Is teicníc í sciath PVD (taisceadh gaile fisiciúil), ar a dtugtar sciath scannáin tanaí freisin, lena ngalaítear ábhar soladach i bhfolús agus a thaisceadh ar dhromchla táirge. Ní sraitheanna miotail amháin atá sna sciatha seo, áfach. Ina áit sin, déantar ábhair chasta a thaisceadh adamh ar adamh, rud a fhágann go mbíonn sraith dromchla tanaí, nasctha miotail nó miotail-cheirmeach ann a fheabhsaíonn cuma, marthanacht agus/nó feidhm táirge go mór.
Úsáidtear an modh seo go forleathan sna tionscail aeraspáis, feithicleach agus leighis, i measc nithe eile, chun cuma fhadtéarmach cosúil le seodra, feidhmíocht fhadtéarmach níos fearr agus áisiúlacht ghlantacháin a sholáthar.
Ach, cad é an próiseas a bhaineann le sciatha PVD? Conas a thaisctear iad ar dhromchla an táirge? Beidh an blag seo leordhóthanach chun iniúchadh a dhéanamh air seo go mion. Mar sin, déanaimis tosú.
Próiseas sciath PVD
Is féidir modhanna PVD a úsáid chun córais sciath aonchisealacha, ilchisealacha agus ilchéimneacha a thaisceadh, chomh maith le comhdhéanamh agus struchtúir chóimhiotail. Bíonn na straitéisí seo ag athrú i gcónaí, agus leanann siad de bheith ina bhfoinse inspioráide do go leor imscrúduithe.
Áirítear le teicneolaíocht scannán tanaí PVD raon leathan de teicnící taiscthe cosúil le galú leictreon-bhíoma nó galú báid the, galú imoibríoch, agus plátáil ian. Áirítear próisis atá bunaithe ar spútaradh, bíodh sé le plasma nó le bhíoma ian, i dteicnící PVD chomh maith.
Úsáidtear PVD freisin chun cur síos a dhéanamh ar thaisceadh foinse stua, ar féidir é a scagadh nó nach féidir. Próisis PVD I gcás taisceadh scannáin tanaí, is iad spútaradh (nó spraeáil chatóideach) agus galú. Is é galú an próiseas ina ndéantar sraith tanaí adamh a thaisceadh ag baint úsáide as teas sa phróiseas. Ach díscaoiltear na hadaimh nó na móilíní ón sprioc sholadach trí thionchar na n-ian gásach sa mhodh spútaradh (plasma). Tá an dá straitéis scagtha i roinnt teicnící ar leith.
Galú Teirmeach
Is modh aitheanta é galú teirmeach chun sraith tanaí a chótaú ina ngalaíonn an t-ábhar foinse i seomra folúis faoi bhun 1 × 10−6 torr (1.3 × 10−4 Pa) mar gheall ar théamh ardteochta, rud a ligeann do na cáithníní gaile dul níos éasca agus níos dírí chuig foshraith, áit a soladaíonn siad arís. Is é taisceadh folúis an t-ainm traidisiúnta ar an bpróiseas galúcháin theirmigh.
Úsáidtear bád coinneála muirir nó corna frithsheasmhach i bhfoirm púdair nó barra sholadaigh sa nós imeachta seo. Nochtar an bád/corna frithsheasmhach do shruth díreach (DC) ollmhór chun na teochtaí leá arda atá riachtanach do mhiotail a bhaint amach, áit a bhfuil an folús ard (faoi bhun 10-4 Pa) cuidíonn sé le galú an mhiotail agus a iompar ina dhiaidh sin chuig an tsubstráit. Tá an cur chuige seo thar a bheith úsáideach i gcás ábhar a bhfuil pointe leá íseal acu. Léiríonn an figiúr thíos dhá chineál próiseas galúcháin theirmigh.
