Научная статья на тему 'Залежність товщини йонно-плазмових конденсатів від технологічних параметрів процесу напилення'

Залежність товщини йонно-плазмових конденсатів від технологічних параметрів процесу напилення Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
43
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
електрофізичні методи / вакуумне йонно-плазмове напилення / товщина покриття / матеріал катоду / струм дуги / кут падіння плазмового потоку / electrophysical methods / vacuum ion-plasma sputtering / coating thickness / cathode material / arc current / angle of plasma flux incidence

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — В. М. Голубець, О. Б. Гасій, І. М. Гончар

Наведено результати досліджень впливу технологічних параметрів процесу вакуумного йонно-плазмового напилення на товщину покрить. Встановлено, що такі параметри технологічних режимів напилення йонно-плазмових покриттів як струм дуги та кут падіння плазмового потоку істотно впливають на процес їх формування і, як наслідок, на їх товщину.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A dependence ion-plasma condensates thickness upon process technological parameters sputtering

The results of researchers on influence of technological conditions of vacuum ionplasma coatings sputtering for their thickness were shown in the article. It is set that such parameters of the technological modes of sputtering ion-plasma coverages as a current of arc and angle of incidence of plasma stream substantially influence on the process of their forming and, as a result, on their thickness.

Текст научной работы на тему «Залежність товщини йонно-плазмових конденсатів від технологічних параметрів процесу напилення»

Biley P.V., Huber Yu.M., KopynetsZ.P. Study duration of drying lumber thickness multistage humble modes of production conditions

Experimental investigation of convective drying of oak lumber humble thickness in production environments. The results and set the duration of the drying process under different regimes. A formula that allows with sufficient accuracy to determine the duration of the process in industrial drying chambers.

УДК620.169:621.793 Проф. В.М. Голубець, д-р техн. наук; доц. О.Б. Гасш,

канд. техн. наук; доц. 1.М. Гончар, канд. техн. наук; доц. В.1. Степанишин, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. nbsis

ЗАЛЕЖН1СТЬ ТОВЩИНИ ЙОННО-ПЛАЗМОВИХ КОНДЕНСАТ1В В1Д ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ ПАРАМЕТР1В ПРОЦЕСУ НАПИЛЕННЯ

Наведено результати дослщжень впливу технолопчних napaMeTpiB процесу вакуумного йонно-плазмового напилення на товщину покрить. Встановлено, що таю параметри технолопчних режимiв напилення йонно-плазмових покритпв як струм дуги та кут падшня плазмового потоку ютотно впливають на процес 'х формування i, як наслiдок, на ix товщину.

Ключов1 слова: електрофiзичнi методи, вакуумне йонно-плазмове напилення, товщина покриття, матерiал катоду, струм дуги, кут падшня плазмового потоку.

Електроф1зичш методи нанесення зносостшких покритпв на р1заль-ний шструмент е ефективним засобом шдвищення ресурсу його роботи. Широко вщом1, зокрема, таю способи йонно-плазмового напилення у вакуум! як реактивне електронно-променеве напилення (РЕП), активоване реактивне напилення (ARE), як вщзначаються забезпеченням низько'' пористост i р1вно-важноi структури покрить без попереднього очищення i шд1гр1ву з одержан-ням р!вном!рних покрить на шструмент будь-яко'' конфiгурацii. У наш час найбшьш iнтенсивно розвиваеться метод конденсацп речовини з плазмово'' фази в умовах йонного бомбардування (К1Б), який випдно вiдрiзняеться вщ сво'х попередникiв простотою i компактшстю електронно-променевих випа-ровувачiв, пор!вняно низькими енергозатратами, високим (до 90 %) р!в^м юшзацп парiв металу та широкими можливостями одержання багатокомпо-нентних i багатошарових покрить [1].

Метою нашого до^дження е вивчення впливу режимiв напилення на формування йонно-плазмових покрить оптимально'' товщини.

