
小弧源離子鍍膜的工藝過程
陰極電弧源離子鍍膜的工藝過程與其他鍍膜技術(shù)基本相同,安裝工件、抽真空等有些操作不再重復(fù)。
1.轟擊清洗工件
鍍膜前對向鍍膜室通入氬氣,真空度為2x10-2Pa。開啟脈沖偏壓電源,占空比為20%,工件偏壓為800~1000V。開啟弧電源后產(chǎn)生冷場致弧光放電,從弧源發(fā)射大量的電子流和鈦離子流,形成高密度的等離子體。其中的鈦離子在工件所加負(fù)高偏壓作用下加速射向工件,將工件表面吸附的殘余氣體和污染物轟擊濺射下來,使工件表面被清洗凈化;同時(shí),鍍膜室內(nèi)的氯氣被電子電離,氬離子也加速轟擊工件表面。因此,轟擊清洗效果好,只轟擊清洗 1min 左右就可以將工件清洗干凈,此過程叫“主弧轟擊”。由于鈦離子質(zhì)量大,如果用小弧源轟擊清洗時(shí)間太長,那么工件溫度容易過熱,刀具刃口會軟件。一般生產(chǎn)中是從上到下逐個(gè)開啟小弧源的,每個(gè)小弧源轟擊清洗時(shí)間為 1min 左右。
2.鍍鈦底層
為了提高膜-基結(jié)合力,一般在鍍氮化鈦之前先鍍一層純鈦底層。真空度調(diào)至5x10-2~3x10-1Pa,工件偏壓調(diào)至400~500V,脈沖偏壓電源的占空比調(diào)到40%~50%。仍然逐個(gè)引燃小弧源產(chǎn)生冷場致弧光放電。由于工件負(fù)偏壓降低,鈦離子的能量降低了,到達(dá)工件以后的濺射作用小于沉積作用,會在工件上沉積形成鈦過渡層,以提高氮化鈦硬質(zhì)膜層和基體的結(jié)合力。此過程也是對工件進(jìn)行加熱的過程純鈦靶材放電時(shí),等離子體的光為蔚藍(lán)色。
3.鍍氨化缽硬質(zhì)膜層
真空度調(diào)整到3x10-1~5Pa,工件偏壓調(diào)至100~200V,脈沖偏壓電源的占空比調(diào)到 70%~80%。通人氮?dú)夂?,在弧光放電等離子體中和鈦進(jìn)行化合反應(yīng),沉積獲得氮化鈦硬質(zhì)膜層。此時(shí),真空室內(nèi)的等離子體的光為櫻紅色。如果通入 C2H2、02,等,可獲得 TiCN、Ti02,等膜層。
——本文由真空鍍膜機(jī)廠家廣東振華發(fā)布