Descripción general del producto

 

El sistema de evaporación por arco catódico industrial es una plataforma de deposición física de vapor (PVD) de grado de producción-diseñada para depositar revestimientos duros-resistentes al desgaste, a la corrosión-y de baja-fricción. Al emplear arcos eléctricos de bajo-voltaje y alta-corriente, los objetivos catódicos sólidos se vaporizan e ionizan instantáneamente en el punto del cátodo, generando plasma metálico altamente ionizado.


Diseñado y fabricado según los estándares de gestión de calidad ISO 9001 y las directivas de cumplimiento CE, este sistema está configurado para operaciones de recubrimiento de alto-rendimiento en los sectores de fabricación de herramientas, componentes automotrices y hardware industrial. Las configuraciones estándar integran diseños de múltiples-cátodos con dirección de campo magnético-independiente, fuentes de alimentación de polarización pulsada/CC programables y control de vacío automatizado para mantener una estequiometría de película consistente y microestructuras densas.

 
 
Especificaciones técnicas

 

Parámetro

Rango de especificaciones/Configuración estándar

Dimensiones de la cámara

Diámetro: 800 mm - 1800 mm (diseños verticales/horizontales personalizables)

Material de la cámara

Doble-acero inoxidable SUS304 de doble pared con canales internos-de refrigeración por agua

Presión de vacío máxima

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

Configuración del cátodo

De 4 a 12 fuentes de arco rectangular/circular con dirección electromagnética

Fuente de alimentación de arco

300A - 500A corriente constante ajustable, ondulación<= 2%

Poder de polarización del sustrato

0 a -1000 V ajustable, frecuencia de polarización pulsada 10 kHz - 100 kHz

Sistema de calefacción

Conjunto de calentadores radiantes, temperatura máxima de 600 grados +/- 5 grados de uniformidad

Rotación de la pieza de trabajo

Rotación planetaria o de doble-eje impulsada por un conducto de fluido magnético

Sistema de control

PLC + PC industrial, control de secuencia automatizado basado en recetas-

Requisitos de servicios públicos

Agua de refrigeración: 0,25-0,35 MPa, 20-25 grados; Alimentación: 380V/480V, trifásica, 50/60 Hz

 

Proceso de evaporación del arco

El ciclo de deposición opera bajo un estricto control de procedimiento para garantizar la integridad de la película y la adhesión de la interfaz:

Evacuación y desgasificación:

La cámara de vacío se bombea hasta la presión base. Los sustratos se calientan al vacío para eliminar los volátiles de la superficie y la humedad residual.

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Grabado con plasma (limpieza):

El bombardeo de iones metálicos (utilizando fuentes objetivo de titanio o cromo) limpia la superficie del sustrato a nivel atómico, eliminando los óxidos nativos y activando la interfaz.

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Deposición reactiva:

Los gases reactivos (N2, CH4, O2) se inyectan en la cámara a través de controladores de flujo másico (MFC) para reaccionar con el flujo de plasma metálico (p. ej., Ti, Cr, AlTi), formando películas compuestas como TiN, TiAlN o CrN.

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Enfriamiento y ventilación:

El enfriamiento posterior-a la deposición se produce bajo una atmósfera protectora de gas inerte antes de la ventilación de la cámara y la recuperación de las piezas.

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Arc Evaporation Thin Film Equipment

 

Materiales y sustratos cinematográficos

Objetivos catódicos compatibles
Titanio (Ti) y Titanio Aluminio (TiAl):Materiales base para recubrimientos de TiN estándar y TiAlN de alta-oxidación-resistencia (que soportan oxidación hasta 900 grados).


Cromo (Cr):Se utiliza para acabados decorativos y capas de CrN/CrC{0}}resistentes a la corrosión.


Circonio (Zr) y Titanio Silicio (TiSi):Se aplica a películas nanocompuestas decorativas especializadas y resistentes-al desgaste extremo.


Materiales de sustrato compatibles
Acero de alta velocidad-(HSS):Brocas helicoidales, fresas, fresas y brochas.


Carburos cementados (WC-Co):Plaquitas indexables, escariadores y matrices de conformado.


Aceros y aleaciones de ingeniería:Componentes de válvulas automotrices, engranajes, herrajes sanitarios de acero inoxidable e implantes médicos de titanio.

 

Aplicaciones e impacto en el rendimiento

Herramientas para corte de metales:

Deposición de recubrimientos de TiAlN y AlCrN en insertos de carburo y fresas de mango, lo que extiende la vida útil de la herramienta entre un 200 % y un 300 % y permite el mecanizado en seco a alta-velocidad.