Próiseas galúcháin theirmeach
Chun scannáin tanaí a thaisceadh, is gnách go n-úsáidtear téamh frithsheasmhach. Galaíonn filiméad nó bád téite frithsheasmhach, atá déanta de mhiotail teasfhulangacha cosúil le W, Mo, nó Ta de ghnáth le sciatha ceirmeacha nó gan iad, na hábhair foinse. Úsáidtear taisceadh leictreon-bhíoma chun miotail teasfhulangacha a ghalú toisc nach féidir le téamh frithsheasmhach simplí ábhair leáphointe ard a ghalú.
Taisceadh spútála
Is próiseas PVD é spútaráil ina mbíonn cáithníní pléasctha, fuinniúla, agus de mhéid adamhach ina gcúis le galú fisiciúil adamh ó dhromchla. Ligeann taisceadh spútaráil níos mó smachta ar chomhdhéanamh scannán ilghnéitheach chomh maith le raon níos leithne ábhar le taisceadh.
Sciath sputter Is nós imeachta é a úsáidtear chun foshraith a chóta le sciath an-tanaí feidhmiúil. Tosaíonn an nós imeachta le muirear leictreach a chuirtear i bhfeidhm ar chatóid spútartha, rud a chruthaíonn plasma, rud a fhágann go ndéantar an t-ábhar a dhíbirt ón dromchla sprice. Is é buamáil ian ar ábhar foinse, nó sprioc, bunús an phróisis.
Ach, conas a tharlaíonn taisceadh spútarála? Bhuel, is féidir taisceadh spútarála a úsáid chun scannáin ábhair eiliminteacha chomh maith le scannáin chóimhiotail a thaisceadh agus comhdhéanamh an ábhair sprice á choinneáil. Is féidir é seo a dhéanamh toisc go mbaintear an t-ábhar ciseal ar chiseal ón sprioc, rud atá ar cheann de phríomhbhuntáistí an phróisis. Cuireann sé seo ar chumas taisceadh cóimhiotail níos casta cosúil le Al-Si-Cu le haghaidh miotalú leathsheoltóra agus cóimhiotail Cr-A-lY miotail le haghaidh bratuithe lanna tuirbín aerárthaí.
Céimeanna Sciath PVD
Is próiseas sciath galúcháin é PVD (taisceadh gaile fisiciúil) a bhaineann le haistriú ábhair ar leibhéal adamhach. an seicheamh seo a leanas Is féidir céimeanna a úsáid chun an próiseas a mhíniú.
(1) Déantar an t-ábhar atá le taisceadh a chlaochlú ina ghal trí mhodhanna fisiceacha (folús ardteochta nó plasma gásach),
(2) aistrítear an gal óna fhoinse go suíomh ísealbhrú, agus
(3) comhdhlúthaíonn an gal ar an tsubstráit chun scannán tanaí a tháirgeadh.
De ghnáth, úsáidtear modhanna PVD chun scannáin thanaí a thaisceadh le tiús idir cúpla nanaiméadar agus na mílte nanaiméadar. Is féidir bratuithe ilchisealacha, taiscí comhdhéanamh grádaithe, taiscí an-tiubha, agus struchtúir neamhspleácha a dhéanamh ag baint úsáide astu.
Foshraith le haghaidh sciath PVD
Is é an rud is tábhachtaí ná cén cineál foshraithe is féidir a úsáid le haghaidh sciath PVD? Bhuel, is féidir an chuid is mó de na miotail a sciath PVD, ach tá ciseal bonn nicil agus cróimiam ag teastáil ó roinnt ábhar chun friotaíocht creimeadh a fheabhsú. Is modh ilúsáideach é sciath PVD is féidir a chur i bhfeidhm ar raon leathan ábhar, lena n-áirítear teirmeaplaistigh. Úsáidtear an teicníc LTAVD (taisceadh gaile stua ísealteochta), a thaisceann sciatha miotail ag teocht níos ísle ná PVD, sna hábhair seo.
