Het industriële PVD-systeem met kathodische boogverdamping maakt gebruik van elektrische bogen met lage- spanning en hoge- stroom om vaste kathodedoelen in een vacuümomgeving te verdampen. Dit mechanisme bereikt een metaalionisatiesnelheid van meer dan 80%, waardoor een hoge chemische bindingssterkte en substraathechting wordt gegarandeerd in vergelijking met thermische verdamping of standaard magnetronsputteren.
Het systeem is ontworpen voor continue productie met meerdere-ploegendiensten en integreert een-zware roestvrijstalen vacuümkamer, modulaire kathodestuurconstructies en een op PLC-gebaseerde geautomatiseerde procesbesturingsarchitectuur.
Technische specificaties
|
Technische parameter |
Specificatie Bereik / Waarde |
|
Kamerafmetingen |
Aangepaste configuraties: Phi 800 mm x 1000 mm tot Phi 2000 mm x 2200 mm |
|
Kamermateriaal |
Dubbel-wandig SUS304 of SUS316L roestvrij staal, water-gekoelde mantel |
|
Ultieme vacuümdruk |
<= 5.0 x 10^-4 Pa (after bakeout and outgassing) |
|
Pompsysteem instellen |
Roterende schoepenvoorbewerkingspomp + Rootsblower + Turbo-moleculaire / diffusiepomp |
|
Boogvoeding |
Instelbare DC-boogstroom: 0 - 200 A per kanaal; ontstekingsspanning: 380 V |
|
Substraatvoorspanningskracht |
Gepulseerde DC-bias: 0 - -1000 V, frequentie 10 - 100 kHz |
|
Kathodebronnen |
4 - 12 magnetische-opsluiting van cirkelvormige of rechthoekige boogbronnen |
|
Substraatrotatie |
Planetaire of dubbel{0}}asrotatie aangedreven door magnetische vloeistofdoorvoer met hoog- koppel |
|
Bedrijfstemperatuur |
Omgevingstemperatuur tot 600 graden C met PID-geregelde stralingsverwarmers |
|
Controlesysteem |
Siemens S7-1500 PLC + Industriële PC met SCADA-software |
Belangrijkste kenmerken
Hoge ionisatie-efficiëntie:Directe kathodeverdamping produceert volledig geïoniseerd metallisch plasma voor dichte, defect-gecontroleerde dunne- filmgroei bij gematigde temperaturen.
Magnetische gefilterde boogoptie:Geïntegreerde elektromagnetische stuurspoelen minimaliseren de uitstoot van macrodeeltjes (druppeltjes) en zorgen voor gladde coatingafwerkingen voor precisiegereedschap.
Meer-laag-/gradiëntafzetting:Synchrone werking met meerdere-kathoden maakt de synthese mogelijk van gegradeerde overgangslagen (bijvoorbeeld Ti/TiN/TiAlN) zonder het vacuüm te verbreken.
Gesloten-loopprocescontrole:Real- feedbacklussen regelen de reactieve gasstroom (stikstof, acetyleen, zuurstof) via zeer- nauwkeurige massflowregelaars (MFC's) om de beoogde partiële druk te handhaven.
Configuratie van het vacuümsysteem
Pompstapel:Voor het primair voorbewerken wordt gebruik gemaakt van dubbel-traps schottenpompen, ondersteund door Roots-blowers. Het bereiken van een hoog-vacuüm is afhankelijk van diffusiepompen met hoge- capaciteit of turbomoleculaire pompen.
Kleppen en leidingen:Pneumatische hoekkleppen en elektropneumatische schuifafsluiters isoleren kamerzones automatisch. De spruitstukken maken gebruik van ISO/KF- en CF-geflensde roestvrijstalen buizen met verzilverde- koperen afdichtingen of Viton O--ringen.
Lekdetectie:Geïntegreerde testpoorten voor heliummassaspectrometers maken diagnostiek tot 10^-10 Pa*m^3/s mogelijk.
Verdampingsmaterialen en substraatcompatibiliteit
Compatibele kathodematerialen
Zuivere metalen:Ti, Cr, Al, Zr, Cu, Mo, W, Ag, TiAl-legeringen (bijv. atoomverhoudingen 50/50 of 33/67).
Samengestelde doelen:TiC, CrC, WC.
