Hvad er vakuumfordampningsproces?

Hvad er vakuumfordampningsproces?

Vakuumfordampning, eller kort sagt fordampning, refererer til en proces, hvor et belægningsmateriale (eller filmmateriale) fordampes og forgasses ved en bestemt opvarmningsfordampningsmetode under vakuumforhold, og partiklerne flyver til overfladen af ​​substratet og kondenserer til en film. Fordampning er en tidligere og mere udbredt dampaflejringsteknologi med fordelene ved simpel filmdannelsesmetode, høj filmrenhed og tæthed og unik filmstruktur og ydeevne.

Princippet om vakuumfordampning
Vakuumfordampning er en teknologi, der opvarmer og fordamper målmaterialet under vakuumforhold, hvilket får et stort antal atomer og molekyler til at fordampe og forlade det flydende pletteringsmateriale eller forlade overfladen af ​​det faste pletteringsmateriale (eller sublimere) og til sidst aflejres på overfladen af ​​underlaget. Under hele processen vil gasformige atomer og molekyler migrere direkte til substratet efter meget få kollisioner i vakuumet og aflejre sig på overfladen af ​​substratet for at danne en tynd film. Fordampningsmetoder omfatter modstandsopvarmning, højfrekvent induktionsopvarmning, elektronstråle, laserstråle, ionstråle højenergibombardement af pletteringsmaterialet osv.

Vakuumfordampning er den tidligste teknologi, der anvendes i PVD.

Fordampningskilde
Opvarmningsanordningen, der opvarmer pletteringsmaterialet til fordampningstemperaturen og fordamper det, kaldes en fordampningskilde. De mest almindeligt anvendte fordampningskilder er modstandsfordampningskilder og elektronstrålefordampningskilder. Fordampningskilder til særlige formål omfatter højfrekvent induktionsopvarmning, lysbueopvarmning, strålingsopvarmning, laseropvarmningsfordampningskilder osv.

Den grundlæggende proces med vakuumfordampning er som følger:

1. Forpletteringsbehandling:inklusive rengøring af de belagte dele og forbehandling. Specifikke rengøringsmetoder omfatter rengøringsmiddelrengøring, kemisk opløsningsmiddelrensning, ultralydsrensning og ionbombardementrensning. Specifik forbehandling omfatter fjernelse af statisk elektricitet, primerbelægning osv.

2. Ladning af ovn:inklusive rengøring af vakuumkammer og rensning af pletteringsbøjler, installation af fordampningskilde, fejlfinding og pletteringskort.

3. Støvsugning:Generelt pumpes den groft til over 6,6 Pa først, og diffusionspumpens fronttrin åbnes tidligere for at opretholde vakuumpumpen og opvarme diffusionspumpen. Når forvarmningen er tilstrækkelig, skal du åbne den høje ventil og bruge diffusionspumpen til at pumpe til 6×10-3Pa baggrundsvakuum.

4. Bagning:Bag og opvarm de belagte dele til den ønskede temperatur.

5. Ionbombardement:Vakuumgraden er generelt 10Pa~10-1Pa, ionbombardementspændingen er 200V~1kV negativ højspænding, og bombardementstiden er 5min~30min,

6. Forsmeltning:Juster strømmen for at forsmelte pletteringsmaterialet, og afgas i 1 min ~ 2 min.

7. Fordampningsaflejring:Juster fordampningsstrømmen i overensstemmelse med kravene, indtil den nødvendige deponeringstid er forbi.

8. Køling:De belagte dele afkøles til en bestemt temperatur i vakuumkammeret.

9. Ud af ovnen:Når delene er taget ud, lukkes vakuumkammeret, evakueres til 1×10-1Pa, og diffusionspumpen afkøles til den tilladte temperatur, før vedligeholdelsespumpen og kølevandet kan slukkes.

10. Efterbehandling:Påfør topcoat mv.

Med implementeringen af ​​EU's RoHS-direktiv og lovgivningen i forskellige lande om miljøbeskyttelsesspørgsmål opfylder den traditionelle stærkt forurenende galvaniseringsindustri ikke længere miljøbeskyttelseskravene og vil uundgåeligt blive erstattet af nye miljøbeskyttelsesprocesser. Vakuumbelægning har ingen spildevand, udstødningsgas og anden forurening og har en absolut fordel i miljøbeskyttelse. Faktisk er vakuumbelægningsteknologi blevet anvendt i de fleste industrier i Kina. For eksempel i badeværelsesindustrien anvender hardwaretilbehøret, der bruges af Smart Water Tech, også vakuumbelægning. De typiske kendetegn, der ses i dagligdagen, er, at malingen ikke falder af, den kan bruges som spejl, og det reflekterede billede forvrænges ikke.

1. Nano-niveau tykkelse og ensartet filmtykkelse. Tykkelsen af ​​vakuumbelægningsfilmen er kun ti til hundreder af nanometer (generelt mindre end eller lig med 0.2um), og tykkelsen af ​​hver del af filmen er ekstremt ensartet. For eksempel: Når tykkelsen af ​​aluminiumsbelægningen når 0.9nm, kan den være ledende. Når den når 30nm, er ydeevnen den samme som for massivt aluminium. Når sølvbelægningen er mindre end 5nm, kan den ikke være ledende. Hvert plastprodukt har en ruhed på omkring 0,5um. Kombineret med den første faktor sprøjtes plastoverfladen med UV før coating til forsegling og nivellering for at opnå den ideelle spejleffekt. Fordi belægningslaget er for tyndt, er udseendekravene til primerens UV-materiale næsten skrappe, hvilket kræver, at belægningsrummet har ekstrem høj renlighed. På samme tid, jo større produktudseendeområdet er, desto højere kan antallet af defekter være (rengøringen af ​​det nuværende Aoke-produktionsværksted er 10,{11}} niveau, og renligheden af ​​sprøjterummet, ovnen og belægningen værksted er 3000 niveau).

