מערכת PVD אידוי קשת קתודית תעשייתית משתמשת בקשתות חשמליות -נמוכות וזרם גבוה- כדי לאדות מטרות קתודה מוצקות בסביבת ואקום. מנגנון זה משיג קצב יינון מתכת העולה על 80%, מה שמבטיח חוזק התקשרות כימי גבוה והיצמדות מצע בהשוואה לאידוי תרמי או התזת מגנטרון סטנדרטית.
המערכת תוכננה לייצור רציף מרובה-משמרות, ומשלבת תא ואקום מפלדת אל חלד כבדה-, מכלולי היגוי קתודה מודולריים וארכיטקטורת בקרת תהליכים אוטומטית מבוססת PLC-.
מפרט טכני
|
פרמטר טכני |
מפרט טווח / ערך |
|
מידות קאמרית |
תצורות מותאמות אישית: Phi 800 מ"מ x 1000 מ"מ עד Phi 2000 מ"מ x 2200 מ"מ |
|
חומר קאמרי |
ז'קט מפלדת אל-חלד SUS304 או SUS316L כפול-דופן, מקורר מים- |
|
לחץ ואקום אולטימטיבי |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (after bakeout and outgassing) |
|
הגדרת מערכת שאיבה |
משאבת חיספוס עם שבשבת סיבובית + מפוח שורשים + משאבת טורבו-מולקולרית/דיפוזיה |
|
ספק כוח קשת |
זרם קשת DC מתכוונן: 0 - 200 A לכל ערוץ; מתח הצתה: 380 V |
|
כוח הטיית מצע |
הטיית DC פולסית: 0 - -1000 V, תדר 10 - 100 קילו-הרץ |
|
מקורות קתודה |
4 - 12 מקורות קשת מעגליים או מלבניים מגנטיים- |
|
סיבוב מצע |
סיבוב ציר פלנטרי או כפול- מונע על ידי הזנת נוזל מגנטי-גבוהה |
|
טמפרטורת הפעלה |
אווירה עד 600 מעלות צלזיוס עם תנורי קרינה בשליטה PID- |
|
מערכת בקרה |
סימנס S7-1500 PLC + PC תעשייתי עם תוכנת SCADA |
תכונות עיקריות
יעילות יינון גבוהה:אידוי קתודה ישיר מייצר פלזמה מתכתית מיוננת במלואה עבור צמיחת סרט דק- צפופה, פגומה-מבוקרת בטמפרטורות מתונות.
אפשרות קשת מסוננת מגנטית:סלילי היגוי אלקטרומגנטיים משולבים ממזערים את פליטת מקרו-חלקיקים (טיפות) כדי לספק גימורי ציפוי חלקים עבור כלי עבודה מדויקים.
ריבוי-שכבות/תצהיר מעבר:פעולת קתודה מרובת- סינכרונית מאפשרת סינתזה של שכבות מעבר מדורגות (למשל, Ti/TiN/TiAlN) מבלי לשבור ואקום.
בקרת תהליך-סגורה:לולאות משוב-בזמן אמת מווסתות את זרימת הגז התגובתי (חנקן, אצטילן, חמצן) באמצעות בקרי זרימת מסה-בדיוק גבוה (MFC) כדי לשמור על לחצים חלקיים של יעד.
תצורת מערכת ואקום
ערימת שאיבה:חיספוס ראשוני משתמש במשאבות דו-שלביות-בשלבים סיבוביים בגיבוי מפוחי Roots. השגת-וואקום גבוהה מסתמכת על משאבות דיפוזיה-תפוקה גבוהה או משאבות טורבומולקולריות.
שסתומים וצנרת:שסתומי זווית פניאומטיים ושסתומי שער אלקטרופניאומטיים מבודדים את אזורי התאים באופן אוטומטי. סעפות משתמשות בצינורות נירוסטה מאוגנים ב-ISO/KF וב-CF עם אטמי נחושת בציפוי כסף- או טבעות Viton O-.
איתור דליפות:יציאות בדיקה משולבות של ספקטרומטר מסה הליום מאפשרות אבחון עד 10^-10 Pa*m^3/s.
חומרי אידוי ותאימות מצע
חומרים קתודה תואמים
מתכות טהורות:סגסוגות Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Ag, TiAl (למשל, יחסי אטומיים 50/50 או 33/67).
מטרות מורכבות:TiC, CrC, WC.
תאימות מצע
פלדות כלי עבודה:פלדות-מהירה (M2, H13) וקרבידים מוצקים (WC-Co inserts).
