Mis on plasti vaakummetalliseerimise protsess?
Sissejuhatus:Plastpinna metalliseerimine parandab plasti pinnaomadusi, nii et sellel on nii plasti kui ka metalli ainulaadsed omadused, vaakumkatte meetod on kõrgvaakumis, molekulaarsel või aatomilisel kujul sadestatakse plasti pinnale, moodustades õhuke metallkile kiht, on üks tõhusaid vahendeid plasti pinna metalliseerimiseks. Selles artiklis jagame oma tarneahela sõpradele viitamiseks plastikust vaakumkatte asjakohast sisu:
Vaakumkatmine on meetod õhukese kile moodustamiseks kaetud detaili (metall, pooljuht või isolaator) pinnale metallilise või mittemetallilise materjali kuumutamise teel kõrgvaakumis ning selle aurustumise ja kondenseerumise teel.
01 Vaakumkatmise meetodid
Vaakumaurustuskate vaakumkeskkonnas kuumutades kattematerjali, nii et see aurustub väga lühikese aja jooksul, aurustunud kattematerjali molekulid sadestuvad plastpinnale, moodustades kattekihi. See meetod on lihtne ja mugav, hõlpsasti kasutatav, kile kiirus, kõrge efektiivsusega, õhukeste kilede vaakumvalmistamisel kõige laialdasemalt kasutatav tehnoloogia, kuid kile ja substraadi kombinatsioon on halb, protsessi korratavus ei ole hea, saab ainult aurustada alumiiniumi, näiteks madala sulamistemperatuuriga metalli.
Magnetroni pihustuskate on inertgaasiga täidetud vaakumis ning plastaluse ja metallist sihtmärgi ning kõrgepingelise alalisvoolu vahele jäävad elektronid, mis tekivad inertgaasi hõõglahenduse ergastamisel, mille tulemuseks on plasma, plasma on metallist sihtmärgi aatomid on välja löödud, sadestunud plastalusele. Kuna pihustusenergia aatomienergia kui aatomienergia aurustumine on 1-2 suurusjärku kõrgem, sadestuvad suure energiaga pommitavad aatomid substraadile, kui energia muundamine ja isegi osa süstimisnähtust võib tekkida, samal ajal pihustades kileprotsessi. , substraat on alati plasmatsoonis puhastatud ja aktiveeritud, nii et pihustuskate ja plasti pinna nakkumine aurustuskattega on parem kui kile on tihe, ühtlane kiht, näiteks tooriku sobiva pöörlemise korral, keerulisema pinnale saad ühtlasema katte Ioonkate on aurustamisprotsessi ja pihustustehnoloogia kombinatsioon, see on kattekihis samaaegselt tooriku pinna energialaetud ioonidega pommitamise kasutamine ja kilekiht, nii et kattekiht ja substraadi sidumisjõud on hea, ei oleks kerge maha kukkuda. Kuna metalliaatomite energia on madalam kui aurustamise-sadestamise energia, võib pind tekitada ka metallkile hea stabiilsuse, isegi kui plasti kuumakindlus on halb.
02 Plastide kui pinnakattematerjalide eriomadused
On palju erinevaid plastikuid, millest kõiki ei saa vaakumkattega katta, mõnel on metallikihiga halb side ja millel puudub praktiline väärtus ning mõnel on metalli kattekihi teatud füüsikaliste omaduste erinevus liiga suur. nagu paisumiskoefitsient, ja selle jõudlust on kõrge temperatuuri erinevuse keskkonnas raske tagada, nii et vaakumkattega katmisel on anorgaaniliste materjalidega, nagu metall ja klaas, plast kui substraadimaterjal teatud spetsiifilisusega.
Maatriksi halb kuumakindlus
Nii et sadestustemperatuur on piiratud, on polümeeri orgaaniliste ainete hulka kuuluvad plastid, eriti optilised plastid, halvad, mida tavaliselt kaetakse temperatuuril 35–45 kraadi. Ja vaakumkatmisel, olenemata sellest, millist meetodit kasutatakse, mõjutab substraati kuumus, näiteks aurustumisallika kiirgussoojus, aluspinda tabavate suure energiaga pihustatavate aatomite kineetiline energia ja kaetud aatomite kohesioonienergia. materjalist jne, mis põhjustab aluspinna temperatuuri tõusu. Aluspinna temperatuuri reguleerimine lubatud vahemikus hoiab sadestumise temperatuuri vaakumkatte ajal kontrolli all.
