    ایجاد خواص مقاوم در برابر سایش و ضد خوردگی.

تنظیم دما هنگام اعمال یک لایه پوشش به شما امکان می دهد تقریباً هر سایه ای به محصول نهایی بدهید؛ این اغلب برای اعمال پوشش های "طلا" استفاده می شود (آلیاژهای نیکل-تیتانیوم استفاده می شود).

پاشیدن تیتانیوم و نقره به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. این فلزات منحصر به فرد با بدن انسان تعامل بسیار خوبی دارند و خاصیت ضد باکتریایی دارند. ایمپلنت ها و ابزارهای جراحی (و همچنین دندانپزشکی و غیره) تقریباً در همه جا با نقره پوشانده شده اند - تضمین بالایی برای استحکام و عقیم بودن ابزار.

کندوپاش یون-پلاسما در خلاء

تحت تأثیر دمای بالا، پوشش نه تنها بر روی سطح قطعه متراکم می شود، بلکه به معنای واقعی کلمه روی آن پخته می شود، که محصول نهایی را بسیار بالا می دهد. مشخصات فنی- مقاومت در برابر سایش تحت فشار مکانیکی و مقاومت خوب در شرایط آب و هوایی سخت.

نصب پاشش خلاء UVN

دستگاه هایی از نوع UVN، تاسیسات رسوب گذاری خلاء مدرن با تکنولوژی بالا هستند. بسته به هدف می توان آن را به هر وسیله ای برای تبخیر ماده و انتقال آن به سطح قطعه مجهز کرد. ساختار:

    اتاق فرآیند نوع بسته– ناحیه ای که قطعه در آن قرار می گیرد که در طی فرآیند رسوب خلاء پردازش می شود.

    واحد کنترل یک پنل با دکمه ها و کنترل است که به شما امکان می دهد قبل از شروع کار تمام پارامترهای لازم را تنظیم کنید. گزینه های مدرنواحدهای پاشش خلاء مجهز به نمایشگرهای دیجیتال برای نمایش پارامترهای فرآیند در زمان واقعی هستند.

    محفظه واحد تمام اجزای مکانیکی و الکترونیکی مهم واحد را پنهان می کند و از آنها در برابر مداخلات تصادفی و غیرمجاز محافظت می کند و همچنین ایمنی اپراتور دستگاه را تضمین می کند. بسته به اندازه دستگاه، مجهز به چرخ (با لنت ترمز، برای مدل های کوچک) یا نصب دائمی (برای دوربین های قدرتمند و سازنده) است.

UVN کلاسیک

جهت یابی:

فرآیند رسوب در خلاء شامل گروهی از روش ها برای رسوب پوشش ها (لایه های نازک) در یک کره خلاء است که در آن جبران از طریق تراکم مستقیم بخار ناشی از عنصر اتفاق می افتد.

مراحل زیر برای رسوب در خلاء وجود دارد:

  • تولید گازها (بخار) از اجزای سازنده جبران.
  • انتقال بخارات به زیرلایه؛
  • تجمع بخارات در بستر و ایجاد کندوپاش.

لیست روشهای رسوب در خلاء شامل حرکات علمی و فنی زیر و علاوه بر این انواع سریع این عملیات می باشد.

لیست روشهای سمپاشی حرارتی:

  • تبخیر با استفاده از پرتو گالوانیکی؛
  • تبخیر با استفاده از پرتو لیزر.

تبخیر قوس خلاء:

  • ماده خام در نقطه کاتد تبخیر می شود، یک قوس الکتریکی مسئول این است.
  • اپیتاکسی با استفاده از پرتو مولکولی.

پراکندگی یون:

  • مواد اولیه اولیه توسط بمباران یونی اتمیزه می شوند و بر روی زیرلایه تاثیر می گذارند.

