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薄膜人生

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塑胶镀膜工艺  

2010-05-18 10:36:51|  分类: 光学其他 |  标签: |举报 |字号 订阅

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虽然塑料可以在许多场合代替金属,但显而易见缺乏金属的质感,为此,需要采用一定的方法,在塑料表面镀上一层金属(铝、锌、铜、银、金、铬等),一种方法是采用类似化学镀和电镀的方法,另一种是直接在塑料表面进行真空喷镀金属—即在真空状态下,将金属融化后,以分子或原子形态沉积在塑料表面形成5—10μm的金属膜。

  真空喷镀金属需要与塑料表面底漆之间的良好配合,底漆的厚度通常为10—20μm,主要作用是防止塑料中水、有机溶剂、增塑剂等排出影响金属附着。要求涂层硬度高、底漆具有可以修饰塑料缺陷,能提供一个光滑、平整的平面以利于真空镀的性能,并与塑料底材和所镀金属附着牢固。通常选用双组分常温固化的聚氨酯和环氧涂料,低温烘烤的氨基涂料以及热塑性丙烯酸酯涂料。

  金属镀膜在空气中容易氧化变暗,同时还存在细微的真空等缺陷,所以要再涂上一层5—10μm的保护面漆。对面漆的要求是:透明、优良的耐水性、耐磨性、耐候性,不操作镀金属膜,对金属镀膜附着牢固。通常可采用丙烯酸酯清漆、聚酯清漆、聚氨酯清漆等,当底漆采用的是热塑性丙烯酸酯涂料时,为防止面漆溶剂通过镀膜缺陷溶蚀底漆,可以选用弱溶剂、快干性的面漆,如丙烯酸改性醇酸清漆、聚乙烯醇缩丁醛清漆、氨酯油等。

  真空镀金属的工艺流程为:塑料表面处理(净化、活化)→涂底漆→干燥→真空镀金属→涂面漆→干燥。其工艺流程作简要介绍:产品表面清洁--〉去静电--〉喷底漆--〉烘烤底漆--〉真空镀膜--〉喷面漆--〉烘烤面漆--〉包装.

在全部的工艺流程中,有如下几点决定了工艺的成败:

需要加工的零部件表面状态,这包括产品是否存在缺陷,表面状态,表面污染物等

表面缺陷的存在会导致外观件最终美观度。当然对于微小缺陷的存在,喷涂工艺可以掩盖。但是在注塑或者冲压成型过程中造成的批量瑕疵品必须在进货检验前剔出。

表面状态,这涉及是否是透明件,表面特殊粗糙度设计。设计外观状态要求的,必须在工艺制定前考虑整体工艺路线,否则完成后难以得到预想的外观效果。

表面污染物,对于批量产品,如何去除前段工序残留的污染物是关系质量与效率的关键。例如在注塑过程中产生的脱模剂的去除

夹具的设计,这包括夹具是否适应全部工艺流程,是否能保证表面均匀性,装夹效率

 

 

 

 

                       各种镀膜机

一、空心阴极离子镀原理

在本底真空为高真空的条件下,由阴极中通入氩器气(1-10-2)

在阴极与辅助阳极之间加上引弧电压,使氩气发生辉光放电,在空心阴极内产生低压等离子体放电,阴极温度升高到2300-2400K时,由冷阴极放电转为热阴极放电,开始热电子发射,放电转为稳定状态。通入反应气体,可以制化合膜。

二、测控溅射工作原理

先将真空室预抽至10-3Pa,然后通入气体(如氩气),气压为1-10 Pa时,给靶加负电压,产生辉光放电,电子在电场正作用下加速飞向基片时,与氩原子碰撞,电离出Ar和另一个电子;

轰击靶材,由二次电子电离的 越来越多,不断轰击靶材;磁场改变电子的运动方向,以电磁场束缚和延长电子的运动轨迹,从而提高电子对工作气体的电离几率。

三、多弧离子镀工作原理

其工作原理为冷阴极自持弧光放电,其物理基础为场致发射。

被镀材料接阴极,真空室接阳极,真空室抽为高真空时,引发电极启动器,接触拉开,此时,阴极与阳极之间形成稳定的电弧放电,阴极表面布满飞速游动的阴极斑,部分离子对阴极斑的轰击使其变成点蒸发源,以若干个电弧蒸发源为核心的为多弧离子镀。

 

四、 电阻蒸发式镀膜机

膜材即要镀的材料放于蒸发舟中,置于真空室中,抽到一定真空时,通过电阻加热膜材,使其蒸发,当蒸发分子的平均自由程大于蒸发源至基片的线性尺寸时,原子和分子从蒸发源中逸出后,到达基片形成膜。为了使膜厚均匀,可以利用电机带动基片旋转,并用膜厚仪控制膜厚,制出优质膜。

五、 E型枪工作原理

阴极灯丝加热后发射具有0.3   EV初动能的热电子,这些热电子在灯丝阴极与阳极之间的电场作用下加速并会聚成束状。在电磁线圈的磁场中,电子束沿E x B的方向偏转,通过阴极时,电子的能量提高到10KV,通过阳极电子偏转270度角而入射坩埚内的膜材表面上,轰击膜材使其蒸发。

六、 PCVD镀膜工作原理

将被镀件放在低压辉光放电的阴极上,通入适当气体,在一定温度下,利用化学反应和离子轰击相结合的过程,在工件表面获得涂层。

 

 

 

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