การเคลือบ PVD และ CVD แบบไหน ดีกว่ากัน?
ในการใช้งานเครื่องมือตัด หากต้องการเพิ่มความคงทนและยืดอายุการใช้งาน หนึ่งในกระบวนการที่นิยมใช้กันก็คือ “การเคลือบผิว” ซึ่งจะมี 2 ชื่อที่ได้ยินหลัก ๆ คือ การเคลือบแบบ “PVD” และ “CVD” โดยในบล็อกนี้ เราจะมาอธิบายว่า ทั้ง 2 กระบวนการนี้มีความแตกต่างกันอย่างไร มีข้อดีและข้อเสียอย่างไรบ้าง
การเคลือบผิวคืออะไร? ทำไมต้องมีการเคลือบผิวให้กับเครื่องมือตัด
การเคลือบผิว จะเคลือบสารเป็นชั้นฟิล์มบาง โดยมักจะใช้กระบวนการสะสมของไอ (Vapor Deposition ) ซึ่งผิวที่เคลือบ จะช่วยให้ตัวอุปกรณ์เครื่องมือตัดมีความทนทานมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้สามารถใช้งานได้นานขึ้น และลดต้นทุนการผลิตได้มากขึ้น
การเคลือบผิวแบบ PVD คืออะไร?
PVD ย่อมาจาก Physical Vapor Deposition การเคลือบผิวแบบ PVD จะใช้กระบวนการทางกายภาพ ซึ่งกระบวนการนี้จะต้องทำในอุณหภูมิที่สูงประมาณ 250°-750° C โดยผิวที่เคลือบมักจะมีความแข็งที่สูง และยังทนต่อการสึกหรอได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยังทนต่อการตัดที่มีอุณหภูมิสูง และตัวฟิล์มยังทนการระเหยได้ดีอีกด้วย นอกจากนี้การเคลือบผิว PVD ค่อนข้างเป็นกระบวนการที่ “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” เมื่อเทียบกับ CVD
แม้ว่าการเคลือบด้วย PVD จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องมือตัดได้เป็นอย่างดี แต่ก็ตามมาด้วยข้อเสียดังนี้
1. กระบวนการนี้ค่อนข้างมีค่าใช้จ่ายที่สูง
2. กระบวนการนี้ค่อนข้างเป็นแบบ “แนวสายตา (Line of Sight)” ทำให้ไม่เหมาะกับการเคลือบผิวชิ้นงานตรงด้านที่มองไม่เห็น
3. กระบวนการดังกล่าวค่อนข้างกินเวลานานพอสมควร
การเคลือบผิวแบบ CVD คืออะไร?
CVD ย่อมาจาก 'Chemical Vapor Deposition' โดยการเคลือบผิวแบบ CVD จะใช้กระบวนการทางเคมีในการสร้างชั้นเคลือบผิวที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยจะต้องทำในอุณหภูมิที่สูงถึง 1,000° C และต้องทำในห้องปฏิบัติการจำเพาะ เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้นจากสารระเหยในกระบวนการดังกล่าว
การเคลือบผิวแบบ CVD ตัวคุณภาพของผิวเคลือบจะทนต่อการขัดสีและการสึกหรอได้ดีกว่า PVD อีกทั้งการเคลือบผิว CVD เหมาะกับการเคลือบพื้นผิวที่รูปทรงแปลก ๆ อย่าง ดอกเจาะ เอ็นมิล หรืออุปกรณ์ที่เป็นเกลียวต่าง ๆ ได้ดี และยังสามารถใช้เคลือบผิวเพื่อสร้าง เซมิคอนดักเตอร์ หรือสารกึ่งตัวนำ สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้เช่นกัน
แม้ว่าการเคลือบแบบ CVD จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องมือตัดได้เป็นอย่างดี แต่ก็ตามมาด้วยข้อเสียที่ว่า อุปกรณ์ที่เคลือบ CVD จะแตกหักง่ายกว่าแบบ PVD ด้วยความเครียดคงค้าง (Residual Tensile Stress) ระหว่างกระบวนการ
แหล่งอ้างอิง
