一、陰極電弧技術
陰極電弧是一種利用弧光放電原理,通過弧斑在靶面上運動,將靶材原料蒸發出來,并沉積到產品表面的一種鍍膜技術,特點是離化率高,離子流密度大,離子流能量高,沉積速率快,膜基結合力好,利用固體靶材,沒有熔池,靶材可以任意位置安裝以保證鍍膜均勻,可以沉積金屬膜、合金膜,也可以反應鍍合成各種化合物膜(氮化物、碳化物、氧化物),我們掌握的陰極電弧技術如下:
1、4G-CAE? 是丹普公司的注冊商標,是第四代陰極電弧的簡稱,技術特點如下:
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采用永磁和脈沖電磁的復合磁場驅動,弧斑移動更快弧斑更細碎,有效抑制"微液滴"
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通過脈沖電磁場電壓和頻率的變化,能夠控制弧斑的運動,使得特殊材料靶材燒蝕更加均勻,靶材利用率高;
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復合磁場能夠將等離子體推向被鍍工件,增強了工件附近的等離子密度,改變了沉積反應環境
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可實現對涂層微觀組織結構的有效調控,大幅度提高涂層的綜合性能
2、SCAE-柱狀陰極電弧,采用圓柱形靶材,鍍膜均勻性好,配置簡單
3、LDE-矩形陰極電弧,采用矩形平面靶材,磁場可調,靶材利用率高,鍍膜均勻性好。
4、FCAE-增強彎管磁過濾電弧,通過彎管磁場作用進一步減少"微液滴"的數量,通過過濾線圈參數的調整可以控制發射金屬離子的能量和數量,鍍制的膜層更致密、表面更細膩、可實現低溫鍍膜。
二、磁控濺射技術
磁控濺射是一種利用輝光放電原理,通過高能粒子(氬離子)轟擊靶材,將靶材原料濺射出來,并沉積到產品表面的一種鍍膜技術,特點是膜層組織細膩,沒有熱聚集,可實現低溫沉積,靶材應用廣泛,包括金屬和絕緣材料,鍍膜均勻性好等,磁控濺射技術包括:
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MS平面磁控濺射靶
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靶材利用率約20%,更換靶材頻繁
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間接水冷,冷卻效果差,功率小,鍍膜速度慢
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蒸發速率變化大,工藝不穩定
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更換靶材不方便
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靶材制作方便,成本低
2、SMS柱狀磁控濺射靶
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靶材利用率70%,使用時間長
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直接水冷,冷卻效果好,功率大,鍍膜速度快
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蒸發速率變化小,工藝穩定
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更換靶材方便
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特殊靶材制作不方便,成本高
3、平面移動濺射陰極
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材料利用率提升至約60%
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適用于貴金屬平面靶材
4、自主化非平衡磁場設計
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增強了對等離子體的包覆性
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提升薄膜質量
三、蒸發技術
IVD是離子輔助蒸發鍍膜技術(lon AssistedVapor Deposition)的簡稱,是在傳統的蒸發鍍膜的基礎上,利用離子鍍的原理,提高蒸發鍍膜的離化率,進而提高蒸發鍍膜層的性能。
IVD鍍鋁技術廣泛應用于各種防腐功能涂層,用于替代電鍍,例如:鐵硼表面鍍鋁防腐,緊固件鍍鋁防腐等。
IVD技術特點
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沉積速度快,鋁膜沉積速率可達20μm/小時
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相比其他鍍膜方式,IVD鍍鋁膜成本低,生產效率高
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利用離子輔助,蒸鍍膜層致密性好,膜層晶粒細膩
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采用磁控濺射復合技術,提高膜基結合力
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采用連續送絲技術,蒸發速度可控
四、GISETCH? 氣體離子刻蝕及輔助沉積技術
1、GISETCH? 是丹普公司的注冊商標,其工作原理是:
在鍍膜前,利用GIS氣體離子源將氣體(包括氣、氫氣)離化,產生的氣體等離子體對工件表面進行刻蝕清洗及活化,提高膜基結合力。
在鍍膜過程中,利用GIS氣體離子源將反應氣體(包括氮氣、氧氣等)離化,輔助磁控濺射和電弧鍍膜,提高反應鍍膜的活性,提高膜層的致密性和改善鍍膜均勻性。
2、GISETCH? 技術的特點
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能量范圍寬,可強可弱,容易調控
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工作區域分布均勻,刻蝕效果一致性好
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刻蝕效果更徹底,膜基結合力更好
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刻蝕過程無金屬液滴沉積,膜層光潔度更好
3、GISETCH? 技術的應用情況
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工模具硬質涂層
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五金及電鍍件裝飾涂層
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陶瓷及高分子材料功能涂層
五、智能卷繞控制系統(e-Web)
智能卷繞控制系統(e-Web)即北方華創真空面向超薄柔性基材卷繞鍍膜設備自主開發設計的技術,包括輥系自主設計布局,張力精確控制技術,張力分割技術,自主糾偏技術等,并可以選配"黑金鼓"以保證高低速下走帶的平穩運行和高質量薄膜沉積。
輥系配"黑金鼓"
鍍膜主鼓在卷繞鍍膜設備輥系中起到至關重要的作用,它決定了基材走速、成膜質量、系統熱管理等關鍵性指標。其中北方華創真空自主開發的"黑金鼓"則是采用特種陶瓷制備的鍍膜主鼓,其在熱量管理、基材貼合等性能上均優于傳統鍍膜主鼓
六、企業介紹
北京北方華創真空技術有限公司是北方華創科技集團股份有限公司的全資子公司,擁有近六十年真空熱處理、表面處理裝備研發和制造經驗,公司長期專注于高溫、高壓、高真空技術的研發與成果轉化,自主研發的裝備為新材料、新工藝、新能源等綠色制造賦能,作為國內高端裝備制造的主力軍,研發的真空熱處理裝備、氣氛保護熱處理裝備、連續式熱處理裝備、晶體生長設備、PVD鍍膜裝備、CVD鍍膜設備在金屬及非金屬材料、真空電子、醫療、新能源(光伏、汽車、氫能、儲能)、半導體材料、磁性材料等領域取得廣泛應用,助力各領域繁榮發展。
北京丹普表面技術有限公司現為北京北方華創真空技術有限公司的下屬子公司,成立于2000年4月,擁有20多年的行業經驗,始終專注于PVD真空鍍膜設備與技術的研究與開發,憑借掌握的眾多核心技術,開發出多系列全自動控制PVD真空鍍膜設備,廣泛應用于機械、電子、光學.醫療、新能源、環保等眾多工業領域。
來源:北京北方華創真空技術有限公司