کاربرد

جبران خلاء به منظور توسعه اجزای داخل صفحه، دستگاه ها و مکانیسم های پوشش های عملیاتی - هادی ها، عایق ها، مقاوم در برابر سایش، پایدار در برابر خوردگی، مقاوم در برابر فرسایش، ضد اصطکاک، ضد خراش، مانع و غیره استفاده می شود. از این دستکاری ها برای اعمال پوشش های تزئینی استفاده می شود، به عنوان مثال، هنگام مونتاژ حرکات ساعت با سطح طلایی و پوشش فریم های عینک. یکی از عملیات های اصلی میکروالکترونیک است که در آن به منظور اعمال لایه های رسانا (فلزسازی) استفاده می شود. جبران خلاء برای استخراج پوشش های نوری استفاده می شود: ضد انعکاس، بازتابنده، فیلتر.

یک گاز فعال شیمیایی، به عنوان مثال، استیلن (به منظور پوشش هایی که کربن را وارد می کند)، غیر فلزی، فضای هوا را می توان به حوزه علمی و فنی معرفی کرد. شیمی. پاسخ در صفحه زیرلایه با گرم کردن یا یونیزاسیون و تفکیک گازهای یکی از پیکربندی های سیستم گاز ایجاد می شود.

به لطف استفاده از روش های رسوب در خلاء، پوششی به دست می آید که ضخامت آن می تواند چندین آنگستروم باشد یا به چندین میکرون برسد؛ به عنوان یک قاعده، در نتیجه رسوب، سطح نیازی به پردازش اضافی ندارد.

روش های رسوب در خلاء

سرنوشت هر دانه از جزء اسپری شده در اثر برخورد با سطح به انرژی، دمای سطح و خواص شیمیایی آن بستگی دارد. میل عناصر و اجزای فیلم اتم‌ها یا مولکول‌هایی که به هواپیما می‌رسند، هر فرصتی دارند که یا از آن منعکس شوند، یا جذب شوند و پس از مدتی معین، آن را ترک کنند (واجذب)، یا جذب شوند و در صفحه (تراکم‌کننده) میعان ایجاد کنند. در انرژی های دانه بالا، دمای صفحه بالا و مواد شیمیایی ناچیز میل ترکیبی، عنصر توسط سطح منعکس می شود. دمای صفحه قطعه که تمام ذرات از بالای آن منعکس می شوند و لایه تشکیل نمی شود، دمای جدی رسوب خلاء نامیده می شود که اهمیت آن به ماهیت عناصر لایه و صفحه لایه بستگی دارد. اجزاء و وضعیت هواپیما. با جریان های بسیار کوچک عناصر تبخیر شونده، از جمله مواردی که این ذرات در صفحه جذب می شوند، اما به ندرت با ذرات مشابه دیگر برخورد می کنند، دفع می شوند و نمی توانند هسته ایجاد کنند، یعنی لایه اصلا رشد نمی کند. فرکانس جدی جریان اجزای قابل تبخیر برای یک دمای صفحه معین، کمترین چگالی است که در آن ذرات متراکم شده و یک پوشش تشکیل می دهند.

پاشش پلاسما وکیوم

بر اساس این روش، لایه های نازک با ضخامت 0.02-0.11 میکرون در نتیجه گرما، تبخیر و رسوب جزء بر روی بستر در یک محفظه جداگانه تحت فشار گاز فشرده در آن به دست می آید. بیشترین تاثیر گازهای باقیمانده در محفظه با استفاده از پمپ خلاء تقریباً 1.2x10-3 Pa ایجاد می شود.

محفظه کار شامل یک کلاهک فلزی یا شیشه ای با مفهوم خنک کننده آب خارجی است. محفظه در صفحه مرکزی قرار دارد و با آن یک اتصال محافظت شده در خلاء ایجاد می کند. بستری که در آن رسوب گذاری انجام می شود روی یک نگهدارنده ثابت می شود. یک بخاری در مجاورت بستر قرار دارد که به منظور بهبود چسبندگی لایه اسپری شده، بستر را تا دمای 2400-4400 درجه سانتیگراد گرم می کند. خازن شامل یک بخاری و یک منبع از جزء اسپری شده است. فلپ انتقال جریان بخار را از اواپراتور به زیرلایه مسدود می کند. جبران در زمانی که دیافراگم به هم نمی خورد ادامه دارد.

