Для качественной обработки необходимо создавать и поддерживать во время проведения технологического процесса определенные параметры вакуума, которые создают откачивающие насосы большой производительности. Широкое применение напылительные установки нашли в металлургической, текстильной, химической, пищевой и фармацевтической промышленности, а также при производстве мебели.
Содержание:
- Виды вакуумного напыления
- Устройство вакуумных напылительных установок
- Принцип работы установок вакуумного напыления
- Характеристики УВН
- Область применения напылительных установок
Виды вакуумного напыления
Рабочая камера изделия размещается на неподвижной плите, где происходит формирование непроницаемого объединения вакуумного типа. Подложки, на которых производится напыление деталей, жестко закрепляются в специальных держателях, они могут нагреваться до максимально допустимой температуры, чтобы увеличить сцепление (адгезию) разнородных материалов.
Если наблюдается некачественная адгезия, то прокладывается два слоя, чтобы снизить улетучивание напыляемого слоя.
Слой сплава, например, Cr, Ni или Ti, наносится непосредственно на подложку, затем напыляется основной сплав, который отличается улучшенным прилипанием. Способ вакуумно-ионного напыления состоит в постоянном разбрызгивании с поверхности отрицательно заряженного элемента ионов, которые отрываются в ходе активной бомбардировки отрицательно заряженными частицами пассивного газа. Поверхность заряженного со знаком минус электрода распыляется под воздействием ионной бомбардировки, а его молекулы осаждаются на подложке. Основное преимущество такого метода заключается в том, что не производится нагрев самого испарителя до максимальной температуры.
Виды вакуумного напыления
Более эффективным, но сложным по конструктивному исполнению является процесс ионного напыления с применением плазы. Эта технология позволяет без особых проблем проводить вакуумное напыление титана или стекла, что говорит о многофункциональности и высоком уровне, хотя такая методика содержит множество спорных моментов.
Устройство вакуумных напылительных установок
К основным компонентам относится камера, насос, панель с фильтрами и блок управления. Обеспечение требуемыми параметрами вакуума и их поддержание лежит на агрегатах откачивающей системы, а напыление на обрабатываемых поверхностях обеспечивают другие источники.
Любая установка вакуумного напыления или УВН имеет системы электропитания и блокировку рабочих элементов, которые отвечают за старт и выключение. Шкаф, обеспечивающий питание, расположен немного в стороне от основного оборудования.
Устройство вакуумных напылительных установок
Принцип работы установок вакуумного напыления
Поверхностная структура напыляемых пленок состоит из разных по структуре материалов, поэтому по окончании обработки обязательно выполняется дополнительный отжиг для сохранения напыления.
При вакуумном напылении в УВН применяются способы периодического, полунепрерывного или непрерывного воздействия, но наиболее эффективным считается третий вариант, при этом поверхностная структура составляется из нескольких материалов, которые способствуют созданию прочных и эффективных покрытий, чем при использовании однородного слоя.
Принцип работы установок вакуумного напыления
УВН отличаются многофункциональностью — в самом начале обработки внутри камеры создается разряжение, затем осуществляется транспортировка обрабатываемых деталей, подается электропитание, производится активное распыление материалов, а после испарения излишков осуществляется контроль режима вакуумного напыления.
Характеристики УВН
Автоматизированная установка Булат 6 от Белорусских разработчиков предназначается для синтеза твердых материалов и нанесения их в виде покрытий с высокой износостойкостью. Нанесение происходит по методике конденсации веществ, испаренных электрической дугой в вакууме, а обработке подвергаются детали инструментальной оснастки, режущие инструменты и детали машин с повышенной нагрузкой.
Модель Н06171:
- Объем рабочей камеры — 320л;
- Дуговые испарители — 4 шт.;
- Диаметр катода — 60 мм;
- Масса загружаемых деталей — не больше 260 кг;
- Скорость осаждения покрытия — 10 мкм/ч;
- Габариты камеры — диаметр - 600 мм, высота – 900 мм;
- Размеры установки — 6500х3500х1800 мм;
- Масса — 5,5 т.
Характеристики УВН
Установки Булат используют для напыления зубных коронок, декоративной обработки изделий из стекла, металла, фарфора или пластмассы.
Область применения напылительных установок
Вакуумные устройства активно применяются для проведения научных исследований, всевозможных испытаний в лабораториях или специализированных центрах. УВН входят в состав таких мощных электронных приборов, как микроскопы, испарители, а также они входят в состав системы фильтрации, потому что не занимают много места. Довольно часто применяются форвакуумные или турбомолекулярные насосы, но производительность не стоит на первом месте, а имеет значение надежность и долгая работа без перерыва, поэтому используют и мембранные агрегаты.
Использование УВН позволяет получить напыление различных металлов с максимальным коэффициентом адгезии, при этом многократно увеличивается скорость проведения технологического процесса, а покрытия выгодно отличаются повышенной твердостью и устойчивостью при химическом воздействии. Недостатками считается энергоемкость процесса и нельзя покрывать детали сложного рельефа.
Область применения напылительных установок