Для одержання штридних покрить напилення здшснювали в середо-вищд азоту. Для пор!вняння товщини нiкелевиx йонно-плазмових покрить за-лежно вщ умов 'х одержання напилення здшснювали в середовищд аргону та у вакуумi з одночасним обертанням зразюв. Результати експерименту наведено в табл. 1 та на рис. 1.

Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши

Табл. 1. Товщина йонно-плазмових покрить

^вшина пoкpиття, мкм Матepiал катода Стpум дуги, А

6,8 Ti 75

7,9 Ti 100

9,2 Ti 150

10,3 Ti 200

5,8 TiN 75

7,9 TiN 100

10,6 TiN 150

12,1 TiN 200

4,1 Ni (в cepeдoвищi Ar) 75

5,8 Ni (в cepeдoвищi Ar) 100

8,2 Ni (в cepeдoвищi Ar) 150

10,9 Ni (в cepeдoвищi Ar) 200

2,0 Ni (на зpазку, щo oбepтаeтьcя) 75

2,2 Ni (на зpазку, щo oбepтаeтьcя) 100

4,0 Ni (на зpазку, шo oбepтаeтьcя) 150

4,7 Ni (на зpазку, шo oбepтаeтьcя) 200

З навeдeниx peзультатiв мoжна зpoбити такi вставки:

зi зpocтанням cили cтpуму дуги cпocтepiгаeтьcя cтабiльнe збiльшeння товщи-ни пoкpиття;

найбiльший пpиpicт тoвщини cпocтepiгаeтьcя у пoкpить, oдepжаниx iз TiN та Ni (в cepeдoвищi Ar) - на 6,3 мкм та 6,8 мкм вiдпoвiднo абo у 2,1 i 2,7 pазiв; piзниця мiж тoвщинами пoкpить, oтpиманиx iз титану, нiтpиду титану i тмлю (в cepeдoвищi аpгoну) для piзниx значeнь cтpуму дуги, e пopiвнянo нeвe-лика i пepeбуваe в дiапазoнi вiд 15 % за I = 200 А дo 29 % за I = 75 А (табл. 2) • нiкeлeвe ш^ится, oтpиманe у вакууму пocтупаeтьcя за тoвщинoю аналoгiч-нoму пoкpиттю, oтpиманoму в cepeдoвищi аpгoну, у 2,1-2,6 pазiв, oe e бiльш piвнoмipним i cуцiльним завдяки пocтiйнoму oбepтанню зpазка тд чаc напи-лювання.

З oгляду на тe, щo шд чаc йoннo-плазмoвoгo напилeння ocаджeння io-шв вiдбуваeтьcя нe тшьки на пoвepxнi, щo poзташoванi фpoнтальнo дo випа-poвувачiв, дocлiджeнo закoнoмipнicть змши товщини пoкpиття залeжнo вщ кута падшня плазмoвoгo пoтoку (табл. 3, pnc. 2).

104

Збiрник нaуково-технiчних праць

Табл. 2. Спiввiдношення мiж товщинами покрить, отриманих iз Т^ М (в середовищi Аг)

Струм дуги, А Максимальна товщина, мкм (матер1ал катода) Мшмальна товщина, мкм (матер1ал катода) Частка, %

75 5,8 (Т№) 4,1 (№ в середовишд Ar) 71

100 7,9 (П, TiN) 5,8 (№ в середовишд Ar) 73

150 10,6 (Т№) 8,2 (№ в середовишд Ar) 77

200 12,1 (Т№) 10,3 (Ti) 85

Табл. 3. Товщина йонно-плазмових покриmmiв зарiзних значень кута падшня

плазмового потоку

Товщина покриття, мкм Матер1ал катода Кут падшня плазмового потоку, град

10,9 90

8,8 №i 90

4.5 180

3.9 №i 180

2.7 Ti 270

2.5 №i 270

Рис. 2. Залежшсть товщини покрить вiд кута падшня плазмового потоку

(1 - покриття з ТI; 2 - з N1)

Одержат результати шдтвердили припущення про те, що iз зростан-ням кута падшня плазмового потоку товщина йонно-плазмових покрить ю-тотно (у 3,5- 4 рази) зменшуеться. Причому, незважаючи на те, що товщина покрить, одержаних iз №, стабшьно менша вщ титанових за вЫх дослщжува-них значень кута, и вщносне зменшення вщбуваеться приблизно в 1,1 раза повшьшше, що пояснюеться бшьшим вмiстом парово! фази в плазмовому по-тоцi пiд час випаровування №.

