Mạ ion

Nguyên tắc mạ ion

Mạ ion đề cập đến việc sử dụng khí thải để ion hóa khí hoặc vật liệu bay hơi trong điều kiện chân không. Vật liệu bay hơi hoặc chất phản ứng của chúng lắng đọng trên phôi bằng tác động bắn phá ion của các ion khí hoặc các vật liệu bay hơi. Mạ ion có thể chia thành magnetron phún xạ mạ ion, phản ứng ion mạ, rỗng cathode xả ion mạ (rỗng cathode bốc hơi), multi-arc ion mạ (cathode arc ion mạ) và như vậy. Mạ ion kết hợp xả ánh sáng, công nghệ plasma và công nghệ bay hơi chân không, không chỉ cải thiện đáng kể hiệu suất của lớp phủ, mà còn mở rộng đáng kể ứng dụng của công nghệ phủ. Ngoài những ưu điểm của máy hút bụi, nó cũng có những ưu điểm của độ bám dính màng mạnh, nhiễu xạ tốt, nhiều loại vật liệu có thể mạ và vân vân. Nguyên tắc cơ bản của mạ ion là ion hóa hơi của kim loại hoặc hợp kim bằng phương tiện của một phát xạ quang hoặc hồ quang của khí trơ. Mạ ion bao gồm quá trình gia nhiệt, bay hơi và lắng đọng của vật liệu phủ (như TiN và TiC). Các nguyên tử vật liệu phủ bay hơi trải qua một lượng nhỏ ion hóa khi đi qua vùng phát sáng và bay đến phôi dưới tác động của điện trường, nó tấn công bề mặt của phôi bằng năng lượng vài nghìn vôn điện tử và có thể được tiêm vào bề mặt đến độ sâu khoảng vài nanomet. Do đó, lực liên kết của lớp phủ được cải thiện rất nhiều và các nguyên tử vật liệu bay hơi không ion hóa được gửi trực tiếp lên phôi. Sự phún xạ của các ion khí trơ và các ion vật liệu phủ trên bề mặt phôi cũng có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm để cải thiện lực liên kết.

Ưu điểm của mạ ion

1. Khả năng nhiễu xạ mạnh

Trong quá trình mạ ion, các hạt của vật liệu bay hơi chuyển động theo hướng của đường dây điện ở dạng ion tích điện trong điện trường. Do đó, bất kỳ phần nào có điện trường đều có thể nhận được lớp mạ tốt, cao hơn lớp phủ chân không thông thường để thu được mạ theo hướng trực tiếp. Vì vậy, phương pháp này là rất thích hợp cho lớp phủ trên lỗ bên trong, rãnh và khe hẹp trong các bộ phận mạ. Phương pháp phủ chân không bình thường chỉ có thể làm cho bề mặt trực tiếp được phủ. Các hạt bay hơi chỉ có thể được di chuyển lên như thang leo. Nhưng mạ ion có thể đồng đều phủ lên phía sau và các lỗ bên trong của các bộ phận. Các ion tích điện có thể bay dọc theo các tuyến đường quy định ở bất kỳ nơi nào trong phạm vi bán kính hoạt động của chúng như ngồi trên trực thăng.

2. chất lượng cao lớp phủ

Lớp phủ mạ ion dày đặc, pinhole miễn phí, không có bong bóng và đồng đều về độ dày. Ngay cả các khía cạnh và rãnh có thể được mạ đồng đều mà không cần luyện kim. Các bộ phận như chủ đề cũng có thể được mạ. Phương pháp này cũng có thể sửa chữa các khuyết tật như vết nứt phút và hố trên mặt phôi gia công, có thể cải thiện hiệu quả chất lượng bề mặt và tính chất cơ lý của các bộ phận được mạ. Thử nghiệm độ mỏi cho thấy nếu được xử lý đúng cách thì tuổi thọ của phôi có thể cao hơn 20% ~ 30% so với trước khi mạ.

3. Quá trình làm sạch mạ ion được đơn giản hóa

Hầu hết các quy trình sơn hiện có đòi hỏi phải làm sạch nghiêm ngặt phôi trước, điều này phức tạp và tốn kém. Tuy nhiên, quá trình mạ ion tự nó có tác dụng làm sạch bắn phá ion, và hiệu ứng này tiếp tục xuyên suốt toàn bộ quá trình phủ. Hiệu quả làm sạch là tuyệt vời, và mạ có thể được trực tiếp mang đến gần chất nền, có hiệu quả tăng cường độ bám dính và đơn giản hóa một lượng lớn công việc làm sạch trước khi mạ.

4. loạt các vật liệu có thể được mạ

Phương pháp mạ ion sử dụng các ion năng lượng cao để bắn phá bề mặt phôi, do đó một lượng lớn năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt trên bề mặt phôi, qua đó thúc đẩy các phản ứng hóa học gia tăng của mô bề mặt. Tuy nhiên, toàn bộ phôi gia công, đặc biệt là lõi của phôi gia công không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao. Do đó, quá trình phủ này có phạm vi ứng dụng rộng hơn và ít bị hạn chế hơn. Nói chung, các kim loại, hợp kim và vật liệu tổng hợp nhất định, vật liệu cách điện, vật liệu nhạy nhiệt và vật liệu có điểm nóng chảy cao có thể được mạ. Nó có thể tấm phi kim loại hoặc kim loại trên phôi kim loại, hoặc kim loại hoặc phi kim loại trên phi kim loại phôi, và thậm chí cả trên nhựa, cao su, thạch anh, gốm sứ, vv.