Máquina de recubrimiento al vacío por arco iónico multi-arco PVD de alta calidad para decoración de hardware, cerámica, plástico, metal, vidrio, titanio y muebles

Rey leónEnchapado de iones múltiplesMáquina

Descripción general de la tecnología

El enchapado de iones múltiples es una técnica de PVD que utiliza arcos de alta corriente (100–500 A) para vaporizar objetivos metálicos o cerámicos en una cámara de vacío (presión <10⁻² Torr). El vapor ionizado se acelera hacia el sustrato mediante un voltaje de polarización, formando recubrimientos densos y ultra duros con adhesión superior. Este método se destaca en depositar películas de nitruro, carburo y óxido para aplicaciones industriales y decorativas.

Principio de trabajo

Evaporación del arco: los arcos de alta corriente golpean la superficie objetivo, generando vapor metálico ionizado.

Aceleración de plasma: un sesgo negativo en el sustrato atrae iones, mejorando la densidad de la película y la adhesión.

Introducción de gas reactivo: se puede introducir oxígeno o nitrógeno para formar compuestos como estaño o cr₂o₃.

Ventajas clave

Alta tasa de deposición: logra espesores de película de 1–5 μm/h, ideal para la producción a gran escala.

Dureza y resistencia al desgaste: los recubrimientos como Tialn exhiben dureza de hasta 3000 HV, lo que extiende la vida útil de la herramienta en 3–5x.

Cobertura uniforme: efectiva para geometrías complejas (p. Ej., Tornillos, engranajes) debido a la difusividad de plasma.

Resistencia a la corrosión: las películas densas protegen contra ambientes hostiles (por ejemplo, marino o automotriz).

Industrias aplicadas

Herramientas y moldes: herramientas de corte, Taladrones, golpes y moldes de precisión.

Cristalería:Copa de vidrio, lámparas de vidrio, obras de arte de vidrio.

Hardware: artículos sanitarios, perillas de puerta, cerraduras y cubiertos.

Automotriz: anillos de pistón,ruedas de aleación,Componentes del motor y adornos decorativos.

Bienes de consumo: mira correas y estuches, fundas para teléfonos móviles, joyas y bolígrafos. Los acabados dorados o negros duraderos, resistentes a los arañazos.

Médico: estéril,bio-compatiblerecubrimientos para instrumentos quirúrgicos.

Efectos y colores de recubrimiento

La máquina puede obtener todo tipo de colores en productos de acero inoxidable, inclinación dorada, oro rosa, bronce, bronce antiguo, café, azul, púrpura, negro, etc.

Acabados de superficie: lusters metálicos en forma de espejo o texturas mate.

Opciones de color: oro (estaño), negro (CRN), azul (Tialn) y gradientes del arco iris.

Serie de oro de imitación: estaño, zrn, tin+au, zrn+au

Serie Rose Gold: Ticn, Tialn, Ticn+Au-Cu, Tialn+Au, CU

Silver White Series: CRN, CRSIN, ZR (Micro N)

Serie gris: TI, acero inoxidable (SS), (SS) N

Serie de color de café: Ticn, Tialcn, ZRC

Serie Azul: Tio, Cro, Tialn

Serie Negra: Tic, Tic+IC, Ticn, Tialn, Tialcn, Ti (C, O) y DLC

Tipos de estructura

Cámara vertical: optimizado para el procesamiento por lotes de piezas pequeñas.

Cámara horizontal: adecuada para deposición a gran escala en sustratos planos o cilíndricos.

Materiales de sustrato

Metales (acero inoxidable, aluminio), cerámica y plásticos duros.

Materiales de recubrimiento

Metales: Ti, CR, Zr, AL.

Nitruros: estaño, CRN, Zrn.

Carbides: WC, Tic.

Apoyo de las líneas de producción

Se integra con los sistemas de limpieza previa al recubrimiento (por ejemplo, baños ultrasónicos) y tratamiento térmico posterior a la recubrimiento.

Consumibles

Varillas objetivo (TI, CR, etc.), gases reactivos (N₂, O₂) y agua de enfriamiento.

Aplicaciones

Herramientas de corte: recubrimientos Tialn para mecanizado de alta velocidad.

Hardware decorativo: manijas de las puertas y grifos con acabados resistentes a la corrosión.

Aeroespacial: recubrimientos de alta temperatura en los componentes del motor.

Personalización

Nuestros sistemas cuentan con fuentes de arco ajustables, módulos de deposición mejorados por plasma y control automatizado de procesos para el rendimiento de recubrimiento a medida.

