Ausrüstung zur Lichtbogenverdampfung

Industrielle Plattform für physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die für die Hochgeschwindigkeitssynthese von dichten, verschleißfesten und funktionellen Hartbeschichtungen entwickelt wurde. Durch die Aufrechterhaltung einer kathodischen Bogenentladung mit hohem -Strom und niedriger-Spannung auf festen Zieloberflächen wird ein zu 80 % bis nahezu 100 % ionisierter Plasmastrom erzeugt.

In Kombination mit der programmierbaren negativen Substratvorspannung treibt diese hohe kinetische Energie die Grenzflächenmischung auf atomarer -Ebene voran, was zu einer hervorragenden Filmhaftung und einer Säulenporosität von Null führt. Die Kammerarchitektur unterstützt modulare Multi--Kathodenkonfigurationen für die automatisierte Abscheidung von Einzel---Schichten, Mehr-{{4}-Schicht-Nano--Laminaten und stöchiometrischen Gradientenbeschichtungen (TiN, TiAlN, CrN, TiCN).

Hohe Ionisationsrate:Die direkte kathodische Verdampfung wandelt den Metallfluss in hochdichte Ionen um und fördert so dichte Kornstrukturen ohne Mikro-Hohlräume.

Aktive Magnetlenkung:Programmierbare elektromagnetische Spulen streichen den Lichtbogenfleck über die Zielflächen, unterdrücken örtliche Kraterbildung und steigern die Zielmaterialausnutzung auf über 60 %.

Dynamische Gassteuerung:Geschlossene Mass Flow Controller (MFCs) regeln die Injektion reaktiver Gase (N2, O2, C2H2) über Echtzeit-Partialdruck-Feedback.

Synergie aus mehreren-Quellen:Kammerwände ermöglichen hybride Target-Layouts und ermöglichen die ununterbrochene sequentielle Abscheidung von Mehrkomponenten-Keramikschichten in einem einzigen Vakuumzyklus.

Schrupp- und Wurzelgruppe:Drehschieberpumpe mit Direktantrieb-gepaart mit einem Roots-Gebläse mit hoher-Verdrängung zur Bewältigung hoher Gaslasten während der reaktiven Verarbeitung.

Hochvakuumstufe:Magnetic levitation turbomolecular pump (>= 1600 L/s), gekoppelt über ein pneumatisches Schieberventil mit hoher-Leitfähigkeit.

Vakuuminstrumentierung:Ineinandergreifende Pirani- und Kaltkathoden-Dual-{0}}Gauge-Aufbauten zur Überwachung des Gesamtdrucks reichen von der Atmosphäre bis hinunter zu 10^-6 Pa.

Leckintegrität:Elastomer-abgedichtete Flansche mit wasser-ummantelter Kühlung halten die Systemleckraten unter 1,0 x 10^-9 Pa*m3/s.

Kathodentargetmaterialien
Übergangsmetalle und Legierungen:Titan (Ti), Chrom (Cr), Zirkonium (Zr), Aluminium (Al), Titan-Aluminium (TiAl 50/50, 33/67), Wolfram (W).

Nicht-Metalle:Hoch-reiner Graphit (C) für diamantähnliche Kohlenstoff- (DLC) und Karbidschichten.

Industrielle Substrate
Werkzeugstähle und Hartmetalle:Schnellarbeitsstahl (HSS), Hartmetalle (WC{1}}Co).

Strukturlegierungen:Austenitische/martensitische Edelstähle, Titanlegierungen (TC4), Nickel-basierte Superlegierungen (Inconel).

Präzisionsschneidwerkzeuge:Abscheidung von TiAlN und AlTiN auf Bohrern, Schaftfräsern und Wälzfräsern, um die Oberflächenhärte auf 3300–3500 HV und die thermische Oxidationsbeständigkeit auf bis zu 800 Grad zu erhöhen.

Fahrzeugtechnik:Reibungsarme, verschleißfeste-Beschichtungen auf Kraftstoffeinspritzkomponenten, Kolbenringen und Stößeln.

Formen und Matrizen:Chromnitrid (CrN)-Abscheidung auf Kunststoffspritzgussformen, um Adhäsionsverschleiß, Mikroschweißungen und Harzanhaftungen zu verhindern.

Kammergröße:Geometrische Modifikationen, die auf übergroße Architekturplatten oder kleine Werkzeugkarussells mit hohem{0}}Durchsatz zugeschnitten sind.

Quellenhybridisierung:Integration kathodischer Lichtbogenquellen mit unsymmetrischem Magnetron-Sputtern (UBM) oder HiPIMS-Kathoden in einem einheitlichen Körper.

Automatisierungsschnittstellen:Fabrik-MES-Integration über OPC-UA-Protokolle neben automatisierten Ladelukenoptionen.

Überprüfung von Heliumlecks:An allen Schweißkonstruktionen und Vakuumdichtungen wurde eine Massenspektrometer-Leckprüfung durchgeführt.

Elektrisches Sicherheitsaudit:Prüfung der Hipot-Isolation, Erdungskontinuitätsprüfungen und Überprüfung der Not-Aus-Schaltkreisschleife.

72-Stunden-Einbrenntest:Kontinuierlicher Trockenlauf von mechanischen Rotationsantrieben, Wasserdurchflussschaltern und SPS-Ventilsequenzen vor der Demontage.

Werksabnahmeprüfung (FAT):Wird vor Ort-durchgeführt, um die Basisvakuumwerte, die Stabilität der Lichtbogenzündung und die Basisliniendickenverteilung auf Kalibrierungscoupons zu validieren.

Übergabe der Anlagenanforderungen:Detailed utility drawings specifying floor loading capacity, chilled water specifications (>= 0.3 MPa, 15-25 Grad), Abgasabsaugung und Stromversorgungsabfälle (3-phasig, 380 V/480 V).

Inbetriebnahme vor Ort:Vor--Überwachung durch mechanische und elektrische Außendiensttechniker hinsichtlich Ausrichtung, Anschluss und Testchargen.

Bedienerschulung:Strukturierte Anweisungen zur Konfiguration von Softwarerezepten, Verfahren zum Austausch von Kathodentargets und zur vorbeugenden Vakuumwartung.

Ferndiagnose:Sicheres industrielles VPN-Gateway, eingebettet in das Bedienfeld für Software-Telemetrie und Unterstützung bei der Fehlerbehebung.