Форум

Название темы
Topic Text
Move Category:
Сообщений 41
Вопрос к специалистам по нанесению упрочняющих покрытий на инструмент
Начата Денис Слюсарь 3 лет назад
Стоит задача нанесения упрочняющего покрытия на инструмент, а именно свёрла. Однако качество исходной поверхности оставляет желать лучшего. Что за поверхность, можно увидеть на первой фотографии. В итоге это приводит к тому, что покрытие имеет дефекты такого рода, как представлены на второй фотографии.
Вопрос: каким образом можно бороться с подобного рода дефектами?

Сообщений 4
0
Александр Алёшин Ответил(а) 3 лет назад...

Какая толщина и какое покрытие?


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Покрытие карбид вольфрама. Толщина порядка 15 мкм.


Сообщений 20
0
Евгений Берлин Ответил(а) 3 лет назад...

Чем наносим? На какой установке?

Евгений Берлин

Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Наносим на нашем экспериментальном стенде. Название приводить бессмысленно, никому оно ничего не скажет. Используем для нанесения инверсную магнетронную распылительную систему своей разработки. Отличительная особенность, возможность использования множества катодов-мишеней произвольной формы, размеров и взаимного расположения, работающих по индивидуальным программам. При этом для обеспечения работы распылительной системы нужна только одна магнитная система. Для тех, кто знаком с принципом работы магнетронных-распылительных систем, это покажется полным бредом, но она работает. Изменяя скорость распыления отдельных катодов-мишеней, состоящих из компонентов покрытия, находящихся в чистом виде, можно управлять составом покрытия как по поверхности изделия, так и по толщине. Единственный минус, но очень большой, пока удалось достичь скорости нанесения покрытия порядка 2 мкм/час.


Сообщений 15
0
Mihel Ответил(а) 3 лет назад...

Попробуйте провести МАО (магнитно-абразивную обработку) перед нанесением покрытия.
http://veda.com.ua/catalogue/oborudovanie_dlya_magnitno_abrazivnoy_obrabotki


Сообщений 15
0
Mihel Ответил(а) 3 лет назад...

Денис, скажите, Вы снимки делали в Национальном авиационном университете?


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Думаю, Вы имели в виду Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ».
Да, снимки делал именно там, в лаборатории электронной микроскопии на растровом микроскопе РЭМ-106.


Сообщений 20
0
Евгений Берлин Ответил(а) 3 лет назад...

"Наносим на нашем экспериментальном стенде. Название приводить бессмысленно, никому оно ничего не скажет. Используем для нанесения инверсную магнетронную распылительную систему своей разработки."
Заинтриговал. Я считал, что знаю о магнетронах все. Даже то, что другие - не знают. Схему дай. Правда, если разряд - отражательный, то можешь только головой кивнуть. Действительно, кто с ним не работал, не верят, что такое может гореть.

Евгений Берлин

Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Дать схему пока не могу. Могу только рассказывать о возможностях этой системы.


Сообщений 20
0
Евгений Берлин Ответил(а) 3 лет назад...

Ну хотя бы это. Какие напряжения на мишенях, кокие плотности тока? И геометрию, чтобы можно было понять, что и как можно напылять.

Евгений Берлин

Сообщений 15
0
Mihel Ответил(а) 3 лет назад...

Я имел ввиду ГВФ (Киев)
Вот установка


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Mihel, тогда извините, что Вас не понял.
Снимки действительно были сделаны на очень похожем микроскопе.


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

И ещё вопрос к Mihel: может у Вас есть микрофотографии поверхностей после МАО или вы знаете сайт, где на них можно посмотреть? А то просто фотографии изделий не позволяют в полной мере судить о том, что за поверхность после неё получается.


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

На наших стендах потенциал на катодах-мишенях может изменяться от 0 до 1600 в. Думаю, можно забраться и выше, но начинаются пробои в самых неожиданных местах, нужно доводить конструкцию до ума. На деталях в тех же пределах. Попросту говоря, любая железяка в технологическом отсеке в зависимости от приложенного потенциала может быть либо катодом-мишенью, либо подложкой. Максимальная плотность тока на катодах-мишенях, которую сейчас имеем на экспериментальных стендах порядка 20 А/м2, что примерно в 70 раз ниже, чем для обычных магнетронных распылительных систем. Ситуацию немного исправляет тот факт, что распыление происходит со всей площади катода-мишени и размеры самого катода-мишени ограничены, в общем-то, только размерами технологического отсека. Одна из возможных компоновок распылительной системы показана на первом рисунке (1 – подложка, 2 – катоды-мишени). Можно получать многослойные покрытия путём регулирования потенциалов на катодах-мишенях. Никакие заслонки, маски и прочая механика не требуется. Пример такого покрытия на втором рисунке. Кроме того, что можно управлять составом по толщине покрытия, им можно управлять и по поверхности подложки. На третьем рисунке показано распределение элементов в составе покрытия по длине образца, которое мы получили в одном из экспериментов. В следующем слое картинку можно менять на противоположную, а можно просто получить слой из чистого молибдена или титана. Материалы были выбраны по принципу: какие чистые металлы под руку попались.


Сообщений 20
0
Евгений Берлин Ответил(а) 3 лет назад...

А поставив в вашу схему плазменный генератор ( типа РПГ или ПИНК) можно поднять плотность тока на мишенях до 3 - 5 мА/см2! И давление рабочее снизить до 0.1 Ра. Все остальное в вашей схеме очень правильно и поддерживаю категорически. Грубо говоря, такая схема у нас реализована в установке Ника 2012 ИН ( ионное напыление). Там у меня до 300 мА на мишень диаметром 100 мм получилось. На 1 кВт ВЧ мощности на РПГ и с "неоптимальной геометрией" системы.
Полный ток на мишени ( без учета эмиссии с мишеней и увеличения тока разряда за счет других механизмов) в такой системе ( собственно, "ток насыщения" на малых напряжениях) - не менее 6 А/кВт ( ВЧ мощности в генератор плазмы). Это без применения магнитных полей!

Евгений Берлин

Сообщений 20
0
Евгений Берлин Ответил(а) 3 лет назад...

Вот, как раз хотел подредактировать ответ- не получилось. В пересчете на А/м2 это как бы может быть много ( 3 мА/см2 - 30А/м2). Но с внешним источником плазмы получим "катодный кризис". Больше ионного тока насыщения, чем обеспечит плазменный генератор, создав плазму заданной плотности, "не вытащить", если не начинают работать дополнительные механизмы ионизации. А они таки начинают работать на высоких напряжениях.

Евгений Берлин

Сообщений 15
0
Mihel Ответил(а) 3 лет назад...

Денис, это сумская установка SELMI. Пластинки после МАО у нас есть, а вот микрофотографии, увы, нет...


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Эт я знаю, пока исследовал образцы для диссертации просидел у нас в лаборатории электронной микроскопии пару месяцев не меньше как раз на таком аппарате.
Mihel, если бы вы были в Харькове, я бы мог сделать несколько фотографий поверхности образцов после МАО. У нас в лаборатории электронной микроскопии сотрудникам ХАИ достаточно просто заказать требующиеся исследования. Думаю было бы довольно информативно.


Сообщений 15
0
Mihel Ответил(а) 3 лет назад...

Могу Вам выслать, если хотите.


Сообщений 41
0
Денис Слюсарь Ответил(а) 3 лет назад...

Было бы здорово. Вообще было бы очень интересно сравнить идентичные поверхности до МАО, после и сравнить как на поверхности после МАО и без него осаждается покрытие.


Вам не позволено писать на этом форуме.