La máquina de recubrimiento de iones múltiples (también conocida como máquina de revestimiento de iones múltiples) es un equipo central en el campo de tecnología de deposición de vapor físico (PVD), ampliamente utilizado para preparar recubrimientos funcionales y decorativos de alto rendimiento. Sus características están estrechamente vinculadas a su principio de trabajo (utilizando la descarga de ARC para evaporar los materiales objetivo y las partículas ionizadas) y las necesidades de aplicación industrial. A continuación se presentan sus características clave, categorizadas por rendimiento técnico, flexibilidad funcional y adaptabilidad de la aplicación:

1. Alta eficiencia de ionización y adhesión de recubrimiento fuerte

Esta es la característica más central de las máquinas de recubrimiento de iones de múltiples arcos, enraizadas en su mecanismo de evaporación de arco único:

Ionización impulsada por el arco: la máquina utiliza una descarga de arco de bajo en corriente de bajo voltaje para atacar la superficie del material objetivo (p. Ej., Titanio, cromo, circonio). La energía del arco funde y vaporiza instantáneamente el objetivo, y las partículas vaporizadas están fuertemente ionizadas (la tasa de ionización puede alcanzar el 60%-90%, mucho más alta que otras tecnologías de PVD como la pulverización de magnetrón).

Mejora del bombardeo iónico: las partículas objetivo ionizadas se aceleran hacia la superficie de la pieza de trabajo bajo la acción de un voltaje de polarización negativa aplicada a la pieza de trabajo. Este proceso de "bombardeo iónico" no solo limpia la superficie de la pieza de trabajo (eliminando óxidos y contaminantes) sino que también hace que las partículas de recubrimiento penetren en la superficie del sustrato para formar un enlace metalúrgico (en lugar de adhesión física simple). Como resultado, la adhesión de recubrimiento mejora significativamente, alcanzando típicamente 20-80 MPa, lo que puede resistir la fricción, el impacto y el ciclo térmico sin pelar.

2. Amplia adaptabilidad a los materiales objetivo y tipos de recubrimiento

La máquina puede igualar varios materiales objetivo para preparar recubrimientos con diferentes composiciones y funciones, satisfacer diversas necesidades industriales:

Compatibilidad de objetivos diversos: admite objetivos de metal puro (Ti, Cr, AL, Zr, Cu), objetivos de aleación (TIAL, TICR, ZRNB) e incluso objetivos de cerámica (Tin, Al₂o₃, CRN, preparados por recubrimiento reactivo con gas).

Recubrimientos multifuncionales: al ajustar los materiales objetivo y los gases de proceso (N₂, AR, O₂, C₂h₂), se pueden preparar los siguientes recubrimientos:

Recubrimientos decorativos: estaño (oro), TICN (oro rosa), CRN (plateado-gris) para hardware, relojes y artículos sanitarios.

Recubrimientos resistentes al desgaste: Tialn (para herramientas de corte), CRN (para moldes), WC/C (para piezas mecánicas) con dureza de hasta 2000-4000 HV (mucho más alto que el acero inoxidable).

Recubrimientos resistentes a la corrosión: al₂o₃ (cerámica de óxido), ZRN (para componentes marinos) para resistir el ácido, el álcali y el aerosol de sal.

Recubrimientos funcionales: TIC (alta conductividad térmica) para disipadores de calor, DLC (carbono similar a un diamante) para superficies anti-lubricantes y autorrubricantes.

3. Excelente compacidad y uniformidad de recubrimiento

La alta tasa de ionización y el proceso de aceleración de iones aseguran que el recubrimiento tenga una estructura densa y un grosor uniforme:

Baja porosidad: las partículas ionizadas se depositan en la superficie de la pieza de trabajo en una "disposición ordenada" bajo guía de campo eléctrico, evitando espacios o vacíos que se forman fácilmente en los recubrimientos de evaporación tradicionales. La porosidad de recubrimiento suele ser inferior al 1%, lo que puede bloquear efectivamente la penetración de medios corrosivos (por ejemplo, agua, productos químicos).

Buena uniformidad: al optimizar el número y el diseño de las fuentes de arco (diseño de múltiples arcos, generalmente 2-8 fuentes de arco), ajustar la velocidad de rotación de la pieza de trabajo y controlar la distribución de voltaje de sesgo, la máquina puede lograr un grosor de recubrimiento uniforme en piezas de trabajo de diferentes formas (incluso partes complejas complejas, regatinales, surcos y superficies curvas). La desviación del grosor generalmente se controla dentro de ± 5%.

4. Control de parámetros de proceso preciso y producción estable

Las máquinas modernas de recubrimiento de iones múltiples están equipadas con sistemas de control avanzados para garantizar la consistencia de la calidad del recubrimiento:

Ajustable de parámetros múltiples: los parámetros del proceso clave se pueden controlar con precisión, que incluyen:

Corriente de arco (controla la tasa de evaporación objetivo y la concentración de iones);

Voltaje de polarización de la pieza de trabajo (controla la energía de aceleración de iones y la adhesión de recubrimiento);

Grado de vacío (10⁻³-10⁻⁵ PA, asegurando que no hay interferencia de impureza);

Caudal de gas (controla la concentración de gas reactiva y la composición de recubrimiento).

