PVD鍍膜離子鍍膜技術(shù)和設(shè)備常見問題解答

1、PVD 鍍膜( 離子鍍膜 技術(shù)和設(shè)備常見問題解答PVD 鍍膜( 離子鍍膜 技術(shù)和設(shè)備常見問題解答Q1:請問什么是PVD?A1:PVD是英文Physical Vapor Deposition的縮寫,中文意思是“物理氣相沉積”,是指在真空條件下,用物理的方法使材料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術(shù)。Q2:請問什么是PVD鍍膜?什么是PVD鍍膜機(jī)?A2:PVD(物理氣相沉積技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。相對于PVD技術(shù)的三個分類,相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備也就有真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)。近十多年來,真空離子鍍技術(shù)的發(fā)展是最快的,它已經(jīng)成為了當(dāng)代最先進(jìn)的表面處理

2、方法之一。我們通常所說的PVD鍍膜,指的就是真空離子鍍膜;通常所說的PVD鍍膜機(jī),指的也就是真空離子鍍膜機(jī)。Q3:請問PVD鍍膜的具體原理是什么?A3:離子鍍膜(PVD鍍膜技術(shù),其原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)電離,在電場的作用下,使被蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。Q4:請問PVD鍍膜與傳統(tǒng)的化學(xué)電鍍(水電鍍相比有何優(yōu)點?A4:PVD鍍膜與傳統(tǒng)的化學(xué)電鍍的相同點是,兩者都屬于表面處理的范疇,都是通過一定的方式使一種材料覆蓋在另一種材料的表面。兩者的不同點是:PVD鍍膜膜層與工件表面的結(jié)合力更大,膜層的硬度更高,耐磨性和耐腐蝕性更好

3、,膜層的性能也更穩(wěn)定;PVD鍍膜可以鍍的膜層的種類更為廣泛,可以鍍出的各種膜層的顏色也更多更漂亮;PVD鍍膜不會產(chǎn)生有毒或有污染的物質(zhì)。Q5:請問PVD鍍膜能否代替化學(xué)電鍍?A5:在現(xiàn)階段,PVD鍍膜是不能取代化學(xué)電鍍的,并且除了在不銹鋼材料表面可直接進(jìn)行PVD鍍膜外,在很多其他材料(如鋅合金、銅、鐵等的工件上進(jìn)行PVD鍍膜前,都需要先對它們進(jìn)行化學(xué)電鍍Cr(鉻。PVD鍍膜主要應(yīng)用在一些比較高檔的五金制品上,對那些價格較低的五金制品通常也只是進(jìn)行化學(xué)電鍍而不做PVD鍍膜。Q6:請問采用PVD鍍膜技術(shù)鍍出的膜層有什么特點?A6:采用PVD鍍膜技術(shù)鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數(shù)、很好

4、的耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點,膜層的壽命更長;同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。Q7:請問PVD能在鍍在什么基材上?A7:PVD膜層能直接鍍在不銹鋼以及硬質(zhì)合金上,對鋅合金、銅、鐵等壓鑄件應(yīng)先進(jìn)行化學(xué)電鍍鉻,然后才適合鍍PVD。Q8:請問PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類有那些?A8:PVD鍍膜技術(shù)是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環(huán)保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等、氮化物膜(TiN鈦金、ZrN鋯金、CrN、TiAlN和碳化物膜(TiC、TiCN,以及氧化物膜(如TiO等。Q9:請問PVD鍍膜膜層的厚度是多少?A9:PVD鍍膜膜層的厚度為微米級,厚度較薄,一

5、般為0.1m5m,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.1m1m,因此可以在幾乎不影響工件原來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學(xué)性能,并能夠維持工件尺寸基本不變,鍍后不須再加工。Q10:請問PVD鍍膜能夠鍍出的膜層的顏色有哪些?A10:我們目前能夠做出的膜層的顏色有深金黃色,淺金黃色,咖啡色,古銅色,灰色,黑色,灰黑色,七彩色等。通過控制鍍膜過程中的相關(guān)參數(shù),可以控制鍍出的顏色;鍍膜結(jié)束后可以用相關(guān)的儀器對顏色值進(jìn)行測量,使顏色得以量化,以確定所鍍出的顏色是否滿足要求。Q11:請問目前PVD鍍膜技術(shù)主要應(yīng)用在哪些行業(yè)?A11:PVD鍍膜技術(shù)的應(yīng)用主要分為兩大類:裝飾鍍和工具鍍。裝飾鍍的目的

