Ionování

Princip ionizace

Povrchová úprava iontem se týká použití výboje plynu pro ionizaci plynů nebo odpařených materiálů za vakuových podmínek. Odpařovací materiály nebo jejich reakční složky se ukládají na obrobek za působení iontového bombardování plynných iontů nebo odpařených materiálů. Iontové pokovování se dělí na iontové pokovování magnetronovým povlakem, reaktívním iontovým povrstvením, pokovováním iontovými výbojkami s dutou katodou (odpařením duté katody), pokovováním iontovým povrchem (multiple-arc ionization) a podobně. Povrchová úprava iontů kombinuje žhavicí výboj, plazmovou technologii a vakuovou odpařovací technologii, která nejenže výrazně zlepšuje výkonnost povlaku, ale také výrazně rozšiřuje použití technologie potahování. Kromě výhod vakuového rozprašování má také výhody silné adheze fólie, dobré difrakce, široký sortiment materiálů, které lze pokovovat a tak dále. Základním principem iontového pokovování je ionizace páry kovu nebo slitiny pomocí žhavení nebo obloukového výboje inertního plynu. Ionování pokrývá procesy ohřevu, odpařování a depozice povlaků (jako TiN a TiC). Odpařované atomy povlakových materiálů procházejí malým množstvím ionizace při průchodu žhnoucí oblastí a letí na obrobek pod působením elektrického pole, narazí na povrch obrobku o energii několika tisíc elektronových voltů a mohou být vstřikovány do podklad do hloubky asi několik nanometrů. Proto se vazebná síla povlaku výrazně zlepší a neionizované atomy odpařeného materiálu se ukládají přímo na obrobek. Naprašování iontů inertních plynů a iontů povlaků na povrchu obrobku může také odstranit kontaminující látky, aby se zlepšila vazebná síla.

Výhody iontového pokovování

1. Silná difrakční schopnost

Při procesu pokovování iontem se částice odpařovacího materiálu pohybují ve směru elektrického vedení ve formě nabitých iontů v elektrickém poli. Proto každá část, kde je elektrické pole, může získat dobrou povlakovou vrstvu, která je lepší než obyčejný vakuový povlak při získávání pokovení v přímém směru. Takže tato metoda je velmi vhodná pro potahování vnitřního otvoru, drážky a úzké štěrbiny v pokládaných částech. Metoda normálního vakuového lakování může pouze natírat přímý povrch. Odpařovací částice mohou být posunuty pouze jako lezecký žebřík. Povrchová úprava iontů však může rovnoměrně pokrýt zadní a vnitřní otvory součástí. Nabíjené ionty jsou schopné létat po předepsaných trasách kdekoli v jejich okruhu činnosti, jako je sedění na vrtulnících.

2. Vysoce kvalitní povlaky

Ionizovaná vrstva je hustá, bez dírkování, bez bublin a s tloušťkou rovnoměrnou. Dokonce i fasety a drážky lze rovnoměrně nanášet bez metalurgie. Součásti, jako jsou závity, mohou být také pokovovány. Tímto způsobem lze také opravit závady, jako jsou krátké trhliny a jámy na povrchu obrobku, což může účinně zlepšit kvalitu povrchu a fyzikální a mechanické vlastnosti dílů, které jsou pokovovány. Únavové testy ukazují, že při správném zacházení může být únavová životnost obrobku o 20% ~ 30% vyšší než před pokovením.

3. Čištění iontového povlaku je zjednodušeno

Většina stávajících povlékacích procesů vyžaduje přísné čištění obrobku předem, což je složité a nákladné. Avšak samotný proces pokovování iontem má iontový bombardovací čisticí účinek a tento účinek pokračuje po celou dobu procesu povlékání. Čistící účinek je vynikající a pokovování lze přímo přivést k podkladu, což účinně zlepšuje přilnavost a zjednodušuje velké množství předběžných čisticích prací.

4. Široký sortiment materiálů lze pokládat

Metoda pokovování iontem využívá ionty s vysokou energií pro bombardování povrchu obrobku, takže velké množství elektrické energie se přeměňuje na tepelnou energii na povrchu obrobku, čímž se podporuje proliferační chemické reakce povrchové tkáně. Celý obrobek, zejména jádro obrobku, však není ovlivněn vysokými teplotami. Proto má tento povlakový proces širší rozsah aplikací a je méně omezen. Obecně lze použít různé kovy, slitiny a některé syntetické materiály, izolační materiály, tepelně citlivé materiály a materiály s vysokou teplotou tání. Umí umístit nekovové nebo kovové na kovové obrobky, kovové nebo nekovové na nekovovém obrobku a dokonce i na plasty, pryž, křemen, keramiku apod.