Táto situácia je bežná na výrobných miestach: zákazník má urgentnú objednávku, vyžaduje len niekoľko desiatok nástrojov, ale kapacita pece je niekoľko tisíc. Treba to zapnúť alebo vypnúť?
Aby sa ušetril čas, nástroje sa často vkladajú priamo do pece. Výsledok? Farebná odlišnosť, praskanie filmu, prípadne aj zmäkčenie podkladu po žíhaní.
V tomto momente technik často upravuje parametre, kontroluje plyny a má podozrenie na cieľový materiál, no prehliada najnenápadnejší faktor-pec je málo zaťažený.
Dnes budeme diskutovať o „božskej asistencii“ pri pokovovaní nástrojov (obzvlášť citlivých povlakoch, ako je DLC), ktoré si možno ľahko pomýliť s kovovým{0}}šrotom.
Tak{0}}takzvané „parametre procesu“ sú vlastne „parametre úplného{1}}zaťaženia“.
Mnoho náterových inžinierov má mylnú predstavu, že ak správne nastavia napätie, prúd, tlak plynu a teplotu, kvalita náteru bude konzistentná.
Toto je úplne nesprávne.
PVD vákuové poťahovanie je v podstate dynamická rovnováha v prostredí plazmy. Všetky parametre, ktoré nastavíte (ako napríklad predpätie a cieľový prúd), sa upravia na základe prednastavenej „záťaže“.
Keď je pec plná, plazma rovnomerne "obalí" tisíce obrobkov; ale čo sa stane, keď pec obsahuje iba jednu-desatinu obrobkov pri rovnakej hustote výkonu?
Plazma bude neúnavne útočiť na niekoľko zostávajúcich obrobkov.
Je to ako používať oheň, ktorý bol pôvodne určený na varenie hrnca mäsa, ale teraz vám umožňuje uvariť iba dva plátky; nevyhnutným výsledkom je,-že mäso sa pripáli a hrniec môže dokonca prehorieť.
Tri základné funkcie umelej záťaže
Pri pokovovaní špičkových{0}}nástrojov, najmä pri nanášaní povlakov DLC bez{1}}vodíka alebo vysokej{2}}tvrdosti, nie je použitie fiktívnych záťaží (vyradených držiakov nástrojov, špecializovaných prípravkov alebo náhradiek) na estetické účely, ale na prežitie.
1. Stabilizujte „tepelnú zotrvačnosť“, aby ste zabránili žíhaniu substrátu
Vedenie tepla je vo vákuovom prostredí veľmi pomalé; spolieha sa hlavne na žiarenie.
Ak je vo vákuovej komore príliš málo obrobkov, celková tepelná kapacita sa výrazne zníži. Pri rovnakom vykurovacom výkone alebo energii bombardovania bude rýchlosť ohrevu obrobku ako pri rakete.
Dôsledok: Váš prístroj môže vykazovať teplotu len 450 stupňov, ale miestna teplota ostrých rohov alebo rezných hrán obrobku už mohla presiahnuť teplotu popúšťania rýchloreznej ocele.
Výsledok: Povlak bol v poriadku, ale tvrdosť nástroja sa znížila, čo spôsobilo jeho prasknutie ihneď po použití zákazníkom. Účelom umelej záťaže je pôsobiť ako veľký „pohlcovač tepla“, ktorý riadi teplotu a robí vykurovaciu krivku hladkou a ovládateľnou.
2. "Oklamanie" napájacieho zdroja pre stabilné predpätie
Predpäté napájacie zdroje potrebujú zistiť impedanciu záťaže počas prevádzky.
Ak je obrobkov príliš málo, záťažová impedancia sa bude značne líšiť. Zodpovedajúca sieť napájacieho zdroja nemusí fungovať optimálne a môže dokonca často detekovať falošné „oblúkovanie“, čo vedie k častým-vypínaniam napájania alebo skresleniu tvaru vlny.
Dôsledky: Zlá priľnavosť povlaku a rovnomerné prehĺbenie spôsobené okamžitým vysokým napätím, ktoré zlomilo hrany obrobku.
Výsledok: Pridaním falošnej záťaže napájací zdroj vidí „známe“ impedančné prostredie, výsledkom čoho je hladký a stabilný výstupný priebeh.
3. Zlepšenie distribúcie toku plynu a hustoty plazmy (najmä DLC)
Povlaky DLC (Diamond-like Carbon) sú mimoriadne citlivé na vnútorné napätie.
Počas nanášania uhlíkového filmu, ak je zaťaženie príliš nízke, prebytočné uhlíkové ióny nemajú kam ísť, čo vedie k nadmerne rýchlym lokálnym rýchlostiam ukladania a prudkému zvýšeniu vnútorného napätia vo filme.
Dôsledky: Fólia môže prasknúť vo vákuu pred opustením komory alebo sa automaticky odlúpnuť po tom, čo bola ponechaná niekoľko dní po opustení komory.
Riešenie: Falošná záťaž tým, že zaberá priestor, simuluje poruchy toku plynu a spotrebu v podmienkach plného zaťaženia, čím sa zabezpečí, že miera spotreby reaktívnych plynov sa udrží v rámci procesného okna.
Falošný náklad nie je „odpadkový kôš“.
Keďže figurína nákladu je taká dôležitá, nemôžete len tak hodiť nejaký starý kovový šrot?
Toto je druhá častá chyba mnohých tovární.
1. Falošný náklad musí byť „čistý“. Mnoho operátorov jednoducho vhodí hrdzavé železné bloky alebo olejom-zafarbené prípravky, aby vyplnili priestor.
Tieto špinavé veci, keď sa zahrievajú vo vákuu, uvoľnia veľké množstvo vodnej pary a olejovej pary (odplynenie).
Odporúčanie: Makety nákladu by tiež mali prejsť štandardným čistiacim procesom, aspoň aby sa zabezpečilo, že sú bez oleja a hrdze.
2. Geometria by mala byť "podobná".
Ak pokrývate štíhlu stopkovú frézu, maketa záťaže by mala byť v ideálnom prípade tiež podobným tyčovým-predmetom.
Ak umiestnite veľkú plochú dosku ako maketu, jej rozloženie elektrického poľa (efekt hrany) bude úplne odlišné od rozloženia štíhlej tyče, čo vážne naruší rovnomernosť povlaku blízkeho obrobku.