6、主要是為了改善工件的外觀裝飾性能和色澤同時使工件更耐磨耐腐蝕延長其使用壽命;這方面主要應(yīng)用五金行業(yè)的各個領(lǐng)域,如門窗五金、鎖具、衛(wèi)浴五金等行業(yè)。工具鍍的目的主要是為了提高工件的表面硬度和耐磨性,降低表面的摩擦系數(shù),提高工件的使用壽命;這方面主要應(yīng)用在各種刀剪、車削刀具(如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等等等產(chǎn)品中。Q12:請問PVD鍍膜的成本是不是很高?A12:雖然使用PVD鍍膜技術(shù)能夠鍍出高品質(zhì)的膜層,但是PVD鍍膜過程的成本其實并不高,它是一種性價比非常高的表面處理方式,所以近年來PVD鍍膜技術(shù)發(fā)展得非?？臁VD鍍膜已經(jīng)成為五金行業(yè)表面處理的發(fā)展方向。Q13:請問PVD鍍膜設(shè)備主要由哪幾部分組成

7、?A13:PVD鍍膜設(shè)備主要由真空腔體、真空抽氣機(jī)組、水冷系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾大部分組成。Q14:請問真空腔體和真空抽氣機(jī)組對PVD鍍膜設(shè)備來說很重要嗎?A14:兩者都很重要,他們在很大程度上決定了PVD鍍膜設(shè)備運行的穩(wěn)定性和使用壽命。真空腔體所采用的材料的質(zhì)量、腔體的厚度、腔體的水冷方式、腔體焊接方式和組裝的氣密性、腔體材料的放氣率等對鍍膜質(zhì)量都有很大影響;真空抽氣機(jī)組的抽氣速率的穩(wěn)定性、在不同真空度下的抽氣能力以及真空抽氣機(jī)組的故障率對整個鍍膜系統(tǒng)的性能及連續(xù)運轉(zhuǎn)能力的影響也非常大。所以這兩者對PVD鍍膜設(shè)備來說都很重要。PVD(Physical Vapor Deposition,

8、指利用物理過程實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移,將原子或分子由源轉(zhuǎn)移到基材表面上的過程。它的作用是可以是某些有特殊性能(強(qiáng)度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等的微粒噴涂在性能較低的母體上,使得母體具有更好的性能!PVD基本方法:真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍(空心陰極離子鍍、熱陰極離子鍍、電弧離子鍍、活性反應(yīng)離子鍍、射頻離子鍍、直流放電離子鍍 PVD簡介PVD是英文Physical Vapor Deposition(物理氣相沉積的縮寫,是指在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。PVD技術(shù)的發(fā)展PVD技術(shù)出現(xiàn)

9、于二十世紀(jì)七十年代末,制備的薄膜具有高硬度、低摩擦系數(shù)、很好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點。最初在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界各國制造業(yè)的高度重視,人們在開發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時,也在硬質(zhì)合金、陶瓷類刀具中進(jìn)行了更加深入的涂層應(yīng)用研究。與CVD工藝相比,PVD工藝處理溫度低,在600以下時對刀具材料的抗彎強(qiáng)度無影響;薄膜內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力,更適于對硬質(zhì)合金精密復(fù)雜刀具的涂層;PVD工藝對環(huán)境無不利影響,符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。目前PVD涂層技術(shù)已普遍應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、異形刀具、焊接刀具等的涂層處理。PVD技術(shù)不僅提高了薄膜與

10、刀具基體材料的結(jié)合強(qiáng)度,涂層成分也由第一代的TiN發(fā)展為TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx、DLC和ta-C等多元復(fù)合涂層。涂層的PVD技術(shù)增強(qiáng)型磁控陰極弧:陰極弧技術(shù)是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài),從而完成薄膜材料的沉積。增強(qiáng)型磁控陰極弧利用電磁場的共同作用,將靶材表面的電弧加以有效地控制,使材料的離化率更高,薄膜性能更加優(yōu)異。過濾陰極弧:過濾陰極電弧(FCA 配有高效的電磁過濾系統(tǒng),可將離子源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀粒子、離子團(tuán)過濾干凈,經(jīng)過磁過濾后沉積粒子的離化率為100%,并且可以過濾掉大顆粒,因此制備的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蝕性能好,與機(jī)體的結(jié)合力很強(qiáng)。磁控濺射:在真空環(huán)境下,通過電壓和磁場的共同作用,以被離化的惰性氣體離子對靶材進(jìn)行轟擊,致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出并沉積在基件上形成薄膜。根據(jù)使用的電離電源的不同,導(dǎo)體和非導(dǎo)體材料均可作為靶材被濺射。離子束DLC:碳?xì)錃怏w在離子源中被離化成等離子體,在電磁場的共同作用下,離子源釋放出碳離子。