Вакуумная установка для нанесения устойчивых упрочняющих покрытий

Сторонней организацией был произведен капитальный ремонт и запущена в работу вакуумная установка ВУ-2МБС. После чего мы возобновили нанесение тонкостенного упрочняющего покрытия нитрида титана на твердосплавные пластины марки Т5К10 и режущий инструмент (сверла, зенкера, фрезы) из быстрорежущей стали Р6М5. После проведения анализа было выявлено, что на данный момент используются более стойкие покрытия (увеличение стойкости в несколько раз, например, нитрид алюминия-титана).

Технологический процесс состоит:

  • Промывка инструмента в ультразвуковой ванне
  • Обезжиривание и обезвоживание инструмента в ручную.
  • Загрузка в камеру (чистка и осаждение).

На данный момент у нас нет подробной технологии осаждения, все работы проводятся методом «проб и ошибок». Также при работе установки дуговые испарители работают не стабильно (установлено два испарителя боковой с подачей азота в камеру и верхний).

В связи с этим просим рассмотреть возможность разработки подробной технологии (подготовка инструмента, режимы и контроль, а также проведение замеров на специальном оборудовании толщины тонкостенного покрытия) по упрочнению с применением более стойких покрытий и предложений по возможности модернизации нашей установки для данной технологии. По возможности сократить участие в процессе оператора. Также рассмотреть возможность приезда Ваших специалистов для настройки существующей установки с заменой неисправных узлов, составлением дефектной ведомости. После приобретения Нами необходимых деталей установка и настройка.

 

На Ваш запрос сообщаем, что имеющиеся вакуумные установки не только моделей ВУ-2МБС, но и другие не обеспечивают реализацию устойчивых технологий нанесения упрочняющих покрытий.

Формирование покрытий с применением электро-дуговых источников определяется в основном следующими параметрами технологического процесса:

  • ток дуги,
  • приложенное напряжение,
  • давление,
  • поток технологического газа,
  • температура,
  • уровень очистки поверхности и др.

Эффективность, повторяемость результатов от цикла к циклу будет достижима в том случае, когда установленные параметры будут неизменны в каждую единицу времени всего технологического процесса. Однако, вследствие того, что данный метод (электро-дуговое испарение) относится к нестационарным процессам (износ катода, сорбционные явления, изменения параметров откачки и др.) покрытия от цикла к циклу не имеют повторяемости по физико-механическим свойствам и «нестихиометричны» по составу.

Изготовленные вакуумные установки, не только ВУ-2МБС, но других моделей не учитывают этих особенностей, вследствие чего ограничивают свое эффективное применение.

Вакуумная установка для нанесения упрочняющих покрытийПредлагаемый объем модернизации вакуумной установки учитывает эти особенности и предусматривает:

  1. Вначале проводить очистку изделий ионами газа аргона, а далее в зависимости от изделий ионами материала катода. Для этих целей предлагается применить дополнительно ионные источники с энергией ионов порядка 0-350 эВ, которые работают как в режиме очистки, так и ассистирования, тем самым формируются покрытия с высокой адгезией и плотностью.
  2. Применение системы анализа плазмы и управления технологического газа решает задачи получения покрытий «стехиометричных» по составу.
  3. Применение источников плазмы с импульсными блоками питания существенно снижают «капельную» фазу в покрытиях и возможность получения большей энергии плазмы.
  4. Решение вопроса по автоматизации установки исключает вмешательство оператора на технологический процесс получения покрытий.

На основании изложенных выше предложений модернизация включает в себя:

  1. Доработка вакуумной камеры с целью введения необходимых фланцев для монтажа датчиков.
  2. Доработка системы гидравлической.
  3. Изготовление, монтаж двух ионных источников с блоками питания импульсными.
  4. Изготовление двух источников плазмы с блоками питания импульсными.
  5. Применение прибора контроля температуры.
  6. Изготовление системы анализа плазмы и управления потоками технологического газа
  7. Изготовление системы питания и управления установкой с применением технологических контроллеров, обеспечивающих работу установки в автоматическом режиме.
  8. Комплектация установки прибором для контроля физико-механических свойств (адгезии, толщины покрытий).

Срок модернизации составляет 5-6 месяцев. В объем модернизации входят также работы по пуску, наладке оборудования и обучению персонала.

С уважением, специалисты компании «Технологии и Предложения».

 

Также см.: