Équipement de revêtement sous vide PVD

Types d'équipements de revêtement sous vide PVD

La fonction principale des équipements de revêtement sous vide PVD est de déposer des couches minces sur des substrats ou d'appliquer des revêtements de certains matériaux sur différentes surfaces par le biais d'un vide. Les pompes mécaniques sont l'épine dorsale de tout système PVD, assurant que la chambre est maintenue aux vides élevés nécessaires pour permettre les procédés PVD. Elles travaillent sans relâche pour éliminer les gaz et les contaminants de la chambre de revêtement, créant ainsi l'environnement propre et exempt d'impuretés essentiel à la réussite du revêtement PVD. Sans le fonctionnement efficace des pompes mécaniques, l'obtention des niveaux de vide élevés indispensables à la qualité du revêtement PVD ne serait pas possible.

Les chambres à vide dans les équipements de revêtement PVD servent d'environnements contrôlés où le vide est obtenu et où le processus de revêtement a lieu. Le rôle de la chambre est de fournir un espace où la pression atmosphérique est éliminée pour faciliter le dépôt de couches minces sur les matériaux cibles. Différents types de chambres à vide sont utilisés pour diverses méthodes PVD, comme la chambre cylindrique couramment utilisée pour la pulvérisation cathodique ou l'évaporation par faisceau d'électrons. La conception et la taille de la chambre à vide peuvent influer sur la qualité et l'uniformité des revêtements produits.

La technologie des sources d'ions dans les dispositifs de revêtement PVD est en constante évolution, avec des options comme les sources Kaufman et les sources d'arc à vide de pulvérisation magnétron déséquilibrées (UBM)-HIA désormais disponibles. Ces sources d'ions jouent un rôle vital dans le processus de revêtement PVD en ionisant le gaz qui accélère et améliore le processus de revêtement. Chaque type de source d'ions présente ses avantages et ses inconvénients, ce qui le rend adapté à certaines applications et configurations. En sélectionnant la source d'ions appropriée, les utilisateurs peuvent optimiser l'efficacité, la qualité et le contrôle du processus de revêtement PVD.

Le porte-substrat dans les équipements de revêtement PVD fonctionne comme une scène ou une plateforme pour fixer et positionner le substrat qui recevra le revêtement. Il garantit que le substrat reste stable et fixe pendant le processus de revêtement. De plus, le porte-substrat permet d'ajuster et de contrôler l'orientation du substrat et la distance par rapport à la cible. Ce faisant, il contribue à un dépôt uniforme du revêtement sur toute la surface du substrat. De plus, certains porte-substrats ont des capacités de chauffage ou de refroidissement pour modifier la température du substrat pendant le processus de revêtement, ce qui peut influer sur les propriétés et l'adhérence du revêtement.

Spécifications et maintenance des équipements de revêtement sous vide PVD

Spécifications

• Dimensions : La taille de la machine de revêtement PVD est déterminée par la taille de l'article à revêtir. En général, la longueur est d'environ 2 à 6 mètres ; la largeur est d'environ 1,5 à 3 mètres, tandis que la hauteur est d'environ 1,5 à 3,5 mètres. La taille de l'équipement varie en fonction des exigences et des applications distinctes. Chambre de revêtement avec un diamètre allant jusqu'à 1,5 m, par exemple : La machine de revêtement sous vide de grand diamètre avec un diamètre plus important.
• Puissance : La puissance de l'équipement pour le revêtement sous vide PVD peut varier en fonction des caractéristiques et des fonctions du modèle. En général, la puissance de sortie est comprise entre 3 et 12 kW. Par exemple, la puissance de la pompe à vide : 7,5 kW, la puissance de la pulvérisation magnétron oscillante : 5 kW, etc.
• Épaisseur du revêtement : L'épaisseur du revêtement de l'équipement peut varier en fonction du type et de la procédure de revêtement PVD. En général, l'épaisseur du revêtement varie de 0,1 à 5 microns. Par exemple, la machine de revêtement sous vide double couche pour l'intercalaire PVB (butyral de polyvinyle) du verre feuilleté, l'épaisseur de revêtement du MOPD (organopolysiloxane matriciel), est de 600 à 800 nm ; l'épaisseur de revêtement dur est de 0,3 à 1,5 microns ; l'épaisseur de revêtement antireflet est de 0,1 à 0,5 microns.
• Degré de vide: Le degré de vide des équipements de revêtement sous vide peut être divisé en plusieurs types selon le modèle de l'équipement. Plus le niveau de vide est élevé, meilleure est la qualité du revêtement sous vide. Par exemple, la machine de revêtement à haut vide atteint 10^-4P ; la machine de revêtement à ultra-haut vide atteint 10^-7P, etc.