Troqueles de conformado y estampado:

Aplicación de recubrimientos densos y de baja-fricción para reducir el desgaste del adhesivo, el desgaste y el pegado de la pieza de trabajo durante la embutición profunda, lo que reduce el tiempo de inactividad hasta en un 40 %.

Tren motriz automotriz:

Tratamiento de anillos de pistón, pasadores de inyección de combustible y taqués para minimizar el coeficiente de fricción límite hasta < 0,15 y evitar el desgaste por raspado.

Hardware industrial y grifo sanitario:

Capas decorativas duras de PVD (oro TiN, oro rosa, circonio negro) que superan una prueba de niebla salina neutra de al menos 500 horas (ASTM B117).

 

Personalización y configuración de procesos

Los diseños de los equipos se escalan según el volumen de producción, la geometría de las piezas y el espacio ocupado por la fábrica:

Geometría de la cámara:

Estructuras de carga vertical para herramientas pesadas; configuraciones por lotes horizontales para carga de dispositivos de alta-capacidad.

Integración de fuente:

Configuraciones híbridas que combinan fuentes de arco catódico con cátodos de pulverización catódica con magnetrón desequilibrado (RMS) para depositar arquitecturas multicapa fluidas y sin-gotas.

Sistemas de filtración:

Filtros de macropartículas magnéticas opcionales (filtros de arco dirigido) instalados en canales catódicos para eliminar macro-gotitas para recubrimientos funcionales ópticos o de precisión ultra-suaves.

Interfaz de automatización:

Integración-lista para brazos de carga robóticos y preparación por lotes de vehículos guiados automatizados (AGV).

 

 

Fabricación y control de calidad

Integridad estructural:Los cuerpos de la cámara se someten a pruebas de fugas con espectrómetro de masas de helio con un umbral de sensibilidad de<= 1 x 10^-9 Pa*m3/s prior to assembly.


Seguridad y cumplimiento eléctricos:Construido estrictamente según las pautas de seguridad eléctrica CE e IEC, con pruebas de aislamiento completas e interbloqueos de seguridad de emergencia.


Funcionamiento-funcional (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/Indentación Rockwell HF1-HF2) se verifican en cupones de prueba estándar antes del envío.

Cathodic Arc Thin Film Equipment

 

Instalación y soporte técnico
 

Paquete de preparación del sitio:

Planos completos de diseño de servicios públicos que detallan los caudales de agua de refrigeración, ventilación de escape, capacidad de carga del piso y especificaciones de caída eléctrica proporcionados 4 semanas después del -contrato.

En-puesta en servicio en el sitio:

Los ingenieros de procesos certificados-de fábrica se encargan de la alineación mecánica, la detección de fugas de vacío, la integración eléctrica y la configuración inicial de recetas de referencia en las instalaciones del cliente.

Transferencia de recetas de proceso:

La entrega incluye recetas de referencia estándar (TiN, TiAlN, CrN) y capacitación operativa para equipos internos de mantenimiento e ingeniería.

Soporte de diagnóstico remoto:

Sistemas equipados con puertas de enlace de enrutadores industriales seguras para la resolución remota de problemas de parámetros y diagnóstico lógico de PLC.

 

 

Preguntas frecuentes

 

 

P: ¿Cómo controla el sistema la generación de macropartículas (gotas) inherente a la evaporación del arco?

R: El equipo utiliza bobinas de dirección de campo magnético ajustables para mover el punto del arco catódico rápidamente a través de la superficie objetivo, reduciendo el tiempo de residencia y la expulsión de gotas. Para aplicaciones que requieren acabados ultra-suaves, los módulos de arco filtrado opcionales desvían magnéticamente el plasma metálico lejos de las macropartículas antes de llegar al sustrato.

P: ¿Cuál es la tasa de utilización objetivo típica para la configuración de cátodo estándar?

R: Los cátodos circulares y rectangulares estándar logran una tasa de utilización del material objetivo del 40% al 55%, según el perfil del campo magnético y el espesor objetivo. El reemplazo del objetivo se asegura mecánicamente con mecanismos de sujeción-rápidos para minimizar el tiempo de inactividad por mantenimiento.

P: ¿Se puede integrar este equipo en una línea de producción automatizada existente?

R: Sí. La arquitectura de control PLC admite protocolos de comunicación SECS/GEM y protocolo de enlace de E/S digital estándar para la integración con líneas de pre-limpieza automatizadas y celdas de carga robóticas.

P: ¿Cuál es el plazo de entrega estándar para una configuración de cámara personalizada?

R: Los sistemas por lotes verticales estándar requieren de 16 a 22 semanas desde la aprobación del dibujo hasta las pruebas de aceptación en fábrica (FAT), según las especificaciones personalizadas del grupo de bombeo y las disposiciones de suministro de energía.

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