מערכת הסרטים הדקים לאידוי הקתודי הקתודי התעשייתי מתוכננת עבור-קצב גבוה של ציפויים מתכתיים, סגסוגת וקרמיקה צפופים, נצמדים חזק. המערכת פועלת באמצעות מתח נמוך-, פריקת קשת זרם גבוהה- על מטרות קתודה מוצקות, המערכת מאדה חומר ישירות למצב פלזמה מיונן מאוד (יחס יוני מתכת של 40% - 80%). זה מניע יונים אנרגטיים לתוך ממשק המצע, ומייצר הידבקות ציפוי מעולה בהשוואה לאידוי תרמי סטנדרטיים או שיטות קיצוץ קונבנציונליות.
המערכת נבנתה עבור סביבות ייצור ומרכזי מחקר מתקדמים של חומרים, ומציבה שכבות טריבולוגיות קשות-ועמידות-כגון TiN, TiAlN, CrN ו-AlCrN-על גבי כלי חיתוך, תבניות יצירה ורכיבים מכניים מדויקים. תא הוואקום המודולרי מתאים לתצורות -קתודיות ניתנות להרחבה וסיבוב פלנטרי אוטומטי בן 3-צירים כדי להבטיח חזרות-לאצווה.
מפרט טכני
|
פרמטר טכני |
מפרט טווח / ערך |
|
לחץ ואקום אולטימטיבי |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (achieved via turbomolecular and rotary/dry backing pump combination) |
|
מידות קאמרית |
קוטר פנימי מותאם אישית (דגמים תעשייתיים סטנדרטיים: קוטר. 600 מ"מ עד קוטר. 1200 מ"מ) |
|
חומר קאמרי |
פלדת אל-חלד SUS304 כפולה-עם ערוצי קירור-מים סליליים פנימיים |
|
ספקי כוח של Arc |
מחולל קשת DC: 10A - 200מתכוונן; אפשרויות קשת פעימות זמינות |
|
כוח הטיית מצע |
-100V - -1000V אספקת כוח מתכווננת מדופקת (10kHz - 100kHz) |
|
מקורות קתודה |
2 - 6 תחנות קתודיות היגוי מגנטיות-ניתנות להחלפה (קוטר. 85 מ"מ או קוטר. 100 מ"מ) |
|
סיבוב מצע |
כונן סיבוב פלנטרי בעל 3 צירים עם בקרת מהירות משתנה (0 - 10 סל"ד) |
|
כוח מחובר כולל |
45kVA - 120kVA (תלוי בנפח החדר ובספירת המקורות) |
|
דרישת מי קירור |
קצב זרימה: 15 - 40 m^3/h; לחץ: 0.2 - 0.3 MPa; טמפרטורה: 18 - 25 מעלות צלזיוס |
תכונות עיקריות
טכנולוגיית קתודה מגנטית-:שדות מגנטיים-סגורים גורפים את נקודת הקתודה על פני משטח המטרה, מעלים את שיעורי ניצול היעד מעל 55% ומדכאים מכתש יעד מקומי.
קצב יינון גבוה Plasm יוצרת יחסי יוני מתכת של עד 80%, ומספקת אנרגיה קינטית גבוהה לצמיחת סרט צפוף ודיפוזיה מתכתית עמוקה בממשק המצע.
תצהיר רב-שכבתי ניתנת לתכנות:PLC תעשייתי בשילוב עם ארכיטקטורת בקרת HMI מבצע רצף אוטומטי של גזים תגובתיים (N2, O2, C2H2) לארכיטקטורות שיפוע פונקציונלי וציפוי ננו-שכבתי.
ב-תחריט פלזמה באתר:משלב הפצצת יוני מתכת ושלבי ניקוי מגנטרונים לא מאוזנים לפני השקיעה להסרת תחמוצות מקומיות ומזהמי פני השטח.
