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Harte Beschichtungen PVD/CVD

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Harte Beschichtungen PVD/CVD für Antiverschleißwerkzeuge und Komponentenentwicklung.

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Werkzeuge und Maschineriekomponenten sind die Schlüsselinstrumente jeder industriellen Industrieproduktion. Während ihrer Lebensarbeitszeit werden Werkzeuge und Komponenten der intensiven Verminderung wegen der kombinierten ätzenden und abschleifenden Abnutzung und wegen des Korrosionsangriffs von Mitteln unterworfen. Diese Verminderung verkürzt die Instrumentlebenszeit mit einer direkten Auswirkung auf Prozessproduktivität. Für ein Industrieland, die Kosten, die auf der Wartung/dem Ersatz von Werkzeugen bezogen werden und die Komponenten kann 4% des groben internen Produktes (GIP) erreichen. Aus allen diesen Gründen ist es grundlegend, Instrumentlebenszeit und infolgedessen die Produktivität zu erhöhen. Die allgemein verwendete Lösung, zum von Werkzeugen und von Komponentenleistungen zu erhöhen ist die Anwendung von schützenden harten Beschichtungen. Das Substrat von harten überzogenen Werkzeugen und von Komponenten wird durch einen Dünnfilm (im Allgemeinen wenige Mikrometer dick) von harten Materialien geschützt, deren Hauptmerkmale hohe Härte und chemische Untätigkeit sind. Spröde und teuer, sind diese harten schützenden Beschichtungen normalerweise für Massenwerkzeugmaterial aber sich zu drehen, um für Dünnfilmanwendungen extrem effektiv zu sein ungeeignet. Harte Beschichtungen werden an den Substraten durch körperliches Bedampfen (PVD) und chemisches Bedampfen (CVD) angewendet. Beide diese Techniken teilen den Bedarf eines in hohem Grade genauen und kontrollierten Gasgemisches, um die erwünschten Ergebnisse zu erzielen. Das MCQ löst diesen Bedarf mit seinen Gas-Mischmaschinen, Berufsinstrumenten an den Präzisionsgasgemischvorbereitungen und dynamischen Gasgemischmanagement.

Materielle Wahl.

Alle Werkzeuge und die mechanischen Komponenten werden unterworfen, um zu tragen. Harte schützende Beschichtungen sind speziell eingeführt worden, um Abnutzung und die Instrumentlebenszeit deshalb erhöhen zu verringern. Für jeden Prozess gibt es verschiedene Arten von Abnutzungsmechanismen, welche die Werkzeuge unterworfen werden (z.B. Abnutzung, Adhäsion, Korrosion, hohe Temperatur, Material haftendes etc.). Deshalb um das passendste beschichtende Material zu wählen, ist es sehr wichtig, zu wissen, welcher Mechanismus den höchsten Beitrag hat, zu tragen. Z.Z. gibt es zwei materielle Familien, die zur Erfüllung der Mehrheit des industriellen Prozessbedarfs fähig sind: die keramischen Materialien und der synthetische Diamant CVD.

• Keramische Materialien.

Keramisches Material ist ein Gattungsbegriff, der auf eine große Familie von Mitteln sich bezieht, gekennzeichnet durch hohe Härte und chemische Untätigkeit. Die Hauptmittel, die für harte Beschichtungsanwendungen benutzt werden, sind die Nitride und Karbide von Übergangsmetallen, besonders Titan (Ti), von Chrom (Cr) und von Zirkonium (Zr). Diese Arten von harten Beschichtungen sind für Antiverschleißanwendungen nicht nur passend. Jedes Mittel hat eigenartige Eigenschaften, die zur Vergrößerung des materiellen Dienstprogrammes beitragen. Titanbeschichtungen des nitrids (Zinn) erhöhen groß die Substrate tragen und Korrosionsbeständigkeit, aber sie werden auch für die medizinischen Implantatsanwendungen (wegen ihrer ungiftigen Natur) und für die dekorativen Zwecke benutzt (wegen des Zinngoldauftrittes). Titankarbid (Tic) und Chromnitrid (CrN) sind für schützende Beschichtungen der Korrosion und der Oxidation besonders passend, während Zirkoniumnitrid (ZRN) für seine Feuerfestigkeitseigenschaften häufig benutzt ist.

