Aquesta situació és habitual als llocs de producció: un client té una comanda urgent que només requereix unes poques desenes d'eines, però la capacitat del forn és de diversos milers. S'ha d'encendre o apagar?
Per estalviar temps, sovint les eines es posen directament al forn. El resultat? Diferència de color, esquerdament de pel·lícula o fins i tot suavització del substrat després del recuit.
En aquest punt, el tècnic sovint ajusta els paràmetres, verifica els gasos i sospita del material objectiu, però passa per alt el factor més discret-el forn està poc carregat.
Avui parlarem d'una "assistència divina" en el revestiment d'eines (especialment els recobriments sensibles com el DLC) que es pot confondre fàcilment amb ferralla-la càrrega simulada.
Els-anomenats "paràmetres de procés" són en realitat "paràmetres-de càrrega completa".
Molts enginyers de recobriment tenen una idea errònia que si configuren correctament la tensió, el corrent, la pressió del gas i la temperatura, la qualitat del recobriment serà constant.
Això és completament incorrecte.
El recobriment al buit PVD és essencialment un equilibri dinàmic dins d'un entorn de plasma. Tots els paràmetres que definiu (com ara el corrent de polarització i el corrent objectiu) s'ajusten en funció d'una "càrrega" predeterminada.
Quan el forn està ple, el plasma "embolcalla" de manera uniforme milers de peces de treball; però què passa quan el forn conté només una-desena part de les peces, tenint en compte la mateixa densitat de potència?
El plasma atacarà implacablement les poques peces que queden.
És com fer servir un foc que originàriament estava pensat per cuinar una olla de carn, però ara només et permet cuinar dues llesques; el resultat inevitable és-la carn es crema i, fins i tot, l'olla es pot cremar.
Les tres funcions bàsiques de les càrregues simulades
En el revestiment d'eines de gamma alta-, especialment quan s'apliquen recobriments-DLC lliures d'hidrogen o recobriments d'alta-duresa, l'ús de càrregues simulades (portaeines descartats, accessoris especialitzats o substituts) no és per a finalitats estètiques, sinó per a la supervivència.
1. Estabilitzar la "inèrcia tèrmica" per evitar el recuit del substrat
La conducció de calor és molt lenta en un ambient de buit; es basa principalment en la radiació.
Si hi ha massa poques peces de treball a la cambra de buit, la capacitat calorífica total es redueix molt. Amb la mateixa potència de calefacció o energia de bombardeig, la velocitat d'escalfament de la peça serà com un coet.
Conseqüència: el vostre instrument pot mostrar una temperatura de només 450 graus, però la temperatura local de les cantonades afilades o les vores de tall de la peça ja ha superat la temperatura de tremp de l'acer d'alta-velocitat.
Resultat: El recobriment estava bé, però la duresa de l'eina va disminuir, fent que es trenqués immediatament després de l'ús del client. L'objectiu de la càrrega simulada és actuar com un gran "absorbidor de calor", controlant la temperatura i fent que la corba de calefacció sigui suau i manejable.
2. "Enganyar" la font d'alimentació per a una tensió de polarització estable
Les fonts d'alimentació de polarització han de detectar la impedància de càrrega durant el funcionament.
Si hi ha massa poques peces, la impedància de càrrega variarà molt. És possible que la xarxa de concordança de la font d'alimentació no funcioni de manera òptima i fins i tot pot detectar amb freqüència "arcs" falsos, cosa que provoca freqüents apagats-o distorsió de la forma d'ona.
Conseqüències: mala adherència del recobriment i fins i tot picats causats per l'alta tensió instantània que trenca les vores de la peça.
Resultat: en afegir una càrrega simulada, la font d'alimentació veu un entorn d'impedància "conegut", donant lloc a una forma d'ona de sortida suau i estable.
3. Millora de la distribució del flux de gas i la densitat del plasma (especialment DLC)
Els recobriments DLC (Diamond-like Carbon) són extremadament sensibles a l'estrès intern.
Durant la deposició de la pel·lícula de carboni, si la càrrega és massa baixa, els ions de carboni en excés no tenen on anar, la qual cosa condueix a taxes de deposició locals excessivament ràpides i a un fort augment de la tensió interna dins de la pel·lícula.
Conseqüències: La pel·lícula pot trencar-se al buit abans de sortir de la cambra, o es pot desenganxar automàticament després de deixar-se uns quants dies després de sortir de la cambra.
Solució: Una càrrega simulada, en ocupar espai, simula les pertorbacions del flux de gas i el consum en condicions de càrrega completa, assegurant que la taxa de consum dels gasos reactius es manté dins de la finestra del procés.
Una càrrega simulada no és un "botó d'escombraries".
Com que una càrrega ficticia és tan important, no pots llançar-hi alguna ferralla antiga?
Aquest és el segon error comú que fan moltes fàbriques.
1. La càrrega maniquí ha d'estar "neta". Molts operadors simplement llencen blocs de ferro rovellat o-grícoles tacades d'oli per omplir l'espai.
Aquestes coses brutes, quan s'escalfen al buit, alliberaran grans quantitats de vapor d'aigua i vapor d'oli (desgasificació).
Recomanació: les càrregues simulades també s'han de sotmetre a un procés de neteja estàndard, almenys per garantir que estiguin lliures d'oli i òxid.
2. La geometria ha de ser "similar".
Si esteu revestint una fresa esvelta, la càrrega simulada també hauria de ser un objecte en forma de vareta{0}}similar.
Si col·loqueu una placa plana gran com a càrrega simulada, la seva distribució del camp elèctric (efecte de vora) serà completament diferent de la de la vareta esvelta, interferint greument amb la uniformitat del recobriment de la peça propera.
