Optimalizace povlaku na zkušebních vzorcích, povlakování zkušebních sklářských forem a sad forem metodou HiPIMS (TiAlCrN)

Popis předmětu

Zakázka zahrnuje realizaci následujících aktivit: - dokončení vývoje TiAlCrN povlaku - optimalizace povlaku TiAlCrN na zkušebních vzorcích, - povlakování zkušebních forem, - povlakování zkušebních sad forem, které jsou z důvodu věcné a technologické provázanosti zadávány v rámci jednoho zadávacího řízení a tvoří jeden funkční celek. Předmětem plnění je zajištění služeb spočívajících v: • optimalizaci povlaku TiAlCrN na zkušebních vzorcích, zahrnující experimentální návrh a ověřování depozičních parametrů s cílem dosažení požadovaných mechanických, tribologických a strukturních vlastností povlaku, • povlakování zkušebních vzorků sklářských forem a celých sad forem dodaných zadavatelem nebo jeho zákazníky metodou HiPIMS (TiAlCrN), které budou následně testovány v reálném provozu, • analýzu a charakterizaci povlaků, zahrnující měření jejich mechanických, tribologických a strukturních vlastností, vyhodnocení jejich chování a poskytování podkladů pro následnou optimalizaci povlakovacího procesu zadavatelem na základě testování v reálném provozu. • Technické požadavky na povlak (cílové parametry): • Systém povlaku: AlTiCrN (HiPIMS nebo ekvivalentní pulzní depoziční technologie umožňující dosažení vysoké hustoty peakového proudu v reálném procesu, typicky alespoň na úrovni cca 0,8 A/cm².) • Složení povlaku bude v průběhu plnění zakázky optimalizováno s cílem dosažení požadovaných funkčních vlastností. • Zadavatel požaduje, aby v rámci plnění byly navrženy, připraveny a experimentálně ověřeny minimálně dvě varianty chemického složení povlaku s obsahem titanu:  cca 6 at. % Ti,  cca 10 at. % Ti,  při současném požadavku na obsah dusíku minimálně 50 at. %. • Dodavatel může navrhnout i další varianty složení, pokud povedou k dosažení nebo zlepšení požadovaných vlastností povlaku. • Tloušťka povlaku: ≥ 1,5 µm (měřeno kalotestem nebo profilomerem) • Drsnost povrchu: Ra ≤ 0,1 µm • Adheze: o scratch test (ISO 20502): LC2 ≥ 50 N a Rockwell HF1 • Tvrdost: ≥ 20 GPa • Modul pružnosti: ≥ 300 GPa (měřeno instrumentovanou indentací) • Zbytková pnutí v povlaku do 1.5 GPa Poznámka: Uvedené parametry představují cílové hodnoty vycházející z dosavadního vývoje na povlakovaných vzorcích. Zadavatel připouští jejich úpravu v průběhu realizace zakázky v závislosti na optimalizaci procesu a chování povlaku na reálných sklářských formách. Rozpad služeb (název dílčích plnění a předpokládané hodnoty): - „Optimalizace povlaku TiAlCrN na zkušebních vzorcích“ – 400 000 Kč - „Povlakování zkušebních forem“ – 1 200 000 Kč - „Povlakování zkušebních sad forem“ – 1 700 000 Kč Popis jednotlivých částí: „Optimalizace povlaku TiAlCrN na zkušebních vzorcích“ Cílem je experimentální návrh a ověření depozičních parametrů povlaku TiAlCrN připravovaného technologií HiPIMS tak, aby byly dosaženy požadované mechanické, tribologické a strukturní vlastnosti pro aplikaci na sklářských formách. Součástí plnění je zejména: • realizace experimentálních depozic na zkušebních vzorcích, • návrh variant složení povlaku • charakterizace vlastností povlaků, • vyhodnocení experimentální série, • návrh optimálních depozičních parametrů. Výstupem je technická zpráva obsahující doporučené depoziční parametry a dosažené vlastnosti povlaků. „Povlakování zkušebních forem“ „Povlakování zkušebních sad forem“ Pro obě aktivity platí následující rozsah plnění: • povlakování zkušebních forem a sad forem: Cílem je zajistit kvalitní nanesení povlaku metodou HiPIMS (TiAlCrN) na zkušební sklářské formy dodané zadavatelem nebo jeho zákazníky, které budou následně testovány v reálném provozu. • převzetí a příprava zkušebních forem dodaných zákazníkem, • čištění a předúprava povrchů, • aplikace povlaku metodou HiPIMS (TiAlCrN), • předání povlakovaných forem k testování, • zpracování protokolu o jednotlivých depozicích, včetně klíčových depozičních parametrů (např. výkon, tlak, bias, předpokládané složení vrstev). • analýza a charakterizace povlaků: Cílem je provedení komplexního souboru měření a analýz povlaků vedoucích k určení jejich mechanických, tribologických a strukturních vlastností a jejich využití pro vyhodnocení funkčnosti povlaku, přičemž výsledky budou sloužit jako podklad pro následnou optimalizaci povlakovacího procesu zadavatelem na základě testování v reálném provozu sklářských forem. • měření mechanických vlastností (tvrdost, modul pružnosti – např. instrumentovaná indentace dle ISO 14577), • hodnocení adheze povlaku (např. scratch test dle ISO 20502 a Rockwell test), • stanovení tloušťky a mikrostruktury povlaku (např. kalotest, SEM nebo ekvivalentní metody), • měření drsnosti povrchu (např. profilometrie), stanovení zbytkových napětí v povlaku, • tribologické testování (např. pin-on-disc nebo ekvivalentní metoda – koeficient tření, odolnost proti opotřebení), • měření chemického složení povlaku (např. EDS, případně XPS nebo ekvivalentní metody), • zpracování protokolu o testování a výsledcích. Tato měření jsou prováděna v rozsahu nezbytném pro vyhodnocení vlastností povlaků, typicky na vybraných reprezentativních vzorcích při každé depozici.