Halb haardumine metallkattega katetega
Plasti ja metallkatte vaheline halb haardumine on esiteks tingitud sellest, et plasti pinnaenergia on üldiselt madal, pinna halb polaarsus; teiseks, plast on altid staatilisele elektrile, pind on altid tolmu adsorptsioonile, samal ajal on plastosad pehmed, keemiline stabiilsus halb, tõeliselt puhast pinda pole lihtne saada ja pind on puhtus. plastpind on oluline tegur, mis mõjutab plasti ja metallkatte vahelist haardumist. Kolmandaks, isegi kui plastpinda hoitakse puhtana, on plastiku ja metalli paisumisteguri erinevuse tõttu üks suurusjärk, kile moodustumise protsessis või pärast kile moodustumist põhjustab temperatuurimuutus termilist pinget, pinge on liiga suur. suur põhjustab kattekihi pragunemist või isegi maha kukkumist. Lisaks sellele on metallkile struktuuri sadestumisprotsessi ja muude tegurite tõttu, mis põhjustavad teatud sisepinget, kui sisepinge on väga suur, plastpinnale sadestunud kilematerjal on sisemine pinge kantakse üle metallkattekihile, vähendades seega kattekihi stabiilsust või isegi kattekihi pragunemist ja kortsumist. Metallkatte ja plastaluse kombineerimise probleemi lahendamiseks, et tagada plaadistuse ja plastpinna hea kombinatsioon, vaakumkate, on kattemetalliga kaetud plastpinna kasutamisel afiinsus põhjakatte suhtes või plastpinna koroonalahenduse aktiveerimise ravi.
Lihtne vaakumis gaasi välja lasta
Plastmaterjalid sisaldavad õhku, lahustite jääke, niiskust, plastifikaatoreid jne, vaakumi tingimustes eraldub üks või mitu ülaltoodud komponentidest, mis vähendavad vaakumi astet, pikendavad vaakumi aega, mõjutades kogu katteefekti ja isegi rasketel juhtudel on vaakumkatte kasutamine keeruline. Ja erinevate tootjate valmistatud erinevat tüüpi plastmaterjalide gaasisisaldus on ebaühtlane, isegi kui tegemist on sama tüüpi plastiga, võivad selle gaasieraldusomadused igal ajal esineda aurukattes erinevusi, mis põhjustab plastikust vaakumkattega suuri raskusi. . Ideaalse kattekihi saamiseks plastpinnale on kõige sagedamini kasutatav meetod plastpinna sulgemiseks sobiva katte valimine, vaakumis väljuva gaasi vähendamiseks või kahekambrilise vaakumseadme kasutamine pumpamise efektiivsuse parandamiseks. Praegu on üsna levinud ka ioonpommitamise ning vaakumkuumutamise ja küpsetamise kasutamine kahe degaseerimismeetodina.
03 Plastkatte rakendused
Dekoratiivsete funktsioonide rakendamine
Dekoratiivkile tüüpiline kasutusala on kuld- ja hõbetraat, mis on muutunud asendamatuks dekoratiivmaterjaliks tekstiilide jaoks, kasutades pärast alumiiniumiga katmist töödeldud polüesterkilet ja mis on väga populaarne erinevate aspektide, näiteks igapäevaste asjade, käsitöö ja lavakunsti kasutamisel. tarvikud. Lisaks kasutatakse dekoratiivplastkatet laialdaselt ka instrumentides, masinates, autodes, mänguasjades, lampides ja kodumasinates jne. Sellel on kõrge majanduslik väärtus ja praktilisus.
Barjäärifunktsiooni rakendamine
Kaupade ringlustsükli ja kõlblikkusaja parandamiseks muutub kaubapakendite roll üha olulisemaks, eriti toidu, ravimite, kosmeetika, pesuvahendite ja muude kaupade kõrge kvaliteedinõuete puhul, kõrge barjäärusega pakkematerjalide pakendite kasutamisel. on sageli kõige tõhusam vahend. Tavaliselt kasutatav kõrge tõkkega pakkekile on tavaliselt vaakumaurustamise või vaakumpihustamise meetod alumiiniumkihiga kaetud plastkiles.
Viimasel ajal ei nõua inimesed mitte ainult kuumakindluse ja kõrgete barjääriomadustega kaubapakendikilet, vaid nõuavad ka head läbipaistvust ja suurepärast mikrolaineahjutavust. Üks kõrge barjääriga läbipaistva kile valmistamise meetoditest on SiOx vaakumkatmine plastkilele, ränioksiidkile katmine anorgaanilise kihi tihe, kõrge barjääriomadustega, samas kui kõrge temperatuur, läbipaistvus ja mikrolaine ülekande jõudlus on hea, kuid sarnane ka kile rolliga. aroomi värskuse säilitamiseks klaasnõud. Seda saab kasutada lisaks SiOx-le ka toormaterjalide aurustamise sadestamiseks, seal on Al2O3, MgO, TiO2, Gd2O3, Y2O3 ja nii edasi.