برای گرم کردن جزء اسپری شده، عمدتا از 2 نوع اواپراتور استفاده می شود:

  • مبدل حرارتی چند سیمی یا دو نواری با گرمایش مستقیم ساخته شده از تنگستن یا مولیبدن.
  • اواپراتورهای شعاعی الکترونی با گرم کردن جزء تبخیر شده توسط بمباران گالوانیکی.

تبخیر انفجاری برای رسوب فیلم از عناصر چند جزئی استفاده می شود. در این حالت، کندانسور تا 15000 درجه سانتیگراد گرم می شود و پودر حاصل از مخلوطی از عناصر تبخیر پذیر پاشیده می شود. از روش مشابهی می توان برای به دست آوردن پوشش های کامپوزیتی استفاده کرد.

برخی از عناصر پوشش محبوب (به عنوان مثال، طلا) چسبندگی ضعیفی به سیلیکون و سایر عناصر نیمه هادی دارند. در صورت چسبندگی کم کیفیت عنصر تبخیر شده به بستر، تبخیر در 2 لایه گذاشته می شود. ابتدا لایه ای از یک آلیاژ که چسبندگی عالی به زیرلایه نیمه هادی دارد در بالای بستر اعمال می شود. سپس لایه اصلی پاشیده می شود که در آن اتصال با لایه فرعی قبلاً عالی بود.

کندوپاش یون خلاء

این روش شامل اتمیزه کردن یک عنصر عامل ایجاد کننده در مقابل پتانسیل منفی، به دلیل بمباران یون های گاز غیرفعال است که در طول تحریک تخلیه درخشش در داخل تأسیسات رسوب خلاء ایجاد می شود.

مواد الکترود با بار منفی تحت تأثیر اتم های یونیزه شده گاز غیرفعال که به آن برخورد می کنند اسپری می شود. این اتم های انتقالی پودر شده در بالای بستر رسوب می کنند. مزیت اصلی روش کندوپاش با خلاء یونی این است که نیازی به گرم کردن اواپراتور تا درجه حرارت بالا.

مکانیسم وقوع ترشحات درخشان. تخلیه تجزیه در محفظه هایی با فشار گاز کم بین 2 الکترود فلزی که با ولتاژ بالا تا 1-3 کیلو وات عرضه می شوند، نظارت می شود. در این حالت معمولاً الکترود منفی به زمین متصل می شود. کاتد هدف از عنصر پراکنده است. ابتدا فضای هوا از محفظه تخلیه می شود، سپس گاز تا فشار 0.6 Pa آزاد می شود.

تخلیه تابشی نام خود را به دلیل وجود به اصطلاح درخشش در هدف (کاتد) گرفته است. این تشعشع به دلیل افت زیادی ظرفیت در لایه تنگ بار فضایی نزدیک کاتد ایجاد می شود. در مجاورت منطقه TC ناحیه تاریک فارادی قرار دارد که به یک ستون مثبت تبدیل می شود که بخشی مستقل از تخلیه است و کاملاً نامناسب با سایر لایه های تخلیه است.

در نزدیکی آند، علاوه بر این، یک لایه کوچک از بار فضایی وجود دارد که لایه آند نامیده می شود. عنصر دیگری از شکاف بین الکترودها توسط شبه خنثی پلاسما گرفته می شود. با استفاده از روشی مشابه، دوربین یک درخشش شطرنجی را از نوارهای تیره و روشن متناوب ردیابی می کند.

برای عبور جریان بین الکترودها، انتشار پایدار الکترون از کاتد ضروری است. این انتشار می تواند تحت فشار و با گرم کردن کاتد یا تابش نور ماوراء بنفش به آن ایجاد شود. این نوع ترشحات مستقل نیستند.

رسوب خلاء آلومینیوم

در برخی موارد مخصوصاً هنگام پاشش پلاستیک از متالیزاسیون با آلومینیوم استفاده می شود و این فلز ماده اولیه نسبتاً سبکی است و به هیچ وجه در برابر سایش مقاوم نیست، در این صورت نیاز به روش های علمی و فنی خاصی است. کاربر باید بداند که بهتر است از اجزای مشابه بلافاصله پس از مهر زنی در برابر آلودگی محافظت شود و علاوه بر این، استفاده از پودرها و پودرهای روان کننده مختلف در شکل های مطبوعاتی نامطلوب است.

