HD500
Technischer Artikel
HLM300 Arc Process: Ein TiAlN-Allrounder für Fräsen, Bohren und Drehen
Im Zuge der steigenden Anforderungen an Effizienz, Energieverbrauch und Zuverlässigkeit in der Fertigung müssen Beschichtungen auch unter hohen Temperaturen, starken Stößen und langen Schnittzyklen stabil bleiben. Unsere Beschichtung basiert auf einem Lichtbogen-Auftragsverfahren. HLM300Prozess für TiAlNwurde mit führenden internationalen Lösungen verglichen, um eine höhere Prozesszuverlässigkeit und längere Werkzeugstandzeiten bei anspruchsvollen Anwendungen zu gewährleisten.Fräsen, Bohren und Drehengleich.
Präzision, Leistung, Produktivität: Die Dreifaltigkeit des Plasma-Paradigmas der HD500
In der heutigen schnelllebigen Fertigungslandschaft sind Effizienz, Präzision und Langlebigkeit die treibenden Kräfte technologischer Innovationen. Die von Huasheng entwickelte HD500 stellt einen bahnbrechenden Fortschritt in der Verbundbeschichtungstechnologie dar. Basierend auf einer Plattform der nächsten Generation, die Hochionisations-Sputtern und fortschrittliche Lichtbogenverfahren integriert, liefert die HD500 Beschichtungen mit unübertroffener Leistung, Anpassungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
Fortschrittliche Bogentechnologie: Eine leistungsstarke Lösung zur Bewältigung der Herausforderungen hinsichtlich der Standzeit von Dreh- und Fräseinsätzen
In der Zerspanungsindustrie sind Drehen und Fräsen die grundlegendsten und wichtigsten Bearbeitungsprozesse zur Herstellung kritischer Bauteile, von Superlegierungen für die Luft- und Raumfahrt bis hin zu gehärteten Stählen für die Automobilindustrie. Dreheinsätze weisen jedoch beim kontinuierlichen Schneiden von Superlegierungen oder gehärteten Stählen Kraterverschleiß, Flankenverschleißrillen und Ablösungen der Hochtemperaturbeschichtung auf, vor allem aufgrund schwacher Haftung und unzureichender thermischer Stabilität herkömmlicher Beschichtungen. Fräseinsätze zeigen häufig Mikroausbrüche, thermische Rissausbreitung und Aufbauschneiden, verursacht durch Materialanhaftung beim unterbrochenen Schneiden von Titanlegierungen oder Gusseisen. Dies ist im Wesentlichen auf unzureichende Zähigkeit und mangelnde Schmierfähigkeit der Beschichtung zurückzuführen. Diese Schadensarten beeinträchtigen die Bearbeitungsgenauigkeit und erhöhen die Produktionskosten.
Fortschrittliche Lichtbogentechnologie optimiert Werkzeugbeschichtungen: Durchbruch bei der Bearbeitung von harten, reibungsarmen Werkstoffen
Im Zuge der rasanten Entwicklung der globalen Fertigungsindustrie hin zu Präzision, Effizienz und Nachhaltigkeit hat die weitverbreitete Verwendung schwer zerspanbarer Werkstoffe (wie Hochtemperaturlegierungen, Titanlegierungen, Verbundwerkstoffe und gehärtete Stähle) beispiellose Anforderungen an die Werkzeugleistung gestellt: höhere Härte zur Vermeidung starken Verschleißes, verbesserte Schmierfähigkeit zur Reduzierung der Schnittwärme und der Haftung an den bearbeiteten Teilen sowie erhöhte chemische Stabilität zum Schutz vor korrosiven Umgebungen. Diese drei Herausforderungen stellen die kritischen technischen Hürden dar, die aktuelle Werkzeugbeschichtungstechnologien dringend überwinden müssen.
Reibungsarme Beschichtungstechnologie in der Automobil-Tribologie: Ermöglichung nachhaltiger Mobilität
Das rasante Wachstum von Elektrofahrzeugen (EVs) und Biokraftstoffen hat die Herausforderungen in der Automobiltribologie verschärft. Das hohe Drehmoment/die hohe Drehzahl in EVs verstärken die Grenzschmierung und erhöhen die Reibung im Vergleich zu herkömmlichen Systemen um 30 %. Gleichzeitig bergen Bioethanolkraftstoffe erhebliche Korrosionsrisiken. Moderne reibungsarme Beschichtungen, darunter diamantartiger Kohlenstoff (DLC), tetraedrischer amorpher Kohlenstoff (ta-C) und Nanokompositbeschichtungen, bieten bahnbrechende Lösungen. Innovationen wie ta-C-Beschichtungen weisen eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit in Bioethanolumgebungen auf (keine Degradation nach zweistündigem Eintauchen) und extrem niedrige Reibungskoeffizienten (0,007–0,008). Diese Fortschritte ermöglichen eine Gewichtsreduzierung von EVs (15 % Gewichtsreduzierung), Biokraftstoffkompatibilität und Energieeffizienzsteigerungen (40 % geringere Reibungsverluste).
