Une machine de revêtement sous vide, également connue sous le nom de machine de dépôt de couches minces, est un dispositif utilisé pour appliquer une couche mince et uniforme de revêtement sur la surface d'un substrat. Ce processus est réalisé dans une chambre à vide afin de créer un environnement à pression sous-atmosphérique.
Le processus de revêtement sous vide implique l'utilisation de techniques de dépôt physique ou chimique en phase vapeur. Le dépôt physique en phase vapeur (PVD) est une méthode dans laquelle le matériau de revêtement passe d'une phase condensée à une phase gazeuse, puis revient à une phase condensée pour former un film mince. Les procédés PVD les plus courants sont le dépôt par pulvérisation cathodique et l'évaporation sous vide.
Une machine d'enrobage sous vide se compose de plusieurs éléments essentiels :
1. Chambre à vide et équipement de revêtement : La chambre est généralement en acier inoxydable et est conçue pour résister à l'environnement sous vide. Elle est équipée d'interfaces à brides et c'est là que se déroule le processus de revêtement.
2. Pièce d'obtention du vide : Cette partie est responsable de la création et du maintien du vide à l'intérieur de la chambre. Elle implique l'utilisation de diverses pompes, telles que des pompes mécaniques, des pompes roots et des systèmes de pompes moléculaires, pour atteindre le niveau de vide souhaité.
3. Partie relative à la mesure du vide : Cette partie comprend différents types de jauges à vide utilisées pour mesurer la pression à l'intérieur de la chambre à vide. Différents principes et exigences dictent l'utilisation de diverses jauges à vide, telles que les thermocouples, les compteurs à ionisation et les compteurs Pirani.
4. Alimentation électrique : Le composant d'alimentation électrique fournit l'énergie électrique nécessaire au processus de revêtement. Les alimentations cibles, telles que les alimentations DC, RF, à impulsions et IF, sont couramment utilisées dans les machines de revêtement sous vide.
5. Système d'alimentation en gaz de traitement : Les gaz de traitement, tels que l'argon, le krypton, l'azote, l'acétylène, le méthane, l'hydrogène et l'oxygène, sont fournis à la chambre à vide par l'intermédiaire d'un système comprenant des bouteilles de gaz, des détendeurs, des débitmètres et des électrovannes. Ce système permet un contrôle précis du débit de gaz pendant le processus de revêtement.
6. Pièce de transmission mécanique : Pour garantir une épaisseur de revêtement uniforme, le substrat et les matériaux de revêtement doivent subir de multiples rotations au cours du processus de revêtement. Cette partie comprend les mécanismes de rotation de la table de travail, de la table de roulement et de la pièce elle-même.
7. Chauffage et mesure de la température : Des éléments chauffants sont utilisés pour chauffer le substrat ou les matériaux de revêtement afin d'atteindre la température souhaitée. Des thermocouples sont utilisés pour mesurer et contrôler la température pendant le processus de revêtement.
8. Source d'évaporation et de pulvérisation ionique : Ces sources sont utilisées pour produire le matériau de revêtement sous forme évaporée ou pulvérisée. Le placage multiarc utilise généralement des cibles rondes ou rectangulaires, tandis que la pulvérisation magnétron utilise des cathodes de pulvérisation rectangulaires ou cylindriques.
9. Système de refroidissement par eau : Pour éviter la surchauffe des composants, un système de refroidissement par eau est incorporé dans la machine d'enrobage sous vide. Ce système comprend généralement une tour d'eau froide, une machine à eau glacée et une pompe à eau.
Les machines de revêtement sous vide sont largement utilisées dans diverses industries, notamment les arts de la table, l'ameublement, les matériaux de construction, les produits électroniques et l'emballage. Elles apportent des avantages fonctionnels et esthétiques aux produits en améliorant leurs performances et leur apparence. Les machines d'enduction sous vide offrent des débits élevés, un bon rapport coût-efficacité, l'efficacité du processus sans solvant et la fiabilité. Elles peuvent également être personnalisées pour s'adapter à différentes tailles et formes de substrats.
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