Control automatizado: la mayoría de los modelos adoptan el control de la computadora Industrial o PLC, que admiten recetas de procesos preestablecidos (almacenando más de 100 conjuntos de parámetros) y monitoreo en tiempo real de parámetros (estabilidad de arco, nivel de vacío, espesor de recubrimiento). Esto reduce los errores de operación humana y garantiza la calidad de recubrimiento estable en la producción de lotes.

5. Ambientidad y alta eficiencia de producción

En comparación con las tecnologías de recubrimiento tradicionales (por ejemplo, electroplatación), tiene ventajas obvias en la protección y eficiencia del medio ambiente:

Verde y libre de contaminación: el proceso utiliza gases inerte o gases reactivos (sin productos químicos tóxicos como cianuro o metales pesados) y no produce desechos de líquido, residuos de residuos o escape dañino. Cumple con los estrictos estándares ambientales (por ejemplo, la UE ROHS, China GB 21900).

Alta tasa de deposición: debido a la alta eficiencia de evaporación de la descarga de ARC, la tasa de deposición de recubrimiento es de 2-10 μm/h (más rápida que la pulverización de magnetrón). Por ejemplo, un recubrimiento decorativo de estaño decorativo de 2-5 μm de grosor se puede completar en 30-60 minutos, adecuado para la producción en masa (por ejemplo, salida diaria de más de 10,000 piezas de hardware).

6. Fuerte adaptabilidad a los tamaños y formas de la pieza de trabajo

Puede manejar piezas de trabajo de varias especificaciones, desde piezas pequeñas hasta componentes grandes:

Rango de tamaño de la pieza de trabajo: Desde micropartamentos (por ejemplo, conectores electrónicos, piezas de reloj) hasta componentes grandes (por ejemplo, piezas de motor automotriz, núcleos de moho con un diámetro de 1-2 metros), siempre y cuando la pieza de trabajo se pueda colocar en la cámara de vacío (el volumen de cámara varía de 0.1 m³ a 10 m³ para modelos industriales).

Compatibilidad de forma compleja: la limitación de "línea de visión" de PVD se reduce por el diseño y la aceleración de iones múltiples. Para piezas de trabajo con agujeros ciegos (relación de profundidad a diámetro ≤ 3: 1) o ranuras, la uniformidad del espesor de recubrimiento aún puede cumplir con los requisitos industriales.

Resumen de ventajas centrales

En resumen, la máquina de recubrimiento de iones múltiples equilibra el alto rendimiento de recubrimiento, flexibilidad funcional y eficiencia de producción industrial, lo que lo convierte en un equipo central insustituible en los campos de la fabricación avanzada, nuevos materiales e ingeniería de superficie.

Especificación:

Características

1. El arco se mueve rápidamente en toda la superficie del objetivo para garantizar que la superficie del objetivo se grabe uniformemente, lo que optimiza la adhesión de la película y hace que la superficie de recubrimiento sea suave y densa.

2. Eficiencia de rotación de lotes del faster y eficiencia de producción de recubrimiento.

3. La máquina puede garantizar la uniformidad del grosor en el rango de recubrimiento disponible.

4. Los recubrimientos duros de alta calidad brindan a las herramientas de corte más altas velocidades de corte y alimentación, y ayudan a extender la vida útil para reducir el tiempo de reemplazo de las herramientas, reduciendo así el costo total de procesamiento.

5.La gran fricción y dureza del recubrimiento aseguran menos lubricación y enfriamiento para obtener una superficie de alta calidad de las piezas mecanizadas.

Máquinas de revestimiento de iones de múltiples arco (MAIP)Confíe en diversos alimentos para generar y controlar el plasma, regular la evaporación del material e influir en el crecimiento de la película. Estas fuentes de alimentación son críticos para determinar las propiedades de recubrimiento como la adhesión, la densidad y la composición. Máquinas de revestimiento de iones de múltiples arco (MAIP) Las fuentes de alimentación se clasifican principalmente por suforma de onda de salidaylógica de control. Los tipos más comunes son las fuentes de alimentación de CC, las fuentes de alimentación de CC pulsadas (PDC) y (con menos frecuencia) suministros de radiofrecuencia (RF).

Análisis comparativo de alimentación MAIP

La siguiente tabla resume las diferencias centrales entre los tres tipos principales:

Consideraciones clave para la selección de la fuente de alimentación

Elegir la fuente de alimentación correcta depende de 4 factores críticos:

1.Requisitos de recubrimiento

Tolerancia a la suavidad/defecto: si las macropartículas son inaceptables (por ejemplo, implantes médicos, óptica), elija PDC o RF.

