Denne situasjonen er vanlig på produksjonssteder: en kunde har en hasteordre som krever bare noen få dusin verktøy, men ovnskapasiteten er flere tusen. Bør den slås på eller av?
For å spare tid settes ofte verktøyene direkte inn i ovnen. Resultatet? Fargeforskjell, filmsprekker eller til og med mykning av underlaget etter gløding.
På dette tidspunktet justerer teknikeren ofte parametere, sjekker gasser og mistenker målmaterialet, men overser den mest iøynefallende faktoren-ovnen er underbelastet.
I dag skal vi diskutere en "guddommelig assistanse" i verktøyplettering (spesielt sensitive belegg som DLC) som lett kan forveksles med skrapmetall-den dummy-lasten.
De såkalte -prosessparameterne er faktisk "full-parametere."
Mange belegningsingeniører har en misforståelse om at hvis de stiller inn spenning, strøm, gasstrykk og temperatur riktig, vil beleggskvaliteten være konsistent.
Dette er helt feil.
PVD vakuumbelegg er i hovedsak en dynamisk likevekt i et plasmamiljø. Alle parameterne du angir (som forspenningsstrøm og målstrøm) justeres basert på en forhåndsinnstilt "belastning".
Når ovnen er full, "omslutter" plasmaet jevnt tusenvis av arbeidsstykker; men hva skjer når ovnen inneholder bare en-tiendedel av arbeidsstykkene, gitt samme effekttetthet?
Plasmaet vil nådeløst angripe de få gjenværende arbeidsstykkene.
Det er som å bruke en ild som opprinnelig var ment å koke en kjele med kjøtt, men nå bare lar deg lage to skiver; det uunngåelige resultatet er-at kjøttet brenner seg, og gryten kan til og med brenne gjennom.
De tre kjernefunksjonene til Dummy Loads
Ved høy-verktøyplettering, spesielt ved påføring av hydrogen-fri DLC eller belegg med høy-hardhet, er bruken av dummylaster (kasserte verktøyholdere, spesialfester eller erstatninger) ikke for estetiske formål, men for å overleve.
1. Stabiliser "termisk treghet" for å hindre substratgløding
Varmeledning er svært langsom i et vakuummiljø; den er hovedsakelig avhengig av stråling.
Hvis det er for få arbeidsstykker i vakuumkammeret, reduseres den totale varmekapasiteten kraftig. Under samme varmekraft eller bombardementsenergi vil arbeidsstykkets oppvarmingshastighet være som en rakett.
Konsekvens: Instrumentet ditt kan vise en temperatur på bare 450 grader, men den lokale temperaturen til de skarpe hjørnene eller skjærekantene på arbeidsstykket kan allerede ha overskredet herdingstemperaturen til høyhastighetsstål.
Utfall: Belegget var fint, men verktøyets hardhet ble redusert, noe som førte til at det gikk i stykker umiddelbart etter kundebruk. Hensikten med dummylasten er å fungere som en stor "varmeabsorber", som kontrollerer temperaturen og gjør varmekurven jevn og håndterlig.
2. "Bedra" strømforsyningen for stabil skjevspenning
Bias strømforsyninger trenger å oppdage lastimpedans under drift.
Hvis det er for få arbeidsstykker, vil belastningsimpedansen variere mye. Strømforsyningens samsvarende nettverk fungerer kanskje ikke optimalt, og kan til og med ofte oppdage falsk "buedannelse", som fører til hyppige-strømavbrudd eller bølgeformforvrengning.
Konsekvenser: Dårlig beleggvedheft, og jevn gropdannelse forårsaket av øyeblikkelig høyspenning som bryter ned arbeidsstykkets kanter.
Utfall: Ved å legge til en dummy belastning, ser strømforsyningen et "kjent" impedansmiljø, noe som resulterer i en jevn og stabil utgangsbølgeform.
3. Forbedring av gassstrømdistribusjon og plasmatetthet (spesielt DLC)
DLC (Diamond-like Carbon)-belegg er ekstremt følsomme for indre påkjenninger.
Under karbonfilmavsetning, hvis belastningen er for lav, har overflødige karbonioner ingen steder å gå, noe som fører til for høye lokale avsetningshastigheter og en kraftig økning i indre spenning i filmen.
Konsekvenser: Filmen kan sprekke i vakuumet før den forlater kammeret, eller automatisk skalle av etter å ha stått i flere dager etter at den forlater kammeret.
Løsning: En dummy belastning simulerer ved å oppta plass gasstrømforstyrrelsene og forbruket under full belastningsforhold, og sikrer at forbrukshastigheten til de reaktive gassene opprettholdes innenfor prosessvinduet.
En dummy-last er ikke en "søppelkasse".
Siden en dummy-last er så viktig, kan du ikke bare kaste inn noe gammelt skrap?
Dette er den andre vanlige feilen mange fabrikker gjør.
1. Dummylasten må være "ren". Mange operatører kaster ganske enkelt inn rustne jernblokker eller olje-flekker for å fylle plassen.
Disse skitne tingene vil, når de varmes opp i vakuum, frigjøre store mengder vanndamp og oljedamp (utgassing).
Anbefaling: Dummy-laster bør også gjennomgå en standard rengjøringsprosess, i det minste for å sikre at de er fri for olje og rust.
2. Geometrien skal være "lik".
Hvis du belegger en slank endefres, bør dummylasten ideelt sett også være en lignende stang-formet gjenstand.
Hvis du plasserer en stor flat plate som dummylast, vil dens elektriske feltfordeling (kanteffekt) være helt forskjellig fra den til den slanke stangen, noe som alvorlig forstyrrer beleggets jevnhet til det nærliggende arbeidsstykket.
