Vad är vakuumavdunstningsprocessen?

Vad är vakuumavdunstningsprocessen?

Vakuumindunstning, eller förångning förkortat, hänvisar till en process där ett beläggningsmaterial (eller filmmaterial) förångas och förgasas med en viss uppvärmningsförångningsmetod under vakuumförhållanden, och partiklarna flyger till ytan av substratet och kondenserar till en filma. Indunstning är en tidigare och mer allmänt använd ångavsättningsteknik, med fördelarna med en enkel filmbildningsmetod, hög filmrenhet och densitet och unik filmstruktur och prestanda.

Principen för vakuumavdunstning
Vakuumindunstning är en teknik som värmer och förångar målmaterialet under vakuumförhållanden, vilket gör att ett stort antal atomer och molekyler förångas och lämnar det flytande pläteringsmaterialet eller lämnar ytan av det fasta pläteringsmaterialet (eller sublimerar) och slutligen avsätts på ytan av substratet. Under hela processen kommer gasformiga atomer och molekyler direkt att migrera till substratet efter mycket få kollisioner i vakuumet och avsättas på ytan av substratet för att bilda en tunn film. Förångningsmetoder inkluderar motståndsuppvärmning, högfrekvent induktionsuppvärmning, elektronstråle, laserstråle, högenergibombardement av jonstrålen av pläteringsmaterialet, etc.

Vakuumförångning är den tidigaste tekniken som används i PVD.

Förångningskälla
Uppvärmningsanordningen som värmer pläteringsmaterialet till förångningstemperaturen och förångar det kallas en förångningskälla. De mest använda förångningskällorna är resistansförångningskällor och elektronstråleförångningskällor. Förångningskällor för specialändamål inkluderar högfrekvent induktionsuppvärmning, ljusbågsuppvärmning, strålningsuppvärmning, laseruppvärmningsförångningskällor, etc.

Den grundläggande processen för vakuumindunstning är som följer:

1. Förplätering:inklusive rengöring av pläterade delar och förbehandling. Specifika rengöringsmetoder inkluderar rengöring av rengöringsmedel, rengöring med kemiska lösningsmedel, ultraljudsrengöring och rengöring med jonbombardement. Specifik förbehandling inkluderar avlägsnande av statisk elektricitet, primerbeläggning, etc.

2. Ugnsladdning:inklusive rengöring av vakuumkammare och rengöring av pläteringshängare, installation av förångningskälla, felsökning och pläteringskort.

3. Dammsugning:I allmänhet pumpas den grovt till över 6,6 Pa först, och diffusionspumpens främre steg öppnas tidigare för att underhålla vakuumpumpen och värma upp diffusionspumpen. När förvärmningen är tillräcklig, öppna den höga ventilen och använd diffusionspumpen för att pumpa till 6×10-3Pa bakgrundsvakuum.

4. Bakning:Grädda och värm de pläterade delarna till önskad temperatur.

5. Jonbombardement:Vakuumgraden är i allmänhet 10Pa~10-1Pa, jonbombardementsspänningen är 200V~1kV negativ högspänning, och bombarderingstiden är 5min~30min,

6. Försmältning:Justera strömmen för att försmälta pläteringsmaterialet och avgasa i 1 min ~ 2 min.

7. Avdunstning:Justera förångningsströmmen enligt kraven tills den erforderliga deponeringstiden är över.

8. Kylning:De pläterade delarna kyls till en viss temperatur i vakuumkammaren.

9. Ut ur ugnen:Efter att ha tagit ut delarna, stäng vakuumkammaren, evakuera till 1×10-1Pa och diffusionspumpen kyls till den tillåtna temperaturen innan underhållspumpen och kylvattnet kan stängas av.

10. Efterbearbetning:Applicera topplack etc.

Med implementeringen av EU:s RoHS-direktiv och lagstiftningen i olika länder om miljöskyddsfrågor, uppfyller den traditionella starkt förorenande galvaniseringsindustrin inte längre miljöskyddskraven och kommer oundvikligen att ersättas av nya miljöskyddsprocesser. Vakuumbeläggning har inget avloppsvatten, avgaser och andra föroreningar och har en absolut fördel när det gäller miljöskydd. Faktum är att vakuumbeläggningsteknik har tillämpats i de flesta industrier i Kina. Till exempel, inom badrumsindustrin, använder de hårdvarutillbehör som används av Smart Water Tech också vakuumbeläggning. De typiska egenskaperna som ses i det dagliga livet är att färgen inte faller av, den kan användas som en spegel och den reflekterade bilden förvrängs inte.

1. Nano-nivå tjocklek och enhetlig filmtjocklek. Tjockleken på vakuumbeläggningsfilmen är bara tiotals till hundratals nanometer (i allmänhet mindre än eller lika med 0.2um), och tjockleken på varje del av filmen är extremt enhetlig. Till exempel: När tjockleken på aluminiumbeläggningen når 0.9nm, kan den vara ledande. När den når 30nm är prestandan densamma som för solid aluminium. När silverbeläggningen är mindre än 5nm kan den inte vara ledande. Varje plastprodukt har en grovhet på ca 0,5um. I kombination med den första faktorn sprayas plastytan med UV före beläggning för tätning och utjämning för att uppnå den idealiska spegeleffekten. Eftersom beläggningsskiktet är för tunt är utseendekraven för primerns UV-material nästan hårda, vilket kräver att beläggningsrummet har extremt hög renhet. Samtidigt, ju större produktutseendeytan är, desto högre kan antalet defekter vara (renligheten i den nuvarande Aoke-produktionsverkstaden är 10,000 nivå, och renheten i sprayrummet, ugnen och beläggningen verkstad är 3000 nivå).

