일반기술

Ｔｉ-Ｓｉ-Ｎ계 경질코팅막의 증착방법

*원리 및 개요1) 본 기술은 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막의 증착방법에 관한 것이고, 특히, 아크 이온 플래팅(Arc Ion Plating)법과 스퍼터(sputter)법의 하이브리드(hybrid) 공정을 통해 3차원 입체적으로 고속도공구나 초경합금공구 등에 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막을 증착하는 방법에 관한 기술이다. 2) Ti-Al-Si-N계 경질코팅막은 TiN, TiAlN및 TiSiN 코팅막보다 월등한 초고경도의 특성을 지니면서도 TiN에 비해 높은 온도에서 내산화성이 우수하여 현재 주목을 받고 있는 기술이다.*구성본 기술의 증착방법은 아크 이온 플래팅(arc ion plating)법과 스퍼터(sputter)법을 통해 금형, 공구 등의 표면에 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막을 증착하는 방법에 있어서, 5가지 단계로 나뉘어 진다.1) 시편이 설치된 챔버내에 진공을 가하고 가열하는 제1 단계2) 챔버내에 Ar가스를 유입하고 바이어스를 인가하여 상기 시편을 세정하는 제2 단계3) 챔버내로의 Ar가스 유입을 차단하고 챔버내를 재차 진공을 가하고 가열하는 제3 단계4) 챔버내에 Ar가스 및 N2 가스를 유입하고 바이어스를 인가하는 제4 단계5) 아크 이온 플래팅법을 사용하는 Ti-Al 합금 타겟(target)과 스터퍼법을 사용하는 Si 타겟에 전원을 각각 인가하여 시편의 표면에 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막을 증착하는 제5 단계* 효과1) AIP법과 스퍼터법의 하이브리드 공정을 통해 복잡한 형상을 갖는 금형, 고속도공구나 초경합금공구 등에 균일한 표면 도포성을 갖는 초고경도의 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막을 증착할수 있는 효과2) AIP법에 적용하기 어려운 세라믹 타겟을 스퍼터법에 사용하고 다른 타겟을 AIP법에 사용함으로써 다원계 및 다층박막에 합성을 가능하게 해주는 효과3) 금형, 고속절삭공구, 베어링, 바이트, 드릴, 엔드밀 등 복잡한 형상의 표면에 초고경도의 Ti-Al-Si-N계 경질코팅막을 증착함으로써 공구의 수명을 연장함과 아울러, 다방면의 고부가가치 기술산업에 적용할 수 있는 효과