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【兆恒機(jī)械】表面處理工藝——真空電鍍

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  • 添加日期:2021年09月14日

真空電鍍:Vacuum Metalizing,即是物理氣相沉積(PVD),即在真空下將原子打到靶材表面上達(dá)到鍍膜的目的。最早運(yùn)用于光學(xué)鏡片,如航海望遠(yuǎn)鏡鏡片,后來(lái)隨著技術(shù)的改進(jìn),延伸到了唱片、磁盤、光盤、手機(jī)外殼、機(jī)械刀具等材料上的裝飾鍍膜、材料表面改性等。


歸檔
中文名真空電鍍
英文名Vacuum Metalizing
別稱名物理氣相沉積(PVD)
技術(shù)分類薄膜技術(shù) > 物理氣相沉積(PVD)
下屬分類

物理氣相沉積

(Physical Vapor Deposition,PVD)

真空蒸發(fā)(真空蒸發(fā))

> 磁控濺射(真空濺射)

> 離子鍍 (真空離子鍍)

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工藝特點(diǎn)

工藝成本

模具費(fèi)用(無(wú))

單件費(fèi)用(中)

批量生產(chǎn)(中)

典型應(yīng)用

反射涂層;

消費(fèi)電子產(chǎn)品和隔熱板的表面處理;

產(chǎn)量范圍單件到大批量皆可
質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)適合高質(zhì)量,高亮和產(chǎn)品表面保護(hù)層
生產(chǎn)效率速度慢,具體取決于設(shè)備內(nèi)靶材存放量,通常為6小時(shí)/周期(包括噴漆工序)


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適用材料

幾乎所有金屬、合金、及陶瓷材料。

  1. 自然材料會(huì)影響真空環(huán)境,不適合真空電鍍。

  2. 除了自然材料以外,適合真空電鍍的材料包括金屬類材料、軟硬塑料(ABS料、ABS PC料、PC料等等)、復(fù)合材料、陶瓷、和玻璃等。

  3. 最常用于真空電鍍表面處理的是鋁、其次是銀和銅。

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應(yīng)用領(lǐng)域

真空蒸發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域

按技術(shù)分
典型應(yīng)用
電阻加熱1)制鏡工業(yè)

2)塑料、紙、鋼板上金屬化涂層

電子束加熱1)光學(xué)工業(yè)(如塑料透鏡)

2)抗腐蝕和高溫氧化涂層

3)熱障涂層

4)塑料、紙、鋼板上金屬化涂層

感應(yīng)加熱核工業(yè)
電弧加熱導(dǎo)電層
激光加熱超導(dǎo)薄膜


真空濺射應(yīng)用領(lǐng)域

按行業(yè)分
應(yīng)用分類
電子工業(yè)IC半導(dǎo)體
電極,引線。絕緣層,表面鈍化膜
顯示元件透明導(dǎo)電膜,光色膜,絕緣膜,表面鈍化膜
磁記錄軟/硬性磁膜,磁頭縫隙材料,絕緣層,特殊材料
磁記錄軟/硬性磁膜,磁頭縫隙材料,絕緣層,特殊材料
約瑟夫森元件

超導(dǎo)膜,絕緣膜

光電子學(xué)光IC
其他電子元件電阻薄膜,印刷機(jī)薄膜熱寫頭,壓電薄膜,電極引線
太陽(yáng)能利用太陽(yáng)能電池,選擇吸收膜,選擇反射膜
光學(xué)應(yīng)用反射鏡,光柵
機(jī)械、化學(xué)應(yīng)用潤(rùn)滑,耐磨損,耐腐蝕,耐熱
塑料工業(yè)塑料裝飾,硬化


真空離子鍍應(yīng)用領(lǐng)域

按應(yīng)用分
材料:典型應(yīng)用
表面硬化

型鋼、低碳鋼:模具、機(jī)器零件

不銹鋼:手表殼

硬質(zhì)合金、高速鋼:刀具、模具

耐腐蝕

高純鋼:飛機(jī)、船舶

低碳鋼螺栓:一般結(jié)構(gòu)用材料

裝飾

不銹鋼、黃銅:手表、裝飾品、建筑裝飾

塑料:著色涂層、塑料鏡片鍍玻璃

電子工業(yè)

Si薄膜:導(dǎo)電膜、集成電路

金屬:電容

陶瓷、樹脂:印刷板、薄膜集成電路

銅合金:觸點(diǎn)材料

石英:耐火陶瓷—金屬焊接

光學(xué)

玻璃:鏡片耐磨涂層

透明塑料:眼鏡用鏡片

核能

鈾:核反應(yīng)堆

ZrAI:核聚變裝置

銅殼體:加速器

塑料ABS塑料:汽車零件、電器零件

耐高溫

腐蝕

Ni基或Co基高溫合金:發(fā)動(dòng)機(jī)葉片
耐熱鋼、不銹鋼:排氣管、耐火金屬材料

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設(shè)計(jì)考慮因素

  1. 真空電鍍所使用設(shè)備通常較為高昂,加上工藝流程復(fù)雜,對(duì)環(huán)境要求高;為此真空電鍍單價(jià)比水電鍍昂貴。

  2. 真空電鍍受設(shè)備內(nèi)真空環(huán)境體積影響,因此對(duì)靶材尺寸有一定的要求,不適合大靶材,常見的真空腔室內(nèi)靶材應(yīng)小于1.2 * 1.1m(3.94 * 3.3ft),3D工件應(yīng)小于1.2 * 0.5m(3.94 * 1.6ft)

  3. 真空電鍍的工件表面必須保持干燥、光滑,否則會(huì)影響處理效果。

  4. 真空電鍍可鍍色彩豐富,可以鍍7色,比水電鍍的顏色要豐富,可達(dá)到陽(yáng)極鋁、亮鉻、金、銀、銅和炮銅(一種銅錫合金)等豐富多彩的效果。水電鍍一般只有鍍銅(紅色),鍍鎳(偏黃的銀色),鍍金,鍍銀,鍍槍(黑色,有深黑,淺黑等),鍍鉻(銀白色)等單調(diào)色彩。

  5. 真空電鍍是最常見的金屬表面處理技術(shù)。


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工藝成本

真空電鍍工藝流程復(fù)雜,非常依賴人工操作。工件(靶材)需要噴涂、裝卸、再噴涂,并且也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量,所以人力成本很高。


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環(huán)境影響

真空環(huán)境下輻射小、環(huán)境污染小,真空電鍍現(xiàn)為各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。


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工藝過(guò)程詳解(圖文 視頻)


視頻文件,請(qǐng)?jiān)赪IFI陪同下觀看



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步驟:在工件上先噴一層底漆,再做電鍍。由于工件是塑料件,在注塑時(shí)會(huì)殘留空氣泡,有機(jī)氣體,而在放置時(shí)會(huì)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(huì)出現(xiàn)氣泡,水泡等不良狀況。噴上一層底漆以后,會(huì)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)。



真空蒸發(fā)鍍工藝流程

工件>鍍前處理>裝件>烘烤>離子轟擊>預(yù)熔>蒸發(fā)沉積>冷卻>取件>后處理>成品

真空濺射鍍工藝流程

工件>鍍前處理>裝件>抽真空>烘烤、轟擊>預(yù)熔>濺射沉積>冷卻>取件>后處理>成品

真空離子鍍工藝流程

工件>鍍前處理>裝件>抽真空>烘烤>離子轟擊>離子沉積>冷卻>取件>后處理>成品