תצורת מערכת ואקום
תת-מערכת הוואקום מתוכננת עבור מחזורי משאבה-מהירים ולחץ תפעולי יציב תחת הזנת גז תגובתית מתמשכת:
שלב חיספוס ושורשים:משאבת שבשבת סיבובית או בורג יבש מונעת- ישירה בשילוב עם מפוח Roots, המפנה את החדר מלחץ אטמוספרי ל-10 Pa תוך 5 דקות.
שלב ואקום גבוה:משאבה טורבו-מולקולרית ריחוף מגנטית המספקת מהירות שאיבה נפחית גבוהה עבור אדי מים וגזים שיוריים, מאבטחת יעדי לחץ בסיס מתחת ל-5.0 x 10^-4 Pa.
שסתומים ומדידות:שסתומי שער פנאומטיים ושסתומי זווית אלקטרו-פניאומטיים המשולבים במגוון מדי- קומבינציה של Pirani/Penning עבור נעילות בטיחות אוטומטיות.
ויסות לחץ:משוב -סגורה של מנומטר קיבול בלולאה המחובר לבקרי זרימת מסה-בדיוק גבוה (MFC) כדי לייצב את הלחץ החלקי של הגז התגובתי במהלך שקיעה תגובתית.
חומרי אידוי ותאימות מצע
חומרי יעד
מתכות טהורות:Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Nb.
מטרות סגסוגת:TiAl (50/50, 33/67), TiSi, CrAl.
פַּחמָן:מטרות גרפיט עבור יהלומים-כמו פחמן (DLC) היברידית.
תאימות מצע
מתכות קשות / קרבידים מוצקים:שירותים-תוספות חיתוך משותפות, כרסניות קצה וכלי צורה.
פלדות במהירות-(HSS):ברזים, מקדחות פיתול וסיכות.
פלדות הנדסיות:נירוסטה, סגסוגות טיטניום וסגסוגות על מבוססות- ניקל בטמפרטורה גבוהה-.
קרמיקה מבנית:רכיבי אלומינה וסיליקון ניטריד הדורשים שינוי טריבולוגי.
יישומים
כלי חיתוך ועיבוד שבבי:שקיעה של ציפוי TiAlN ו-AlCrN על תוספות קרביד כדי להעלות את עמידות החמצון עד ל-900 מעלות צלזיוס ולהאריך את חיי הכלי במהלך חיתוך יבש במהירות-גבוהה.
רכיבי רכב:ציפוי קשיח של טבעות בוכנה, מרימי שסתומים וסיכות הזרקת דלק להפחתת מקדמי חיכוך גבול מתחת ל-0.1 ומניעת שפשוף.
תבניות ותבניות:יישום של סרטי CrN ו-TiCN על תבניות הזרקת פלסטיק ומטות הטבעה ממתכת כדי למנוע בלאי דבק והתפרקות חומרים.
חומרת תעופה וחלל:ציפויים עמידים בפני שחיקה-על מחברים מדויקים ורכיבי מדחס הפועלים בסביבות קורוזיביות.
אפשרויות התאמה אישית
גיאומטריה קאמרית:עיצובי דלתות טעינה-מאונכים של בור -או אופקית חזיתית- המותאמות לפריסות רצפות-בחנות.
שילוב מקור היברידי:תצורות טכנולוגיות כפולות- המשלבות מאיידי קשת קתודיים עם קתודות מקרטעת מגנטרון לא מאוזנות (UBMS) או רובי יונים ליניאריים.
רמת אוטומציה:אפשרויות אינטגרציה של המפעל כולל זרועות טעינה רובוטיות אוטומטיות או הרכבה על קיר מחיצות לחדר נקי.
חשמל אלקטרוניקה:מחוללי הטיה פעימה מותאמים אישית המותאמים עבור מצעים לבידוד או לחומרי בסיס רגישים לטמפרטורה-.