Anwendung und Herausforderungen von DLC-Beschichtungen in Medizinprodukten
Im Gesundheitswesen spielen die Materialeigenschaften von Medizinprodukten eine entscheidende Rolle für die Behandlungseffektivität, wobei die Oberflächentechnik maßgeblich für die Leistungsfähigkeit der Produkte ist. Konventionelle Metallprodukte (z. B. Gefäßstents, orthopädische Implantate, chirurgische Instrumente) stehen vor drei großen klinischen Herausforderungen:
Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren
Verschleiß in Verbrennungsmotoren ist ein unvermeidliches Phänomen im Betrieb und ein entscheidender Faktor für Lebensdauer, Leistung und Zuverlässigkeit. Grundsätzlich bezeichnet Verschleiß den allmählichen Verlust von Oberflächenmaterial an Reibungsflächen durch Oxidation und Korrosion. Beschichtungen spielen bei Motorkomponenten eine wichtige und weitreichende Rolle.
Herstellung von Hochleistungs-TiCN-Beschichtungen mittels HIPIMS
TiCN-Beschichtungen, die amorphen Kohlenstoff und nanokristalline Strukturen kombinieren, weisen im Vergleich zu TiC und TiN eine überlegene Härte, erhöhte Zähigkeit und niedrigere Reibungskoeffizienten auf.1 Aufgrund dieser Eigenschaften finden sie breite Anwendung beim Gewindeschneiden und Bohren und eignen sich besonders für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen und -legierungen.2 HiPIMS nutzt primär den gepulsten Gleichstrom-Entladungsmodus. Während der Entladung induziert eine hohe Triggerspannung eine maximale Leistungsdichte und Stromdichte, was zu einem starken Anstieg der Plasmaelektronendichte führt. Die erhöhte Elektronendichte steigert die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischen gesputterten Atomen und Elektronen und ermöglicht so hohe Ionisierungsraten (20–100 %).3 Die hohe Plasmadichte basiert auf der maximalen Leistungsdichte und dem niedrigen Tastverhältnis. Beim Pulsschalten kollidieren Plasmapartikel und tauschen Ladungen aus, ohne das Targetmaterial zu sputtern. Dadurch wird die Wärmeentwicklung reduziert und ein Risswachstum der Keramiktargets durch Überhitzung verhindert.4 Die HiPIMS-Technologie vereint somit die Vorteile von Gleichstrom-Magnetron- und Kathodenbogenverfahren und erzielt hohe Ionisierungsraten bei gleichzeitiger Vermeidung der Metallpartikelbildung. Hohe Ionisierungsraten und Stromdichten verbessern effektiv die Qualität der Beschichtung, reduzieren die Oberflächenrauheit und erhöhen die Haftung und Dichte des Films⁵. Darüber hinaus verbessern hohe Ionisierungsraten die Partikelbeugungseigenschaften und beheben so effektiv Probleme mit ungleichmäßiger Schichtdicke auf komplexen Werkstückoberflächen. In dieser Arbeit wurde eine Reihe von TiCN-Beschichtungen mittels HiPIMS-Technologie auf der Oberfläche einer Hartmetalllegierung hergestellt, um den Einfluss der Leistungsvariation auf den Kohlenstoffgehalt, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung zu untersuchen. Abschließend wurden Gewindeschneidversuche durchgeführt, um die tatsächliche Schneidleistung der TiCN-Beschichtung zu ermitteln.
Die Anwendung von Beschichtungen in der Halbleiterindustrie
Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Halbleiterindustrie, in der die Prozesstechnologien bis zu 3 nm und darunter fortgeschritten sind, sind die Anforderungen an Halbleiterbauteile immer strenger geworden.
Einfluss der Vorspannung auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von AlCrN/TiSiN-Nanokompositbeschichtungen
Zusammenfassung: Mittels AIP+HiPiMS-Technologie wurden mehrlagige AlCrN/TiSiN-Kompositbeschichtungsfilme mit Funktionsschichtvorspannungen von 40 V, 80 V, 120 V und 150 V hergestellt. Oberflächentropfen wurden mittels SEM beobachtet, Beschichtungshärte, Haftung und Spannung gemessen sowie Schneidversuche durchgeführt, um den Einfluss der Funktionsschichtvorspannung auf die Beschichtungseigenschaften zu untersuchen. Es zeigte sich, dass mit steigender Vorspannung der Funktionsschicht die Anzahl der Tropfen zunächst abnimmt und dann wieder zunimmt, während Härte und Haftung zunächst zunehmen und dann wieder abnehmen. Härte und Haftung erreichen bei 120 V ihr Maximum von 34,6 GPa bzw. 117,5 N. Die innere Spannung steigt mit zunehmender Substratvorspannung der Funktionsschicht. Die Ergebnisse der Schneidversuche zeigen, dass die längste Standzeit bei einer Funktionsschichtvorspannung von 120 V 8 Stunden beträgt.
Der Einfluss der Magnetfeldstärke des TiSi-Targets auf die Eigenspannungen der mittels Lichtbogen-Ionenplattierung abgeschiedenen TiAlSiN-Hartbeschichtung
Referenz: CHEN YF, GUO ZM, HUI Y, et al. Der Einfluss der Magnetfeldstärke des TiSi-Targets auf die Eigenspannungen von TiAlSiN-Hartmetallschichten, die mittels Lichtbogen-Ionenplattierung abgeschieden wurden [J]. Vacuum and Cryogenics, 2024, 30 (1): 57–63.