На пiдставi проведених дослщжень можна зробити висновок про те, що таю параметри технолопчних режимiв напилення йонно-плазмових пок-риттiв як струм дуги та кут падшня плазмового потоку ютотно впливають на процес !х формування i, як наслiдок, на !х товщину.

Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни

Л1тература

1. Голубець В.М. Технолопчш методи поверхневого змщнення металiчних конструк-цiйних MaTepianiB / В.М. Голубець. - Львiв : Вид-во мДруксервiсм, 2000. - 178 с.

Голубец В.М., Гасий А.Б., Гончар И.Н., Степанишин В.И. Зависимость толщины ионно-плазменных конденсатов от технологических параметров процесса напыления

Приведены результаты исследований по влиянию технологических параметров процесса вакуумного ионно-плазменного напыления на толщину покрытий. Установлено, что такие параметры технологических режимов напыления ионно-плаз-менных покрытий как ток дуги и угол падения плазменного потока существенно влияют на процесс их формирования и, как следствие, на их толщину.

Ключевые слова: электрофизические методы, вакуумное ионно-плазменное напыление, толщина покрытия, материал катода, ток дуги, угол падения плазменного потока.

Holubets V.M., Hasiy O.B., Honchar I.M., Stepanyshyn V.I. A dependence ion-plasma condensates thickness upon process technological parameters sputtering

The results of researchers on influence of technological conditions of vacuum ionplasma coatings sputtering for their thickness were shown in the article. It is set that such parameters of the technological modes of sputtering ion-plasma coverages as a current of arc and angle of incidence of plasma stream substantially influence on the process of their forming and, as a result, on their thickness.

Keywords: electrophysical methods, vacuum ion-plasma sputtering, coating thickness, cathode material, arc current, angle of plasma flux incidence.

УДК 674.05.055 Acnip. Р.Р. Климаш1 - НЛТУ Украти, м. nbsis

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬН1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПАРАЛЕЛЬНО1 РОБОТИ ВЕНТИЛЯТОР1В НА СП1ЛЬНУ МЕРЕЖУ В1Д ГРУПИ ДЕРЕВООБРОБНИХ ВЕРСТАТ1В

Наведено результати експериментальних дослщжень паралельно! роботи вен-тилятоpiв на спшьну мережу. Пpоaнaлiзовaно змшу пapaмeтpiв вентилятора залежно вщ змши кшькосп робочих вeнтилятоpiв та вщ змши гiдpaвлiчного опору фшьтру-вально! станцп.

Актуальшсть. Конструкщя децентрал1зовано1 асшрацшно! системи (ДАС) для деревообробних верстат1в [1] передбачае паралельну роботу вен-тилятор1в на спшьну мережу - фшьтрувальну станщю. Вщомо [1], що для роботи вентилятора в умовах ДАС характерним е постшна змша його основних параметр1в: продуктивност та тиску. На еташ проектування необхщно визна-чити параметри роботи окремого вентилятора за одночасно! роботи довшьно! кшькосп вентилятор1в. Попередньо було встановлено [1] теоретичш залеж-носл для визначення параметр1в вентилятора. Для шдтвердження теоретич-них залежностей виникла необхщшсть здшснити експериментальш досль дження спшьно! роботи вентилятор1в на мережу.

1 Наук. кер1вник: проф. В.В. Шостак, д-р техн. наук

106

Збiрник науково-техшчних праць

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.