Tendance de développement du revêtement PVD
Jun 05, 2018| Le développement actuel de la technologie de revêtement PVD dans le monde présente les quatre grandes tendances suivantes.
1. La composition de revêtement aura tendance à être diversifiée et composite
La première génération de revêtements PVD était principalement en TiN. Sur cette base, TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC et d'autres revêtements métalliques simples ont été développés. Avec la poursuite du développement de la technologie de dépôt PVD, des revêtements d'alliage multi-métaux à base d'aluminium tels que TiAIN et TiAICN ont été développés les uns après les autres. La résistance à l'usure et la dureté rouge de ces revêtements sont beaucoup plus élevées que les revêtements métalliques simples, et ils peuvent être utilisés pour des vitesses de coupe plus élevées telles que le taillage (jusqu'à 150 m / min). Plus tard, les gens ont considéré la possibilité de superposer différents types de revêtements sur l'outil pour exercer les avantages de différents revêtements, tels que TiN + TiCN + TiN, TiN + TiAlN, TiAIN + WC / C, etc.
Ces dernières années, la technologie de revêtement PVD a fait un autre pas en avant. De nombreuses sociétés de revêtement ont développé et appliqué des technologies de revêtement pulsé, telles que la technologie P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) de Balzers, Suisse. Et la technologie HIP_ (High Ion Pulse) de Cemecon, en Allemagne. Ces deux nouvelles technologies utilisent des électrons pulsés pour activer la cible d'évaporation de l'arc. Comme le procédé peut fonctionner en atmosphère d'oxygène, théoriquement, presque n'importe quel oxyde métallique (par exemple, A12O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5, etc.) et leurs revêtements composés peuvent être déposés par ce procédé.
2. Le développement d'applications de revêtements est plus ciblé
Afin de répondre aux différentes exigences d'application, la conception et le développement de revêtements sont de plus en plus ciblés. Afin de répondre aux caractéristiques et aux exigences de différents domaines d'application, tels que le perçage, le fraisage, le taillage à sec, l'estampage, le dessin, etc., des revêtements présentant des avantages relatifs à cet égard sont développés. Après des efforts et des essais continus, des succès ont été obtenus dans certains domaines, tels que l'application de revêtements TiX à haute teneur en aluminium (Al: Ti-2: 1), le revêtement AICrN non Ti sur le tannage à sec revêtement CrN + TISIN sur perçage, revêtement composite TIN + TCX sur moule à dessin. Leur durée de vie en surface est significativement meilleure que celle des autres revêtements. De plus, divers revêtements ciblés pour la résistance à la corrosion (revêtement Crx), le traitement autolubrifiant (revêtement WC / C), le traitement des matériaux mous (revêtement MoS2) et le traitement des matériaux durs (CBN, revêtement Dimond) sont largement utilisés. Avec le développement continu des technologies de revêtement PVD, de nouveaux revêtements ciblés continueront à être développés pour les remplacer.
3. Les particules déposées du revêtement ont tendance à être de taille nanométrique
Avec le développement de la nanotechnologie et les progrès de la technologie de revêtement, le revêtement de nano-outils a également attiré l'attention d'un grand nombre de chercheurs et de sociétés de services de revêtement PVD. La nanocristallisation des particules déposées du revêtement peut améliorer la force de liaison entre le revêtement et le substrat, tout en réduisant la rugosité de surface du revêtement. À l'heure actuelle, la plupart des particules déposées du revêtement sont encore grandes. Bien qu'il existe ce qu'on appelle des revêtements à l'échelle nanométrique, des particules plus grosses peuvent encore être trouvées sur leur surface finale, et la surface de revêtement est encore rugueuse. La réduction de la taille des particules déposées du revêtement et le maintien de la stabilité du procédé pour éviter les grandes particules anormales deviendront une autre direction de développement du revêtement. En particulier pour l'application sur le miroir, bien que certaines entreprises aient développé un revêtement miroir, la qualité et la stabilité sont médiocres et le processus est trop complexe. À l'avenir, la nanocristallisation des particules de revêtement et la nanométrisation de l'épaisseur de la couche de revêtement constitueront la principale direction de développement, ce qui est très important pour améliorer les performances globales du revêtement et réduire les contraintes entre les couches. la douceur de la face du miroir et élargit encore l'application de revêtements dans l'industrie du formage de précision.
4. La température de processus de revêtement devient de plus en plus basse
A partir de la température de dépôt autour de 1000 ° C pour la couche de revêtement CVD générale à environ 500 ° C pour les revêtements PVD et PECVD, la température de dépôt du revêtement a été réduite. Par conséquent, la plage d'application de la couche de revêtement est également agrandie, mais la température de dépôt autour de 500 ° C a encore un effet néfaste sur la pièce, telle qu'une déformation et une réduction de la dureté du substrat. Par conséquent, des exigences spéciales sont requises pour le traitement de préchauffage de la pièce à traiter. Par exemple, la température de trempe de la pièce ne doit pas être inférieure à la température de revêtement. Des revêtements à basse température, tels que des températures de revêtement inférieures à 200 ° C, élimineront ces limitations, ce qui rendra plus de types de matériaux disponibles pour le revêtement, et la sélection du traitement thermique précoce sera plus flexible. Dans le même temps, l'application de revêtements à basse température réduira également la consommation d'énergie des équipements de revêtement et aura un certain effet de protection de l'environnement dans la conservation de l'énergie. De plus, la réduction de la température du revêtement réduit le temps de chauffage et de refroidissement, puis raccourcit le cycle de livraison du revêtement. Ainsi, les revêtements à basse température favoriseront l'application et la vulgarisation du revêtement et deviendront une direction importante du développement du revêtement PVD. À l'heure actuelle, certaines entreprises de revêtement ont développé un revêtement cryogénique (les températures de revêtement sont aussi basses que 250 ° C). Cependant, en raison de l'instabilité du processus et de la mauvaise adhérence entre le revêtement et le substrat, aucune application substantielle n'a été faite et il faut plus d'améliorations.