Beläggningstjockleken styrs för närvarande huvudsakligen av ljustransmittans och reflektivitet. Ju tjockare beläggning, desto sämre transmittans och desto högre reflektionsförmåga.

2. Placeringen av belagda produkter är riktad: I vertikala och horisontella pläteringsugnar måste produkterna placeras på ett plan parallellt med pläteringsugnens verktyg. Metallmaterial rör sig i en rak linje eller båge med ångflödet, och beläggningsmaterialen placeras vanligtvis parallellt med verktyget. Beläggningsrummets utrymme är fixerat. Ju större den plana ytan av produkten och ju djupare den krökta ytan är, desto lägre produktionskapacitet och desto högre motsvarande produktionskostnad.

3. Ytan på produkten efter UV-primerbeläggning och beläggning är extremt ömtålig och känslig och kräver särskilt skydd. Eftersom beläggningsskiktet bara är några tiotals nanometer har det inte förmågan att skydda UV-primerskiktets yta. Dessutom, eftersom beläggningsskiktet är för tunt, är metallen i beläggningsskiktet extremt svag och blir lätt repad och blåmärken. Efter att produkten är UV-primerbelagd och belagd, kan den inte inspekteras fullständigt manuellt (utbytet bestäms av en liten satsproduktion). Under operationen används speciella handtag för fixturer, fingersängar, masker och dammfria överdrag för fordon för att förhindra att produktens yta förorenas och skadas.

4. Infallshastigheten för beläggningsmaterialet eller ångflödet är extremt hög. I allmänhet är infallshastigheten för metallatomer vid magnetronförstoftning och förångning cirka 2000 m/s. Beläggningstiden per ugn (den kumulativa infallande utfällningstiden för metallatomer) är i allmänhet cirka 15-20 minuter. Magnetronförstoftning varierar beroende på processen. Kapaciteten för varje ugn är cirka 450-800 st/ugn, med det vanliga telefonskalet som ett exempel. Kapaciteten för varje ugn varierar beroende på produktens storlek.

5. Det finns olika sätt att göra färger. Det finns för närvarande tre sätt att göra färger:

(1). Tillsätt färg essens till mellanbeläggningen UV eller toppbeläggningen UV. Eftersom färgessens kommer att reagera med UV ultraviolett ljus är tillsatsmängden i allmänhet cirka 5 %;

(2). Fyll gas i beläggningsprocessen för att få gasen att reagera med metallmaterialet för att erhålla färg (såsom Ar2+O2+aluminiummetall kan få svart, O2+Al får gult);

(3). Det är en kombination av ovanstående två för produktion. Generellt sett gäller att ju mörkare, rikare och ljusare färgen är, desto sämre är vidhäftningen (processen att lägga till färgessens).

6. Utbudet av metallmaterial för beläggning är extremt brett. I teorin kan alla typer av metaller och metallegeringar användas som beläggningsmaterial utom järnmetaller. Vanligt använda sådana är aluminium, koppar, tenn, nickel, krom, etc. Dessutom, eftersom beläggning är en fysisk process, har den nästan ingen effekt på själva produktmaterialets prestanda.

7. Kvalitetsnivån som beläggningsprodukter kan uppnå: Vidhäftning: ingen fällning. RCA-nötningsbeständighet: 200-300 gånger. Hårdhet: 1H-3HABS+PC-material gnuggas vanligtvis i 1H vid 500g; PMMA-material kan nå 3H eller till och med 4H. Andra som hög och låg temperatur, varm- och kallchock, saltspraytest, ultravioletttest, kosmetikatest, anti-konstgjord svetttest, etc. kan uppfylla de konventionella kraven.

8. Tidsbegränsning av produktionsprocessen: Eftersom metallbeläggningen kommer att oxidera och svartna när den utsätts för luften under lång tid, är oxidationshastigheten för olika material olika. Bland dem har tennbeläggningen den snabbaste oxidationshastigheten, och den kommer uppenbarligen att svartna efter 8H. Dessutom, om primern UV lämnas för länge är färgfilmen för tjock, vilket också påverkar vidhäftningen av beläggningsskiktet. Därför är tidsintervallet mellan primer-UV-, beläggnings- och toppbeläggningens UV-processer i allmänhet begränsat till 8-12 timmar baserat på faktiska användningserfarenheter.

9. UV-beläggnings- och beläggningskonstruktionsegenskaper: Primer-UV- och toppbeläggningens UV-beläggningar som används för beläggning har två uppenbara skillnader jämfört med vanliga plastspray-UV-beläggningar:
(1) Det fasta innehållet i beläggningsmaterialkompositionen är högt och primerns UV är högst;
(2) Den innehåller inte och kan inte tillsätta inerta lösningsmedel som används vid vanlig sprutning, och speciella lösningsmedel måste vara speciellt formulerade.

Därför är produktens enhetsbeläggningsmängd och kostnad betydligt högre än vanlig plastsprutning. Dessutom är kraven på primer UV, topplack UV och färgkoncentrat på UV-energiområdet också strängare än vanlig UV. I allmänhet kräver UV-primern 800-1000mj/cm², och toppbeläggningen UV kräver 900-1100 mj/cm². Färgkoncentraten av olika färger justerar UV-lampenergin efter den faktiska situationen. Filtreringskraven vid UV-tillverkning är också strängare än vanlig plast UV, och kräver generellt filtrering med ett filter på ca 600 mesh. UV-filmtjocklekskraven är 18-25um för primern och 18-22um för topplacken.