Creusets intermétalliques (BN-TiB2) E-Beam

L’endommagement du creuset résulte souvent d’une mauvaise manipulation pendant le processus d’évaporation par faisceau d’électrons (e-beam). Les deux causes principales sont les réglages incorrects de la rampe/du trempage et les arrêts brusques de l’alimentation.

1. Réglages incorrects de la rampe/du trempage

Le processus d’évaporation par faisceau d’électrons repose généralement sur deux niveaux de puissance de rampe/trempage pour chauffer progressivement les matériaux à déposer. Une mauvaise gestion de ces niveaux peut entraîner des problèmes importants, notamment la fissuration du creuset.

• Transition rampe/trempage :
  Lorsque le matériau atteint la température de dépôt, la commande de puissance passe des réglages de rampe/trempage à une boucle PID qui gère l’alimentation électrique du pistolet électrique et le contrôleur de quartz. Si le deuxième niveau de puissance de rampe/trempage (rampe2/trempage2) n’est pas étroitement aligné sur la puissance nécessaire pour maintenir la vitesse de dépôt souhaitée (par exemple, 1 Ångström/sec), la boucle PID peut avoir du mal à se stabiliser.
  • Fluctuations sauvages de la puissance : La puissance peut osciller de façon spectaculaire (+90% à 0%) avant de se stabiliser, ce qui entraîne une liquéfaction et une condensation répétées du matériau. Ces changements de phase rapides peuvent provoquer des fissures dans le creuset.
  • Mesures préventives : Le fait de régler les niveaux de puissance de la rampe2/soak2 près de la puissance de dépôt requise minimise les ajustements du PID et empêche les cycles de liquéfaction et de condensation rapides.

2. Coupures d’électricité brutales

Un arrêt soudain de l’alimentation électrique ou un temps de descente insuffisant après le dépôt peuvent également soumettre le creuset à des contraintes.

• Solidification rapide :
  Lorsque la matière fondue se solidifie trop rapidement, elle crée une contrainte mécanique sur le revêtement du creuset. Cette contrainte peut entraîner des fissures ou des ruptures.
  • Solution : Réduire progressivement la puissance après le dépôt pour permettre à la matière fondue de refroidir et de se solidifier uniformément.

Réflexions finales

Les creusets intermétalliques sont des outils robustes pour les processus de dépôt de matériaux, mais une gestion minutieuse des paramètres d’évaporation par faisceau d’électrons est cruciale pour leur longévité. Le respect des niveaux de rampe et de trempage appropriés et l’absence d’arrêts brusques de l’alimentation sont essentiels pour éviter les dommages. Les creusets intermétalliques personnalisables de MetalsTek offrent la flexibilité et la fiabilité nécessaires à une large gamme d’applications.