і мішені виникає місцевий розплав (рис. 1.17а). Починається випаровування металу мішені (рис. 1.17б і 1.17в), однак при випаровуванні разом з іонами матеріалу також прискорюються неіонізовані частки металу (краплі) (рис. 1.17г), які також осідають на поверхню інструменту. Наявність такої крапельної фази є основним недоліком дугового методу, так як краплі погіршують якість покриття.
Малюнок 1.17 - Освіта пара і крапель
На дугових установках можна наносити композитні (що складаються з декількох металів) і багатошарові покриття. Для цього застосовуються різні катоди. На протилежних стінках камери можна встановити кілька катодів з чистих металів (наприклад, титану та алюмінію), а можна використовувати один катод з їхніх сплаву. При нестачі місця можна використовувати комбіновані катоди, що складаються з декількох чистих raquo ;, зведених на одному катодному блоці мішеней. Застосування декількох однакових мішеней збільшує швидкість нанесення покриття.
З установок, що використовують метод розпилення, найбільше застосування знаходять установки на основі магнетронів (MSIP - Magnetron Sputtering Ion Plating - іонне осадження магнетронним розпиленням). При додатку високої напруги в атмосфері інертного газу (як правило, аргону) виникає тліючий розряд (рис. 1.18). Іони інертного газу з плазми, що володіють високою енергією, вдаряються об мішень, включену як катод. За рахунок ударного імпульсу матеріал розпорошується, минаючи проміжну рідку фазу. У цьому випадку, на відміну від установок з котлом, можливо довільне розташування мішеней. За допомогою магнітних полів (замкнутих і розімкнутих) шлях електронів подовжується (по спіралі уздовж ліній магнітного поля), збільшуються щільність плазми і ударна енергія. Позаду мішені розташовується магнітна система, що визначає розподіл області розпилення матеріалу по всій поверхні мішені. [19]
Малюнок 1.18 - Метод магнетронного розпилення
На сьогоднішній день широке розповсюдження на території Росії отримала установка типу ННВ - 6.6 (малюнок 1.19) для нанесення іонно-плазмовим методом захисних, зносостійких і декоративних покриттів з різних матеріалів (Ti, Zr, Cr, Mn, Al, Mo, W, їх оксиди, нітриди і карбіди, сплави). Особливості установки дозволяють отримувати високоякісні однорідні і багатошарові покриття при знижених температурах.
Малюнок 1.19 - Схема установки типу ННВ - 6.6: 1 - камера, 2 - стіл обертання, 3 - електродугової випарник, 4 - катод, 5 - стабілізуюча котушка, 6 - фокусирующая котушка, 7 - джерело живлення дуги, 8 - ис-точник опорного напруги, 9 - джерело високої напруги, 10 - бал-лон з реакційним газом, 11 - вакуумметр, 12 - форвакуумний насос,
- дифузійний паромаслянимі насос, 14 - пірометр.
Корпус має вигляд вертикального циліндричної посудини з боковим прорізом, який закриває дверцята. Він виконаний з подвійними стінками, що утворюють порожнину водоохолодження. На бічних стінках корпусу встановлені два електродугових випарника. Корпус з дверцятами утворює вакуумну камеру. На дверцятах встановлений третій електродугової випарник, який може бути розміщений і на верхній площині корпусу. Вакуумна система забезпечує створення в робочій камері необхідного робочого тиску. Регулювання залишкового тиску виконується за допомогою автоматичного регулятора напуску робочого газу. Електрична частина служить для електропостачання установки та управління технологічним процесом. Електропостачання здійснюється від трифазної мережі напругою 380 В, ланцюги управління живляться напругою 220 В і частотою 50 Гц.
Високовольтний джерело живлення, включає в себе тиристорний перетворювач напруги, високовольтний трансформатор і випрямляч. Джерело опорної напруги, включає в себе тиристорний перетворювач (загальний з високовольтним джерелом), трансформатор і випрямляч.
Такі установки виготовляє ВАТ Електротерм - 93 raquo ;. Вони призначені для нанесення зміцнюючих покриттів на інструмент і деякі деталі машин, а також декоративних покриттів на вироби широкої номенклатури діаметром до 400 і довжиною до 250 мм способом конденсації речовини з іонним бомбардуванням у вакуумі. [20] Також понад 25 років ВАТ ВНІІІНСТРУМЕНТ розробляє і впроваджує в промисловість технології іонно-плазмового напилення на різальний інструмент на установках типу ННВ 6.6 ( Булат ) (малюнок 1.20). Наноградіентние покриття з сепаратистські плазми дугового розряду - новий напрямок в PVD технології. Повний комплект технологій та обладнання для осадження іонно-плазмових твердих захисних покриттів на основі елементів: Ti, Al, Zr, Cr, Mo, Ni, C та ін., І газів: N2, Ar, CnHk, O2, H2. В основу технології покладено сепарування плазмового потоку. [21]
Малюнок 1.20 - Ус...
