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。
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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) |
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) |
適用材料
幾乎所有金屬、合金、及陶瓷材料。
自然材料會(huì)影響真空環(huán)境,不適合真空電鍍。
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。
最常用于真空電鍍表面處理的是鋁、其次是銀和銅。
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 |
設(shè)計(jì)考慮因素
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。
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)
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。
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。
真空電鍍是最常見的金屬表面處理技術(shù)。
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。
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。
工藝過(guò)程詳解(圖文 視頻)
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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