Gyártóhelyeken gyakori ez a helyzet: egy vevőnek sürgős rendelése van, mindössze néhány tucat szerszámot igényel, de a kemence kapacitása több ezer. Be kell kapcsolni vagy kikapcsolni?
Az időmegtakarítás érdekében a szerszámokat gyakran közvetlenül a kemencébe helyezik. Az eredmény? Színeltérés, filmrepedezés, vagy akár az aljzat lágyulása lágyítás után.
Ezen a ponton a technikus gyakran módosítja a paramétereket, ellenőrzi a gázokat, és gyanakszik a célanyagra, de figyelmen kívül hagyja a legfeltűnőbb tényezőt,{0}}a kemence alulterhelt.
Ma egy „isteni segítségről” fogunk beszélni a szerszámbevonatoknál (különösen az olyan érzékeny bevonatoknál, mint a DLC), amely könnyen összetéveszthető a fémhulladékkal{0}}a próbabarakással.
Az úgynevezett „folyamatparaméterek” valójában „teljes-betöltési paraméterek”.
Sok bevonatmérnöknek van egy tévhitje, hogy ha helyesen állítja be a feszültséget, áramot, gáznyomást és hőmérsékletet, akkor a bevonat minősége egyenletes lesz.
Ez teljesen helytelen.
A PVD vákuumbevonat lényegében egy dinamikus egyensúly a plazmakörnyezetben. Az összes beállított paraméter (például az előfeszítési áram és a céláram) egy előre beállított "terhelés" alapján kerül beállításra.
Amikor a kemence megtelt, a plazma egyenletesen "beborít" több ezer munkadarabot; de mi történik akkor, ha a kemence a munkadaraboknak csak egytizedét{0}} tartalmazza azonos teljesítménysűrűség mellett?
A plazma könyörtelenül megtámadja a néhány megmaradt munkadarabot.
Ez olyan, mintha egy tűzhelyet használnánk, amely eredetileg egy fazék hús megfőzésére szolgált, de most már csak két szelet sütését teszi lehetővé; ennek elkerülhetetlen következménye, hogy-a hús megég, és az edény meg is éghet.
A próbaterhelések három alapvető funkciója
A csúcsminőségű-szerszámbevonatoknál, különösen hidrogén-mentes DLC vagy nagy-keménységű bevonatok felhordásakor, az üres terhelések (kiselejtezett szerszámtartók, speciális rögzítők vagy helyettesítők) használata nem esztétikai, hanem a túlélés érdekében történik.
1. Stabilizálja a "termikus tehetetlenséget", hogy megakadályozza a szubsztrátum izzítását
Vákuumos környezetben a hővezetés nagyon lassú; elsősorban a sugárzásra támaszkodik.
Ha túl kevés munkadarab van a vákuumkamrában, a teljes hőkapacitás jelentősen csökken. Ugyanazon fűtőteljesítmény vagy bombázási energia mellett a munkadarab hevítési sebessége olyan lesz, mint egy rakéta.
Következmény: Előfordulhat, hogy műszere csak 450 fokos hőmérsékletet mutat, de a munkadarab éles sarkainak vagy vágóéleinek helyi hőmérséklete már meghaladta a gyorsacél megeresztési hőmérsékletét-.
Eredmény: A bevonat rendben volt, de a szerszám keménysége csökkent, aminek következtében azonnal eltörött a vásárlói használat során. Az álterhelés célja, hogy nagy "hőelnyelőként" működjön, szabályozza a hőmérsékletet, és simává és kezelhetővé teszi a fűtési görbét.
2. A tápegység „megtévesztése” stabil előfeszítési feszültség érdekében
Az előfeszített tápegységeknek működés közben észlelniük kell a terhelési impedanciát.
Ha túl kevés a munkadarab, a terhelési impedancia nagymértékben változhat. Előfordulhat, hogy a tápegység illesztő hálózata nem működik optimálisan, sőt gyakran észlelhet hamis "íves ívet", ami gyakori áramkimaradásokhoz vagy hullámforma-torzulásokhoz vezethet.
Következmények: Gyenge bevonattapadás, és a munkadarab éleit letörő pillanatnyi nagyfeszültség okozta egyenletes lyukasztás.
Eredmény: Az üres terhelés hozzáadásával a tápegység „ismerős” impedanciakörnyezetet lát, ami egyenletes és stabil kimeneti hullámformát eredményez.
3. A gázáramlás-eloszlás és a plazmasűrűség javítása (különösen a DLC)
A DLC (Diamond{0}}like Carbon) bevonatok rendkívül érzékenyek a belső igénybevételre.
A szénfilm-lerakódás során, ha a terhelés túl alacsony, a felesleges szénionoknak nincs hova menniük, ami túlságosan gyors helyi lerakódási sebességhez és a filmen belüli belső feszültség meredek növekedéséhez vezet.
Következmények: A film megrepedhet a vákuumban, mielőtt elhagyná a kamrát, vagy automatikusan leválhat, miután több napig hagyja a kamrát.
Megoldás: Az üres terhelés azáltal, hogy helyet foglal, szimulálja a gázáramlási zavarokat és a fogyasztást teljes terhelés mellett, biztosítva, hogy a reakcióképes gázok fogyasztási sebessége a folyamatablakon belül maradjon.
A próbababa rakomány nem "szemetes".
Mivel a próbababa rakomány nagyon fontos, nem dobhat be egy régi fémhulladékot?
Ez a második gyakori hiba, amelyet sok gyár elkövet.
1. A próbabábunak „tisztának” kell lennie. Sok kezelő egyszerűen bedobja a rozsdás vastömböket vagy az olajfoltos -füleket, hogy kitöltse a teret.
Ezek a piszkos dolgok, ha vákuumban hevítik, nagy mennyiségű vízgőzt és olajgőzt bocsátanak ki (kigázosodás).
Javaslat: Az üres tölteteket is szabványos tisztítási eljárásnak kell alávetni, legalább annak biztosítása érdekében, hogy olaj- és rozsdamentesek legyenek.
2. A geometriának "hasonlónak" kell lennie.
Ha egy karcsú szármarót bevon, akkor ideális esetben a próbabábunak is hasonló rúd{0}}alakú tárgynak kell lennie.
Ha egy nagy lapos lemezt helyez el próbaterhelésként, annak elektromos téreloszlása (élhatása) teljesen más lesz, mint a karcsú rúdé, ami súlyosan megzavarja a közeli munkadarab bevonatának egyenletességét.
