Din punct de vedere istoric, primul implantator de ioni a fost pe bază de heliu, construit și utilizat în 1911 la Laboratorul Cavendish din Cambridge de Ernest Rutherford și studenții săi. În 1949, Shockley a depus un brevet, "Semiconductor Translating Device", care descrie fabricarea joncțiunii p-n cu ajutorul implantării ionice. În 1954, el a depus un alt brevet, "Formarea dispozitivelor semiconductoare prin bombardament ionic", oferind o descriere fundamentală a echipamentelor de implantare ionică.
Între 1960 și 1976, producția comercială de echipamente de implantare a ionilor a devenit ferm stabilită. În 1976, Varian Associates a dezvoltat modelul DF-4, primul dispozitiv de implantare ionică în linie, de la plachetă la plachetă, cu randament ridicat (aproximativ 200 de plachete pe oră) și, până la sfârșitul anului 1978, acesta a devenit cel mai utilizat sistem comercial de implantare ionică din lume. Inițial, dezvoltarea tehnologiei de implantare ionică a fost utilizată pentru doparea (adică introducerea de ioni dopanți precum borul, fosforul sau arsenicul) materialelor semiconductoare pentru industria circuitelor integrate și au trecut câțiva ani până când a fost utilizată pentru îmbunătățirea proprietăților metalelor.
Implantarea ionică modernă este modificarea fizică și/sau chimică a materialului de suprafață fără creșterea temperaturii substratului prin bombardarea materialului cu un fascicul de ioni cu energie foarte mare. Acest proces îmbunătățește proprietățile suprafeței (de la 1/10 µm la 10µm), în beneficiul aplicațiilor din toate sectoarele industriale.
Procesul în acțiune
The ion implantation technique involves bombarding the surface material with specific ions (secondary vacuum pressure < 10-5 mbar) whose energy are around 100keV. On metallic substrate, penetration into the material is very intense and the ions are fixed, losing their energy after collision with the substrate atoms.
When applied to polymers, the temperature is lower(< 100°C). This cold plasma vacuum treatment alters the material structure up to a depth of several micrometres without increasing its thickness because it is not a coating.
Care sunt avantajele implantării ionice?
- Crește duritatea suprafeței pieselor, oferind o rezistență excelentă la uzura adezivă
- Reduce coeficientul de frecare, îmbunătățește proprietatea antiseizure a pieselor
- Crește pragul de oboseală fără a crește temperatura, ceea ce păstrează proprietățile mecanice ale materialului
- Fără deformare geometrică a pieselor
- Păstrează finisajul suprafeței (lustruire în oglindă, de exemplu) și proprietățile mecanice (oțeluri călite la temperaturi scăzute, de exemplu)
- Fără risc de delaminare (acesta nu este un strat de acoperire), fără scalare
- Se aplică la metale, polimeri și elastomeri
Care sunt aplicațiile implantării ionice?
Care sunt aplicațiile implantării ionice?- PLASTICE, POLIMERI & ELASTOMERI (PE, PP, HNBR, etc.)
- Industria farmaceutică: garnituri, șaibe, etc.
- Industria medicală: seringi, capace, membrane, implanturi de silicon etc.
- Piese auto: Garnituri V, garnituri cu buze, garnituri O-ring, conectori etc.
- PIESE METALICE (titan, aluminiu, metale prețioase etc.)
- Componente de precizie și micro-mecanisme, piese de înaltă tehnologie pentru industria aeronautică și de apărare.
- Industria medicală: proteze, etc.
- Produse de lux: tratamente pentru componente de ceas, etc.
Pentru mai multe informații privind implantarea ionică, vă rugăm să contactați Bodycote