PVD-Beschichtung aus Titan legierung

Die PVD-Beschichtung aus Titan legierung (Physical Vapor Deposition) ist ein dünner Film, der auf der Oberfläche von Titan legierungen unter Verwendung der PVD-Technologie gebildet wird. Diese Technologie kann Material quellen (fest oder flüssig) in gasförmige Atome, Moleküle verdampfen, oder teilweise ionisierte Ionen im Vakuum und lagern sie dann durch Niederdruck gas (oder Plasma) auf der Substrat oberfläche ab, wodurch ein Funktions film gebildet wird.

Titan legierungen sind in weit verbreitetTitan-Fertigungs unternehmenAufgrund ihrer geringen Dichte, hohen spezifischen Festigkeit, Korrosions beständigkeit und Schweißbarkeit. Ihre schlechte Verschleiß festigkeit, ihre Anfälligkeit für oxidative Korrosion und ihre geringe Oberflächen härte begrenzen jedoch ihre Anwendungen. Durch die Verwendung der PVD-Technologie können hoch härte, verschleiß feste und dekorative Beschichtungen auf die Oberfläche von Titan legierungen aufgetragen werden, wodurch diese Eigenschaften erheblich verbessert werden.

Das PVD-Beschichtung verfahren umfasst verschiedene Techniken wie Vakuum verdampfung, Sputtern und Ionen platt ierung. Die gebräuchlich sten Methoden sind Vakuum bogen ionen platt ierung und Sputtern. Zum Beispiel kann das Aufbringen einer TiAlN-Beschichtung durch PVD-Vakuum bogen ionen beschichtung auf der Oberfläche der TC11-Titanlegierung ihre Schutze igen schaften wirksam verbessern.

PVD-Beschichtungen aus Titan legierung stehen jedoch auch vor einigen Herausforderungen. Erstens sind Titan legierungen sehr ermüdung empfindlich und erfordern besondere Aufmerksamkeit für das Prozess design und die Kontrolle während der PVD-Behandlung. Zweitens liegt die Schwierigkeit der PVD-Beschichtung auf Titan legierungen im Vergleich zu Edelstahl haupt sächlich in der umfassenden Bewertung von Haftung, Peeling und Reparatur. Darüber hinaus ist die Vor reinigung der Titan legierung oberfläche entscheidend, um die Qualität und Haftung der Beschichtung sicher zustellen.

Die Anwendungs aussichten für PVD-Beschichtungen aus Titan legierung sind breit. Sie können nicht nur die mechanischen Eigenschaften und die Bioko mpatibilität von verbessernKunden spezifische titan produkte, Aber sie verbessern auch das Aussehen und verlängern die Lebensdauer des Produkts.

Jüngste Fortschritte in der PVD-Beschichtung forschung aus Titan legierung

1. Mehr schicht ige Beschichtung stech no logie:TiAlSiN-Mehr schicht beschichtungen, die mit PVD-Technologie hergestellt wurden, verbessern die Härte durch periodische Grenzflächen strukturen, die Bewegungen der Zwischen schicht versetzung blockieren und die Material härte erheblich erhöhen können.

2. medizinischer Titan legierung Oberflächen schutz:Untersuchungen von Schlüssel labors haben gezeigt, dass ZrN-Beschichtungen, die mit PVD-Technologie hergestellt wurden, eine hervorragende Verschleiß festigkeit und Bioko mpatibilität bieten, was sie zu wichtigen Schutz beschichtungen für Knochen implantate macht.

3. werkzeug tragen und Lebensdauer:Beim Hoch geschwindigkeit fräsen der TC6-Titanlegierung weisen PVD-beschichtete Werkzeuge einen geringeren Verschleiß an der hinteren Schneid fläche und eine längere Werkzeug lebensdauer auf, wodurch PVD-Beschichtungen besser für die Bearbeitung von TC6-Titanlegierungen geeignet sind.

4. Entwicklungs trends:Zu den aktuellen Trends in der PVD-Beschichtung stech no logie gehören Beschichtungen, die zunehmend hart oder weich werden (feste Schmierung und geringe Reibung) und sich in Richtung neuartiger, Verbund-und mehr schicht iger Konstruktionen bewegen.

Optimierung von PVD-Beschichtung prozess parametern aus Titan legierung

1. Wählen Sie die geeignete PVD-Methode:Abhängig von der Anwendung können verschiedene PVD-Methoden wie Vakuum verdampfung, Ionen platt ierung und Magnetron-Sputtern ausgewählt werden. Jede Methode hat ihre Vor-und Nachteile; Beispiels weise eignet sich die Vakuum verdampfung zur Herstellung von Beschichtungen mit hoher Härte und niedrigen Reibungs koeffizienten.

