Hướng dẫn về máy phủ DLC: Lộ trình lắng đọng, Thông số kỹ thuật chính và Tiêu chí mua

Máy phủ DLC: Nó gửi những gì và cách chỉ định một

Carbon giống kim cương không phải là lớp phủ mà bạn đặt hàng theo kg. Đó là một quá trình lắng đọng mà bạn ủy quyền và buồng chỉ là một biến trong phương trình đó.

Một cửa hàng dụng cụ chạy 40.000 chày cứng mỗi tháng đều nhận thấy một mô hình giống nhau mỗi quý: các cạnh cắt được đánh bóng, các gờ phát triển và người vận hành máy ép bắt đầu mài giũa. Cuối cùng, khi ai đó đặt nhật ký bảo trì bên cạnh hóa đơn dụng cụ, kết luận hiếm khi là thép dụng cụ bị sai. Bề mặt là. A Máy phủ DLC tồn tại để cố định bề mặt đó bằng một màng carbon dày vài micromet và việc chỉ định một màng carbon ít liên quan đến kích thước buồng hơn là về tuyến đường lắng đọng mà các bộ phận của bạn, dung sai và nhịp độ sản xuất của bạn thực sự có thể tồn tại.

Máy phủ DLC có tác dụng gì

DLC là viết tắt của carbon giống kim cương, nhưng cái tên này đã thể hiện sự đơn giản quá mức. Thứ mà buồng lắng đọng là một màng carbon vô định hình có hoạt động đến từ tỷ lệ liên kết sp2, giống như than chì và liên kết sp3, giống như kim cương, cộng với bất kỳ hydro hoặc kim loại nào được hợp kim hóa một cách có chủ ý. Tỷ lệ đó là một biến số của quá trình, không phải là một mục trong danh mục. Hai máy đều chạy "DLC" có thể tạo ra các màng hoạt động không giống nhau khi tiếp xúc trượt.

DLC hydro hóa, thường được viết là a-C:H, được lắng đọng từ khí hydrocarbon và thường có nồng độ từ 15 đến 30 GPa. Carbon tứ diện không chứa hydro, ta-C, thoát ra khỏi cực âm than chì và chạy cao hơn, thường là 40 GPa trở lên. Để so sánh, crom cứng nằm ở mức gần 8 đến 10 GPa và hệ số ma sát trượt khô của DLC nằm trong khoảng từ 0,05 đến 0,2 so với khoảng 0,5 của crom. Hai con số đó là lý do tại sao chày có tráng phủ tồn tại lâu hơn chày không tráng một khoảng mà khách hàng ghi nhận trên lịch bảo trì.

Độ dày là nơi mà sự lạc quan trở nên đắt đỏ. Dưới khoảng 0,5 micromet, tuổi thọ hao mòn sẽ giảm. Trên khoảng 5 micromet, ứng suất nén bên trong bắt đầu thắng thế và màng bị bong ra thành từng mảng trông giống như lỗi sản xuất nhưng thực chất là một quyết định về quy trình được đưa ra từ nhiều tháng trước đó. DLC sản xuất thường đạt từ 1 đến 4 micromet, đó là lý do tại sao độ đồng đều về độ dày trên toàn lô đáng được bạn chú ý hơn con số độ cứng cao nhất được in trong tài liệu quảng cáo.

Các tuyến đường gửi tiền và chi phí của mỗi tuyến đường

Hầu hết các máy phủ DLC trên thị trường đều đi theo một trong bốn lộ trình. Sự khác biệt thể hiện ở độ cứng có thể đạt được, nhiệt độ bề mặt và mức độ ổn định của quy trình khi một bộ phận có hình dạng khó hoặc dung sai kích thước chặt chẽ.

Việc lựa chọn lộ trình thường bị chi phối bởi hai hạn chế: nhiệt độ tối đa mà chất nền của bạn có thể chịu được và liệu bạn cần màng mịn hơn hay màng cứng hơn. Vòng bi được làm cứng ở 60 HRC và khung nhôm mỏng không có cùng mức tản nhiệt. Phản ứng hóa học tương tự của bộ phim có thể được chuyển thể xuyên suốt nền thép, cacbua và nhôm bằng cách điều chỉnh điện áp phân cực và thêm lớp xen kẽ kim loại, đó là lý do tại sao thiết kế giao diện được thảo luận cẩn thận như chính lớp carbon.

