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【兆恒機械】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到鍍膜的目的。最早運用于光學鏡片,如航海望遠鏡鏡片,后來隨著技術的改進,延伸到了唱片、磁盤、光盤、手機外殼、機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)
技術分類薄膜技術 > 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

工藝成本

模具費用(無)

單件費用(中)

批量生產(中)

典型應用

反射涂層;

消費電子產品和隔熱板的表面處理;

產量范圍單件到大批量皆可
質量優(yōu)勢適合高質量,高亮和產品表面保護層
生產效率速度慢,具體取決于設備內靶材存放量,通常為6小時/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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應用領域

真空蒸發(fā)應用領域

按技術分
典型應用
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

感應加熱核工業(yè)
電弧加熱導電層
激光加熱超導薄膜


真空濺射應用領域

按行業(yè)分
應用分類
電子工業(yè)IC半導體
電極,引線。絕緣層,表面鈍化膜
顯示元件透明導電膜,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

超導膜,絕緣膜

光電子學光IC
其他電子元件電阻薄膜,印刷機薄膜熱寫頭,壓電薄膜,電極引線
太陽能利用太陽能電池,選擇吸收膜,選擇反射膜
光學應用反射鏡,光柵
機械、化學應用潤滑,耐磨損,耐腐蝕,耐熱
塑料工業(yè)塑料裝飾,硬化


真空離子鍍應用領域

按應用分
材料:典型應用
表面硬化

型鋼、低碳鋼:模具、機器零件

不銹鋼:手表殼

硬質合金、高速鋼:刀具、模具

耐腐蝕

高純鋼:飛機、船舶

低碳鋼螺栓:一般結構用材料

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:觸點材料

石英:耐火陶瓷—金屬焊接

光學

玻璃:鏡片耐磨涂層

透明塑料:眼鏡用鏡片

核能

鈾:核反應堆

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)動機葉片
耐熱鋼、不銹鋼:排氣管、耐火金屬材料

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設計考慮因素

  1. 真空電鍍所使用設備通常較為高昂,加上工藝流程復雜,對環(huán)境要求高;為此真空電鍍單價比水電鍍昂貴。

  2. 真空電鍍受設備內真空環(huán)境體積影響,因此對靶材尺寸有一定的要求,不適合大靶材,常見的真空腔室內靶材應小于1.2 * 1.1m(3.94 * 3.3ft),3D工件應小于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,可達到陽極鋁、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)等單調色彩。

  5. 真空電鍍是最常見的金屬表面處理技術。


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工藝成本

真空電鍍工藝流程復雜,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)中廣泛應用。


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工藝過程詳解(圖文 視頻)


視頻文件,請在WIFI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,在注塑時會殘留空氣泡,有機氣體,而在放置時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