• Cvd-Diamant

Werkzeuge mit den natürlichen oder synthetischen Diamanteinsätzen sind für industrielle Anwendungen, besonders in den Prozessen weitverbreitet, die kein anderes Instrument zur Lieferung von zufriedenstellenden Ergebnissen fähig ist. Diese Werkzeuge sind für die Verarbeitung von Nichteisenmetallen, von keramischen Materialien und von Plastik besonders passend. Trotz ihrer guten Leistungen neigen Werkzeuge mit Diamanteinsätzen, ausdehnend zu sein, häufig unzulänglich zu den Massenproduktionszwecken. Während der letzten zwei Jahrzehnte hat moderne Wissenschaft dieses Problem mit der Entwicklung des chemischer Dampf-Absetzungs-Diamanten gehabt (CVD-Diamant). Anstelle eines kleinen Diamanten fügt ein, bietet diese Technik die Möglichkeit an, um Werkzeuge zu produzieren und Komponenten, die vollständig durch einen homogenen Dünnfilm des synthetischen Diamanten umfasst werden. Verglichen mit der Herstellung von Diamanteinsätzen, beschichtete die Produktion des Diamanten Instrumente hat viele Vorteile. Kosten, da der Absetzungsprozeß verhältnismäßig billig ist. Vielseitigkeit, da Diamantfilme auf jedes anorganische Substrat mit irgendeiner komplexen Geometrie praktisch niedergelegt werden können. Leistungsfähigkeit, seit Diamantchemikalie und physikalische Eigenschaften werden auf das Substrat übertragen und ändern nur die Instrumentoberflächeneigenschaften und seinen Verschleißfestigkeit, Schnittkapazität, Härte, chemischen Untätigkeit etc. infolgedessen, erhöhend CVD-Diamanten, sind Werkzeuge für die Verarbeitung des Graphits, Verbundwerkstoffe (Kohlenstofffasern und fiberglasses), grüne Keramik besonders passend und kupferne und Aluminiumlegierungen, während CVD-Diamant Komponenten beschichtete, werden hauptsächlich für Antiverschleißanwendungen benutzt.

Gasphase und Absetzungs-Prozess.

Harte Beschichtungsabsetzungen werden durch PVD- und CVD-Prozesse durchgeführt. Kathodische Absetzung der Bogen-Absetzung (Bogen-PVD), des Spritzens (spritzendes PVD) und alle CVD-bedingten Techniken erfordern den Gebrauch von einem Gasgemisch, das die gasförmigen Vorläufer für die Absetzungsreaktion enthält. Wissenschaftliche Gemeindearbeiten heutzutage, zum von den neuen und effektiveren harten Beschichtungen ständig zu entwickeln, die optimierten Prozesse und die Ergebnisse der Absetzungsparameter handhabend und ändern zwecks. Unter allen Absetzungsparametern (Länge, Temperatur, Druck, etc.), führt eine grundlegende Rolle die Gasphasezusammensetzung. Für keramische materielle Anwendungen können die Gasgemischeinstellungen justiert werden, um das abschließende Ergebnis zu modulieren. Verschiedene Gasgemischzusammensetzungen dürfen keramische Beschichtungen mit spezifischen Chemikalie-körperlichen Eigenschaften produzieren, während ein dynamisches Management der Gasphase benutzt werden kann, um leistungsstarke vielschichtige Beschichtungen niederzulegen. Für CVD-Diamantanwendungen die Gasphase ist zu handhaben entscheidend. Die Gasphase wird allgemein aus einer Wasserstoff-/Methanmischung, mit Wasserstoff als Aktivierungsgas und -methan als Kohlenstoffquelle verfasst. Die Konzentration von Kohlenstoff-enthaltenen Spezies hat einen bedeutenden Einfluss auf Wachstumsrate, Qualität und Morphologie des niedergelegten Diamanten. Kleine Veränderungen in der Gasgemischzusammensetzung können die Diamantfilmstruktur beeinflussen und zu die Bildung von mikro-, von Nano führen oder ultra Nano-diamanten. Der Gebrauch von anderen Gasspezies hat auch eine starke Abhängigkeit auf dem Endprodukt. Die erheblichen Auswirkungen der Einführung des Stickstoffes, des Sauerstoffes und des Kohlendioxyds auf niedergelegten Diamantfilmen sind gut studiert worden.

MCQ-Lösung

Für alle diese Anwendungen schlägt MCQ den Gebrauch von seiner Gas-Mischmaschinen-Reihe vor, die idealen Instrumente für Präzisionsgasgemischvorbereitungen und dynamische Gasgemischanwendungen. Die Gas-Mischmaschinen-Reihen sind Berufsprodukte ausführten speziell, um mit bis 6 nicht-aggressiven Gasgemischen der Komponenten zu arbeiten. MCQ kalibriert jeden Kanal des Instrumentes auf Kundenantrag. Die Gas-Mischmaschinen-Reihenhauptmerkmale sind eine hohe Präzision (1% Genauigkeit für jeden Kanal), eine hohe Wiederholbarkeit (0,16% von Lesewert) und die schnellste Antwortzeit für die setpoint Wertewandel, die auf dem Markt verfügbar sind. Zusammengerollt mit dem Instrument, liefert MCQ den Gas-Mischer-Manager, eine Software (kompatibel mit irgendeinem funktionierenden Desktop und Laptop Windows Personal-Computer) die eine einfache und intuitive Weise sicherstellt, Mischungen dynamisch zu handhaben.