Những con số quyết định liệu máy có hoàn vốn hay không

Một bảng thông số kỹ thuật là một tài liệu đàm phán. Đây là những giá trị đáng được ghi lại bằng văn bản, bởi vì mỗi giá trị đều phản ánh số tiền trong phân xưởng.

• Lớp bám dính: Kết quả thụt Rockwell của HF1 hoặc HF2 là loại sản xuất. HF3 và HF4 có nghĩa là lớp xen kẽ hoặc giai đoạn làm sạch không hoạt động.
• Độ đồng đều về độ dày: cộng hoặc trừ 5 phần trăm trên vùng giá có thể sử dụng là tốt, 10 phần trăm là chấp nhận được. Bất cứ thứ gì lỏng lẻo hơn sẽ biểu hiện là sự mòn sớm ở các bộ phận bên ngoài của lô.
• Thời gian chu trình: bơm xuống, khắc ion, lắng đọng và làm mát kết hợp. Chu kỳ 90 phút ở 400 phần mỗi lần đánh bại chu kỳ 40 phút ở 120 phần.
• Khả năng chịu tải: được đo bằng diện tích phủ có thể sử dụng được, không phải thể tích buồng. Một căn phòng lớn với đồ đạc yếu chứa được ít hơn một căn phòng nhỏ gọn.
• Trần nhiệt độ bề mặt: hoạt động của máy ở mức cao nhất trong phạm vi cho phép của bạn chứ không phải ở mức giữa.
• Tuổi thọ của nguồn và mục tiêu: có bao nhiêu lô trước khi thay đổi cực âm hoặc mục tiêu và thay đổi đó sẽ ngừng sản xuất trong bao lâu.
• Khả năng lặp lại theo từng đợt: cùng một bộ phận được phủ cách nhau sáu tuần sẽ đạt được sai số trong khoảng vài GPa và vài phần mười micromet.

Lớp phủ vượt qua bài kiểm tra độ cứng nhưng không vượt qua bài kiểm tra vết xước không phải là lớp phủ cứng. Đó là yêu cầu bảo hành bị trì hoãn đối với một bộ phận đã được vận chuyển.

Độ cứng là con số dễ trích dẫn nhất và ít thông tin nhất. Một bộ phim 45 GPa bị bong ra sau 2.000 lần vuốt còn tệ hơn một bộ phim 20 GPa có giá 200.000. Do đó, thử nghiệm chấp nhận nên kết hợp độ cứng với thử nghiệm vết xước, kiểm tra độ bám dính Rockwell và thử độ mòn thực tế trên hình dạng bộ phận thực tế.

Những thay đổi trên sàn cửa hàng

Bản thân căn phòng chiếm ít không gian hơn cơ sở hạ tầng xung quanh nó. Một hệ thống DLC ​​cỡ trung bình có thể chiếm từ 15 đến 30 mét vuông bao gồm gói bơm, nguồn điện và máy làm lạnh, nhưng dấu chân thực tế cũng bao gồm khu vực bốc dỡ, tường lưu trữ đồ đạc và trạm làm sạch. Những trạm làm sạch đó thường là nút cổ chai thực sự chứ không phải máy phủ.

Chuẩn bị phần là nguyên nhân phổ biến nhất gây phàn nàn về DLC. Dấu vân tay, cặn chất lỏng cắt và các lớp oxit tồn tại trong quá trình khắc plasma thường xuyên hơn mọi người mong đợi. Nếu quy trình của bạn không có dây chuyền làm sạch được kiểm soát trước máy tráng, hãy dự trù ngân sách cho một dây chuyền. Nó tốn một phần chi phí của máy và ngăn ngừa hầu hết các lỗi bám dính được đổ lỗi cho máy.

Khớp máy với các bộ phận bạn chạy

Chất nền quyết định nhiều hơn về cấu hình so với lớp phủ. Ba nhóm rộng bao gồm hầu hết người mua và nhà sản xuất như nhà chế tạo thiết bị phủ chân không PVD và DLC thường sẽ hỏi cái nào trong số chúng đại diện cho khối lượng sản xuất của bạn trước khi báo giá cho một buồng.

Dụng cụ cắt và khuôn định hình

Dao phay ngón, mũi khoan, taro, đột và khuôn tạo hình đều được hưởng lợi từ lớp carbon cứng, ma sát thấp, nhưng chúng đòi hỏi độ bám dính cao và trên cacbua, một lớp xen kẽ cẩn thận để hạn chế sự khuếch tán coban. Máy hồ quang catốt chiếm ưu thế trong phân khúc này vì độ cứng ta-C vẫn tồn tại khi tải cắt bị gián đoạn làm vỡ màng mềm hơn. Việc chuẩn bị bán kính cạnh cũng quan trọng như lớp phủ: cạnh sắc, không được đánh bóng sẽ tập trung ứng suất và hỏng sớm.

