Xu hướng phát triển của PVD Coating

Sự phát triển hiện tại của công nghệ phủ PVD trên thế giới có bốn xu hướng chính sau đây.

1. Thành phần lớp phủ sẽ có xu hướng đa dạng và tổng hợp

Thế hệ đầu tiên của lớp phủ PVD chủ yếu là TiN. Trên cơ sở đó, TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC và các lớp phủ kim loại đơn khác được phát triển. Với sự phát triển hơn nữa của công nghệ lắng đọng PVD, lớp phủ hợp kim đa kim loại nhôm như TiAIN và TiAICN được phát triển cái khác. Độ bền mài mòn và độ cứng màu đỏ của các lớp phủ này cao hơn nhiều so với các lớp phủ kim loại đơn, và chúng có thể được sử dụng cho các tình huống tốc độ cắt cao hơn như khả năng hấp thụ (lên đến 150m / phút). Sau đó, mọi người xem xét khả năng phân lớp các loại lớp phủ khác nhau trên công cụ để phát huy ưu điểm của các lớp phủ khác nhau, chẳng hạn như TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C, v.v.

Trong những năm gần đây, công nghệ phủ PVD đã tiến thêm một bước nữa. Nhiều công ty sơn đã phát triển và áp dụng công nghệ phủ xung, chẳng hạn như công nghệ phát xạ điện tử P3E (Pulse Enhanced Electron) từ Balzers, Thụy Sĩ. Và công nghệ HIP_ (High Ion Pulse) từ Cemecon, Đức. Cả hai công nghệ mới này đều sử dụng các electron xung để kích hoạt mục tiêu bay hơi hồ quang. Vì quá trình có thể hoạt động trong khí quyển oxy, nên về mặt lý thuyết, hầu như bất kỳ oxit kim loại nào (ví dụ A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5, vv) và lớp phủ hợp chất của chúng có thể được lắng đọng bởi quá trình này.

2. Phát triển ứng dụng của lớp phủ được nhắm mục tiêu nhiều hơn

Để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau, việc thiết kế và phát triển lớp phủ ngày càng được nhắm mục tiêu. Để đáp ứng các đặc điểm và yêu cầu của các lĩnh vực ứng dụng khác nhau, như khoan, phay, sấy khô, dập, vẽ, vv, lớp phủ có lợi thế tương đối về mặt này được phát triển. Sau những nỗ lực và thử nghiệm liên tục, những thành công đã đạt được trong một số lĩnh vực, chẳng hạn như ứng dụng lớp phủ TiX (Al: Ti-2: 1) bằng nhôm cao, phay không phủ Ti AICrN trên máy sấy khô tốc độ cao, composite phủ CrN + TISIN lên máy khoan, sơn phủ composite TIN + TCX trên khuôn vẽ. Bề mặt sống của chúng tốt hơn đáng kể so với các lớp phủ khác. Ngoài ra, các lớp phủ nhắm mục tiêu khác nhau cho khả năng chống ăn mòn (lớp phủ Crx), "tự bôi trơn (lớp phủ WC / C), xử lý vật liệu mềm (lớp phủ MoS2), và chế biến vật liệu cứng cao (CBN, lớp phủ Dimond) đều được áp dụng rộng rãi. với sự phát triển liên tục của công nghệ phủ PVD, lớp phủ mới được nhắm mục tiêu sẽ tiếp tục được phát triển để thay thế chúng.

3. Các hạt lắng đọng của lớp phủ có xu hướng có kích thước nano

Với sự phát triển của công nghệ nano và tiến bộ của công nghệ phủ, lớp phủ nano công cụ cũng đã thu hút sự chú ý của một số lượng lớn các nhà nghiên cứu và các công ty dịch vụ mạ PVD. Sự kết tinh nano của các hạt lắng đọng của lớp phủ có thể tăng cường độ bền liên kết giữa lớp phủ và lớp nền, đồng thời nó có thể làm giảm độ nhám bề mặt của lớp phủ. Hiện nay, hầu hết các hạt lắng đọng của lớp phủ vẫn còn lớn. Mặc dù có cái gọi là lớp phủ nano, các hạt lớn hơn vẫn có thể được tìm thấy trên bề mặt cuối cùng của chúng, và bề mặt lớp phủ vẫn còn thô ráp. Giảm kích thước của các hạt lắng đọng của lớp phủ và duy trì sự ổn định của quá trình để tránh các hạt lớn bất thường sẽ trở thành một hướng phát triển của lớp phủ. Đặc biệt là đối với các ứng dụng trên gương mặt, mặc dù một số công ty phát triển lớp phủ gương, chất lượng và sự ổn định là người nghèo và quá trình này là quá phức tạp. Trong tương lai, nanocrystallization của các hạt phủ và nanometization độ dày lớp phủ sẽ là hướng phát triển chính, đó là ý nghĩa lớn cho việc cải thiện hiệu suất tổng thể của lớp phủ và giảm căng thẳng giữa các lớp, và nó sẽ làm tăng mịn màng của gương mặt và tiếp tục mở rộng ứng dụng của lớp phủ trong ngành công nghiệp hình thành chính xác.

4. nhiệt độ quá trình sơn là nhận được thấp hơn và thấp hơn

Từ nhiệt độ lắng đọng khoảng 1000 ° C cho lớp phủ CVD nói chung đến khoảng 500 ° C đối với lớp phủ PVD và PECVD, nhiệt độ lắng đọng của lớp phủ đã giảm. Do đó, phạm vi ứng dụng của lớp phủ cũng được mở rộng, nhưng nhiệt độ lắng đọng khoảng 500 ° C vẫn có tác động bất lợi lên phôi gia công, chẳng hạn như biến dạng và giảm độ cứng của bề mặt. Do đó, các yêu cầu đặc biệt được yêu cầu cho việc xử lý trước nhiệt của phôi gia công. Ví dụ, nhiệt độ khí của phôi có thể không thấp hơn nhiệt độ lớp phủ. Lớp phủ nhiệt độ thấp hơn, chẳng hạn như nhiệt độ lớp phủ dưới 200 ° C, sẽ loại bỏ những hạn chế này, làm cho nhiều loại vật liệu có sẵn cho lớp phủ, và việc lựa chọn xử lý nhiệt sớm linh hoạt hơn. Đồng thời, việc áp dụng lớp phủ nhiệt độ thấp cũng sẽ làm giảm tiêu thụ năng lượng của thiết bị sơn và có tác dụng bảo vệ môi trường nhất định trong việc bảo tồn năng lượng. Ngoài ra, việc giảm nhiệt độ sơn sẽ giảm thời gian làm nóng và làm mát và sau đó rút ngắn chu kỳ phân phối của lớp phủ. Vì vậy, lớp phủ nhiệt độ thấp sẽ thúc đẩy ứng dụng và phổ biến của lớp phủ và nó sẽ trở thành một hướng quan trọng của phát triển lớp phủ PVD. Hiện nay, một số công ty phủ đã phát triển lớp phủ đông lạnh (nhiệt độ phủ thấp tới 250 ° C). Tuy nhiên, do quá trình không ổn định và độ bám dính kém giữa lớp phủ và chất nền, không có ứng dụng đáng kể nào được thực hiện và cần nhiều cải tiến hơn.