Maintenance

• Le dispositif de revêtement sous vide PVD doit être nettoyé fréquemment. Les surfaces de l'équipement, y compris la chambre à vide et la conduite à vide, ainsi que les accessoires et les pièces, doivent être nettoyées fréquemment pour éviter que la saleté ou les impuretés n'interfèrent avec la qualité du revêtement.
• Lubrifiez régulièrement les éléments d'engrenage de la machine de revêtement sous vide PVD pour qu'ils fonctionnent aussi efficacement que possible. Pour cela, il faut de l'huile de lubrification. L'huile de lubrification doit être choisie conformément aux instructions du fabricant et doit être remplacée régulièrement pour s'assurer qu'elle est propre et exempte d'impuretés.
• La pompe à vide du dispositif de revêtement sous vide PVD est essentielle pour maintenir le vide à l'intérieur de la chambre. Les utilisateurs doivent inspecter et entretenir régulièrement la pompe à vide pour s'assurer qu'elle fonctionne correctement et qu'elle génère un vide suffisant. Cela comprend le nettoyage ou le remplacement du filtre, la vérification du niveau d'huile et des joints d'étanchéité, etc.
• La cible de revêtement et la cathode du dispositif de revêtement sous vide PVD sont les composants clés qui affectent la qualité du revêtement. Les utilisateurs doivent nettoyer régulièrement les particules de pulvérisation et les revêtements sur la cible et la cathode pour éviter le revêtement non uniforme causé par un excès de résidus. De plus, ils doivent vérifier les connexions électriques de la cible et de la cathode pour garantir que le revêtement est stable et excellent.
• En outre, les utilisateurs doivent vérifier régulièrement la jauge de vide, le régulateur de pression, la vanne solénoïde et autres équipements et composants pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement et qu'ils sont solidement liés et étanches, assurant ainsi la stabilité et la fiabilité du système à vide.
• Enfin, les utilisateurs doivent prêter attention aux exigences environnementales du dispositif de revêtement sous vide PVD, assurant ainsi le bon fonctionnement de l'équipement. Par exemple, maintenir la température et l'humidité dans la salle de revêtement dans la plage appropriée, s'assurer que la ventilation de la salle de revêtement est bonne, etc.

Scénarios

La machine de revêtement PVD peut être utilisée dans différents secteurs. Voici quelques domaines d'application principaux où la machine de revêtement PVD est utilisée.

• Revêtement d'outils

  La machine de revêtement PVD est principalement utilisée dans l'industrie de la fabrication d'outils. Cette machine permet de revêtir divers outils de coupe, de formage et d'usinage. Les outils comme les alésoirs, les forets, les tarauds, les poinçons, les plaquettes et les fraises sont couramment revêtus pour une durabilité accrue. Le revêtement PVD améliore la dureté des outils, prolongeant leur durée de vie et réduisant l'usure.

• Pièces industrielles

  De nombreuses pièces industrielles très sollicitées bénéficient du processus de revêtement PVD. Il s'agit notamment des vannes, des pompes, des roulements, des moules et des joints mécaniques, entre autres. Le revêtement améliore la dureté et la résistance à l'usure de ces composants, ce qui améliore leur fiabilité et leurs performances dans les applications industrielles exigeantes.

• Composants automobiles

  Le dispositif de revêtement PVD est utilisé pour améliorer les performances et l'apparence de nombreuses pièces automobiles. Il s'agit notamment des composants du moteur, comme les pistons, les cylindres, les vilebrequins et les arbres à cames ; des éléments de transmission comme les engrenages, les arbres et les roulements ; et des composants décoratifs comme les roues, les garnitures et les phares. Le revêtement PVD ajoute à l'attrait esthétique des pièces automobiles tout en les protégeant des rayures et de la corrosion.

• Applications aérospatiales

  Dans l'industrie aérospatiale, le dispositif de revêtement PVD est utilisé pour revêtir les moteurs à réaction, les trains d'atterrissage, les aubes de turbine et les éléments structurels. Le revêtement PVD ajoute une couche de protection à ces composants, les rendant capables de résister à des températures extrêmes, de réduire les frottements et d'améliorer leur longévité.

