Здравствуйте, сегодня я хотел бы рассказать вам о вакуумной металлизации применительно к одной из существующих установок.
На фото вы можете видеть процесс работы катодно-дугового испарителя, осаждающего на изделия микронную пленку хрома за пару минут.
Желающих узнать как оно работает и почему прошу под кат.(много фото)
Начнем с самого очевидного — фото установки снаружи и общего описания элементов, для желающих под спойлером будут подробности.
Блоки справа — это управление отдельными силовыми элементами: магнетронами(нет не как в микроволновке), катодно-дуговыми испарителями, блоком ионной очистки, блоком питания стола с изделиями.
Левая стойка содержит ПК с мнемосхемой происходящего и возможностью управлять процессом, управление питанием, блок предохранителей, дублирование расхода натекателей легирующих газов и аварийную кнопку.
Возможности управления мнемосхемой весьма велики — включение отдельного каждого элемента(испарителей, натекателей, вращения стола и тд), настройка его параметров(ток, напряжение, расход газа ), включение охлаждения и вращения стола.
Так же позволяет задавать последовательность действий и создавать техпроцесс под требуемые задачи, что довольно удобно в обслуживании оператором.
Единственное неудобство вызвала клавиатура, оператором не используемая в принципе, у которой залипла стрелка вправо(листание констекстного меню) и при выборе режимов работы устроила Ад и Израиль в виде самопроизвольных действий, заставив наладчиков немного поседеть.
Сам корпус камеры достаточно велик, поэтому в кадр полностью не влез.
Если снять корпус двери вакуумной камеры
То становятся видны шланги охлаждения(черные) и подачи газов в магнетроны(голубые).
Чуть позже мы ее откроем и посмотрим, что внутри, а так же увидим, как происходит непосредственно процесс напыления.
Теперь обойдем установку для осмотра насосной группы и крепления испарительных катодов.
Первыми на глаза попадутся катоды, их три штуки в ряд с каждой стороны. Это позволяет поставить шесть различных материалов.
Состоят они из магнитной системы (под серым цилиндром — 2 индуктивных катушки для фокусировки и стабилизации разряда), силовых кабелей(присоединенных к сварочному аппарату и корпусу), кабелей формирования поджига(как при сварке — коснулся, дугу зажег и дальше она горит сама) и шлангов охлаждения.
На двери вы видите маленькие закрепленные цилиндры — это натекатели, позволяющие очень точно дозировать легирующий газ, так как для техпроцесса важно удерживать давление в определенном диапазоне.
Советский вариант отличается только возможностью наблюдения
Подробней про катоды
Сразу под ними находится узел распределения охлаждения, он не очень примечателен, но полностью автоматизирован, что греет душу, так как если забыть включить охлаждение, то произойдет авария.
Идем дальше и видим сердце установки — насосную группу. Она состоит из трех различных насосов, рассчитанных на работу в различном диапазоне давлений, могущих объединяться последовательно для поддержания друг друга.
Форвакуумный насос(пластинчато-роторный) — создает предварительное разрежение, позволяющее включить следующий насос.
Насос Рутса — создает уже ощутимое разряжение и позволяет консервировать камеру в промежутки работы.
Направо идет на вход форвакуумного насоса, а налево на выход высоковакуумного.
Ну и звезда нашего шоу — диффузионный насос(подробней про применение), позволяет создать условия для работы магнетронов и катодов в условиях напуска легирующего газа.
Сверху вы видите пневмопривод вакуумного затвора, позволяющего отсечь насос во время загрузки камеры.
Чуть ниже вы видите прямоугольник, являющийся ловушкой для паров кипящего в насосе масла. В ловушку поступает хладагент, охлаждающий ее и пары масла конденсируются на ней не выходя в камеру(выходя конечно, но в пренебрежительно малом количестве).
Внешний осмотр закончен, пора заглянуть внутрь.
Он снабжен планетарной передачей, чтобы детали вращались и вокруг оси стола и вокруг своей оси, для более равномерного покрытия(синева появилась после напыления).
Чуть выше мы видим катоды с лицевой стороны. Трубки вокруг — это нагревательный элемент, позволяющий прогреть стенку камеры в вакууме для удаления водяных паров.
Чуть правее видно(но плохо) заслонку, ограждающую насосы от продуктов напыления
Фото работы катодов
Извините за плохое качество, но сфокусировать лучше не удалось.
Чуть левее видна ионная очистка — выпускает «ленту» заряженных частиц через щелевой зазор, попадающих на изделия и немного распыляющих их поверхность для удаления загрязнений и лучшей адгезии напыляемого материала.
Посмотрим еще левее, на дверь. В ней спрятаны магнетроны(здесь титановые).
Для защиты материала магнетронов от продуктов распыления катодов их можно спрятать за заслонки управляемые с ПК.
Подробней про магнетрон
Вот так она выглядит готовой к монтажу в установку, если хотите узнать как он устроен внутри — смотрите здесь.
Ну и в конце видео процесса.
И просто красивое видео работы без объяснений
Дополнения по просьбам трудящихся
То что мы сами изготавливали
Напыляли зеркало с самопальной гравировкой(женским лицом), получилось прекрасно, но фото не сохранилось.
Покрытые медью ситалло-ферритовые стержни.
Они же в приспособлениях с масками напыления.
Они же с травмами
Пачка пробных стекляшек, пробовали различные толщины.
Покрытые медью ситалло-ферритовые стержни.
Они же в приспособлениях с масками напыления.
Они же с травмами
Пачка пробных стекляшек, пробовали различные толщины.
То, что получается у других
Покрытие нитридом титана дает золотистое покрытие и повышенную прочность поверхности на износ.
Различными материалами просветляют оптику. Очень интересное направление.
Различными материалами просветляют оптику. Очень интересное направление.
Преимущество данного метода — равномерность покрытия, толщины покрытия до нанометров, возможность покрытия диэлектриками, возможность лютых комбинаций материалов и куча вариантов исполнения испарителей.
На заказ вы можете сделать по знакомству, ну или найдя работника данной установки.
Обработка одного стержня с фото выше добавляла к его стоимости 1000р, стоимостью работ для физ лиц не владею.