2. justierende Beschichtung materialien:Kontinuierliche Verbesserung der Beschichtung materialien kann die Gesamt leistung verbessern. Beispiels weise kann die Verwendung einer Titannitrid-Legierung als Beschichtung material eine bessere Verschleiß-und Korrosions beständigkeit in Bereichen wie Motor teilen und Schneidwerk zeugen für Kraftfahrzeuge erreichen.

3. Steuerung von Prozess parametern:Während des PVD-Prozesses ist eine strenge Kontrolle von Parametern wie Temperatur, Druck und Gas fluss erforderlich. Diese Parameter wirken sich direkt auf die Qualität und Leistung der Beschichtung aus. Die Optimierung der Ätz prozess parameter gewähr leistet beispiels weise den besten Material abtrag von der Oberfläche.

4. Verbesserung der Beschichtung Adhäsion zum Substrat:Die Adhäsion ist ein kritischer Qualitäts indikator zur Beurteilung der Bindungs festigkeit zwischen Beschichtung und Substrat. Daher Verbesserung der Adhäsion im PVD pRozess ist wichtig, um sicher zustellen, Beschichtung stabilität und Haltbarkeit.

5. Verbesserung der Oxidations beständigkeit:Da Beschichtungen häufig hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt sind, beeinflusst ihre Oxidations beständigkeit ihre Lebensdauer. Methoden wie das Ändern der Struktur, Zusammensetzung der Beschichtung und das Hinzufügen von sauerstoff blockierenden Elementen können die Oxidations beständigkeit verbessern.

6. Umfassende Intervention methoden:Bei Formen mit relativ geringer Oberflächen härte kann vor dem PVD-Beschichtung prozess eine Ionen karburierung behandlung durchgeführt werden. Dieser umfassende Ansatz kann die Lebensdauer der Beschichtung verlängern.

Neue PVD-Beschichtung materialien aus Titan legierung

Mehr schicht ige (Cr/CrN)× 8 Beschichtung: Diese Beschichtung wird auf der Oberfläche der Legierung unter Verwendung Ti-6Al-4V PVD-Vakuum bogen methode mit der gleichen Gesamt dicke und Anzahl der Schichten abgeschieden. Das Dicken verhältnis von Cr-und CrN-Schichten variiert jedoch. CrN Hard Thin Film: Dieses Material wird in Sandvik CTC5240 Einsätzen verwendet, Zeigen aus gezeichnete Verschleiß festigkeit und verlängerte Werkzeug lebensdauer.

· Verschleiß festigkeit: PVD-Beschichtungen verbinden sich besser mit der Oberfläche von Werkstücken, weisen eine höhere Haftung auf und führen zu härteren Beschichtungen, die eine bessere Verschleiß-und Korrosions beständigkeit bieten. Insbesondere CrN-Beschichtungen zeigen eine gute Verschleiß festigkeit bei der hoch effizienten Bearbeitung von Titan legierungen.

· Adhäsion: PVD-Beschichtungen haben eine aus gezeichnete Haftung und halten Biegungen über 90 Grad ohne Risse oder Abblättern stand.

· Korrosions beständigkeit: PVD-Beschichtungen verbessern nicht nur die Verschleiß festigkeit von Titan legierungen, sondern verbessern auch die Korrosions beständigkeit.

· Ermüdung leistung: PVD-Beschichtungen beeinflussen die Ermüdung leistung von Titan legierung substraten wieTitan-Sechs kant, Verbesserung ihres Verhaltens während Ermüdung bruch prozesse.

· Umwelt freundlich keit: Die PVD-Technologie hat keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt und entspricht modernen Trends in der grünen Fertigung.

Vor-und Nachteile von PVD-Beschichtungen aus Titan legierung

Vorteile

1. Verschleiß festigkeit und Härte: PVD-Beschichtungen verbessern die Oberflächen härte und Verschleiß festigkeit von Objekten erheblich und machen sie widerstands fähiger gegen Kratzer und Verschleiß. PVD-Beschichtungen behalten auch während des Langzeit gebrauchs die Farbe besser bei und sind verschleiß fester als eloxierte Beschichtungen.

2. Korrosions beständigkeit: PVD-Beschichtungen bieten eine hohe Korrosions beständigkeit, wodurch sie für viele dekorative Industrien geeignet sind.

3. Kein Peeling: Im Gegensatz zur herkömmlichen Galvanik lösen sich PVD-Beschichtungen nicht ab.

Nachteile

1. Niedrige Ablagerung srate: Die Abscheidung srate von PVD ist im Allgemeinen niedrig und reicht typischer weise von einigen bis zu einigen hundert Nanometern pro Minute, was langsamer ist als die Verdampfung oder Ionen platt ierung. und sogar langsamer als Sputtern.

2. komplexe Ausrüstung: PVD-Ausrüstung ist relativ komplex und erfordert möglicher weise höhere Wartungs kosten.