Elektromagnetilise funktsiooni rakendamine
Nüüd on elektroonilised instrumendid "kerged, õhukesed, lühikesed, väikesed" ja multifunktsionaalsed, suure jõudlusega ja madala hinnaga. Elektroonilistes instrumentides kasutatakse laialdaselt plastist šassiid, plastosi või -paneele, välismaailma elektromagnetlained võivad kergesti tungida läbi kesta või paneeli, mis on instrumendi tavaline töö kahjulike häirete tekitamiseks; ja elektromagnetlainete poolt tekitatud instrument, aga ka väga lihtne ümbritsevasse ruumi kiirata, mõjutades teiste elektrooniliste instrumentide tavapärast tööd. Selleks, et see elektrooniline instrument vastaks elektromagnetilise ühilduvuse nõuetele, katavad inimesed plastpinna vaakumkattega metallkilele. Pärast pinna metalliseerimist võib elektromagnetlainete häirete varjestamises mängida rolli täielikult isoleeritud plastpind, millel on metallitaoline peegeldus, neeldumine, juhtivus ja elektromagnetlainete omaduste nõrgenemine. Elektromagnetilise funktsiooniga plastist vaakumkattekihti kasutatakse ka kondensaatorite, elektromagnetilise varjestuse pakkekile, suure juhtivusega läbipaistva juhtiva kile, magnetkile, vasega kaetud painduvate trükkplaatide, seleenialaldi jms tootmisel. Näiteks elektritööstuses on kilekondensaatorisse keritud plastikust vaakummetalliseeritud kile oluline komponent, pärast polüestri vaakumkattega töötlemist saab kondensaatori elektroodina kasutada biaksiaalselt orienteeritud polüpropüleeni ja muid plastkilesid. Läbipaistev juhtiv plastkile läbipaistva juhtivusega, mida kasutatakse päikesepatareide ja elektrokroomsete seadmete tootmisel läbipaistev elektrood. Magnetkilesid on laialdaselt kasutatud magnetsalvestuse ja magneto-optiliste salvestustehnoloogiate puhul.
Valgus- ja soojusfunktsioonide rakendamine
Metalliseeritud peegelplastil kui alusplastil pole mitte ainult täpsus- ja kaalutunne, mis on rikkalik ja dekoratiivne, vaid ka mehaanilise tugevuse, kuumakindluse, mõõtmete stabiilsuse, veeimavuse ja muude aspektide poolest. Plastikust vaakumkattekihi valguse, soojusfunktsiooni kasutamine võib tekitada tsiviilpeegli, esitulesid, taskulampide reflektoreid, liiklusmärke, prille, läätsi, astroteleskoope, häirefiltreid, päikese reguleerivat kilet. Kui plastläätsede pinnale on kaetud hõbeda- ja kroomikiht, võib see peegeldada tugevat ja kahjulikku valgust. Kui polüestersubstraat on kaetud õhukese alumiiniumkihiga, mis on valmistatud päikesevalgust reguleerivast kilest, saate nii päevavalgust subfiltreerida kui ka suveruumide jahutuskulusid kokku hoida. Põllumajanduses saab kasutada ka plastikust vaakumkattekihi valgust, soojusfunktsiooni, et toota poolläbipaistvat päikesevari energiasäästlikku kilet, nagu viljapuuaiad, talud, isolatsioon, külm membraan, selle kasutamine on olnud üsna tavaline. Praegu on vaakumkatte meetod lisaks optilise kile, elektrikile, magnetkile, aga ka mitmesuguste uudsete värviliste dekoratiivkilede katmisele, et saada rohkem arengusuuna lisafunktsioone!
04 värvi kujunemine
Kõrgvaakumis ja kõrge temperatuuriga ahjus võib erinevate gaaside lisamine koos eralduvate ioonidega moodustada erinevaid värve ja seejärel sadestatakse muutunud ioonid toote pinnale, moodustades tiheda kile. Kui lisatakse N2, on kaetud värv kuldne; Lisage C2H₂ ja värv on must; Lisage O2 ja värvid on mitmevärvilised ja sinised; Kui lisada N2 ja C2H₂, on värvus roosakuldne vms, seega on värv erinevate gaaside ja ioonide üksteisega ristumisel.
Praegu saab kilekihi värvi teha PVD-kattega, millel on sügav kuld, helekuld, kohv, pronks, hall, must, hall must, seitse värvi ja nii edasi. Katmisprotsessis vastavaid parameetreid reguleerides saab plaaditud värvi kontrollida. Pärast kattekihi lõppu saab värvi mõõta vastava instrumendiga, nii et värvi saab kvantifitseerida, et teha kindlaks, kas kaetud värv vastab nõuetele.