Substraatcompatibiliteit
Gereedschapsstaal:Snel-snelstaal (M2, H13) en gecementeerde carbiden (WC-Co-wisselplaten).
Structurele legeringen:Roestvrij staal, titaniumlegeringen (TC4) en op nikkel-gebaseerde superlegeringen.
Technische keramiek:Siliciumnitride en aluminiumoxide met geleidende voor-behandeling.
Toepassingen en geverifieerde prestatiestatistieken
Snij- en vormgereedschap:TiN, TiAlN, and AlTiN coatings on carbide drills and milling cutters. Achieves surface hardness >= 3000 HV en verlengt de levensduur van het gereedschap met 200% - 400%.
Auto-onderdelen:Anti-slijtagecoatings op zuigerveren, klepstoters en brandstofinjectornaalden. Verlaagt de wrijvingscoëfficiënt tot 0.15 - 0.25 tegen staal.
Medische implantaten: Biocompatible TiN and ZrN layers applied to orthopedic joints and dental abutments, verified via scratch adhesion testing (Critical Load Lc >= 70 N).
Mallen en matrijzen:CrN- of DLC-coatings op kunststof injectie- en stempelmatrijzen om lijmslijtage te elimineren en het loslaten van het werkstuk te vergemakkelijken.
Aanpassingsopties
Kamergeometrie:Verticale put-type laad- of horizontale front-laadconfiguraties.
Bronindeling:Aangepaste kathodepositionering op maat gemaakt voor 3D-werkstukgeometrieën (bijv. lange extrusiematrijzen of turbinebladen).
Upgrades voor biasgenerator:Integratie van hybride modules met hoog-impulsmagnetronsputteren (HIPIMS).
Automatiseringsintegratie:Robotachtige laadinterfaces en geautomatiseerde armatuuroverdrachtrails voor cleanroomomgevingen.
Kwaliteitscontrole en fabriekstesten
Voorafgaand aan de Factory Acceptance Testing (FAT) ondergaan systemen:
Vacuümlektesten:Heliummassaspectrometerverificatie op alle lassen en afdichtingen.
Verificatie van elektrische veiligheid:Isolatieweerstand, aardcontinuïteit en logische vergrendelingscontroles conform CE/UL-normen.
Functioneel inbranden-in:72-uur continue drooglooptest van rotatieaandrijvingen, stromingsschakelaars en PLC-communicatie.
Coatingtest uitgevoerd:Monsterafzetting geverifieerd via meting van de bal-kraterfilmdikte en Rockwell-krastests.
Installatie en technische ondersteuning
Voorbereiding van de locatie:Comprehensive utility layout documentation covering cooling water flow (>15 m^3/u, 20 - 25 graden C), perslucht, ventilatie en elektrische spanningsval (380V/480V, 3-fasig, 50/60 Hz).
Inbedrijfstelling:Installatie op locatie, vacuümkalibratie en receptoptimalisatie door senior procesingenieurs.
Operatortraining:Praktische instructies- over routineonderhoud, doelvervanging en SCADA-bediening.
After-Ondersteuning na verkoop:Diagnostische toegang op afstand via beveiligde industriële VPN; gegarandeerd technisch antwoord binnen 24 uur.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is de typische doorlooptijd voor vervanging van kathodedoelen?
A: Dankzij de mechanische klemflenzen met snelle -ontgrendeling kan een operator gebruikte doelen binnen 30 - 45 minuten per bron vervangen zonder de interne kamerafscherming te demonteren.
Vraag: Kan het besturingssysteem meerdere receptprofielen opslaan?
EEN: Ja. De industriële PLC van Siemens slaat maximaal 100 verschillende recepten op, waarbij de reinigingsbias, de verwarmingsduur, reactieve gashellingen, boogstroomniveaus en depositietijdstip worden bijgehouden.
Vraag: Welke nutsinfrastructuur moet op-site worden ingericht?
A: Faciliteiten hebben een gekoeldwatersysteem met gesloten-circuit, perslucht (0.6 - 0.8 MPa) voor pneumatische kleppen, stabiele driefasige industriële stroomtoevoer nodig die overeenkomt met de totale aangesloten belasting, en lokale uitlaatgasafvoerleidingen.
Populaire tags: boogverdamping pvd-apparatuur, China boogverdamping pvd-apparatuur fabrikanten, leveranciers, fabriek

