真空蒸鍍與真空濺鍍工藝介紹

真空蒸鍍與真空濺鍍工藝介紹第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空鍍膜工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)部/周賽/2014年6月30日第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一前言真空鍍膜作為一種新興的鍍膜技術(shù)，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，可做出多種靚麗色彩，同時(shí)它還有制作成本較低，有利于環(huán)境保護(hù)，較少受到基材材質(zhì)限制的優(yōu)點(diǎn)。PAGE01第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空鍍膜：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。PAGE01真空鍍膜真空濺鍍真空蒸鍍離子鍍第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空蒸發(fā)鍍膜法（簡稱真空蒸鍍）：真空蒸鍍是將待成膜的物質(zhì)置于真空中進(jìn)行蒸發(fā)或升華，使之在工件或基材表面析出的過程。PAGE01真空蒸鍍中的金屬鍍層通常為鋁膜，但其他金屬如鉻也可通過蒸發(fā)沉淀；厚度在30um左右。第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空蒸鍍?cè)恚篜AGE02第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一蒸發(fā)源的類型：PAGE02關(guān)于蒸發(fā)源的形狀可根據(jù)蒸發(fā)材料的性質(zhì)，結(jié)合考慮與蒸發(fā)材料的濕潤性，制作成不同的形式和選用不同的蒸發(fā)源物質(zhì)。第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一主要工藝流程：PAGE03前處理裝配清洗處理UV光油底漆成品真空蒸鍍UV照射烘干UV光油面漆UV照射烘干提高基材待鍍層的附著性提高基材已鍍層的硬度和配色所以真空蒸鍍有三層：底漆層（6~12um）+鍍膜層（1~2um）+面漆層（10um）第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一裝配前處理：PAGE04將基材表面雜質(zhì)、灰塵等用布擦拭干凈，提高噴射良率。第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一裝配：PAGE05將基材裝配在專用掛具上，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。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一噴底漆：PAGE05由于基材是塑膠件，在注塑時(shí)候會(huì)殘留空氣泡，有機(jī)氣體，塑膠表面不夠平整，直接蒸鍍吸附差且不光滑平整，涂一層底漆會(huì)提高鍍層的附著性且表面光滑平整效果好。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一UV照射：PAGE05UV照射固化。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空蒸鍍：PAGE05將掛件裝配于真空容器內(nèi)，加熱，實(shí)現(xiàn)蒸鍍。第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一噴面漆：PAGE05提高表面的硬度和耐磨性，要對(duì)基材已鍍層噴面漆（可噴不同的顏色），然后UV照射固化。第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一UV照射：PAGE05UV照射固化。第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空濺鍍：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（glowdischarge）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運(yùn)動(dòng)，將靶材原子轟出，沉積在塑膠基材上形成薄膜。PAGE01第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一粒子碰撞原理：PAGE01第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一粒子碰撞原理：PAGE01靶材氣體Ar+靶材原子等粒子Ar+靶材氣體基材第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空濺鍍氣壓要求：真空濺鍍要求在真空狀態(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)。PAGE01真空泵實(shí)現(xiàn)高真空狀態(tài)。第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一主要工藝流程：PAGE03前處理裝配清洗處理UV光油底漆成品真空濺鍍UV照射烘干UV光油面漆UV照射烘干提高基材待鍍層的附著性提高基材已鍍層的硬度和配色真空濺鍍也可根據(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)電流大小和時(shí)間來壘加，但不能太厚，太厚了表面原子壘加會(huì)出現(xiàn)小小的空洞間隙。厚度范圍0.2~2um。第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空濺鍍?cè)O(shè)備：PAGE03第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一真空鍍膜的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：PAGE011、表面有較好的金屬質(zhì)感且細(xì)膩。2、顏色較水電鍍可解決七彩色的問題如魔幻藍(lán)、閃銀燈；水電鍍顏色較單調(diào)，一般只有亮銀、亞銀等少數(shù)幾種。3、基材材質(zhì)選用范圍廣，如PC、ABS、PMMA，（水鍍只能選擇ABS、ABS+PC）。1、蒸鍍靶材受熔點(diǎn)限制，太高熔點(diǎn)的不易采用。2、真空蒸鍍不過UV油，其附著力較差，要保證真空蒸鍍的附著力，均需后續(xù)進(jìn)行特殊的噴涂處理。缺點(diǎn)：4、通過鍍銦錫可做成半透的效果，燈光可以從產(chǎn)品中發(fā)出來。5、不污染環(huán)境。第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一PAGE01真空鍍膜與水電鍍的對(duì)比第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一相關(guān)問題：PAGE01因?yàn)樵谡婵照翦兺曛筮€要噴一層UV光油面漆，這層面漆上可以做不同的顏色。蒸鍍通過鍍一些硅化物可以做成七彩色，但比較薄，近看可以，遠(yuǎn)看不明顯，；濺射通過CSi、CO、Si等物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)鍍可鍍出七彩色，或者通過低溫多層不同顏色的鍍膜來呈現(xiàn)多彩。而水電鍍的一般為金屬本色，要呈現(xiàn)其他顏色的需要涂UV面漆然后UV照射。2、為什么真空鍍膜可以做成不同的顏色，還有七彩色？1、真空蒸鍍和真空濺鍍的鍍膜的吸附性差異的原因？蒸鍍是附著，濺射是正負(fù)電極的強(qiáng)烈吸附，所以濺射的吸附更均勻密度也更大硬度也大，價(jià)格濺射比蒸鍍要貴10%——20%。第24頁，共25頁，2023年，2月20日，星期一相關(guān)問題：PAGE013、為什么真空鍍膜可以做成半透效果而且不導(dǎo)電？并非完全不導(dǎo)電，利用了分子在薄膜狀態(tài)下的不連續(xù)性

