185171. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületi bevonat kialakítására munkatárgyak felületén
1 185 171 2 A találmány tárgya eljárás felületi bevonat kialakítására mini ka tárgy felületén, melynek során a bevonandó nyers felületet előkészitjük és a már aktivált felületű munkatárgyra a bevonó közeget az önmagában ismert ún. „electroless” módszerrel visszük fel. A találmány szerint a hordozófelületet az önmagában ismert plazmakisülés alkalmazásával készítjük elő kisülési kamrában; a plazmakisülés befejezése után a munkatárgyat tartalmazó kisülési kamrát nemesgázzal átöblítjük, majd az előkészített munkatárgyat a kisülési kamrából - a külső környezeti tér számottevő hatásának kizárásával - közvetlenül áthelyezzük az önmagában ismert szempontok szerint készített electroless fürdőbe és önmagában ismert módon fejezzük be a felületkezelést. Felületi bevonatok felvitelére munkatárgyak felületére a modern ipari alkalmazások széles területein van szükség különböző funkcionális és védelmi okokból. A technika állása szerinti felületi bevonatok általában csak munkatárgyak meghatározott csoportjainál alkalmazhatók és a felületkezelési technológiák kompromisszumos megoldások, melyeknél a kivitelezési problémák kiküszöbölése és a készítendő bevonattal szemben támasztott különböző követelmények elérése határozza meg az ideálistól eltérő gyakorlati lehetőségek keretében keresendő optimumot. Az utóbbi időben kialakult a funkcionális és védőrétegek új típusa, az amorf anyagból, elsősorban az amorf fémből készült bevonat. Az amorf fémek (más néven fémüvegek) nem csak a fémipari kutatásnak, de ma már a modern fémipari technológiának is igen ígéretes, új területét képezik. A fémüvegek különleges tulajdonságai (kopásállóság, korrózióállóság stb.) teszik különösen jelentőssé az amorf fémbevonatok kutatását, technológiájuk kidolgozását és alkalmazását. Az amorí anyagokkal való bevonás a technika állása szerint végezhető pl. lézeres vagy elektrotibombázásos felüktolvasztással, galvaníkus úton stb. Az egyik, újabban Magyarországon is kikísérletezett módszer az ún. electroless technológia. Itt a közvetlen felviteli folyamatot kérmai aktiválás előzi meg. A kémiai aktiválás a tisztításon kívül katalitikus folyamatok beindítását célozza, az előkészítés minőségét a különböző katalizátorok (pl. Pd, Ni) katalitikus tulajdonságai és a rétegbe történő beépülés módja határozza meg. Ez az előkészítő, aktiváló művelet az eljárás lényeges része, nélküle a réteg kiválása és megfelelő megtapadása nem érhető el, ugyanakkor az előkészítés lehetővé teszi a rétegkiválás geometriai irányítását is. A kémiai előkészítő művelet ugyanakkor nehézségekkel, problémákkal terhes. 1. Az aktiválási mechanizmus nincs még kellően felderítve, sok az elméletileg tisztázatlan és gyakorlatilag is nehezen kezelhető kérdés (pl. a katalitikus hatásmechanizmus, a beépülő katalizátorok szerepe, magatartása, apró buborékok megjelenése a rétegben, inhomogenitások kialakulása stb.). 2. A technika állás, szerinti eljárásokkal egyes iparilag fontos bevonó anyagok (pl. alumínium és ötvözetei, réz és ötvözetei) kielégítő tapadása nem érhető el. 3. Mind a már említett, beépülő katalizátorok, mind a vegyi előkészítésben alkalmazott egyéb anyagok szennyezik a bevonati réteget, a katalizátorok sói (melyek a folyamatban létrejönnek) mérgező hatásúak. 4. A katalizátorként alkalmazott anyagok drágák és gyakran csak import útján szerezhetők be. 5 A többfázisos, vegyszeres eljárás többnyire különleges egészségvédelmi rendszabályokat igényel. A találmány alapja az a felismerés, hogy amorf fémrétegek felvitelére igen előnyösen alkalmazható az önmagában ismert electroless technológia, ha annak első lépését, a hordozó felület előkészítését fizikai módszerrel váltjuk ki, mely esetben a bevonat felvitele nemcsak kedvezőbb feltételek között végezhető, de ugyanakkor az ismertektől eltérő, sokoldalúbban felhasználható réteget is kapunk. Ha a találmány szerinti eljárást egybevetjük a technika állása szerinti electroless eljárással, a következő előnyök mutatkoznak:- a fizikai előkészítéshez nincs szükség katalizátorokra, melyek az eddig alkalmazott vegyi előkészítésnél szükségesek, így- megtakarítjuk a katalizátorok költségeit és a beszerzéssel kapcsolatos nehézségeket,- elkerüljük a sok alkalmazási hely tekintetében mérgező hatású katalizátorok jelenlétét és — sokszor szükségszerű - beépülését a termék felületébe,- a gázhatás folytán a munkatárgy felülete olyan helyeken is aktiválható, melyek az eddigi aktiváló közeg számára nem voltak hozzáférhetők. Ha a technika állása szerinti plazmamarással vetjük egybe a találmány szerinti eljárást, azt látjuk, hogy a plazmamarás eddig szigetelők, esetleg félvezetők felületi előkésztésére nyert alkalmazást, a találmány szerinti eljárás lépései viszont lehetővé teszik fém hordozók felületi előkészítését is plazmamaratás útján és így amorf fémréteg felvitele fémhordozóra is előkészíthető. Az amorf fémrétegek felvitelére eddig alkalmazott technológiáktól a találmány szerinti eljárás a következőkben tér el: í. A találmány szerinti eljárással felvitt réteg- összefüggőbb, mint a technika állása szerint előállított, s nem tartalmaz idegen anyagokat, így tulajdonságai kedvezőbbek;- erősebben kötődik a hordozófelülethez, tapadási tulajdonsága: jobbak. 2. Egyetlen (electroless) fürdő alkalmazásával megfelelő bevonat vihető fel akár réz(ötvözetek)re, akár alumíniumra, alumíniumötvözetekre is, mely hordozókra eddig electroless technológiával nem lehetett ilyen erősen tapadó bevonatot felvinni. 3. Különösen jelentős új sajátosság, hogy a plazmamaratásos előkészítés után különböző hordozókra egyetlen kollektív fürdőben, egyidejűleg felvihető a megfelelő minőségű bevonat. A felületi bevonatnak az ismertekhez képest nagyobb homogenitása az orvosi alkalmazásokban 5 10 I 5 20 25 30 35 4C 45 50 55 60 65
