Vakuumli qoplama texnologiyasining paydo bo'lishi nisbatan yaqinda sodir bo'ldi. Xalqaro maydonda 1960-yillarda qattiq qotishma kesish asboblariga CVD (kimyoviy bug 'birikishi) texnologiyasi qo'llanilgan. Biroq, dastlabki rivojlanish davrida bu texnologiya ko'plab to'siqlarga duch keldi. U yuqori{4}}haroratli muhitda (1000ºC dan yuqori jarayon harorati bilan) ishlashi kerak edi va uning rivojlanish imkoniyatlarini sezilarli darajada cheklaydigan cheklangan turli xil qoplamalarga ega edi.
1970-yillarning oxiriga kelib, vakuumli qoplama sohasida istiqbolli yangi makonni ochadigan PVD (fizik bug 'birikmalari) texnologiyasi paydo bo'ldi. Shundan so'ng bir necha o'n yil ichida PVD qoplama texnologiyasi tez rivojlandi.
Hozirgi vaqtda vakuumli qoplama texnologiyasi sohasida PCVD (fizik-kimyoviy bug'larning cho'kishi) va MT-CVD (o'rta{1}}haroratdagi kimyoviy bug'larning cho'ktirilishi) kabi yangi texnologiyalar paydo bo'ldi. Turli qoplama uskunalari va jarayonlari doimiy ravishda paydo bo'lib, gullab-yashnagan va rang-barang sahnani taqdim etadi.
Kelajakda asboblarni qoplash texnologiyasining rivojlanish tendentsiyalari quyidagi fikrlarni o'z ichiga oladi:
(I) qoplama komponentlarining diversifikatsiyasi va murakkabligi
a. PVD qoplamalarining birinchi avlodi asosan TiN dan iborat edi. Shu asosda TiC, TiCN, ZrN, CrN, WC kabi turli xil yagona metall qoplamalar ketma-ket ishlab chiqildi. PVD yotqizish texnologiyasining yanada rivojlanishi bilan alyuminiy qoplamalarga qo'shildi va TiAIN va TiAICN kabi ko'p komponentli metall qotishma qoplamalari paydo bo'ldi. Ularning aşınma qarshiligi va qizil qattiqligi bitta metall qoplamalarga nisbatan sezilarli darajada yaxshilandi, bu ularni yuqori kesish tezligida, masalan, 150 m/daqiqagacha prokat kesimlarida ishlatish imkonini berdi.
b. Keyinchalik, har bir qoplamaning afzalliklaridan foydalanish uchun asboblar qatlamiga bir nechta turli xil qoplamalarni joylashtirish tendentsiyasiga aylandi. Masalan, TiN + TiCN + TiN, TiN + TiALN, TiAIN + WC/C va boshqalar kombinatsiyalari ishlatilgan.
c. So'nggi yillarda PVD qoplama texnologiyasi oldinga yana bir muhim qadam tashladi. Chet eldagi bir nechta qoplama kompaniyalari impulsli qoplama texnologiyasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi va uni qo'llashni boshladi. Masalan, Shveytsariyadagi Balzers kompaniyasining P3E (Pulse Enhanced Electron Emission) texnologiyasi va Germaniyaning Cemecon kompaniyasining HIP_ (Yuqori Ion Pulse) texnologiyasi. Ushbu ikkita yangi texnologiya ikkalasi ham maqsadli materialning bug'lanishini faollashtirish uchun impulsli elektronlardan foydalanadi. Kislorodli atmosferada ishlaydigan ushbu jarayon tufayli, nazariy jihatdan, bu texnologiya har qanday metall oksidi (masalan, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, Ta2O5 va boshqalar) va uning birikma qoplamalarini yotqizishi mumkin. Hozirgi vaqtda Al2O3 qoplamasi amaliy sinov bosqichiga kirdi va yaqin kelajakda u keng qo'llanilishiga ishoniladi.
(II) Qoplamalarni qo'llashni rivojlantirish ko'proq maqsadli bo'ladi
Turli xil dastur talablariga javob berish uchun qoplamalarni ishlab chiqish va loyihalash tobora ko'proq maqsadli bo'lib qoldi. Burg'ulash, frezalash, quruq haddeleme kesish, shtamplash va chuqur chizish kabi turli xil qo'llash sohalarining xususiyatlari va talablariga ko'ra, bu jihatlarda nisbatan afzalliklarga ega bo'lgan qoplamalar ishlab chiqilgan. Doimiy sa'y-harakatlar va tajribalar natijasida frezalashda TiX (Al:Ti=2:1) qoplamalarini qo'llash, yuqori{4}}tezlikda quruq haddeleme kesish uchun qo'llaniladigan AICrN qoplamalarini, burg'ulashda qo'llaniladigan CrN + TISIN kompozit qoplamalarini va TIN + chuqur chizish TCX kompozitlarini qo'llash kabi muayyan sohalarda muvaffaqiyatga erishildi. Ularning ishlash muddati boshqa qoplamalarga qaraganda ancha yaxshi. Bundan tashqari, korroziyaga chidamlilik (Crx qoplamalari), "o'z-o'zidan moylash (WC/C qoplamalar), yumshoq materiallarni qayta ishlash (MoS2 qoplamalar) va qattiq materiallarni qayta ishlash (CBN, Olmos qoplamalari)" kabi funktsiyalarga ega turli maqsadli qoplamalar allaqachon keng qo'llanilgan. Ushbu qoplamalar o'z sohalarida juda muvaffaqiyatli bo'lgan bo'lsa-da, PVD qoplama texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan ushbu mavjud qoplamalarni almashtirish uchun yangi maqsadli qoplamalar doimiy ravishda ishlab chiqiladi.