Belægningstykkelsen styres i øjeblikket hovedsageligt af lystransmittans og reflektivitet. Jo tykkere belægningen er, jo dårligere transmittans og jo højere reflektionsevne.

2. Placeringen af ​​coatede produkter er retningsbestemt: I lodrette og vandrette pletteringsovne skal produkter placeres i et plan parallelt med pletteringsovnens værktøj. Metalmaterialer bevæger sig i en lige linje eller bue med dampstrømmen, og belægningsmaterialerne er generelt placeret parallelt med værktøjet. Belægningsrummets plads er fast. Jo større det flade areal af produktet og jo dybere den buede overflade, jo lavere produktionskapacitet og jo højere er de tilsvarende produktionsomkostninger.

3. Produktets overflade efter UV primer coating og coating er ekstremt skrøbelig og følsom og kræver særlig beskyttelse. Fordi belægningslaget kun er nogle få tiere nanometer, har det ikke evnen til at skærme overfladen af ​​UV-primerlaget. Da belægningslaget er for tyndt, er metalet i belægningslaget desuden ekstremt svagt og bliver let ridset og stødt. Efter at produktet er UV-primerbelagt og coatet, kan det ikke inspiceres fuldt ud manuelt (udbyttegraden bestemmes af små batch-forsøgsproduktion). Under operationen bruges specielle håndtag til armaturer, barnesenge, masker og støvfrie dæksler til biler for at forhindre, at produktets overflade bliver forurenet og beskadiget.

4. Indfaldshastigheden af ​​belægningsmaterialet eller dampstrømmen er ekstremt høj. Generelt er indfaldshastigheden af ​​metalatomer ved magnetronforstøvning og fordampning omkring 2000 m/s. Belægningstiden pr. ovn (den kumulative indfaldende udfældningstid for metalatomer) er generelt ca. 15-20 minutter. Magnetronsputtering varierer afhængigt af processen. Kapaciteten af ​​hver ovn er ca. 450-800 STK/ovn, hvis man tager den almindelige telefonskal som et eksempel. Kapaciteten af ​​hver ovn varierer afhængigt af produktets størrelse.

5. Der er forskellige måder at lave farver på. Der er i øjeblikket tre måder at lave farver på:

(1). Tilføj farveessens til den midterste belægning UV eller topbelægning UV. Fordi farveessens vil reagere med UV ultraviolet lys, er tilsætningsmængden generelt ca. 5 %;

(2). Fyld gas i belægningsprocessen for at få gassen til at reagere med metalmaterialet for at opnå farve (såsom Ar2+O2+aluminiummetal kan få sort, O2+Al får gult);

(3). Det er en kombination af de to ovenstående til produktion. Generelt gælder det, at jo mørkere, rigere og lysere farven er, jo dårligere vedhæftning (processen med at tilføje farveessens).

6. Udvalget af metalmaterialer til belægning er ekstremt bredt. I teorien kan alle slags metaller og metallegeringer bruges som belægningsmaterialer undtagen jernmetaller. De almindeligt anvendte er aluminium, kobber, tin, nikkel, krom osv. Da belægning er en fysisk proces, har det desuden næsten ingen effekt på selve produktmaterialets ydeevne.

7. Kvalitetsniveauet, som belægningsprodukter kan opnå: Vedhæftning: ingen afskalning. RCA slidstyrke: 200-300 gange. Hårdhed: 1H-3HABS+PC-materialer gnides generelt i 1H ved 500g; PMMA-materialer kan nå 3H eller endda 4H. Andre såsom høj og lav temperatur, varmt og koldt chok, saltspraytest, ultraviolet test, kosmetiktest, anti-kunstig svedtest osv. kan opfylde de konventionelle krav.

8. Tidsbegrænsning af produktionsprocessen: Fordi metalbelægningen vil oxidere og sortne, når den udsættes for luften i lang tid, er oxidationshastigheden af ​​forskellige materialer forskellig. Blandt dem har tinbelægningen den hurtigste oxidationshastighed, og den vil naturligvis blive sort efter 8H. Hertil kommer, at hvis primeren UV står for længe, ​​er malingsfilmen for tyk, hvilket også vil påvirke belægningslagets vedhæftning. Derfor er tidsintervallet mellem primer-UV-, coating- og topcoating-UV-processerne generelt begrænset til 8-12 timer baseret på den faktiske driftserfaring.

9. UV-belægning og belægningskonstruktionsegenskaber: Primeren UV- og topbelægningens UV-belægninger, der bruges til belægning, har to åbenlyse forskelle sammenlignet med almindelige plastspray-UV-belægninger:
(1) Faststofindholdet i belægningsmaterialesammensætningen er højt, og primeren UV er den højeste;
(2) Det indeholder ikke og kan ikke tilsætte inerte opløsningsmidler, der anvendes ved almindelig sprøjtning, og specielle opløsningsmidler skal være specielt formuleret.

Derfor er produktets enhedsbelægningsmængde og -omkostninger væsentligt højere end almindelig plastsprøjtning. Derudover er kravene til primer UV, topcoating UV og farvekoncentrat til UV-energiområdet også strengere end almindelig UV. Generelt kræver UV-primeren 800-1000mj/cm², og topcoatingen UV kræver 900-1100 mj/cm². Farvekoncentraterne af forskellige farver justerer UV-lampens energi efter den aktuelle situation. Filtreringskravene under UV-produktion er også strengere end almindelig plast UV, og kræver generelt filtrering med et filter på omkring 600 mesh. Kravene til UV-filmtykkelse er 18-25um for primeren og 18-22um for topcoaten.