رسوب خلاء فلزات

فلزاتی که فقط در دمای کمتر از منطقه ذوب خود تبخیر می شوند، مجاز به گرم شدن با جریان مستقیم هستند؛ مجموعه های نقره و طلا در حمام های شاتل با تانتالیوم یا تنگستن تبخیر می شوند. جبران باید در یک محفظه تحت فشار کمتر از 10-3 میلی متر جیوه انجام شود. هنر

کندوپاش یون-پلاسما در خلاء

برای اینکه تخلیه درخششی مستقل اتفاق بیفتد، لازم است که با اعمال الکترون ها از کاتد گسیل شود. ولتاژ بالا 2-4 کیلو وات بین الکترودها. اگر ولتاژ اعمال شده از توانایی یونیزاسیون گاز در محفظه (معمولا Ar) فراتر رود، در این حالت، در نتیجه برخورد الکترون ها با مولکول های Ar، گاز با تشکیل یون های Ar+ با بار مثبت یونیزه می شود. در نتیجه، یک تخلیه بصری کوچک و در نتیجه یک میدان الکتریکی قوی در ناحیه فضای سیاه کاتد ظاهر می شود.

یون های Ar+ که در ناحیه ارائه شده انرژی به دست می آورند، اتم های عنصر کاتد را در همان لحظه از بین می برند و باعث انتشار الکترون های جانبی از کاتد می شوند. این انتشار باعث حفظ تخلیه درخشش مستقل می شود. اتم های انتقالی از عنصر کاتد به زیرلایه می رسند و در صفحه آن رسوب می کنند.

نصب پاشش خلاء UVN

این طرح با یک مجموعه قابل توجه مسلح است دستگاه های مدرنو دستگاه هایی که رسوب پوشش های فلزات سنتز و آلیاژهای آنها را با خواص ثابت، چسبندگی عالی و یکنواختی بالا با توجه به مساحت تضمین می کنند.

مجموعه ای از دستگاه ها و ابزارهایی که در ساختار دستگاه گنجانده شده اند:

  • منبع کنترل سیستم خلاء نیمه اتوماتیک؛
  • تئوری کندوپاش مگنترون در جریان پایدار.
  • مفهوم گرمایش (با کنترل و نگهداری دمای تنظیم شده)؛
  • مفهوم تمیز کردن کالاهای اسپری شده در ناحیه دود شدن ترشحات؛
  • مفهوم متحرک محصولات در یک کره خلاء.
  • گیج خلاء عددی;
  • مفهومی برای کنترل مقاومت فیلم های در حال رشد.
  • منبع تغذیه اینورتر برای مگنترون.

پاشش خلاء - اصل عملیات و فناوری پاشش پلاسمای خلاء. رایج ترین روش های رسوب در خلاء کندوپاش خلاء یونی و اصل عملکرد آن. فرآیند رسوب خلاء آلومینیوم و اثربخشی آن. ویژگی های اصلی رسوب فلز خلاء و تفاوت آن با رسوب یون خلاء پلاسمایی فلز. از کجا می توان هزینه نصب رسوب خلاء را با قیمت پایین پرداخت؟

رسوب در خلاء فرآیندی است که اکثر شرکت های مدرن در این مرحله به آن نیاز دارند. این روش اغلب در آن دسته از صنایعی استفاده می شود که محصولات مختلفی تولید می کنند که به نوعی با عملیات بعدی مرتبط هستند.

این می تواند تجهیزات معمولی یا محصولات دندانپزشکی باشد که به فرآیند رسوب در خلاء نیز نیاز دارند. مهم نیست که چقدر عجیب به نظر می رسد، صنعت پزشکی یکی از مناطقی است که در آن فرآیند رسوب خلاء بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. هم در نقش بهبود خواص تجهیزات کار و هم در نقش پوشش مواد یا محصولات مختلف در این صنعت قابل استفاده است.

