Produktübersicht

 

Das industrielle kathodische Lichtbogenverdampfungssystem ist eine produktionstaugliche PVD-Plattform (Physical Vapour Deposition), die für die Abscheidung verschleißfester, korrosionsbeständiger und reibungsarmer Hartbeschichtungen entwickelt wurde. Durch den Einsatz von Lichtbögen mit niedriger-Spannung und hohem-Strom werden feste Kathodentargets sofort am Kathodenpunkt verdampft und ionisiert, wodurch ein hochionisiertes Metallplasma entsteht.


Dieses System wurde gemäß ISO 9001-Qualitätsmanagementstandards und CE-Konformitätsrichtlinien entwickelt und hergestellt und ist für Beschichtungsvorgänge mit hohem-Durchsatz in der Werkzeugherstellung, Automobilkomponenten und Industriehardware konfiguriert. Standardkonfigurationen integrieren Multi-Kathoden-Layouts mit unabhängiger Magnetfeldsteuerung, programmierbaren Gleichstrom-/gepulsten Vorspannungsversorgungen und automatischer Vakuumsteuerung, um eine konsistente Filmstöchiometrie und dichte Mikrostrukturen aufrechtzuerhalten.

 
 
Technische Spezifikationen

 

Parameter

Spezifikationsbereich / Standardkonfiguration

Kammerabmessungen

Durchmesser: 800 mm - 1800 mm (Anpassbare vertikale/horizontale Anordnungen)

Kammermaterial

Doppel-wandiger Edelstahl SUS304 mit internen Wasser-Kühlkanälen

Ultimativer Vakuumdruck

<= 5.0 x 10^-4 Pa (Achieved via roots blower and molecular/oil diffusion pump groups)

Kathodenkonfiguration

4 bis 12 Rechteck-/Kreisbogenquellen mit elektromagnetischer Steuerung

Arc-Stromversorgung

300A - 500Ein einstellbarer Konstantstrom, Welligkeit<= 2%

Substratvorspannungsleistung

0 bis -1000 V einstellbar, gepulste Vorspannungsfrequenz 10 kHz - 100 kHz

Heizsystem

Strahlungsheizungsarray, maximale Temperatur 600 Grad +/- 5 Grad Gleichmäßigkeit

Werkstückrotation

Planeten- oder Doppelachsenrotation, angetrieben durch Magnetflüssigkeitsdurchführung

Kontrollsystem

SPS + Industrie-PC, rezeptgesteuerte automatisierte Ablaufsteuerung

Versorgungsanforderungen

Kühlwasser: 0,25–0,35 MPa, 20–25 Grad; Leistung: 380 V/480 V, 3 Phasen, 50/60 Hz

 

Lichtbogenverdampfungsprozess

Der Abscheidungszyklus unterliegt einer strengen Verfahrenskontrolle, um die Filmintegrität und Grenzflächenhaftung zu gewährleisten:

Evakuierung und Ausgasung:

Die Vakuumkammer wird auf den Basisdruck abgepumpt. Die Substrate werden unter Vakuum erhitzt, um flüchtige Oberflächenbestandteile und Restfeuchtigkeit zu entfernen.

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Plasmaätzen (Reinigung):

Der Metallionenbeschuss (unter Verwendung von Titan- oder Chrom-Targetquellen) reinigt die Substratoberfläche auf atomarer Ebene, entfernt native Oxide und aktiviert die Grenzfläche.

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Reaktive Abscheidung:

Reaktive Gase (N2, CH4, O2) werden über Massendurchflussregler (MFCs) in die Kammer injiziert, um mit dem Metallplasmafluss (z. B. Ti, Cr, AlTi) zu reagieren und Verbundfilme wie TiN, TiAlN oder CrN zu bilden.

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Kühlung und Entlüftung:

Die Abkühlung nach-der Abscheidung erfolgt unter einer schützenden Inertgasatmosphäre vor der Kammerentlüftung und der Teileentnahme.

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Arc Evaporation Thin Film Equipment

 

Filmmaterialien und Substrate

Unterstützte Kathodentargets
Titan (Ti) und Titanaluminium (TiAl):Grundmaterialien für Standard-TiN- und hoch-oxidations-beständige TiAlN-Beschichtungen (beständig gegen Oxidation bis zu 900 Grad).


Chrom (Cr):Wird für dekorative Oberflächen und korrosionsbeständige CrN/CrC-Schichten verwendet.


Zirkonium (Zr) und Titansilizium (TiSi):Wird für spezielle dekorative und extrem verschleißfeste Nanokompositfolien verwendet.


Kompatible Substratmaterialien
Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS):Spiralbohrer, Schaftfräser, Wälzfräser und Räumnadeln.


Hartmetalle (WC-Co):Wendeschneidplatten, Reibahlen und Formmatrizen.


Technische Stähle und Legierungen:Automobilventilkomponenten, Zahnräder, Sanitärbeschläge aus Edelstahl und medizinische Implantate aus Titan.

 

Auswirkungen auf Anwendungen und Leistung

Metallschneidwerkzeuge:

Ablagerung von TiAlN- und AlCrN-Beschichtungen auf Hartmetalleinsätzen und Schaftfräsern, wodurch die Werkzeuglebensdauer um 200 % bis 300 % verlängert wird und eine trockene Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglicht wird.

Form- und Stanzwerkzeuge:

Auftragen dichter, reibungsarmer Beschichtungen zur Reduzierung von Klebstoffverschleiß, Abrieb und Festkleben des Werkstücks beim Tiefziehen, wodurch Ausfallzeiten um bis zu 40 % reduziert werden.

