December 11, 2017
Hard Coatings and Coating Properties
1. Lapisan keras, dibentuk oleh proses Deposisi Uap Fisik yang reaktif (PVD), mulai digunakan secara luas di industri pelapis dekoratif dan alat.
Lapisan PVD yang keras dan dekoratif lebih tahan terhadap keausan dan korosi daripada pelapis dekoratif dilapisi, seperti emas dan kuningan, yang harus menggunakan mantel polimer untuk perlindungan.
3. Lapisan dekoratif dan keras seperti itu digunakan pada perlengkapan pipa ledeng, barang olahraga, alat makan logam, bingkai kacamata, perangkat keras pintu, dan aplikasi sejenis lainnya dimana pelapisan dikenakan keausan, abrasi, dan korosi selama penggunaan dan pembersihan. Titanium nitride (TiN) digunakan untuk lapisan berwarna emas dan zirkonium nitrida (ZrN) terlihat seperti kuningan. Titanium carbonitride (TiC x N y ) dapat memiliki warna yang bervariasi dari perunggu sampai menjadi ungu hingga hitam, tergantung dari komposisi. Salah satu produsen perangkat keras pintu memberi garansi seumur hidup pada perlengkapan berlapis PVD-nya.
Bagaimana cara mendapatkan film pelapis keras berkualitas tinggi?
1. Untuk mendapatkan pelapis tahan aus yang paling keras, tegang, dan tahan korosi, suhu substrat harus setinggi mungkin.
2. Dan pemboman bersamaan dengan partikel berukuran atom energik (Ion-plating) selama deposisi reaktif harus digunakan.
3. Bila lapisan substrat yang sensitif terhadap temperatur seperti plastik, suhu harus dijaga tetap rendah, dan pemboman bersamaan dapat digunakan untuk memadatkan film.
4. Salah satu teknik untuk melapisi bahan yang sensitif suhu menggunakan pengendapan banyak lapisan tipis, yang dipisahkan oleh periode pendinginan. Hal ini dilakukan dengan memasang bagian pada perlengkapan berputar yang dilewatkan di depan sumber deposisi beberapa kali.
5. Lapisan PVD keras juga digunakan untuk peralatan mesin pelapis seperti latihan, penyisipan alat bubut, perangko dan pukulan, dan alat pembentuk mahal (seperti cetakan injeksi untuk plastik).
6. Lapisan keras PVD menguntungkan untuk alat pembentuk lapisan, dalam prosesnya tidak mengubah dimensi fisik bagian secara signifikan.
Dalam banyak kasus lapisan TiN dapat dilucuti dari permukaan alat, untuk diperbaiki dan dikerjakan ulang, tanpa menyerang bahan substrat.
Umumnya alat mesin bisa dipanaskan atau agak tinggi suhunya selama pengendapan. Misalnya, dalam pengeboran baja pengerasan, substrat dipanaskan sampai 450 ℃ atau lebih sebelum deposisi dimulai. Pra-pemanasan ini bisa dilakukan dengan pemboman ion, yang juga menggerogoti membersihkan permukaan, atau dengan menggunakan sumber pemanas lainnya di ruang deposisi.
7. Lapisan alat industri biasanya 1 mikron sampai 15 mikron dengan ketebalan. Selain menjadi keras dan padat, pelapis alat juga harus memiliki ketangguhan patah yang tinggi untuk menghambat inisiasi dan propagasi fraktur, dan mungkin memiliki beberapa tekanan tekan untuk menghambat perambatan retakan. Lapisan alat yang paling umum adalah: TiN, TiC x N y dan TiAlN 2 , sedangkan lapisan lainnya - seperti zirkonium nitrida, hafnium nitrida, titanium karbida, dan kromium nitrida - kurang umum digunakan.