نصب رسوب در خلاء یکی از مهمترین اجزای این فرآیند است. تعداد کمی از مردم با این واقعیت استدلال می کنند که این نصب رسوب خلاء است که اجازه می دهد این فرآیند انجام شود و آن را به سرعت انجام دهد. اصل عملکرد چنین تاسیساتی تا حد امکان ساده است. در ابتدا، یک حالت کمیاب اولیه در داخل چنین سیستم هایی ایجاد می شود، که اجازه می دهد تا پودر کریستالی به یک مخلوط خاص تبدیل شود، که سپس می تواند روی آن اعمال شود. پوشش های مختلف. علاوه بر این، سطح فشار در داخل نصب به طور قابل توجهی افزایش می یابد که منجر به تشکیل فعال خلاء در داخل سیستم می شود. در مرحله بعد، خلاء فرآیند پاشش اسپری را ایجاد می کند که بلافاصله روی آن ته نشین می شود مواد مناسب، که متمایل به چنین پردازشی خواهد بود.

موضوع بسیار مهم دیگر قابلیت اطمینان این فرآیند است. با قضاوت بر اساس طراحی و اصل عملکرد چنین تاسیساتی، درک اینکه آنها ساخته شده اند دشوار نیست، آنها تا حد امکان فکر می شوند. اما ما نمی توانیم احتمال خرابی چنین تجهیزاتی را رد کنیم. اما حتی این وضعیت چندان دشوار نخواهد بود، زیرا چنین تجهیزاتی کاملاً قابل تعمیر هستند و تعمیر آنها بسیار آسان است.

روش های رسوب در خلاء

با توجه به اینکه بازار مدرنشامل تعداد زیادی از صنایع مختلف است، تصمیم گرفته شد از چندین روش رسوب در خلاء به طور همزمان استفاده شود. همه آنها منحصر به فرد هستند و طبق یک الگوریتم کاملاً متفاوت کار می کنند.

اکنون به رایج ترین روش های رسوب در خلاء نگاه می کنیم:

  • کندوپاش پلاسمای یونی خلاء
  • پاشش پلاسما وکیوم
  • کندوپاش یون خلاء

اینها سه نوع سمپاشی پرکاربرد در حال حاضر هستند. اکثر شرکت ها به طور فعال از این فناوری استفاده می کنند و حداکثر سود را از آن می برند. و این نشان می دهد که در صورت تمایل، واقعاً می توانید حداکثر سود را از این روش ببرید.

پاشش پلاسما وکیوم

یکی از متداول ترین روش های رسوب گذاری در خلاء، رسوب دهی پلاسمای خلاء است. فناوری این فرآیند تا حد امکان ساده است و شامل کار پلاسمای داخلی است. این عنصر به عنوان نوعی توزیع کننده عمل می کند و به شما امکان می دهد فرآیند سمپاشی را تا حد امکان با کیفیت بالا انجام دهید.

علاوه بر این، این روش همچنین می تواند به دقت پوشش محصول ببالد. و همه به این دلیل که در داخل یک نصب از این نوع، کدی از قبل ایجاد و نصب شده است که طبق آن معمولاً چنین سیستم هایی کار می کنند.

کندوپاش خلاء یونی

این نوع رسوب در خلاء تا حد امکان شبیه به قبلی است. واضح ترین تفاوت بین این فناوری. می توان آن را یک فرآیند یونیزاسیون اولیه نامید که می تواند روند کار را به میزان قابل توجهی سرعت بخشد.

وجود یون‌های کاری در داخل تاسیسات رسوب‌گذاری خلاء نه تنها کیفیت فرآیند کار را بهبود می‌بخشد، بلکه آن را قابل اعتمادتر و مهمتر از آن سریع‌تر می‌کند.

رسوب خلاء آلومینیوم

اگر ما در مورد اینکه کدام ماده بیشتر به فرآیند رسوب خلاء کمک می کند صحبت کنیم، احتمالاً آلومینیوم است. دلیل این امر دامنه کاربرد این فلز بود که تقریباً در تمام صنایع به طور فعال استفاده می شود.

اما در بسیاری از آنها این روش مستلزم دوام و اطمینان بیشتر است. دقیقاً به همین دلیل است که تأسیسات رسوب‌گذاری خلاء آلومینیومی ایجاد شده‌اند. این فرآیند تا حد امکان آسان است، زیرا مواد با مخلوطی که در خلاء رسوب می‌کنند به خوبی واکنش نشان می‌دهند.

