PVD
真空鍍膜前言
真空電鍍是一種物理沉積現(xiàn)象。即在真空狀態(tài)下注入氬氣,氬氣撞擊靶材,靶材分離成分子被導(dǎo)電的貨品吸附形成一層均勻光滑的表面層。其產(chǎn)品表面有超強(qiáng)的金屬質(zhì)感,被越來越多的應(yīng)用在化妝品,手機(jī)等電子產(chǎn)品的外殼,汽車標(biāo)志,汽車車燈等的表面處理,其膜面不僅亮度高,質(zhì)感細(xì)膩逼真,可做多種靚麗色彩,同時(shí)它還有制作成本低,有利于環(huán)境保護(hù),減少受到基材材質(zhì)限制的優(yōu)點(diǎn)。
膜層
一.真空鍍膜原理
真空鍍膜是指在真空環(huán)境下,將某種金屬(或者金屬化合物)以氣相的形式沉積到材料表面(通常是非金屬材料),屬于物理氣相工藝。
二.真空鍍膜分類
真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型。它們都是采用在真空條件下,通過蒸餾或?yàn)R射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜,通過這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層,同時(shí)具有速度快附著力好的突出優(yōu)點(diǎn),但是價(jià)格也較高,可以進(jìn)行操作的金屬類型較少,一般用來作較高檔產(chǎn)品的功能性鍍層,例如作為內(nèi)部屏蔽層使用。
真空鍍膜的做法是一種比較流行的做法,做出來的產(chǎn)品金屬感強(qiáng),亮度高.而相對其他的鍍膜法來說,成本較低,對環(huán)境的污染小,為各行業(yè)廣泛采用。
1.真空電鍍適用范圍
真空鍍膜適用范圍較廣,如ABS料、ABS+PC料、PC料的產(chǎn)品.同時(shí)因其工藝流程復(fù)雜、環(huán)境、設(shè)備要求高,單價(jià)比水電鍍昂貴.
2.真空鍍膜的做法
現(xiàn)對其工藝流程作簡要介紹:產(chǎn)品表面清潔--〉去靜電--〉噴底漆--〉烘烤底漆--〉真空鍍膜--〉噴面漆--〉烘烤面漆--〉包裝.
一般真空電鍍的做法是在素材上先噴一層底漆,再做電鍍.由于素材是塑料件,在注塑時(shí)會殘留空氣泡,有機(jī)氣體,而在放置時(shí)會吸入空氣中的水分.另外,由于塑料表面不夠平整,直接電鍍的工件表面不光滑,光澤低,金屬感差,并且會出現(xiàn)氣泡,水泡等不良狀況.噴上一層底漆以后,會形成一個(gè)光滑平整的表面,并且杜絕了塑料本身存在的氣泡水泡的產(chǎn)生,使得電鍍的效果得以展現(xiàn)。
三.真空鍍膜各個(gè)方法簡介
1.真空蒸鍍
真空蒸鍍法是在高度真空條件下加熱金屬,使其熔融、蒸發(fā),冷卻后在塑料表面形成金屬薄膜的方法。常用的金屬是鋁等低熔點(diǎn)金屬。
加熱金屬的方法:可以利用電阻產(chǎn)生的熱能,也可以利用電子束。
在對塑料制品實(shí)施蒸鍍時(shí),為了確保金屬冷卻時(shí)所散發(fā)出的熱量不使樹脂變形,必須對蒸鍍時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。此外,熔點(diǎn)、沸點(diǎn)太高的金屬或合金不適合于蒸鍍。
置待鍍金屬和被鍍塑料制品于真空室內(nèi),采用一定方法加熱待鍍材料,使金屬蒸發(fā)或升華,金屬蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金屬薄膜。
在真空條件下可減少蒸發(fā)材料的原子、分子在飛向塑料制品過程中和其他分子的碰撞,減少氣體中的活性分子和蒸發(fā)源材料間的化學(xué)反應(yīng)(如氧化等),從而提供膜層的致密度、純度、沉積速率和與附著力。
