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真空PVD鍍膜涂層在醫療器械中的價值

將PVD涂層應用于醫療設備可以提供美學和功能優勢。以下是一些常見問題的解答。

 

物理氣相沉積(PVD)是一種真空鍍膜工藝,許多人知道常用于提高切削刀具的性能。但遵化富森鈦金設備有限公司的真空鍍膜機設備可以提供陰極電弧PVD涂層服務可提供更硬,更潤滑的產品,與未涂層工具相比,可將工具壽命提高10倍。耐磨表面。

 

此外,醫療設備制造商越來越多地使用PVD涂層來區分其設備的外觀與類似產品和/或增強其設備的性能,因為硬質惰性涂層具有生物相容性,不會與骨骼發生反應,組織或體液。涂覆PVD涂層的醫療器械的實例包括干擾器,鉆頭和針頭,以及用于各種裝置組件以及牙科應用的“磨損”部件。

 

PVD涂層可提供更好的邊緣保持力,因此涂層手術器械仍保持清晰。對于其他設備,它們可以減少配套不銹鋼部件之間的磨損,并有助于防止氧化和腐蝕。

 

 

 

PVD涂層的常見問題:

 

什么是陰極電弧PVD工藝?

陰極電弧PVD是使用電弧焊機從真空室內的固體源材料蒸發各種金屬的過程。蒸發的金屬,例如鈦,鉻,鋯,鋁和各種其它合金,與氣體(通常是氮氣和/或含碳氣體)反應,形成冷凝在待涂覆部件上的涂層材料。

 

陰極電弧PVD產生高水平的金屬電離(超過95%),這有助于確保高度涂層對基板材料的粘附。該方法通常具有寬的操作窗口,使得可以使用各種工藝參數沉積優質涂層。其他涂層工藝,例如濺射或離子電鍍,不那么堅固并且具有較小的操作窗口,使得它們更難以始終如一地生產高質量的涂層。

 

涂裝前需要做哪些準備工作?

為了獲得良好粘附的涂層,待涂覆的部件是清潔的非常重要。零件表面必須不含氧化物,EDM重鑄和有機薄膜,因為這些污染物會對涂層質量產生不利影響。

 

為了在涂覆之前去除污染物,涂層公司使用諸如拋光,翻滾,酸蝕刻以及砂和玻璃珠噴射等技術。然而,這些技術中的一些可以改變被涂部件的表面光潔度,因此PVD涂層公司經常與客戶合作開發滿足客戶對涂層質量和部件外觀需求的工藝。

 

涂層過程會對鋒利邊緣產生不利影響嗎?

如果零件具有鋒利的邊緣,則不會使用可能對邊緣清晰度產生不利影響的清潔過程。此外,如果涂覆微小或非常脆弱的部件,可以進行涂層工藝修改以降低加熱和涂層速率。這些改進確保了精致的特征不會過熱并且涂層不會太厚。

 

什么表面處理可以獲得最佳效果?

PVD涂層非常薄(通常為0.00010.0005英寸),通常復制部件的原始表面(除非使用磨料清潔工藝)。零件表面光滑時獲得最佳效果。因此,研磨或拋光表面通常會產生比噴砂或啞光表面處理更好的效果。

 

如果需要在零件的特定區域上進行無光飾面,則最好允許涂布機在零件上生成紋理。零件供應商的紋理可能會對零件的該區域產生污染,這需要一些返工,否定供應商可能依賴的任何節省。

 

PVD涂層過程中使用了多少溫度?

所有表面處理PVD涂層的典型涂層溫度約為800°F。涂層溫度會改變部件的硬度或導致部件變形(收縮或增長)。為了盡量減少這種可能的影響,我們建議將熱敏部件在900950°F的溫度下進行回火處理,然后再進行涂層處理。

 

可以涂哪些類型的材料?

PVD涂層可應用于大多數能夠承受加熱至800°F的金屬。常用的醫用材料包括303,440C17-4不銹鋼; 鈦合金; 和一些工具鋼。PVD涂層通常不適用于鋁,因為涂層工藝的溫度接近材料的熔點。

 

什么涂層通常用于醫療器械?

醫療器械通常是四種PVD涂層。最常用的是氮化鈦(TiN),其厚度范圍為0.00010.0002英寸,維氏硬度范圍為2,4002,600Hv,以及金色。

 

第二種最常見的醫用涂層是鋁鈦氮化物(AlTiN),通常稱為黑色氮化物或黑色鈦涂層。它的厚度范圍為0.00010.0002英寸,硬度范圍為4,0004,200 Hv,炭黑色表面。

 

另外兩種醫用涂料是氮化鉻(CrN)和AlphaCrN的厚度范圍為0.00010.0005英寸,硬度范圍為2,2002,400Hv,銀色表面處理。Alpha是一種多層涂層,其頂層具有氮化鋯(ZrN)并產生銀 - 金色。它的厚度范圍為0.00010.0002英寸,硬度最高,范圍為4,4004,600 Hv。由于其更高的硬度,潤滑性和耐磨性,這種涂層可以比TiN長兩到四倍。

 

PVD與化學氣相沉積(CVD)涂層工藝相比有哪些優勢?

與CVD相比,PVD涂層在低得多的溫度下涂覆,PVD涂覆的部件在涂覆后不必再次進行熱處理。此外,PVD復制了原本在零件上的表面光潔度,而CVD涂層產生了無光澤的光潔度,除非零件在涂層后進行拋光。

 

PVD比陽極氧化有什么優勢?

涂覆鈦合金涂層,PVD比陽極氧化更耐磨,并且隨著時間的推移保持其顏色更好。

 

除醫療器械和切割工具外,PVD涂層還常用于提高沖壓工具,成型工具和注塑成型磨損部件的性能和使用壽命。

真空PVD鍍膜涂層在醫療器械中的價值(圖1)

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