(III) Qoplamalarning cho'kma zarralari odatda nanometrlashtiriladi
Nanotexnologiyaning rivojlanishi va qoplama texnologiyasining rivojlanishi bilan nanometr{0}}qoplangan kesish asboblari tadqiqotchilar va PVD qoplama xizmati kompaniyalarining katta e'tiborini tortdi. Qoplama cho'kma zarralarining nanometrizatsiyasi qoplama va substrat o'rtasidagi, shuningdek, turli qatlamlar orasidagi bog'lanish kuchini oshirishi va qoplamaning sirt pürüzlülüğünü kamaytirishi mumkin. Hozirgi vaqtda ko'pgina qoplamalarning cho'kma zarralari hali ham nisbatan katta. Nano{4}}daraja deb ataladigan ba'zi qoplamalar mavjud bo'lsa-da, qoplamaning oxirgi yuzasida hali ham katta zarrachalarni topish mumkin va qoplama yuzasi hali ham nisbatan qo'pol. Katta g'ayritabiiy zarrachalarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun jarayonning barqarorligini saqlab, qoplama cho'kma zarralari hajmini kamaytirish, ayniqsa, oyna sirtini qo'llashda qoplamalarni rivojlantirishning muhim yo'nalishi bo'ladi. Ba'zi kompaniyalar oyna sirt qoplamalarini ishlab chiqqan bo'lsa-da, ularning sifati va barqarorligi yomon, jarayon ham nisbatan murakkab. Kelajakda qoplamani tadqiq qilish va ishlab chiqishda qoplama zarralarini nanometrizatsiya qilish va qatlamlararo qatlam qalinligini nanometrizatsiya qilish asosiy rivojlanish yo'nalishlari bo'ladi, bu qoplamalarning keng qamrovli ishlashini yaxshilash va qatlamlararo stressni kamaytirish uchun katta ahamiyatga ega va oyna yuzasining silliqligini yanada yaxshilaydi, shu bilan birga qo'llash sohasini yanada kengaytiradi.
(IV) Qoplamalarning jarayon harorati pasaymoqda
Umumiy CVD qoplamalari uchun taxminan 1000 graduslik cho'kma haroratidan PVD va PECVD qoplamalari uchun taxminan 500 darajagacha, qoplamalarning cho'kish harorati pasayib ketdi va shu bilan qoplamalarni qo'llash doirasini kengaytirdi. Biroq, taxminan 500 daraja cho'kma harorati hali ham ishlov beriladigan qismning qoplamasiga salbiy ta'sir ko'rsatadi, masalan, ishlov beriladigan qismning deformatsiyasiga va substratning qattiqligining pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, ishlov beriladigan qismni oldindan isitish uchun maxsus talablarni taklif qilish kerak, masalan, ishlov beriladigan qismning orqa isitish harorati qoplama haroratidan past bo'lmasligi kerak. Past haroratli qoplamalar, masalan, qoplama harorati 200 darajadan past bo'lgan qoplamalar, bu cheklovlarni bartaraf qiladi, qoplama ilovalari uchun materiallarning kengroq assortimentini, oldindan isitishni yanada moslashuvchan tanlash va sirtni o'zgartirishning turli texnologiyalarini yanada kengroq qo'llash imkonini beradi. Shu bilan birga, past haroratli qoplamalarni qo'llash energiyani tejashda ma'lum atrof-muhitni muhofaza qilish ta'siriga ega bo'lgan qoplama uskunalarining energiya sarfini kamaytiradi. Bundan tashqari, qoplama haroratining pasayishi isitish va sovutish vaqtlarini qisqartirish, qoplamalarni etkazib berish davrini qisqartirish va samaradorlikni oshirish imkonini beradi. Shuning uchun, past haroratli qoplamalar{11}}qoplamalar qo'llanilishi va ommalashishiga katta yordam beradi va PVD qoplamalarini rivojlantirishning muhim yo'nalishiga aylanadi.