Cloíonn roinnt ábhar bunúsach leis an taisceadh miotail níos fearr ná a chéile. Tá sé ríthábhachtach an próiseas ceart a roghnú chun an bailchríoch miotail is marthanaí agus is tarraingtí a fháil. D’fhéadfadh go mbeadh gá le leictreaphlátáil nicil nó cróimiam chun na torthaí is fearr a fháil, ag brath ar an ábhar. Glacann roinnt ábhar sciatha PVD níos éasca ná a chéile.
- Is samplaí d'ábhair is féidir a sciath gan úsáid a bhaint as ciseal bonn iad tíotáiniam, graifít, agus cruach dhosmálta.
- Cruach, Prás, agus Copar – De ghnáth, déantar nicil/cróimiam a leictreaphlátáil roimh phróiseáil PVD chun friotaíocht creimeadh feabhsaithe a fháil, ach is féidir é a chur i bhfeidhm go díreach
- Teilgin Plaistigh, Alúmanaim, agus Sinc – De ghnáth úsáideann siad an modh Taisceadh Gaile Stua Ísealteochta (LTAVD) le haghaidh friotaíocht creimeadh níos fearr.
Socraíodh formhór na foshraitheanna sa seomra folúis sa suíomh ingearach lár, agus cuireadh cuid acu ag airde éagsúla. Cuireadh formhór na foshraitheanna i lár an tsuímh ingearach, agus cúpla ceann acu ag bun agus barr shealbhóir an foshraithe.
Tá bratuithe PVD ag éirí níos coitianta le haghaidh bailchríoch miotail mar is féidir iad a chur i bhfeidhm ar raon leathan foshraitheanna nó ábhar bunúsach. Is féidir dathanna difriúla a bhaint amach ag brath ar na gáis a thugtar isteach le linn an phróisis PVD. Nuair a úsáideann tú bratuithe PVD chun do mhiotal a snasú, ní gá duit cloí le dathanna miotalacha, atá coitianta i go leor tionscal.
Díghrádaíodh na samplaí agus glanadh iad i líne ghlantacháin ultrasonaic uathoibrithe de mhéid tionsclaíoch sular cuireadh iad i dtaisce.
Ullmhúchán samplach le haghaidh sciath PVD
Tá ullmhú an tsampla le haghaidh sciath PVD ríthábhachtach. Ach, conas ba chóir sampla a ullmhú le haghaidh sciath PVD? Cad iad na céimeanna ba chóir a ghlacadh?
I saoráidí táirgthe mais, glantar an tsubstráit ag baint úsáide as ultrasonaic sula gcuirtear an sciath PVD i bhfeidhm. Is nós imeachta ilchéime é an glanadh agus ina dhiaidh sin déantar sruthlú agus triomú.
Ullmhaíodh burraí le haghaidh PVD ag baint úsáide as an teicníc glantacháin ultrasonaic. Ní mór olaí, bealaidh, eibleacht fuaraithe, agus cáithníní a bhaint de na codanna a oiread agus is féidir sula ndéantar iad a sciathú.
Ba é an chéad chéim díghréascadh ultrasonaic le díghréascóir (pH ~ 11) in uisce dí-ianaithe chun truailleáin dromchla a dhíchur (fad an ghlantacháin 15 nóiméad), agus ina dhiaidh sin sruthlú ultrasonaic in uisce dí-ianaithe agus triomú in aer te íon.
Buntáistí sciath PVD
Úsáidtear sciath PVD mar gheall ar a roinnt mhaith buntáistí, Lena n-áirítear:
(i) d’fhéadfadh airíonna níos fearr a bheith ag bratuithe a dhéantar le PVD ná mar atá ag ábhar an tsubstráit;
(ii) is féidir gach cineál ábhar neamhorgánach agus roinnt cineálacha ábhar orgánach a úsáid;
(iii) tá an próiseas níos neamhdhíobhálaí don chomhshaol ná go leor próiseas eile, amhail leictreaphlátáil.
