Technologie

Pro nanášení povlaků používáme metodu PVD sputtering, magnetronové naprašování. Naprašování funguje na principu odprášení jednotlivých atomů povlaku bombardováním urychlenými ionty argonu a kryptonu ve vysokém vakuu. Odprášené atomy pak dopadají na povrch materiálu, kde spolu s reakčním plynem formují nový materiál. Vzhledem k tomu, že materiál je vystavěn téměř atom po atomu, je velmi homogenní a bez větších krystalických defektů.

Povlaky připravujeme na aparatuře CemeCon 880 MLT s pulzním zdrojem, což nám dovoluje deponovat jak běžné vrstvy, tak oxidy i na nevodivé materiály. Je možné deponovat povlaky za nízkých teplot (150°C) tak, aby nebyl teplotně poškozen materiál, na který vrstvu nanášíme (například, hliník, nerezová ocel). Zařízení CemeCon MLT je speciálně zkonstruováno pro povlakování strojních částí, zápustek, forem a nástrojů, všude tam, kde je potřeba povrchů s nízkým třením a velmi hladkou strukturou.

Povlakování forem a zápustek

Naše povlaky pro formy a zápustky se, na rozdíl od jiných PVD procesů, vyznačují velmi hladkým povrchem bez kapiček (obloukové napařování) a hrubých sloupcovitých struktur (DC magnetronové naprašování). Díky tomu, je možné dosáhnout povrchu, který dosahuje spolehlivého výkonu a optimální účinnosti.

Povlakovaní tvářecích nástrojů prodlužuje jejich životnost a snižuje tím výrobní náklady. Správné povlakování zabrání abrazivnímu opotřebení (například u kompozitních plastů se skelnými vlákny), adheznímu opotřebení a nalepování u komplikovaných tvarů a problémům s odformováním.

Tribologické povlaky – DLC, WS2, WSC/WSN

Tribologické povlaky se využívají všude tam, kde je třeba snížit koeficient tření, zamezit studeným návarům a zajistit dobré kluzné vlastnosti.

Základním principem tribologických vrstev je vznik tribologické vrstvy, která vznikne přeměnou několika vrchních atomových vrstviček materiálu. Běžným příkladem jsou DLC povlaky. DLC povlaky v naneseném stavu je uhlík v diamantové a grafitické konfiguraci (zhruba 50:50), kde diamantová konfigurace zajišťuje vysokou tvrdost a grafitická nízké tření. Vlivem působení tlaku, se diamantové vazby v třecím kontaktu přemění na grafitické a vzniklé 2D grafénové vločky zprostředkovávají nízké tření a tím i nízké opotřebení.

Na obdobném principu fungují i námi vyvinuté unikátní WSC/WSN povlaky na bázi dichalkogenidů přechodových kovů.

Povlakování nevodivých substrátů

Díky speciální technologii vyvinuté firmou AdvaMat s.r.o., je možné povlakovat i nevodivé materiály vysoce kvalitními povlaky s perfektní adhezí.

Povlakování řezné keramiky (Si3N4, Al2O3 nebo whiskerová keramika) výrazně zvyšuje účinnost obrábění.

  1. Povlak snižuje tření a zaceluje pórovitý povrch – zvyšuje se odvod tepla třískou a nástroj není tolik teplotně namáhán
  2. Povlak chrání keramiku před teplotními rázy při přerušovaném řezu, kdy teplotní namáhání je jednou z nejčastějších příčin destrukce břitu.

S naším povlakem je možné obrábět až o 50% vyšší řeznou rychlostí se stejnou životností (např.: substrát Si3N4, povlak AdvaMat AlTiN kera, vc=180 m/min, materiál: Inconel 718)

 

Povlakování za nízkých teplot

Provádíme nanášení tvrdých nitridových i kovových vrstev za nízké teploty, < 150°C. Díky pulznímu zdroji, jsme schopni povlakovat velmi tvrdé povlaky s perfektní adhezí i za takto nízkých teplot.

Povlakujeme ocel 19 312, nitridované oceli, hliníkové slitiny a jiné teplotně nestálé materiály, tak, aby nedošlo k poškození nosného materiálu. Za nízkých teplot převážně nanášíme povlaky CrN, TiN, TiAlN, (CrAl)203 a DLC a je možné domluvit i jiné materiály.

Jsme schopni povlakovat i plasty a výtisky z 3D tiskáren (PLA, ABS a další). U těchto materiálů slouží povlak převážně k estetickým vlastnostem nebo pro zvýšení elektrické vodivosti materiálu.

Optimalizace vašich povlaků

AdvaMat s.r.o. se zaměřuje primárně na vývoj a optimalizace povlaků tak, aby povlaky byly nanášeny přesně pro potřeby zákazníka. Aby bylo možné rychle a levně optimalizovat povlak, používáme ne jenom metody pokus omyl, ale hlavně rozsáhlého měřícího vybavení. Kromě obvyklých mechanických vlastností povlaků jsme schopni měřit a nastavit vnitřní pnutí povlaku, měřit tření povlaku proti libovolným materiálům (dle normy ISO i ANSI) a velmi přesně měřit drsnost a geometrii povrchu (například po rektifikaci ostří nebo leštění a podobně).

U povlaků je možné optimalizovat přilnavost k jinému materiálu, houževnatost a tvrdost, tloušťku povlaku a jiné mechanické a chemické vlastnosti.

Povlakování hliníkových slitin

Povlakování komponentů a nástrojů z hliníku, resp. z různých druhů duralu je aplikací, která optimálně ukazuje základní smysl povlakování. Umožňuje vytvářet komponenty z materiálu, který je lehký, levný a dobře se opracovává a nanést na něj povlak, který mu dodá dostatečnou tvrdost a další potřebné vlastnosti.

Povlakování nevodivých povlaků

Mezi nevodivé PVD povlaky patří převážně DLC vrstvy a oxidické povlaky. DLC povlaky mají rozsáhlé využití převážně jako tribologické povlaky snižující tření ve strojních mechanizmech, jako povlaky s excelentní korozi odolností a jako luxusní dekorativní povlaky.

Oxidy se dlouhou dobu v průmyslové praxi, na nástroje a komponenty, nepoužívaly, kvůli obtížnému procesu depozice. Svojí schopností dobré elektrické izolace, komplikují vznik a trvání stabilního povlakovacího procesu. Pro řízení růstu oxidických povlaků je třeba používat speciálního řídicího mechanismu.

Oxidické povlaky (Al2O3, (AlCr)2O3 a Cr2O3) se využívají převážně jako ochrana proti oxidaci za vysokých teplot a jako excelentní antiadhezní povlaky proti plastu, hliníkovým slitinám a jiným barevným kovům.