Reaktiv HIPIMS-beläggning av TiN på vändskär av WC/Co
Binära och ternära övergångsmetallnitrider har blivit väldigt populära för verktygsbeläggningsapplikationer. Hög effekt pulsad magnetronsputtering, HIPIMS, är en ny lovande joniserad PVD metod som använts för magnetron sputtering för att deponera stökiometrisk TiN på WC/Co-substrat. Resultatet har jämförts med konventionell DC-magnetronsputtering (DCms) och DCms och HIPIMS kombinerat. Syftet med den här studien är uppnå täta och jämna TiN-filmer. Beläggningssystemet som använts i detta projekt består av en högvakuumkammare utrustad med en standar plan magnetron med en 150 mm Ti-target. Systemet har ett bakgrundtryck av ~ 10-6 Torr (1,332*10-4 Pa). Under filmtillväxten har partialtrycket för den reaktiva gasen, kvävgasen, 0,07 mTorr (9,333*10-3 Pa). Partialtrycket för argon hölls konstant under alla beläggningar till 3 mTorr (0,4 Pa). Substraten etsades innan beläggningarna med ett argonplasma. För att styra flödet av kvävgas in i kammaren användes optisk emission. Det kunde observeras att target redan under relativt låga partialtryck av kvävgas förgiftades. De deponerade substraten analyserades med svepelektronmikroskop och röntgen diffraktion. Ett vändskär sändes till Sandvik Tooling för bearbetningstest. Filmerna belagda med HIPIMS och HIPIMS och DCms kombinerat visade en tätare och jämnare yta än i fallet med vanlig DCms under liknande förhållanden. Det observerades olikheter i textur hos skikten belagda med de olika metoderna. HIPIMS och HIPIMS och DCms kombinerat visade samma huvudsakliga tillväxtriktning som prov belagda med gnistförångning och jonplätering. HIPIMS som joniserad PVD-metod kan användas för att belägga verktyg för skärande bearbetning. För att öka beläggningshastigheten så har DCms och HIPIMS kombinerats för att uppnå jämna och täta filmer.