رسوب خلاء فلزات

اگر در مورد فرآیند رسوب فلز در خلاء صحبت کنیم، این فرآیند حتی ساده تر است. فناوری پاشش فلز تا حد امکان ساده است، به همین دلیل است که همه شرکت ها به استفاده از آن عادت دارند. برای اعمال یک لایه پوششی با کیفیت بالا روی فلز، فقط باید آن را بیاورید دمای مورد نظر. این تنها شرطی است که در خلاء رسوب باید رعایت شود.

بسیاری بر این باورند که این دقیقاً مزیت اصلی فرآیند رسوب فلز در خلاء است.

کندوپاش پلاسمای یونی خلاء

پیچیده ترین از نظر طراحی و در عین حال موثر، فرآیند کندوپاش پلاسمای یون خلاء است. این فناوری شامل تعداد زیادی از موارد بحث برانگیز و بسیار است نکات مهم، بدون آن، برای دستیابی به سطح بالاکارایی به وضوح کار نخواهد کرد.

با استفاده از این روش می توان بدون هیچ مشکلی رسوب دهی تیتانیوم و یا شیشه را در خلاء انجام داد. و این نشان می دهد که تطبیق پذیری این روش در بالاترین سطح ممکن است.

نصب پاشش خلاء UVN

اما مهم نیست که چه نوع رسوب خلاء را انتخاب می کنید، بدون استفاده از تاسیسات رسوب خلاء UVN، بعید است که به موفقیتی دست یابید. در این مرحله، هزینه چنین تاسیساتی در سطح دردناکی بالا است.

اما اگر در مورد اثربخشی آنها صحبت کنیم، دیگر هیچ شکی در آن وجود ندارد. با خرید یک واحد مشابه، می توانید کاملاً مطمئن باشید که با گذشت زمان، می تواند تمام پول سرمایه گذاری شده در آن را جبران کند.

پاشش خلاء عبارت است از انتقال ماده ای (ذرات آن) که روی سطح جامد پاشیده می شود. با حرکت همرفتی با فشار حدود 1 Pa انجام می شود. هنگام پاشش، هر ذره کاملاً متفاوت رفتار می کند. برخی می توانند از سطح اسپری شده منعکس شوند، برخی دیگر قادر به تطبیق هستند، اما پس از مدتی به طور کامل سطح را ترک می کنند. و تنها بخش کوچکی می تواند در بدن ماده گرده افشانی ریشه کند، بنابراین نصب رسوب خلاء تجهیزات بسیار پیچیده ای است. اگر از انرژی بالا همراه با دمای بالا استفاده کنید، اما در عین حال میل ترکیب شیمیایی مواد را کم کنید، بیشتر ذرات توسط سطح منعکس می شوند.

ویژگی های نصب پاشش خلاء

دمایی که در بالای آن کل حجم ذرات اسپری و همچنین ذراتی که قادر به برهمکنش با ماده نیستند منعکس می شود، نقطه دمای بحرانی پاشش خلاء نامیده می شود. لازم است در هنگام سمپاشی به دقت نظارت شود تا علامت دما به حداکثر مقدار غیرقابل قبول نرسد.

این مقدار کاملاً به منشاء مواد، ویژگی ها بستگی دارد سطح کار، وضعیت او بنابراین، برای اینکه بتوان از بالاترین مقدار دما در هنگام نصب رسوب خلاء استفاده کرد، صفحه کار باید در شرایط خوبی باشد، سپس فیلم ماده کاملا حرفه ای و بادوام ساخته می شود.

استفاده از فیلم ها در نصب رسوب در خلاء

همچنین مفهوم چگالی فشار بحرانی وجود دارد. چگالی فشار بحرانی حداقل مقدار چگالی است که فیلم در آن جذب می شود و قادر به پذیرش ذرات اسپری نمی شود. وظیفه اصلی سمپاشی این است که به چگالی نرسد که ماده ای که ذرات گرده افشانی روی آن اعمال می شود به دلیل خواص فنی ضعیف آنها را نپذیرد.

