離子鍍覆或等離子cvd工藝,作為干式涂層技術(shù),不僅在工具和模具行業(yè)普遍采用,在機(jī)械零件或裝飾品等方面應(yīng)用也很廣泛,因此,這種工藝在涂層市場(chǎng)占有相當(dāng)大的份額。為了開(kāi)拓新的市場(chǎng),必須突破現(xiàn)有涂層工藝的框架,開(kāi)發(fā)新的涂層技術(shù)。
現(xiàn)有涂層工藝的狀況是,與配置于真空容器內(nèi)的待涂層工件相比,所生成的等離子范圍較狹小,為了使鍍膜均勻和處理批量增大,涂層裝置內(nèi)必須增設(shè)使待處理件自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu),以便在工件外表面覆蓋上鍍膜。但僅靠對(duì)工件的夾持和使之回轉(zhuǎn),不可能在工件內(nèi)表面和深凹的溝槽等部位獲得均勻的牢固粘附的鍍膜。另外,為了使離子注入以改變工件材料表面性質(zhì),同時(shí)又不致產(chǎn)生剝落現(xiàn)象,這種裝置的價(jià)格十分昂貴,一般企業(yè)難以購(gòu)置。
如果待處理品為三維形狀工件,更必須讓其在真空中作三維式回轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn),涂層技術(shù)在降低生產(chǎn)成本和擴(kuò)大處理批量方面,尚有許多問(wèn)題亟待解決。
針對(duì)涂層工藝存在的上述問(wèn)題,1986年美國(guó)威斯康辛大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù),即將被處理物體置于等離子環(huán)境中,外加高電壓脈沖,從而可在三維形狀物體表面注入離子。此項(xiàng)技術(shù)的全稱(chēng)是plasmasourceionimplantation,簡(jiǎn)稱(chēng)psii技術(shù)。
1993年9月,在日本金澤市召開(kāi)的smmid93會(huì)議上,由jrconrad博士發(fā)表特別講演,將該項(xiàng)技術(shù)介紹到日本。隨后,日本也進(jìn)行了有關(guān)psii的研究,并提出了多篇研究報(bào)告。
從1998~2000年,日本組織產(chǎn)業(yè)界、高等院校和研究機(jī)關(guān)通力合作,經(jīng)過(guò)三年反復(fù)試驗(yàn)研究,終于在psii基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出一種全新的涂層技術(shù),即hybridpulseplasmacoating系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)hppc技術(shù)。
hppc技術(shù)的特點(diǎn)
psii技術(shù)是在被加工物體處于靜止?fàn)顟B(tài)(無(wú)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn))時(shí),在其三維復(fù)雜形狀的表面注入離子,從而達(dá)到改善表面物質(zhì)性能的效果。psii技術(shù)的原理是:對(duì)置于等離子環(huán)境中的物體外加負(fù)值高電壓,以在物體附近形成無(wú)電子包層,通過(guò)該包層外加高電壓,使等離子端部的離子被垂直注入于物體表面。