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賽利的新一代涂層技術

 拓展應用范圍


  近20年來,越來越多的用戶對CemeCon公司的濺射涂層技術表現出愈發濃厚的興趣。最新濺射技術的代表作就是HiPIMS。該領域的專家,英國Sheffield Hallam大學的Arutiun P.Ehiasarian教授:"HiPIMS的高附著性和高密度特別適用于提高高溫抗氧化、抗磨損和防銹等嚴苛環境下的防護能力。比如:航空、發電燃氣渦輪機、汽車引擎組部件、液壓件、刀具以及用于生物醫學植入的纖細的、長壽命的人工件。薄膜的高密度也日益成為新的挑戰。"

  HiPIMS是一種為濺射靶材提供高離化的脈沖PVD方式。兆瓦級范圍內注入靶材的高功率脈沖引發的高能量離子,從而在靶材前產生極高濃度的等離子體。在高濃度等離子轟擊下產生的涂層相對于其它傳統方式在涂層結構和性能方面都有顯著的提升。此外,正電荷的金屬粒子被負極性偏置電壓吸引,沿著電位線,濺射材料按要求附著到刀具表面。這樣,涂層就按設定的3D尺寸要求均勻地附著在刀具上。HiPIMS在進行完非常高能量的脈沖后,隨后就有一段相對比較長的“關閉時間”,因此,確保了低的陰極平均功率(1-10kW),使得靶材有充分的冷卻時間,進一步確保了整個生產流程的可靠性。

借助HiPIMS提升涂層性能

  超級光滑的表面、無任何液滴、低內應力,濺射涂層具備了大負荷下硬質、高速、干機加工用刀具所需的夢想特性。隨著對材料特性無盡的研發和持續改進,對機加工的挑戰也不斷翻新。比如:航空航天及能源設備制造行業使用的鈦合金和高溫合金一般都要求使用耐高溫和抗氧化性的致密涂層。

緊密、堅硬、強韌

  與標準PVD涂層相比,HiPIMS在緊密性以及硬度與韌性方面都有巨大的優勢。傳統納米-結構(Ti,Al)N涂層硬度為25GPa,楊氏模量的測量為460GPa,新HiPIMS涂層的硬度要高出傳統結構30GPa,楊氏模量為370GPa.高硬度、低楊氏模量表明了涂層的高韌性,這,正是HiPIMS涂層的專長。

  HiPIMS涂層的高熱穩定性來源于緊密的涂層結構,但也來源于全新的薄膜晶格。此外,創新的涂層方式使得涂層牢固地抓在基質上成為可能,并借此進一步提升涂層的附著性。這對于間歇性加工,高溫合金材料的銑削,具有劃時代的意義。

  可期待的未來

  瑞典Linkoping大學薄膜物理研究院院長Lars Hultman對薄膜涂層的研發充滿期待:“我們在涂層領域的研發進入快軌道,CemeCon公司作為HiPIMS的領軍人物,通過將該技術投入工業生產,憑借緊密的薄膜、超強的附著性、出色的硬韌度比取得了巨大的成功并給其客戶帶來巨額利潤。通過增加新的和不同結構的涂層,CemeCon公司在擴展其涂層組合的同時也給刀具制造商提供了設計新型刀具的機會——一個無法錯過的機會!”


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