Vad är jonplätering?

Jonplätering är en teknik genom vilken beläggningar av ett ämne, vanligtvis en metall eller en förening, avsätts på en måldel eller yta. Beläggningsmaterialet förångas och joniseras med en elektrisk båge, och drivs sedan med hög hastighet mot målet, där den elektriska laddningen av de joniserade partiklarna får dem att binda till målytan. Denna teknik kallas ibland fysisk ångavsättning. Det görs vanligtvis i en vakuumkammare eller i en atmosfär av inert gas.

Material som ska genomgå jonplätering behandlas först för att ta bort allt främmande material och för att rengöra alla ytor. Detta görs i samma miljö som pläteringen ska utföras och kallas sputtering. Förstoftningsprocessen liknar pläteringsprocessen som följer, men målet bombarderas med joner av ett annat material, såsom argongas, som remsar ytan på allt främmande material istället för att binda till målet. Ytan måste vara perfekt ren för att säkerställa korrekt limning av beläggningsmaterialet.

När målet har behandlats och förberett för beläggning börjar jonpläteringsprocessen. Beläggningsmaterialet förångas med hjälp av en elektrisk bågström som använder en mycket låg spänning med högt strömflöde. Detta förångar inte bara beläggningsmaterialet, det joniserar de enskilda atomerna som avvisar varandra på grund av deras identiska elektriska laddningar. Denna ånga drivs sedan vid målet, vilket ges en svag motsatt elektrisk laddning för att locka det joniserade beläggningsmaterialet. Detta får de förångade jonerna hos beläggningen att binda till den beredda ytan.

Den grundläggande tekniken för jonplätering kan modifieras på ett antal sätt. Genom att införa vissa gaser och andra förångade joner i den slutna miljön är det möjligt att kombinera de förångade jonerna av ett material med andra joner för att skapa en ny förening som sedan binds till målet. Att kombinera olika typer av material möjliggör en mängd olika beläggningar.

Beläggningar applicerade med jonpläteringstekniker är ofta mycket tunna och mycket jämna. Dessa beläggningar kan ha tjocklekar i storleksordningen mikron. Förmågan att applicera sådana tunna beläggningar jämnt gör denna teknik bra för delar med oregelbundna former såväl som för applicering av beläggningar som inte kan appliceras med andra tekniker, såsom galvanisering.