金屬或金屬化合物都具有導(dǎo)電性，只是導(dǎo)電率不同。但是，當(dāng)金屬或金屬化合物呈一種薄膜的狀態(tài)時(shí)，其相應(yīng)的物理特性會(huì)有所不同。常規(guī)的鍍膜材料中，如：銀是銀白效果和導(dǎo)電性能最好的金屬，但它厚度在5納米以下時(shí)，它是不導(dǎo)電的；鋁的銀白效果和導(dǎo)電性比銀稍微差一些，但它厚度在0.9納米時(shí)，就已經(jīng)具備導(dǎo)電性。為什么會(huì)這樣呢？那是因?yàn)殂y分子的連續(xù)性沒有鋁的好，所以在相對(duì)膜厚下，它的導(dǎo)電性反而較差。我們真空鍍金屬不導(dǎo)電膜其實(shí)就是利用了某些金屬的分子連續(xù)性差的原理，把它厚度控制在某個(gè)范圍，使其具備銀白色外觀并且電阻超大。由此可見，金屬不導(dǎo)電膜的效果跟它的膜厚是直接相關(guān)的。只有在相對(duì)應(yīng)的膜厚下，才能得到相應(yīng)穩(wěn)定的銀白色不導(dǎo)電膜。

上面已經(jīng)講到，銀白效果和導(dǎo)電性能最好的銀在5納米以下的厚度時(shí)，它是不導(dǎo)電的，那么，是不是可以用銀來做我們需要的金屬不導(dǎo)電膜呢？答案是否定的。因?yàn)?納米以下厚度的銀基本上是透明無色的，盡管它不導(dǎo)電，但它不能同時(shí)具備銀白色反光膜的效果。同樣，鋁也不行。所以，我們需要一種能夠鍍出銀白色金屬光澤并具有較大的電阻金屬材料。我們采用的是純度在99.99%以上左右的錫或銦及銦錫合金。厚度在30納米以下的錫，連續(xù)性相當(dāng)?shù)牟?，但能取得銀白色金屬光澤并具有較大的電阻。銦也是一樣