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PVD-Hartbeschichtungen auf Formen und Schneidwerkzeugen

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PVD-Hartbeschichtungsmaschine

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Royal Technology liefert die Hartbeschichtungsmaschine und den Beschichtungsprozess auf Formen und Werkzeugen. Der fortgeschrittene gefilterte kathodische Lichtbogen kann die Tröpfchen begrenzen. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie sich für das Hartbeschichtungssystem und die Lösungen interessieren.

1. Hartbeschichtungen, die durch reaktive physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) gebildet werden, werden zunehmend in der dekorativen Beschichtungs- und Werkzeugindustrie eingesetzt.

2. Harte, dekorative PVD-Beschichtungen sind verschleiß- und korrosionsbeständiger als galvanische Dekorbeschichtungen wie Gold und Messing, die zum Schutz eine Polymer-Deckschicht verwenden müssen.

3. Solche dekorativen, harten Beschichtungen werden auf Sanitärarmaturen, Sportartikeln, Metallgeschirr, Brillenrahmen, Türbeschlägen und anderen Anwendungen verwendet, bei denen die Beschichtung während der Verwendung und Reinigung Verschleiß, Abrieb und Korrosion ausgesetzt ist. Titaniumnitrid (TiN) wird für eine goldfarbene Beschichtung verwendet und Zirkoniumnitrid (ZrN) sieht aus wie Messing. Titancarbonitrid (TiCxNy) kann je nach Zusammensetzung eine Farbe haben, die von Bronze bis Rose, von Violett bis Schwarz variiert. Ein Hersteller von Türbeschlägen gibt eine lebenslange Garantie auf seine PVD-beschichteten Beschläge.

Wie erhält man einen hochwertigen Hartbeschichtungsfilm?

1. Um eine möglichst harte, spannungsgeladene, verschleiß- und korrosionsbeständige Beschichtung zu erhalten, sollte die Substrattemperatur so hoch wie möglich sein.

2. Und der gleichzeitige Beschuss durch energiereiche atomare Partikel ("Ionenbeschichtung") während der reaktiven Abscheidung sollte verwendet werden.

3. Bei der Beschichtung von temperaturempfindlichen Substraten wie Kunststoffen muss die Temperatur niedrig gehalten werden, und ein gleichzeitiger Beschuss kann zur Verdichtung der Folie verwendet werden.

4. Eine Technik zur Beschichtung temperaturempfindlicher Materialien nutzt die Abscheidung vieler dünner Schichten, die durch eine Kühlzeit getrennt sind. Dies geschieht durch die Montage der Teile auf einer rotierenden Vorrichtung, die mehrfach vor der Abscheidungsquelle geführt wird.

5. Hart-PVD-Beschichtungen werden auch zur Beschichtung von Werkzeugmaschinen wie Bohrern, Drehmaschineneinsätzen, Stempeln und Stempeln sowie von teuren Umformwerkzeugen (z.B. Spritzgussformen für Kunststoffe) eingesetzt.

6. Die PVD-Hartbeschichtung ist für die Beschichtung von Umformwerkzeugen von Vorteil, da sich die physikalischen Abmessungen des Bauteils durch den Prozess nicht wesentlich ändern.

In vielen Fällen können die TiN-Beschichtungen zur Reparatur und Nachbearbeitung von der Werkzeugoberfläche entfernt werden, ohne das Substratmaterial anzugreifen.

Im Allgemeinen können die Werkzeugmaschinen während der Abscheidung erwärmt bzw. sehr hohe Temperaturen erreicht werden. So wird beispielsweise bei der Beschichtung von Bohrern aus gehärtetem Stahl das Substrat auf 450℃ erwärmt, bevor mit der Abscheidung begonnen wird. Diese Vorwärmung kann durch Ionenbeschuss, der auch die Oberfläche reinigt, oder durch den Einsatz anderer Wärmequellen in der Depositionskammer erfolgen.

7. Beschichtungen für Industriewerkzeuge sind typischerweise 1 Mikron bis 15 Mikron dick. Werkzeugbeschichtungen sollten nicht nur hart und dicht sein, sondern auch eine hohe Bruchzähigkeit aufweisen, um die Bruchinitiierung und -ausbreitung zu verhindern, und möglicherweise eine gewisse Druckspannung aufweisen, um die Bruchausbreitung zu verhindern. Die gebräuchlichsten Werkzeugbeschichtungen sind: TiN, TiCxNy und TiAlN2, während andere Beschichtungen - wie Zirkoniumnitrid, Hafniumnitrid, Titankarbid und Chromnitrid - weniger verbreitet sind.