• Dispositifs médicaux

  Les dispositifs de revêtement PVD sont également utilisés dans l'industrie médicale pour revêtir les instruments chirurgicaux et les implants. Dans l'industrie médicale, la durabilité, la biocompatibilité et l'activité antimicrobienne sont essentielles pour les équipements médicaux. Le revêtement PVD améliore la durée de vie des dispositifs médicaux et prévient les infections.

• Revêtements optiques

  Le dispositif de revêtement PVD est utilisé pour déposer des revêtements optiques sur les lentilles, les filtres, les miroirs et les séparateurs de faisceau, entre autres composants optiques. Les revêtements optiques améliorent les propriétés de réflexion, de transmission et de filtrage. Ils améliorent également la durabilité et la résistance aux rayures.

Comment choisir un équipement de revêtement sous vide PVD

Les conseils suivants aideront les acheteurs professionnels à sélectionner la meilleure machine de revêtement sous vide PVD pour leurs besoins.

• Connaître les besoins en matière de revêtement : Les acheteurs doivent définir clairement leurs besoins en matière de revêtement. Cela comprend les matériaux de substrat des pièces de production, les matériaux de revêtement souhaités, l'épaisseur et les spécifications. En comprenant leurs besoins en matière de revêtement, les acheteurs peuvent choisir une machine de revêtement sous vide PVD qui est compatible avec les matériaux et qui atteint les performances de revêtement souhaitées.
• Prendre en compte la taille du substrat : Les acheteurs doivent tenir compte de la taille et de la forme de leurs pièces. Ils doivent s'assurer que la machine de revêtement sous vide PVD dispose d'une chambre de revêtement ou d'un système de porte-cibles adapté qui peut accueillir les dimensions de leurs pièces. De plus, ils voudront s'assurer qu'il y a suffisamment d'équipements de chargement et de déchargement pour manipuler les pièces efficacement.
• Vitesse de revêtement et capacité de production : Les acheteurs doivent évaluer la vitesse de revêtement et la capacité de production de l'équipement de revêtement PVD. En effet, l'efficacité de la production a un impact sur la productivité et la rentabilité. Si les besoins de revêtement de l'acheteur sont alignés sur elle, il doit choisir une machine qui offre une vitesse de revêtement optimale et une capacité de production plus élevée.
• Dimensions de l'équipement : Les acheteurs doivent tenir compte de l'espace disponible dans leur installation de revêtement. Assurez-vous que les dimensions de la machine de revêtement sous vide PVD sont adaptées. Vérifiez également qu'il y a suffisamment d'espace pour l'installation, le fonctionnement et la maintenance.
• La fourchette de budget : Les acheteurs doivent fixer raisonnablement leur fourchette de budget. Tenez compte de l'équilibre entre les performances, la qualité et le prix. Recherchez et comparez différents modèles de machines de revêtement sous vide PVD pour trouver celle qui répond aux exigences dans la fourchette de budget.

Q&A

Q1: Que signifie PVD dans le revêtement sous vide ?

A1: PVD signifie Dépôt physique en phase vapeur. Il s'agit d'une technologie de revêtement sous vide qui dépose un matériau solide mince sur des substrats pour former un revêtement.

Q2: Quels sont les avantages du revêtement sous vide ?

A2: Le revêtement sous vide présente de nombreux avantages. Il permet d'obtenir un revêtement résistant aux chocs, aux rayures et aux produits chimiques. Il peut revêtir la surface d'un objet sous presque tous les angles, y compris la création d'un revêtement sur les surfaces intérieures des objets creux. De plus, des couches minces d'environ 100 nm à 1 mm peuvent être produites.

Q3: Quels matériaux peuvent être utilisés avec le revêtement sous vide ?

A3: Une grande variété de matériaux peuvent être utilisés pour le revêtement sous vide, notamment la céramique, le carbone, les oxydes métalliques et les nitrures. Les métaux couramment utilisés pour le revêtement sous vide sont le titane, le zirconium, le chrome, le tungstène, le molybdène, le vanadium, le niobium et le nickel.

Q4: Quelle est l'épaisseur d'un revêtement sous vide ?

A4: L'épaisseur d'un revêtement sous vide peut varier en fonction de l'application spécifique et du processus utilisé pour le créer. Encore une fois, les revêtements ont généralement une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 microns, mais ils peuvent être plus épais pour certaines applications. Un revêtement pouvant atteindre 50 µm peut être obtenu avec certains matériaux texturés.