Iyon kaplama

İyon Kaplama Prensibi

İyon kaplama, vakum koşullarında iyonize gaz veya buharlaşmış malzemelere gaz deşarjının kullanılmasını ifade eder. Buharlaşma materyalleri veya bunların reaktanları, gaz iyonlarının veya buharlaştırılmış malzemelerin iyon bombardımanı eylemi altında iş parçasına çöker. İyon kaplama magnetron sıçratma iyon kaplama, reaktif iyon kaplama, içi boş katot deşarj iyon kaplama (içi boş katot buharlaşma), çoklu ark iyon kaplama (katot arkı iyon kaplama) ve benzeri ayrılabilir. İyon kaplama, kaplama performansını sadece önemli ölçüde iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda kaplama teknolojisinin uygulanmasını da büyük ölçüde artırır, ışıldama deşarjını, plazma teknolojisini ve vakum buharlaştırma teknolojisini birleştirir. Vakum serpme avantajlarına ek olarak, aynı zamanda güçlü film yapışması, iyi difraksiyon, kaplama ve benzeri çok çeşitli malzemeler avantajlarına sahiptir. İyon kaplamanın temel prensibi, bir inert gazın bir kızdırma veya ark boşalması vasıtasıyla bir metalin veya alaşımın buharını iyonize etmektir. İyon kaplama, kaplama malzemelerinin (TiN ve TiC gibi) ısıtılmasını, buharlaşmasını ve biriktirilmesini içerir. Buharlaşan kaplama malzemesi atomları, ışıma bölgesinden geçerken az miktarda iyonlaşma geçirir ve bir elektrik alanının etkisi altında iş parçasına uçar, iş parçasının yüzeyini birkaç bin elektron voltluk enerjiyle çarpır ve içine enjekte edilebilir. Substrat, yaklaşık olarak birkaç nanometre derinliğe kadar. Bu nedenle, kaplamanın bağlanma kuvveti büyük ölçüde iyileştirilmiştir ve iyonize olmayan buharlaştırılmış malzeme atomları doğrudan iş parçası üzerinde birikmektedir. İş parçasının yüzeyi üzerindeki inert gaz iyonları ve kaplama malzemesi iyonlarının püskürtülmesi de, yapıştırma gücünü arttırmak için kirletici maddeleri kaldırabilir.

İyon Kaplama Avantajları

1. Güçlü kırınım yeteneği

İyon kaplama işleminde, buharlaşan materyalin parçacıkları elektrik hattındaki yüklü iyonlar formunda güç hattı yönünde hareket eder. Bu nedenle, bir elektrik alanının bulunduğu herhangi bir bölüm, kaplamayı doğrudan doğrultuda elde etmek için sıradan vakum kaplamasından daha üstün olan iyi bir kaplama tabakası elde edebilir. Bu nedenle, bu yöntem, iç kısımdaki delik, kaplama ve kaplama parçalarındaki dar delik için çok uygundur. Normal vakum kaplama yöntemi sadece doğrudan yüzeyi kaplayabilir. Buharlaşma parçacıkları sadece tırmanma merdiveni gibi yukarı kaldırılabilir. Ancak iyon kaplama, parçaların sırt ve iç deliklerini eşit şekilde kaplayabilir. Yüklü iyonlar, helikopterlerin üzerinde oturmak gibi aktivite yarıçapları içinde öngörülen rotalarda uçabilirler.

2. Yüksek kaliteli kaplamalar

İyon kaplama kaplama yoğun, iğne deliği içermeyen, kabarcıklı ve kalınlıktaki üniformdur. Yüzeyler ve oluklar bile metalurji olmadan eşit şekilde kaplanabilir. Dişler gibi parçalar da kaplanabilir. Bu yöntem aynı zamanda yüzey kalitesi ve kaplama yapılan parçaların fiziksel ve mekanik özelliklerini etkili bir şekilde artırabilen iş parçası yüzeyindeki küçük çatlaklar ve çukurlar gibi kusurları da giderebilir. Yorulma testleri, düzgün bir şekilde ele alındığında, iş parçasının yorulma ömrünün kaplamadan önceki% 20-% 30 daha yüksek olabileceğini göstermektedir.

3. İyon kaplama temizleme işlemi basitleştirilmiştir

Mevcut kaplama işlemlerinin çoğu, iş parçasının önceden komplike olmasını gerektirir ve bu da karmaşık ve maliyetlidir. Bununla birlikte, iyon kaplama işleminin kendisi bir iyon bombardımanı temizleme etkisine sahiptir ve bu etki tüm kaplama işlemi boyunca devam eder. Temizleme etkisi mükemmeldir ve kaplama, yapışmayı etkili bir şekilde arttıran ve çok sayıda ön kaplama temizleme işini basitleştiren alt tabakaya doğrudan getirilebilir.

4. Geniş malzeme yelpazesi kaplanabilir

İyon kaplama yöntemi, iş parçasının yüzeyini bombalamak için yüksek enerjili iyonlar kullanır, böylece büyük miktarda elektrik enerjisi, iş parçasının yüzeyi üzerinde ısı enerjisine dönüştürülür, böylece yüzey dokusunun proliferasyon kimyasal reaksiyonları teşvik edilir. Bununla birlikte, tüm iş parçası, özellikle iş parçasının çekirdeği yüksek sıcaklıklardan etkilenmez. Bu nedenle, bu kaplama işlemi daha geniş bir uygulama alanına sahiptir ve daha az sınırlıdır. Genel olarak, çeşitli metaller, alaşımlar ve bazı sentetik malzemeler, yalıtım malzemeleri, ısıya duyarlı malzemeler ve yüksek erime noktalı malzemeler kaplanabilir. Metal olmayan metal veya metal işlenmemiş metal parçalar veya metal olmayan metal parçalar üzerinde metal veya metal olmayan malzemeler ve hatta plastik, kauçuk, kuvars, seramik vb.