Szerszám bevonatolási eljárások: PVD és CVD

Bevonatos szerszámokA modern megmunkálási eljárások követelményeit kielégítő szerszámok ma már elképzelhetetlenek felületi bevonatok nélkül. Mik azok az alapvető ismeretek, melyeket érdemes tudni a PVD és a CVD bevonatolási eljárásokról? Az alábbi sorokból kiderül.

A PVD eljárás, azaz a Physical Vapor Deposition (fizikai gőzfázisú leválasztás) több különböző eljárás gyűjtőneve. A közös vonása ezeknek a technológiáknak, hogy jellemzően 500°C alatti hőmérsékleten, 10-2 Pa nyomás alatt játszódnak le, fizikai kölcsönhatások során. A felhevített, nagy tisztaságú bevonatoló anyag párolog, vagy azt elektronsugárral, ívkisülésekkel porlasztják. Ezt követően az elporlasztott anyag felületi rétegként lecsapódik a bevonni kívánt munkadarabra. Az elpárologtatott, porlasztott anyag gerjesztett állapotban van, ezt az energiát a bevonni kívánt alkatrésznek adja le. A folyamat során reaktív gázokat, nitrogént, acetilén, oxigént, stb. is juttatnak a vákuumkamrába, melyek a fémgőzzel, bevonó anyaggal együtt csapódnak le a bevonandó felületeken, így nagyon erős adhéziós kötés alakul ki a felület és a bevonat között. A legjellemzőbb bevonatoló anyagok a TiN, TiAlN, CrN, TiBN, TiCN.

A CVD eljárás, Chemical Vapor Deposition (kémiai gőzfázisú leválasztás) annyiban különbözik az előbb tárgyalt PVD eljárástól, hogy magasabb hőmérsékleten, 500-1000°C között játszódik le. A folyamat során valamilyen kémiai reakció során bontják le majd építik fel az alkatrészre a felületi réteganyagot. Mivel a reakciótér hőmérséklete nem éri el a reakcióhoz szükséges hőmérsékletet, a felhevített bevonandó alkatrészen játszódik le a lecsapódási folyamat. Kemény, kopásálló rétegeket, DLC  réteget (Diamond Like Coating – gyémánthoz hasonló bevonat), de mesterséges gyémánt bevonatot is készítenek ezzel a technológiával.

Az alábbi videóban egy bevonatolással foglalkozó vállalat, a CemeCon tevékenységét nézhetik meg.

A későbbiekben a technológiákat mélységében részletező cikkel is jelentkezni fogunk.