1.真空蒸鍍工藝流程
(1)裝配前處理:將基材表面雜質(zhì),灰塵等用布搽試干凈,提高噴射良率。
(2) 裝配:將基材裝配在專用的掛具上,用以固定于流水線上,并按設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)外觀和功能的遮鍍
(3)噴底漆:由于基材有些是塑膠件,在注塑時(shí)候會殘留空氣泡,有機(jī)氣,塑膠表面不夠平整,直接蒸鍍附著力差并且不光滑平整,涂一層底漆會提高鍍層的附著性并且光滑平整效果好。
(4)UV燈照射:UV燈照射固話
(5)將掛件裝配于真空容器內(nèi),加熱實(shí)現(xiàn)蒸餾
(6)噴面漆:提高表面的硬度和耐磨性,要對基材已鍍層噴面漆(可噴不同的顏色),然后UV照射固話。
(7)UV照射:UV燈照射固話
所以真空蒸餾鍍層有三層:底漆(6-12um)+(鍍膜層1-2um)+(面漆層10um)
2.真空濺鍍
通常指的是磁控濺鍍,屬于高速低溫濺鍍法,在真空狀態(tài)充入惰性氣體(Ar),并在塑膠基材(陽極)和金屬靶材(陰極)之間加入高壓直流電,由于輝光放電產(chǎn)生的電子激發(fā)惰性氣體產(chǎn)生氬氣正離子,正離子向陰極靶材高速移動,將靶材原子轟出,沉積在塑膠基材上形成薄膜。
真空濺鍍氣壓要求:真空濺鍍要求真空狀態(tài)中充入惰性氣體實(shí)現(xiàn)輝光放電,該工藝要求真空度在1.3*10^-3Pa的分子流狀態(tài)。
2.真空濺鍍工藝流程
真空濺鍍也可根據(jù)基材和靶材的特性直接濺射不用涂底漆,真空濺鍍
的鍍層可通過調(diào)節(jié)電流的大小和時(shí)間來累加,但是不能太厚,太厚了表面原子累加會出現(xiàn)大大小小的空洞間隙,厚度范圍0.2-2um
3.三種工藝對比
四.真空鍍膜真空電鍍的特點(diǎn)
1、真空鍍膜所獲得的金屬膜層很薄(一般為0.01~0.1um),能夠嚴(yán)格復(fù)制出啤件表面的形。
2、工作電壓不是很高(200V),操作方便,但設(shè)備較昂貴。
3、蒸鍍鍋瓶容積小,電鍍件出數(shù)少,生產(chǎn)效率較低。
4、只限于比鎢絲熔點(diǎn)低的金屬(如鋁、銀、銅、金等)鍍飾。
5、對鍍件表面質(zhì)量要求較高﹐通常電鍍前需打底油來彌補(bǔ)工件表面缺陷。
6..沉積材料廣泛:可沉積鋁、鈦、鋯等濕法電鍍無法沉積的低電位金屬,通以反應(yīng)氣體和合金靶材更是可以沉積從合金到陶瓷甚至是金剛石的涂層,而且可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)涂層體系.
7.節(jié)約金屬材料:由于真空涂層的附著力、致密度、硬度、耐腐蝕性能等相當(dāng)優(yōu)良,沉積的鍍層可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)濕法電鍍鍍層,達(dá)到節(jié)約的目的.
8.無環(huán)境污染:由于所有鍍層材料都是在真空環(huán)境下通過等離子體沉積在工件表面,沒有溶液污染,所以對環(huán)境的危害相當(dāng)小. 但是由于獲得真空和等離子體的儀器設(shè)備精密昂貴,而且沉積工藝還掌握在少數(shù)技術(shù)人員手中,沒有大量被推廣,其投資和日常生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用昂貴.但是隨著社會的不斷進(jìn)步,真空電鍍的優(yōu)勢會越來越明顯,在某些行業(yè)取代傳統(tǒng)的濕法電鍍是大勢所趨!4
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