Tilanne on tuotantopaikoilla yleinen: asiakkaalla on kiireellinen tilaus, joka vaatii vain muutaman kymmenen työkalun, mutta uunikapasiteetti on useita tuhansia. Pitäisikö se kytkeä päälle vai pois päältä?
Ajan säästämiseksi työkalut laitetaan usein suoraan uuniin. Tulos? Väriero, kalvon halkeilu tai jopa alustan pehmeneminen hehkutuksen jälkeen.
Tässä vaiheessa teknikko säätää usein parametreja, tarkistaa kaasut ja epäilee kohdemateriaalia, mutta jättää huomiotta kaikkein huomaamattomimman tekijän,{0}}uuni on alikuormitettu.
Tänään keskustelemme työkalujen pinnoittamisesta (erityisesti herkistä pinnoitteista, kuten DLC:stä), joka on helppo sekoittaa metalliromuksi{0}}nukkekuormaksi.
Niin kutsutut "prosessiparametrit" ovat itse asiassa "täysi-latausparametreja".
Monilla pinnoiteinsinööreillä on väärä käsitys, että jos he asettavat jännitteen, virran, kaasun paineen ja lämpötilan oikein, pinnoitteen laatu on tasainen.
Tämä on täysin väärin.
PVD-tyhjiöpinnoite on pohjimmiltaan dynaaminen tasapaino plasmaympäristössä. Kaikki asettamasi parametrit (kuten bias-virta ja tavoitevirta) säädetään esiasetetun "kuorman" perusteella.
Kun uuni on täynnä, plasma "käärii" tasaisesti tuhansia työkappaleita; mutta mitä tapahtuu, kun uunissa on vain yksi -kymmenes työkappaleista samalla tehotiheydellä?
Plasma hyökkää hellittämättä muutamien jäljellä olevien työkappaleiden kimppuun.
Se on kuin käyttäisi nuolta, joka oli alun perin tarkoitettu lihapannun kypsentämiseen, mutta nyt se sallii vain kahden viipaleen kypsennyksen. väistämätön seuraus on, että-liha palaa ja kattila saattaa jopa palaa läpi.
Nukkekuormien kolme ydintoimintoa
Korkealaatuisessa-työkalupinnoituksessa, varsinkin käytettäessä vedytöntä-DLC:tä tai korkean-kovuuden pinnoitteita, valekuormien (hylätyt työkalunpitimet, erikoiskiinnikkeet tai korvaavat) käyttö ei ole esteettisiä tarkoituksia, vaan selviytymistä.
1. Stabiloi "terminen inertia" substraatin hehkutuksen estämiseksi
Lämmönjohtavuus on hyvin hidasta tyhjiöympäristössä; se perustuu pääasiassa säteilyyn.
Jos tyhjiökammiossa on liian vähän työkappaleita, kokonaislämpökapasiteetti pienenee huomattavasti. Saman lämpötehon tai pommitusenergian alla työkappaleen kuumennusnopeus on kuin raketti.
Seuraus: Laitteesi voi näyttää vain 450 asteen lämpötilaa, mutta työkappaleen terävien kulmien tai leikkaavien reunojen paikallinen lämpötila on saattanut jo ylittää pikateräksen karkaisulämpötilan.
Tulokset: Pinnoite oli hieno, mutta työkalun kovuus laski, jolloin se rikkoutui välittömästi asiakkaan käytön jälkeen. Nukkekuorman tarkoitus on toimia suurena "lämmön absorboijana", joka säätelee lämpötilaa ja tekee lämpökäyrästä tasaisen ja hallittavan.
2. Virtalähteen "pettäminen" vakaan esijännitteen saamiseksi
Bias-virtalähteiden on tunnistettava kuormitusimpedanssi käytön aikana.
Jos työkappaleita on liian vähän, kuormitusimpedanssi vaihtelee suuresti. Virtalähteen täsmäytysverkko ei välttämättä toimi optimaalisesti, ja se voi jopa havaita usein väärää "kaaria", mikä johtaa toistuviin virrankatkoksia{1}}tai aaltomuodon vääristymiin.
Seuraukset: Huono pinnoitteen tarttuvuus ja tasainen pistesyöpyminen, joka aiheutuu hetkellisen korkean jännitteen rikkomisesta työkappaleen reunoja.
Tulos: Lisäämällä valekuorman virtalähde näkee "tutun" impedanssiympäristön, mikä johtaa tasaiseen ja vakaaseen lähtöaaltomuotoon.
3. Kaasun virtauksen jakautumisen ja plasman tiheyden parantaminen (erityisesti DLC)
DLC-pinnoitteet (Diamond{0}}like Carbon) ovat erittäin herkkiä sisäiselle rasitukselle.
Hiilikalvon laskeutumisen aikana, jos kuormitus on liian alhainen, ylimääräisillä hiili-ioneilla ei ole minnekään mennä, mikä johtaa liian nopeisiin paikallisiin kerrostumisnopeuksiin ja kalvon sisäisen jännityksen voimakkaaseen kasvuun.
Seuraukset: Kalvo voi halkeilla tyhjiössä ennen kuin se poistuu kammiosta tai irtoaa automaattisesti, kun se on jätetty useiksi päiviksi kammiosta poistumisen jälkeen.
Ratkaisu: Valekuorma, ottamalla käyttöön tilaa, simuloi kaasun virtaushäiriöitä ja kulutusta täyden kuormituksen olosuhteissa varmistaen, että reaktiivisten kaasujen kulutusnopeus säilyy prosessiikkunassa.
Nukkekuorma ei ole "roskakori".
Koska nukkekuorma on niin tärkeä, etkö voi vain heittää sinne vanhaa metalliromua?
Tämä on toinen yleinen virhe, jonka monet tehtaat tekevät.
1. Nuken kuorman on oltava "puhdas". Monet käyttäjät yksinkertaisesti heittävät ruosteisia rautalohkoja tai öljy{2}}tahroituneita jigejä täyttämään tilan.
Nämä likaiset esineet vapauttavat tyhjiössä kuumennettaessa suuria määriä vesi- ja öljyhöyryä (kaasujen poistuminen).
Suositus: Nukkekuormille tulee myös tehdä normaali puhdistusprosessi ainakin sen varmistamiseksi, että niissä ei ole öljyä ja ruostetta.
2. Geometrian tulee olla "samanlainen".
Jos pinnoitat kapeaa päätyjyrsintä, nukkekuorman tulisi mieluiten olla myös samankaltainen tangon muotoinen esine.
Jos asetat suuren litteän levyn valekuormitukseksi, sen sähkökentän jakautuminen (reunavaikutus) on täysin erilainen kuin hoikan tangon, mikä häiritsee vakavasti lähellä olevan työkappaleen pinnoitteen tasaisuutta.