סגסוגות מבניות:נירוסטה, סגסוגות טיטניום (TC4) וסגסוגות על מבוססות-ניקל.
קרמיקה הנדסית:סיליקון ניטריד ואלומינה עם טיפול מקדים-מוליך.
יישומים ומדדי ביצועים מאומתים
כלי חיתוך ועיצוב:TiN, TiAlN, and AlTiN coatings on carbide drills and milling cutters. Achieves surface hardness >= 3000 HV ומאריך את חיי בלאי הכלים ב-200% - 400%.
רכיבי רכב:ציפויים נגד-שחיקה על טבעות בוכנה, מחטים ומחטים להזרקת דלק. מוריד את מקדם החיכוך ל-0.15 - 0.25 כנגד פלדה.
שתלים רפואיים: Biocompatible TiN and ZrN layers applied to orthopedic joints and dental abutments, verified via scratch adhesion testing (Critical Load Lc >= 70 N).
תבניות ותבניות:ציפוי CrN או DLC על תבניות הזרקת פלסטיק והטבעה כדי למנוע בלאי דבק ולהקל על שחרור חלקי העבודה.
אפשרויות התאמה אישית
גיאומטריה קאמרית:תצורות טעינה-אנכית של בור או חזית אופקית-.
פריסת מקור:מיקום קתודה מותאם אישית המותאם לגיאומטריות של חלקי עבודה תלת-ממדיים (למשל, קוביות אקסטרוזיה ארוכים או להבי טורבינה).
שדרוגי מחולל הטיה:שילוב של מודולים היברידיים של-הספק רב של דחף מגנטרונים (HIPIMS).
שילוב אוטומציה:ממשקי טעינה רובוטיים ומסילות העברת מתקנים אוטומטיות לסביבות חדרים נקיים.
בקרת איכות ובדיקות מפעל
לפני בדיקת קבלת מפעל (FAT), המערכות עוברות:
בדיקת דליפת ואקום:אימות ספקטרומטר מסת הליום על כל הריתוכים והאטמים.
אימות בטיחות חשמל:התנגדות בידוד, המשכיות קרקע ובדיקות לוגיות משתלבות בהתאם לתקני CE/UL.
צריבה פונקציונלית-ב:בדיקה רציפה של 72-שעות של כונני סיבוב, מתגי זרימה ותקשורת PLC.
בדיקת ציפוי:שקיעת דגימה מאומתת באמצעות מדידת עובי סרט-המכתש ובדיקת שריטות בשקעים של Rockwell.
התקנה ותמיכה טכנית
הכנת האתר:Comprehensive utility layout documentation covering cooling water flow (>15 m^3/h, 20 - 25 מעלות צלזיוס), אוויר דחוס, אוורור ונפילות חשמל (380V/480V, תלת פאזי, 50/60 הרץ).
הַזמָנָה:התקנה- באתר, כיול ואקום ואופטימיזציה של מתכונים על ידי מהנדסי תהליכים בכירים.
הכשרת מפעילים:הוראות-בידיעה המכסות תחזוקה שוטפת, החלפת יעדים ותפעול SCADA.
תמיכה לאחר-מכירות:גישה לאבחון מרחוק באמצעות VPN תעשייתי מאובטח; תגובה טכנית מובטחת תוך 24 שעות.
שאלות נפוצות
ש: מהו זמן הסבב האופייני להחלפת יעד קתודה?
ת: אוגני הידוק מכאניים לשחרור מהיר- מאפשרים למפעיל להחליף מטרות שהוצאו תוך 30 - 45 דקות לכל מקור מבלי לפרק את המיגון הפנימי של החדר.
ש: האם מערכת הבקרה יכולה לאחסן פרופילי מתכונים מרובים?
ת: כן. ה-PLC התעשייתי של סימנס מאחסן עד 100 מתכונים נפרדים, מעקב אחר הטיית ניקוי, משך חימום, רמפות גז תגובתיות, רמות זרם קשת ותזמון השקיעה.
ש: איזו תשתית שירות חייבת להתבצע באתר-?
ת: מתקנים דורשים מערכת מים מצוננים-סגורה, אוויר דחוס (0.6 - 0.8 MPa) עבור שסתומים פנאומטיים, הזנות חשמל תלת פאזי יציבות התואמות את העומס המחובר הכולל וקווי פליטה מקומיים.
תגיות פופולריות: ציוד Pvd לאידוי קשת, יצרנים, ספקים, מפעלים של ציוד Pvd לאידוי קשת