Ach, conas a mhéadaíonn sciath PVD airíonna meicniúla an táirge? Pléimis é seo go mion.
Marthanacht Feabhsaithe
Mairfidh uirlis leighis nó máinliachta atá plátáilte le PVD 10 n-uaire níos faide ná ceann nach bhfuil. Cuireann plátáil PVD clúdach tanaí ach láidir ábhair leis a thógann níos faide le creimeadh.
Feidhmíocht agus Neart
Déanann an plátáil bhreise an t-ábhar níos déine, dá bhrí sin cuidíonn sciath PVD le marthanacht earraí leighis. Ós rud é go bhfuil níos lú baol ann go ndéanfar claonadh nó go scoiltfidh siad, feabhsóidh uirlis mháinliachta níos láidre feidhm an fheiste.
Feabhsaíonn feistí leighis atá brataithe le PVD an bealadh agus déanann siad níos frithsheasmhach in uisce iad. Cruthaíonn uirlisí leighis atá brataithe le PVD uirlis níos bith-chomhoiriúnaí nach bhfuil imoibríoch don chnámh, do shreabháin bhitheolaíocha, ná don fhíochán, ag brath ar an ábhar atá brataithe ar an bhfeiste.
Leathnú
Is féidir le sciath PVD cabhrú le huirlis mháinliachta a lann nó a faobhar a choinneáil níos géire ar feadh tréimhse níos faide trí choinneáil imeall a fheabhsú.
Athrú
Is féidir ábhair sciath PVD daite éagsúla a úsáid chun uirlis leighis a phlátáil. Is féidir é seo a úsáid chun idirdhealú a dhéanamh idir uirlisí comhchosúla nó chun soláthairtí sonracha a chatagóiriú.
Is ábhar imní sa tionscal gluaisteán é bealadh páirteanna i gcomhpháirteanna meicniúla atá ag gluaiseacht. Is samplaí de na páirteanna seo iad giaranna, loiní, camaí agus imthacaí. Tá réiteach iontach curtha ar fáil ag bratuithe PVD don dúshlán seo. Athraíonn siad airíonna dromchla na bpáirteanna cóireáilte, ag laghdú comhéifeachtaí frithchuimilte agus ag méadú friotaíocht caitheamh.
.
Tá roinnt míbhuntáistí ag baint le PVD, ar an láimh eile, lena n-áirítear
(i) fadhbanna le foirmeacha casta brataithe;
(ii) costas ard próisis agus aschur íseal; agus
(iii) castacht an phróisis.
Feidhmeanna tionsclaíocha sciath PVD
Úsáidtear modhanna PVD chun ábhair a chóta i réimse feidhmeanna tionscail, lena n-áirítear
- Uirlisí gearrtha, uirlisí muilleoireachta, uirlisí druileála, uirlisí múnlaithe, páirteanna innill, agus imthacaí.
- I ngnó na bhfeithiclí, fearais tí, uirlisí scríbhneoireachta, earnáil na leictreonaice, agus tionscal na mbréagán,
- Cruthaíonn an sciath maisiúil tuiscint mhiotalach ar phlaistigh.
- Tá lionsaí, optaic, spéaclaí, scáileáin tadhaill agus scátháin uile brataithe le sciath optúil.
- Tá feistí leighis, amhail ionchlannáin, luasairí luasaire, agus trealamh máinliachta, brataithe le sciath atá frithsheasmhach in aghaidh caitheamh.
- Sciath frithsheasmhach in aghaidh caitheamh gloine cealla gréine agus sciath miotalaithe do chealla gréine sileacain criostalach.
- Ábhar pacáistithe le ciseal miotalaithe.
Tá bratuithe tanaí PVD (Taisceadh Gaile Fisiciúil) ag éirí níos coitianta le blianta beaga anuas do gach cineál ionstraimí gearrtha. Tá na teicneolaíochtaí seo in úsáid go forleathan faoi láthair i dtáirgeadh giotán druileála, gearrthóirí muilleoireachta, agus giotán tollta, i measc earraí eile.