Automobil-Antriebsstrang:

Behandlung von Kolbenringen, Kraftstoffeinspritzstiften und Stößeln, um den Grenzreibungskoeffizienten auf < 0,15 zu minimieren und Fressverschleiß zu verhindern.

Industrielle Hardware und Sanitärarmaturen:

Harte dekorative PVD-Schichten (TiN-Gold, Roségold, schwarzes Zirkonium), die einen mindestens 500-stündigen neutralen Salzsprühtest (ASTM B117) bestehen.

 

Anpassung und Prozesskonfiguration

Anlagenlayouts skalieren je nach Produktionsvolumen, Teilegeometrie und Fabrikfläche:

Kammergeometrie:

Vertikale Ladekonstruktionen für schwere Werkzeuge; horizontale Stapelkonfigurationen für das Laden von Vorrichtungen mit hoher -Kapazität.

Quellenintegration:

Hybridkonfigurationen, die kathodische Lichtbogenquellen mit unsymmetrischen Magnetron-Sputter-Kathoden (RMS) kombinieren, um glatte, tröpfchenfreie Mehrschichtarchitekturen abzuscheiden.

Filtersysteme:

Optionale magnetische Makropartikelfilter (gesteuerte Lichtbogenfilter), die auf Kathodenkanälen installiert sind, um Makrotröpfchen für optische oder ultra{1}glatte Präzisionsfunktionsbeschichtungen zu eliminieren.

Automatisierungsschnittstelle:

Integration-bereit für Roboterladearme und fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS) zur Chargenbereitstellung.

 

 

Herstellung und Qualitätskontrolle

Strukturelle Integrität:Kammerkörper werden einem Helium-Massenspektrometer-Dichtheitstest mit einer Empfindlichkeitsschwelle von unterzogen<= 1 x 10^-9 Pa*m3/s prior to assembly.


Elektrische Sicherheit und Konformität:Streng nach CE- und IEC-Richtlinien zur elektrischen Sicherheit gebaut, mit vollständigen Isolationstests und Not-Sicherheitsverriegelungen.


Funktioneller Run-off (FAT):Each system undergoes a 72-hour continuous dry-run test and a full-process thermal deposition test in our factory. Coating thickness uniformity (+/- 5%) and adhesion (Scratch Tester critical load Lc >= 40 N / Rockwell-Eindruck HF1-HF2) werden vor dem Versand anhand von Standard-Testcoupons überprüft.

Cathodic Arc Thin Film Equipment

 

Installation und technischer Support
 

Paket zur Standortvorbereitung:

Umfassende Versorgungspläne mit detaillierten Angaben zu Kühlwasserdurchflussraten, Absaugung, Bodenbelastbarkeit und Stromabwurfspezifikationen wurden 4 Wochen nach Vertragsabschluss bereitgestellt.

Vor-Inbetriebnahme vor Ort:

Werkszertifizierte Prozessingenieure kümmern sich beim Kunden um die mechanische Ausrichtung, die Erkennung von Vakuumlecks, die elektrische Integration und die anfängliche Grundrezepteinrichtung.

Prozessrezeptübertragung:

Die Lieferung umfasst Standard-Grundrezepte (TiN, TiAlN, CrN) und Betriebsschulungen für interne Wartungs- und Ingenieurteams.

Ferndiagnoseunterstützung:

Systeme, die mit sicheren Industrie-Router-Gateways für die Ferndiagnose von Parameterfehlern und SPS-Logik ausgestattet sind.

 

 

FAQ

 

 

F: Wie steuert das System die Erzeugung von Makropartikeln (Tröpfchen), die mit der Lichtbogenverdampfung einhergehen?

A: Das Gerät verwendet einstellbare Magnetfeldsteuerspulen, um den Kathodenlichtbogenfleck schnell über die Zieloberfläche zu bewegen und so die Verweilzeit und den Tröpfchenausstoß zu reduzieren. Für Anwendungen, die ultraglatte Oberflächen erfordern, lenken optionale gefilterte Lichtbogenmodule das Metallplasma magnetisch von den Makropartikeln ab, bevor es das Substrat erreicht.

F: Wie hoch ist die typische Zielauslastungsrate für die Standardkathodenkonfiguration?

A: Standard-Rund- und Rechteckkathoden erreichen je nach Magnetfeldprofil und Targetdicke eine Targetmaterialausnutzungsrate von 40 % bis 55 %. Der Zielscheibenaustausch wird mechanisch mit Schnellklemmmechanismen gesichert, um Wartungsausfallzeiten zu minimieren.

F: Kann diese Ausrüstung in eine bestehende automatisierte Produktionslinie integriert werden?

A: Ja. Die SPS-Steuerungsarchitektur unterstützt SECS/GEM-Kommunikationsprotokolle und standardmäßiges digitales I/O-Handshaking für die Integration mit automatisierten Vorreinigungslinien und Roboterladezellen.

F: Was ist die Standardvorlaufzeit für eine kundenspezifische Kammerkonfiguration?

A: Standardmäßige vertikale Batch-Systeme benötigen 16 bis 22 Wochen von der Zeichnungsgenehmigung bis zur Werksabnahmeprüfung (FAT), abhängig von den individuellen Spezifikationen der Pumpengruppe und den Stromversorgungsvereinbarungen.

Wir sind -als einer der führenden Hersteller und Lieferanten von Dünnschichtanlagen für die Lichtbogenverdampfung in China bekannt. Wenn Sie maßgeschneiderte, in China hergestellte Lichtbogenverdampfungs-Dünnschichtgeräte kaufen möchten, fordern Sie gerne eine Preisliste von unserem Werk an. Für eine Preisberatung kontaktieren Sie uns.

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