Sputtering af metaller: metoder, teknologi, udstyr

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Højstyrkeplast bliver i stigende grad brugt i bygge- og fremstillingssektoren. De er overlegne i forhold til traditionelle hårde materialer på grund af deres lave vægt, formbarhed og anvendelighed. Alligevel er metal fortsat i mange industrier som det mest fordelagtige materiale med hensyn til kombination af styrke, stivhed og holdbarhed. Samtidig retfærdiggør brugen af en solid struktur ikke altid sig selv. Teknologer bruger i stigende grad metalsprøjtning, som giver dig mulighed for at udstyre emnet med nogle af egenskaberne for den mest egnede legering med hensyn til drift.

Generelle oplysninger om metalliseringsteknologier

Blandt moderne metoder til overflademetallisering er galvanisk aflejring, såvel som nedsænkning i smelter, oftere brugt. Traditionel teknologi omfatter også vakuumsputtering, som har sine egne klassifikationer afhængigt af det aktive medie, der anvendes. På en eller anden måde involverer enhver aflejring af metaller bearbejdning af materialets basis for at opnå visse beskyttende egenskaber. Dette kan være dannelsen af et anti-korrosionslag, restaurering af en tabt struktur eller reparation af driftsslid.

Samtidig er selve arbejdsfladendet meste af tiden er det varmebehandlet. Før påføring af metalpartikler smeltes det af brændere, induktorer eller ved udsættelse for lavtemperaturplasma. Således fremstilles en base med optimale fysiske og kemiske egenskaber, hvorpå der efterfølgende sprøjtes metaller i form af et pulver. Det er vigtigt at bemærke, at det samme metal, glas, plast eller nogle typer træ og sten kan fungere som hovedmaterialet.

Kemisk forkromningsmetode

Kemiske reagenser bruges som en aktiv komponent til implementering af en sådan aflejring. Den klassiske sammensætning inkluderer chromchlorid, natrium, eddikesyre samt vand med en opløsning af kaustisk soda. Sprøjteprocessen udføres ved en temperatur på ca. 80 °C. Arbejdet begynder med udarbejdelsen af materialet. Forkromning bruges typisk til at behandle metaloverflader, især stål. Inden selve operationen udsættes materialet for en primær belægning med et kobberlag. Dernæst udføres kemisk forkromning ved hjælp af en sandblæser forbundet til en kompressorenhed. Efter proceduren er afsluttet, vaskes produktet i rent vand og tørres.

Flamebehandlingsmetode

Hvis den tidligere teknologi giver mulighed for en grundig forberedelse af den base, der skal coates, er der i dette tilfælde særlig opmærksomhed på metalliseringspartiklerne. Moderne flammesprøjtning kan udføres ved hjælp af polymerpulver, tråd ellerledningsmateriale. Denne masse sendes til flammen af en oxygen-propan- eller acetylen-oxygen-brænder, hvor den smeltes og overføres til den sprøjtede base med trykluft. Yderligere afkøles sammensætningen og danner en belægning, der er klar til brug.

Ved hjælp af denne teknik er det muligt at udstyre materialer med anti-korrosionsbestandighed og mekanisk styrke. Det aktive materiale kan behandle aluminium, nikkel, zink, jern og kobberlegeringer. Især bruges flammesprøjtning til at forbedre ydeevnen af glidelejer, isolerende belægninger, elektriske dele osv. Derudover bruges teknologien i interiør og arkitektonisk design for at give strukturer dekorative egenskaber.

Vakuumaflejringsmetode

I dette tilfælde taler vi om en gruppe metoder, der involverer dannelsen af tynde film i et vakuum under påvirkning af direkte dampkondensering. Teknologien implementeres på forskellige måder, herunder gennem termisk påvirkning, fordampning ved hjælp af elektron- og laserstråler. Vakuumaflejring bruges til at forbedre de tekniske kvaliteter af dele, udstyr og værktøjer. For eksempel tillader en sådan behandling dannelsen af specielle "arbejdsdygtige" belægninger, der kan forbedre elektrisk ledningsevne, isoleringsegenskaber, slidstyrke og korrosionsbeskyttelse.

Teknologien bruges også til at skabe dekorative belægninger. I dette tilfælde kan teknikken bruges i operationer, der kræver høj præcision. For eksempel vakuumsputtering bruges til fremstilling af guldbelagte ure for at give et æstetisk udseende til brillestel osv.

Anvendt udstyr

Anvendes oftest til sprøjteapparater udstyret med en supersonisk dyse. Der bruges også en lille elvarmer drevet af trykluft. Et kendetegn ved den nyeste model er muligheden for at bringe temperaturen op på 600 °C. Indtil for nylig var brugen af standardanordninger, der minder om princippet om drift af pneumatiske pistoler, kompliceret af det faktum, at partiklerne slidte værktøjets dyser. Moderne udstyr, takket være hvilket metalsprøjtning udføres, bruger princippet om en sprøjtepistol. Dette betyder, at i det øjeblik, hvor det arbejdende gasformige medium passerer gennem stråleforsyningskanalen, øges strømningshastigheden, når røret indsnævres. Samtidig falder det statiske tryk også. Dette funktionsprincip reducerer slid og forlænger enhedernes levetid.

Konklusion

For at reducere omkostningerne ved teknologiske operationer for at beskytte metallet mod ydre påvirkninger, anvendes der ofte højt specialiserede, men mindre effektive midler. Samtidig hjælper metalsprøjtning også med at spare penge, hvis pris i gennemsnit er 8-10 tusind rubler. for detaljen. Økonomisk gennemførlighed skyldes det faktum, at sådanne belægninger kan give flere funktionelle kvaliteter på én gang. For eksempel ved at bearbejde en metalkomponent i en tagkonstruktion, kan du opnåegenskaber som anti-korrosion, modstand mod nedbør, mekanisk beskyttelse. Der er også specielle metalliserede belægninger, der kan beskytte delen mod aggressive kemiske og termiske påvirkninger.