Technologia

Przygotowanie do powlekania

Przygotowanie do powlekania obejmuje następujące etapy:

  • Polerowanie
  • Odtłuszczanie
  • Zamocowanie w obsadach

Polerowanie. Stosowane jest celem dogładzenie powierzchni oraz usunięcia tlenków. Etap opcjonalny.

Odtłuszczanie wielostopniowe:

  • W czterochloroetylenie ( perze) aktywowanym ultradźwiękami.
  • W roztworze wodnym detergentu z płukaniem w wodzie.
  • W alkoholu i acetonie aktywowanym ultradźwiękami.
  • W parach peru.

Zamocowanie do powlekania. Powierzchnie mocujące oraz wskazane przez dostawce podlegają chronieniu przed powlekaniem zazwyczaj za pomocą metalowych osłon. Następnie narzędzia umieszcza się w przyrządzie tzw. karuzeli. W trakcie powlekania wykonują złożony ruchu obrotowy względem osi komory urządzenia PVD i osi własnej.

 

Techniki powlekania

Powłoki wytwarzane są metodą PAPVD ( Plasma Assisted Physical Vapour Deposition). Proces prowadzony jest w próżni w środowisku plazmy wywołanej przepływem prądu. Substraty do syntezy materiału powłoki dostarczane są w postaci prostych składników: metali i gazów. Pierwiastek metaliczny w strefie reakcji chemicznej występuje w postaci atomowej, zjonizowanej i klasterów powstałych na skutek erozji katody wywołanej przepływem prądu. Celem syntezy związku chemicznego wprowadzane są gazy reaktywne. Wyroby umieszczone w obsadach w urządzeniu obrotowym tak zwanej karuzeli w strefie plazmy są odizolowane elektrycznie od zbiornika próżniowego oraz elektrod i połączone z ujemnym biegunem zasilacza polaryzacji podłoży ( bias). Proces przebiega w niskiej temperaturze dzięki aktywacji chemicznej substratów wywołanej przepływem prądu a zwartość, stopień zdefektowania i stan naprężenia powłoki kontrolowany jest przez zjawisko bombardowania jonowego powierzchni.


Proces składa się z następujących etapów:

  • Załadunek.
  • Wytwarzanie próżni.
  • Nagrzewanie.
  • Trawienie jonowe.
  • Wytwarzanie interfejsu.
  • Wytwarzanie powłoki.
  • Studzenie.
  • Rozładunek.

Powłoki wytwarzane są dwiema metodami wykorzystującymi różne zjawiska przepływu prądu w próżni:

  • Wyładowanie łukowe na zimnej katodzie – rozpylanie łukowe „ Arc ”
  • Wyładowanie jarzeniowe w krzyżowym polu elektrycznym i magnetycznym – rozpylanie magnetronowe „ Magnetron Sputtering ”

 

Kontrola wyników

Kontrola wyników obejmuje:

  • Pomiar twardości HV metodą Vickersa standardowo pod obciążeniem 0,50 N. Przeprowadzany jest na wyrobach lub próbce kontrolnej ze stali szybkotnącej.
  • Pomiar twardości HRC metodą Rockwella według skali C. Przeprowadzany jest na próbce kontrolnej ze stali szybkotnącej.
  • Ocena przyczepności powłoki do podłoża w oparciu o analizę stanu krawędzi odcisku HRC według standardu DBL 8301
  • Obserwacja topografii powierzchni w oparciu o mikroskop metalograficzny przy powiększeniu do 600x.
  • Obserwacja topografii powierzchni i przełomu w oparciu o mikroskop elektronowy scanningowy. Analiza składu chemicznego. Przeprowadzana jest w szczególnych przypadkach na próbce kontrolnej.