فیلم ها بر اساس ساختار آنها بر اساس کیفیت رسوب، مشخصات فنی و منشاء مواد تقسیم می شوند. فیلم ها عبارتند از:

آمورف؛
- تک کریستالی؛
- پلی کریستالی

آمورف به آن دسته از فیلم هایی گفته می شود که دارای پوشش شیشه ای هستند. فیلم های تک کریستالی سطح سخت تری دارند و عملاً در عملکرد خود نیمه هادی هستند. فیلم های پلی کریستالی شامل آلیاژها، فلزات و سی. هنگامی که رسوب خلاء نصب می شود، عمدتاً از فیلم های تک کریستالی استفاده می شود، زیرا آنها بهترین ویژگی های فنی را دارند و می توانند بارهای نسبتاً زیادی را در حین کار تحمل کنند.

اصل عملکرد تاسیسات پاشش خلاء

برای حفظ خواص فنی و ویژگی‌های رسوب در خلاء، پس از فرآیند رسوب‌گذاری، از بازپخت (بدون شکستن خلاء) در هنگام قرار گرفتن در معرض دمای بالا استفاده می‌شود، زیرا چنین روشی به خوبی به حفظ کمک می‌کند. ویژگی های مفیدمواد پاشیده شده دمای این بازپخت چندین برابر دمایی است که در آن رسوب خلاء انجام شده است.

هنگام نصب رسوب خلاء، متخصصان سعی می کنند ساختاری سطحی از یک یا چند ماده ایجاد کنند که بتواند آن را بسیار بهتر و کارآمدتر کند. هنگام رسوب گذاری در خلاء، بسته به روش کاربرد فیلم، از روش های نوردهی دوره ای، نیمه پیوسته و پیوسته استفاده می شود. راحت ترین و موثرترین روش قرار گرفتن در معرض مداوم است.

واحدهای پاشش خلاء دارای عملکردهای زیادی هستند. ابتدا خلاء ایجاد می شود، سپس مواد فیلم پاشیده و تبخیر می شود، قطعات منتقل می شوند، برق تامین می شود و حالت رسوب خلاء و همچنین حالت خواص فیلم نظارت می شود.

دستگاه نصب وکیوم پاشش

به عنوان یک قاعده، تمام تجهیزات این نوع دارای طراحی مشابهی هستند که از تعدادی عنصر تشکیل شده است. بدنه اصلی کار را می توان یک محفظه افقی نامید که به لطف دستگاه تکنولوژیکی واقع در آن، اسپری در آن انجام می شود. سیستم های توزیع و پمپاژ گاز به گونه ای طراحی شده اند که خلاء مورد نیاز را تامین کنند. اجزای عملیاتی مهم تجهیزات شامل منابعی هستند که تبخیر یا اتمیزه کردن مواد در حال پردازش را فراهم می کنند.

هر نصب رسوب خلاء دارای یک سیستم منبع تغذیه و مسدود کردن عناصر کار مسئول روشن / خاموش کردن تجهیزات است. کابینت برق دور از تجهیزات قرار دارد. سرعت لازم برای رسوب روی فیلم ها، ضخامت آنها، دمای قطعات و دمای کارکرد و سایر شاخص ها توسط یک سیستم نظارت و کنترل از پیش نصب شده تنظیم می شود. تمام سنسورهای متعلق به این سیستم توسط یک ریزپردازنده به هم متصل می شوند.

تأسیسات همچنین مجهز به عناصر حمل و نقل ویژه هستند که با کمک آنها قطعات به داخل یا خارج از محفظه تحویل داده می شود. دستگاه های کمکی مختلف برای تاسیسات پاشش خلاء، از جمله صفحه نمایش، منیپلاتور، دمپرهای نصب شده در داخل محفظه کار، دستگاه های تصفیه گاز و سایر عناصر نیز جزء جدایی ناپذیر تجهیزات هستند. مواد فرآوری شده روی بسترهایی قرار دارند که در اطراف درام روی نگهدارنده های مخصوص می چرخند. در طول یک چرخش درام، هر زیرلایه از ناحیه تبخیر در طرف های مختلف عبور می کند.