Velocidad de deposición: para la producción de alto volumen (por ejemplo, herramientas HSS), se prefiere DC.

Tipo de recubrimiento: recubrimientos reactivos (Tialn, Al₂o₃) requieren PDC; Los recubrimientos aislantes necesitan RF.

2.Material objetivo

Metales/aleaciones conductores (TI, CR, AL): DC (bajo costo) o PDC (alta calidad).

Materiales aislantes (Al₂o₃, SIO₂): RF (sistema híbrido).

Aleaciones reactivas (Ti-AL, CR-AL): PDC (estabiliza las reacciones de Gas-Gas).

3. Presupuesto

Producción de nivel de entrada: DC (bajos costos de mantenimiento y mantenimiento).

PRODUCCIÓN DE MEDIO A HIGHT: PDC (equilibrio de calidad y costo).

I + D especializada: RF (para recubrimientos de rendimiento ultra alta).

4.Escalabilidad de procesos

Producción por lotes (grandes partes): DC (velocidad rápida).

Producción de lotes de precisión (piezas pequeñas): PDC (calidad + eficiencia).

I + D a escala de laboratorio: RF (flexibilidad para nuevos materiales).

Conclusión

La fuente de alimentación define el rendimiento de una máquina MAIP:

DC es la elección económica para recubrimientos de calidad de baja a moderada donde la velocidad es importante.

Pulsed DC es el estándar de la industria para recubrimientos de alta calidad, reactivos o sensibles a las macro partículas (p. Ej., Herramientas, implantes).

RF es una opción especializada para recubrimientos ultra delgados, aislantes o a escala de laboratorio, donde el costo es secundario al rendimiento.

Al alinear la fuente de alimentación con sus objetivos de recubrimiento, material objetivo y presupuesto, puede optimizar la eficiencia del proceso de MAIP y la calidad del recubrimiento.

Rey leónMáquina de recubrimiento de iones múltiples

I. Descripción de la característica

ElLeón-LiO ion Multi-Arc Ion Coater adopta un diseño vertical de la puerta delantera, combinada con un huso de puerta optimizado y un sistema de rotación. Esta configuración no solo garantiza la experiencia de operación más conveniente, sino que también permite la deposición de recubrimientos de alta calidad como estaño (nitruro de titanio) y Tio₂ (dióxido de titanio).

La cámara de vacío está construida a partir de acero inoxidable SUS304, con una chaqueta de agua de enfriamiento oculta. La cámara se somete a un pulido fino, lo que resulta en una apariencia elegante y duradera.

Equipados con múltiples conjuntos de fuentes de iones múltiples recientemente desarrolladas, asegurar que la pulverización de iones sea más uniforme, pura y densa con una calidad consistente en cada ciclo de recubrimiento.

Integrado con un sistema de entrada de gas multicanal avanzado, lo que permite un control preciso de las tasas de flujo de gas para cumplir con los requisitos de deposición de película compuesta.

Equipado con una fuente de alimentación de polarización pulsada unipolar, que mejora significativamente la energía de las partículas cargadas, logrando así una excelente adhesión de película y acabado superficial.

Incorpora un sistema de control PLC inteligente recientemente desarrollado y HMI (interfaz humana-máquina), simplificando las operaciones de recubrimiento y haciéndolos más rápidos y fáciles de usar.

II. Configuración técnica

Nota:

Dimensiones de cámara de vacío estándar: φ2000 mm × H4000 mm, φ2200 mm × H4500 mm

Personalización disponible: las dimensiones de la cámara de vacío y las configuraciones de equipos se pueden adaptar para satisfacer los requisitos específicos de productos de los clientes y las necesidades especiales de procesos.

Iii. Solicitud

El La máquina de recubrimiento de iones múltiples de vacío es capaz de depositar recubrimientos en las superficies de sustratos de metal, cerámica y otros materiales. Se usa ampliamente para recubrir bastidores de acero inoxidable, manijas, hardware de plomería y productos similares, lo que lo convierte en una alternativa ideal a la electroplatación tradicional.

Tipos de recubrimiento clave:

Oro, plata, nitruro de titanio (estaño), carburo de titanio (TIC), nitruro de circonio (ZRN), nitruro de cromo de aluminio de titanio (TIALCRN) y otros recubrimientos a base de metales funcionales.

Ventajas centrales de productos recubiertos:

La dureza de la superficie mejorada y la resistencia al desgaste

Resistencia a la corrosión mejorada

Apariencia estética elevada (por ejemplo, brillo metálico, colores personalizados)

Caracteres de recubrimientos funcionales