Dụng cụ y tế và phẫu thuật

Lưỡi phẫu thuật, lưỡi nạo và các bộ phận nội soi cần một lớp màng cứng, bôi trơn và ổn định về mặt hóa học thông qua quá trình khử trùng nhiều lần. Các tuyến PECVD ở nhiệt độ thấp thường phù hợp vì nhiều hợp kim dụng cụ không thể chịu được nhiệt độ bề mặt mà quá trình hồ quang tạo ra.

Truyền động ô tô và cơ khí

Các bộ phận phun nhiên liệu, vòi phun, vòng piston, bánh răng và vòng bi sử dụng DLC pha tạp để giảm ma sát mà không làm thay đổi độ cứng kim loại cơ bản. Những bộ phận này thường có khối lượng lớn và nhất quán về hình học, do đó khả năng chịu tải và thời gian chu kỳ có trọng lượng lớn hơn tính linh hoạt của quy trình.

Các câu hỏi cần giải quyết trước khi bạn ký

Hãy hỏi những điều này bằng văn bản và giữ các câu trả lời kèm theo đơn đặt hàng. Các câu trả lời sẽ cho bạn biết nhiều thông tin về nhà cung cấp hơn bất kỳ chuyến tham quan nhà máy nào.

1. Chất nền nào, ở điều kiện bề mặt nào, sẽ chiếm 80% lô hàng của bạn?
2. Nhiệt độ bề mặt tối đa mà các bộ phận của bạn có thể chịu được là bao nhiêu và máy hoạt động như thế nào ở giới hạn đó?
3. Độ dày màng được đo như thế nào, trên mẫu nào và ở tần suất nào trong quá trình sản xuất?
4. Tiêu chuẩn bám dính nào được áp dụng: Loại Rockwell HF, tải trọng thử nghiệm vết xước hoặc cả hai?
5. Thời gian chu kỳ được đảm bảo ở mức tải đã nêu là bao lâu và ai là người thiết kế và sở hữu các thiết bị cố định?
6. Điều gì xảy ra khi thay đổi cực âm hoặc mục tiêu và ngừng sản xuất trong bao lâu?
7. Những bộ phận nào có thể tiêu hao được, giá mỗi lô là bao nhiêu và thời gian giao hàng từ khu vực của bạn là bao lâu?
8. Việc chấp nhận sẽ như thế nào nếu lần thử nghiệm lớp phủ đầu tiên không đạt được số lượng đã thỏa thuận?

Vận hành và ba tháng đầu tiên

Máy phủ DLC hiếm khi đạt được sản lượng định mức trong tuần đầu tiên. Tháng đầu tiên thường là thiết lập các thông số làm sạch, xác nhận bước ăn mòn và tìm điện áp phân cực mang lại độ bám dính chấp nhận được trên từng hình dạng bộ phận chính của bạn. Yêu cầu phủ các mẫu không bao giờ rời khỏi tòa nhà và yêu cầu kỹ sư xử lý dành nhiều thời gian cho việc chuẩn bị bề mặt hơn là cài đặt lắng đọng.

Điều hữu ích nhất bạn có thể làm trước khi giao hàng là gửi các bộ phận sản xuất thay vì các phiếu giảm giá thử nghiệm đã được đánh bóng. Một phiếu giảm giá được đánh bóng sẽ vượt qua hầu hết mọi bài kiểm tra độ bám dính. Một chày bị mòn với quá trình xử lý nhiệt ban đầu và bán kính cạnh thực sẽ cho bạn biết máy thực sự có thể làm gì trên các bộ phận trả tiền cho nó.

Việc chọn máy phủ DLC bao gồm ba câu hỏi: bộ phận của bạn cần loại màng nào, nhiệt độ chúng có thể tồn tại và độ lặp lại mà khách hàng của bạn sẽ chấp nhận. Hãy trả lời những câu hỏi đó và cấu hình sẽ được thực hiện gần như tự động. Bỏ qua chúng và buồng sẽ trở thành một cách rất tốn kém để tạo ra các sản phẩm phế phẩm có bề mặt bóng. Các nhà sản xuất có được quyền này sẽ không mua hệ thống lớn nhất trong danh mục. Họ mua sản phẩm có cửa sổ quy trình khớp với các bộ phận mà họ đã biết cách chế tạo tốt.