Aithníodh bratuithe TiN PVD mar fheabhsúchán ar obair miotail le cruach ard-neart agus scríobach chomh maith le miotail neamhfheiriúla tar éis deich mbliana d'fheidhmchlár rathúil i ngearradh, polladh, fuarfhoirmiú, múnlú insteallta plaisteach, agus réitigh bás roinnt cóimhiotal miotail. Tá cobhsaíocht theirmeach ard sciath TiAlN (suas le 700 ° C) ba chosúil gurbh é an fachtóir cinntitheach, rud a léirigh gur cheart an sciath seo a úsáid nuair a bhíonn friotaíocht ocsaídiúcháin níos fearr ag teastáil.
Grianghraf le Chris Yates on Unsplash
Tá bratuithe CrN (PVD) ag teacht isteach i raon earraí mais-tháirgthe atá ag leathnú i gcónaí ach atá fós roghnach. Is féidir iad a dhéanamh mar bhratuithe CrN aonair ag teochtaí measartha agus arda, chomh maith le bratuithe dúbailte TiN+CrN. Ag teochtaí arda, cruthaítear stua teirmiónach ísealvoltais i... BAI 730M Baineadh úsáid as fearas chun CrN a thaisceadh, ach, ag teochtaí ísle (faoi bhun 250 °C), baineadh úsáid as modh spútaireachta plasma-bhíoma i bhfearas SPUTRON.
Tá na coinníollacha le haghaidh arthroplasty comhpháirteach rathúil an-dian; tá meascán cothrom de cháilíochtaí meicniúla agus bith-chomhoiriúnacht mhaith ag teastáil. Mar gheall ar a neamhshuim choibhneasta, a gcáilíochtaí ualaigh den scoth, agus a bhfriotaíocht caitheamh den scoth, tá cóimhiotail bunaithe ar Co-Cr in úsáid le blianta fada.
Mar sin féin, tá baol ann go bhféadfadh carnadh mall ian miotail cosúil le cóbalt agus cróimiam drochthorthaí cliniciúla a bheith mar thoradh air. Dá bhrí sin, ardaítear an cheist; cad ba cheart a bheith mar réiteach féideartha air seo?
Ina dhiaidh sin, cuireadh sraith tanaí TiN i bhfeidhm ag baint úsáide as Taisceadh Fisiceach Gaile chun scaoileadh ian miotail a d'fhéadfadh a bheith guaiseach ó ionchlannáin mháinliachta (PVD) bunaithe ar Co-Cr-Mo a laghdú. Baineadh úsáid as teicnící leictriceimiceacha agus anailís ionsúcháin adamhach chun feidhmíocht creimeadh in vitro a scrúdú.
Conclúid
Tugtar an sciath tanaí scannáin ar sciath PVD freisin. Is teicníc í seo chun sciatháin aonchisealacha agus ilchisealacha a thaisceadh ar shamplaí. Tá a lán teicnící ann chun sciath PVD a thaisceadh ach is iad galú agus spútaradh na modhanna is coitianta a úsáidtear. Sna modhanna seo, is féidir linn ábhair leáphointe íseal agus ard a úsáid. Is féidir sciath PVD a chur i bhfeidhm ar raon leathan ábhar lena n-áirítear teirmeaplaistigh. Ba chóir an sampla a ullmhú agus a ghlanadh i ndíghreasaitheoir ultrasonaic roimh sciath PVD. Tá raon leathan feidhmeanna tionsclaíocha ann lena n-áirítear gluaisteáin, ionchlannáin leighis, aeraspás, etc. Mar sin féin, an bhfuil aon cheist agat faoi sciath PVD? Ná bíodh leisce ort ach cuir in iúl dúinn trí thrácht a dhéanamh thíos.