בקרת איכות ובדיקות מפעל
איתור דליפות:בדיקת דליפת ספקטרומטר מסה הליום מתבצעת בכל תאי הוואקום ותפרי הריתוך, תוך שמירה על שיעורי הדליפה הכוללים מתחת ל-1.0 x 10^-9 Pa*m^3/s.
ביקורת בטיחות חשמל:בדיקת התנגדות בידוד ורציפות הארקה תואמת לתקני בטיחות CE וחשמל.
ריצה יבשה פונקציונלית:מבחן מחזור יבש אוטומטי רציף של 72 שעות של כונני סיבוב מכאניים, רצף שסתומים ונעילות זרימת מי קירור.
אימות תהליך (FAT):הנחה אופציונלית של ציפוי TiN ייחוס על קופוני בדיקה-שסופקו על ידי הלקוח כדי לאמת אחידות עובי הסרט, קשיות ננו- וחוזק הידבקות לשריטות לפני הארגז.
התקנה ותמיכה טכנית
מדריך הכנת האתר:תיעוד הנדסי מפורט של מתקן המכסה את מגבלות העמסת הרצפה, תעלות פליטה, מפרטי מים קרים ונפילות חשמל מסופק 4 שבועות לפני המסירה.
הפעלת-אתר:מהנדסי שירות בשטח מפקחים על מיקום מכני, חיבורי שירות, איטום ואקום ואינטגרציה חשמלית.
אימון תהליכים:הכשרה-על ידיים של מפעילים המכסים תחזוקת תא, פרוטוקולי החלפת יעדים, פתרון בעיות ואקום וניהול מתכונים.
אבחון מרחוק:שער VPN תעשייתי מאובטח משולב בארון הבקרה עבור עדכוני תוכנה מרחוק, ניתוח רישום פרמטרים ואבחון תקלות.
שאלות נפוצות
ש: כיצד המערכת שולטת ביצירת מאקרו-חלקיקים (טיפות) הטבועה באידוי קשת קתודית?
ת: המערכת משלבת שדות מגנטיים היגוי כדי לטאטא במהירות את נקודת הקתודה על פני משטח המטרה, תוך הפחתת היווצרות מאקרו-חלקיקים. עבור יישומים הדורשים משטחים חלקים במיוחד (Ra < 0.05 אום), ניתן לשלב צינורות סינון מאקרו-חלקיקים (קשת קתודית מסוננת) או תצורות קיזור מגנטרון היברידי.
ש: מהו שיעור ניצול היעד הטיפוסי, וכיצד מחליפים יעדים?
ת: תוך שימוש בטכנולוגיית היגוי-מגנטית, ניצול היעד נע בין 50% ל-60%. קתודות מתוכננות עם מנגנוני הידוק- מהירים, המאפשרים למפעיל מיומן להשלים החלפת יעד וניקוי קתודה תוך 30 דקות לכל תחנה.
ש: האם המערכת יכולה להריץ תהליכי ציפוי אוטומטיים מרובי-שכבות או שיפועים?
A: Yes. The industrial PLC and HMI system store up to 100 recipe profiles. It automatically regulates gas mass flow controllers, arc current ramps, and bias voltage pulsing to deposit complex architectural layers (e.g., bonding layer -> gradient layer ->ננו פונקציונלי-רב-שכבתי) ללא התערבות מפעיל.
ש: מהן דרישות השירות עבור מערכת קוטר. 900 מ"מ רגילה?
ת: יחידת קוטר. 900 מ"מ רגילה דורשת אספקת חשמל 380V/480V (50/60Hz) 3-פאזית עם עומס שיא של כ-75kVA, אספקת מים מצוננים בלולאה סגורה (25 m^3/h ב-0.25 MPa), ואספקת אוויר דחוס נקי ויבש עבור pu.6MPa.
תגיות פופולריות: מערכת סרט דק לאידוי קשת, סין יצרנים, ספקים, מפעלים של מערכת אידוי קשת

