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真空濺射離子鍍膜(PVD)服務商

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PVD涂層工藝的基本概念及其特點

時間:2020-09-21    點擊數(shù):

PVD 是英文“Physical Vapor Deposition”的縮寫形式,意思是物理氣相沉積。我們現(xiàn)在一般地把真空蒸鍍、濺射鍍膜、離子鍍等都稱為物理氣相沉積。
  較為成熟的 PVD工藝 方法主要有多弧鍍與磁控濺射鍍兩種方式。多弧鍍設備結(jié)構(gòu)簡單,容易操作。它的離子蒸發(fā)源靠電焊機電源。
  電即可工作,其引弧的過程也與電焊類似,具體地說,在一定工藝氣壓下,引弧針與蒸發(fā)離子源短暫接觸,斷開,使氣體放電。由于多弧鍍的成因主要是借助于不斷移動的弧斑,在蒸發(fā)源表面上連續(xù)形成熔池,使金屬蒸發(fā)后,沉積在基體上而得到薄膜層的,與磁控濺射相比,它不但有靶材利用率高,更具有金屬離子離化率高,薄膜與基體之間結(jié)合力強的優(yōu)點。此外,多弧鍍涂層顏色較為穩(wěn)定,尤其是在做 TiN 涂層時,每一批次均容易得到相同穩(wěn)定的金黃色,令磁控濺射法望塵莫及。多弧鍍的不足之處是,在用傳統(tǒng)的 DC 電源做低溫涂層條件下,當涂層厚度達到0.3μm 時,沉積率與反射率接近,成膜變得非常困難。而且,薄膜表面開始變朦。多弧鍍另一個不足之處是,由于金屬是熔后蒸發(fā),因此沉積顆粒較大,致密度低,耐磨性比磁控濺射法成膜差。可見,多弧鍍膜與磁控濺射法鍍膜各有優(yōu)劣,為了盡可能地發(fā)揮它們各自的優(yōu)越性,實現(xiàn)互補,將多弧技術與磁控技術合而為一的涂層機應運而生。在工藝上出現(xiàn)了多弧鍍打底,然后利用磁控濺射法增厚涂層,最后再利用多弧鍍達到最終穩(wěn)定的表面涂層顏色的新方法。 大約在八十年代中后期,出現(xiàn)了熱陰極電子槍蒸發(fā)離子鍍、熱陰極弧磁控等離子鍍膜機,應用效果很好,使TiN 涂層刀具很快得到普及性應用。其中熱陰極電子槍蒸發(fā)離子鍍,利用銅坩堝加熱融化被鍍金屬材料,利用鉭燈絲給工件加熱、除氣,利用電子槍增強離化率,不但可以得到厚度 3~5μm的TiN 涂層,而且其結(jié)合力、耐磨性均有不俗表現(xiàn),甚至用打磨的方法都難以除去。但是這些設備都只適合于 TiN涂層,或純金屬薄膜。對于多元涂層或復合涂層,則力不從心,難以適應高硬度材料高速切 削以及模具應用多樣性的要求。

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