Tekniske faktorer, der påvirker plasmasprøjtning til forstøvningsforberedelse

Plasmasprøjtning bruger en plasmaflamme til at opvarme og smelte sprøjtepulveret og danne en belægning. Plasmasprøjtning bruger typisk Ar- eller G-gas, med 5% til 10% tilsat Ar-gas. Gassen kommer ind i det bueformede område af elektrodeområdet, hvor den opvarmes og ioniseres for at danne et plasma. Kernetemperaturen når typisk over 15.000 grader F. Metal eller ikke-metallisk pulver indføres i plasmastrålen, opvarmes til en semi-smeltet, smeltet eller fordampet tilstand. Slagkraften afsætter pulveret på underlaget, hvilket resulterer i mål med forskellige funktionaliteter. Følgende tekniske faktorer påvirker effektiviteten af ​​plasmasprøjtning til sputtering af målforberedelse:

1. Arc Power

Overdreven lysbuekraft øger plasmaioniseringsgraden og flammetemperaturen, hvilket potentielt fordamper det sprøjtede materiale og ændrer belægningssammensætningen. For høj effekt resulterer i utilstrækkelig opvarmning af pulverpartiklerne, hvilket resulterer i lav belægningsvedhæftning, hårdhed og aflejringseffektivitet.

2. Pulverforsyningssystem

Pulvertilførselshastigheden skal stå i forhold til indgangseffekten. Generelt giver pulvertilførsel til midten af ​​flammen optimal opvarmning og den højeste hastighed.

3. Sprøjteafstand og sprøjtevinkel

Egenskaberne for det sprøjtede materiale og dets belægning er meget følsomme over for sprøjteafstanden. Hvis sprøjteafstanden er for stor, vil pulverets temperatur og hastighed falde, hvilket væsentligt reducerer bindingsstyrken og sprøjteeffektiviteten. Hvis sprøjteafstanden er for lille, vil substratets overfladetemperatur være for høj, hvilket påvirker belægningens vedhæftning. Hvis underlagets temperatur tillader det, anbefales en mindre sprøjteafstand. Sprøjtevinklen bør generelt være større end 45 grader. En mindre sprøjtevinkel vil forårsage en "skyggeeffekt", hvilket resulterer i hulrum i belægningen og forårsager en løs belægning.

4. Underlagstemperaturkontrol

Før sprøjtning skal emnet forvarmes til den ønskede sprøjtetemperatur. Brug derefter køleforanstaltninger såsom luftstråler for at opretholde en konstant temperatur.

5. Sprøjtetryk

Plasmasprøjtning med lavt-tryk (også kaldet vakuumplasmasprøjtning) bruges generelt til sprøjtning af metalmaterialer. Sprøjtning udføres i et kontrolleret atmosfærekammer med et tryk på 4 til 40 kPa. Fordi den ioniserede arbejdsgas udvider sig og udstødes i en lavtryksatmosfære, kan jethastigheden nå supersoniske hastigheder, hvilket gør den velegnet til at sprøjte oxidationsfølsomme-metaller. Til oxidkeramik kan der bruges vand-stabiliseret plasmasprøjtning, hvilket giver høj energitæthed, stabil forbrænding og høj sprøjteeffektivitet.