Povlakovací zařízení SHM vlastní konstrukce – IONA

Nově postavené PVD zařízení IONA kombinuje PVD technologie obloukového napařování i magnetronového naprašování v jednom povlakovacím cyklu, čímž dokážeme připravit unikátní povlaky na bázi nitridů přechodových kovů dopovaných prvky jako B, C, Si z keramických terčů. Výsledné množství dopovaných prvků ve vrstvě je proměnné a není závislé na fixním složení slitin jako u konkurence. To přináší rozdílné mechanické vlastnosti, ale i odlišnou strukturu v rámci jednoho povlaku, který ve výsledku zvyšuje životnost nástrojů. Technologie je postavena na rotačních válcových katodách s velmi efektivním chlazením, díky kterému dosahujeme jednak vysokých proudů na obloukových katodách a jednak vysokých výkonů na magnetronových katodách. To má za následek vysoké depoziční rychlosti. Druhým efektem je však i vysoká plošná výkonová hustota u magnetronových terčů (až 400 W/cm2).

Obecně se pro DC magnetrony používají ploché terče s několika násobně nižšími hustotami výkonu a nízkou ionizací odprášených částic a tím pádem i nízkou kvalitu nadeponované vrstvy, která se např. v obrábění nevyrovná vrstvám připravených obloukovou technologií s ionizací více jak 50 %, ačkoliv drsnost magnetronových povlaků v porovnání s obloukem je výrazně nižší. Jednou z možností, jak dosáhnout vyšších ionizací, je využití technologie HiPIMS (High Power Impuls Magnetron Sputtering), která v krátkém pulzu dosáhne na terči vysoké výkonové hustoty, a tudíž i ionizace. Jedná se však o krátký pulz s nízkou depoziční rychlostí. Dalšími nevýhodami je náročnost na konstrukci zdroje, jeho výsledná cena a komplikovanost samotného řízení procesu.

V odborných studiích [1] a [2] jsme prokázali, že s DC magnetronem dosahujeme obdobných hodnot ionizace jako pro HiPIMS technologii, aniž bychom tratili na výsledné depoziční rychlostí. Nejedná se však jen o základní výzkum, ale tyto výsledky byly přeneseny i do praxe, kde náš nově čistě magnetronový povlak TIGAAN TAPS slaví úspěchy v závitování. Další perspektivní oblastí se jeví frézování ocelí pomocí vyměnitelných břitových destiček, pro kterou aktuálně vyvíjíme nový magnetronový povlak. Vývoj nových povlaků na míru konkrétním aplikačním požadavkům a omezením s využitím této inovativní technologie pak nabízíme i jako službu našim zákazníkům z mnoha průmyslových odvětví.

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897224007734?via%3Dihub
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897225001409?via%3Dihub