Pellicola decorativa per placcatura ionica PVD
Sep 10, 2019| Pellicola decorativa per placcatura ionica PVD
Lo sviluppo della tecnologia di rivestimento decorativo PVD ha fatto rapidi progressi, il film decorativo per placcatura ionica è stato ampiamente utilizzato in casse per orologi, cinturini, custodie per telefoni cellulari, montature per occhiali, mazze da golf, accessori, hardware architettonico, hardware quotidiano e altri prodotti. La pellicola decorativa per placcatura ionica conferisce alla superficie del prodotto una struttura metallica e un colore intenso e migliora la resistenza all'usura, alla corrosione, prolunga la durata. Con il crescente mercato della pellicola decorativa per placcatura ionica, i requisiti di prestazione della pellicola stanno diventando sempre più elevati.
1. Una nuova sfida al processo di film decorativo per placcatura ionica
Il substrato in acciaio inossidabile di solito utilizza lucidatura, trafilatura, sabbiatura, incisione chimica, incisione laser, incisione a macchina CNC e altri trattamenti di superficie, alcuni usano anche saldatura laser, placcatura galvanica ad acqua, nichel cromo.
Le operazioni di lucidatura lasceranno una cera polimerizzante indurita sul pezzo in lavorazione; Il fossato di trafilatura delle ruote in nylon rimarrà composto di polimeri trasparenti non facili da trovare; Il disegno della mola può avere residui abrasivi e leganti o può produrre pelle di ossido a causa del surriscaldamento dell'attrito. La sabbiatura avrà sabbia ceramica, sabbia di vetro, residui di sabbia di allumina incorporati nella superficie; L'incisione chimica può contenere residui di corrosione nelle fosse di corrosione o altre superfici non corrosive utilizzate per la protezione dalla corrosione; L'incisione laser può produrre pelle di ossido ad alta temperatura e residui di detriti della matrice ablativa. La lavorazione a macchina a controllo numerico avrà pelle di ossido ad alta temperatura e residui di olio da taglio e ci saranno frammenti di substrato pressati nella matrice; La saldatura laser può anche causare ossidazione ad alta temperatura; Lo strato di cromatura elettrolitica dell'acqua genererà ossidi complessi che sono difficili da rimuovere e la pulizia incompleta dell'inquinamento causato da questi trattamenti porterà all'accensione nel processo di placcatura ionica, alla falsa adesione del rivestimento, alla caduta della pellicola e al colore non uniforme.
Nei prodotti di placcatura ionica, il trattamento artistico spesso non è un singolo, ma una varietà di combinazioni di lavoro, che aumenta la difficoltà di pulizia prima della placcatura. Il metodo ultrasonico tradizionale di rimozione dell'olio e rimozione della cera non è adatto, quindi il processo di pulizia deve essere regolato. Per inquinamento diverso, pulizia meccanica, pulizia in fase gassosa, riscaldamento sottovuoto e pulizia, elettrolisi catodica, elettrolisi anodica o uso di detergente mirato ad alta efficienza, ecc. Queste misure globali possono ottenere risultati migliori, ma un certo inquinamento non ha ancora trovato soluzioni ideali. La recente applicazione del metodo di lucidatura al plasma per la pulizia della pre-placcatura merita attenzione.
2. I prodotti di pellicole decorative per placcatura ionica, come superare la corrosione locale
Il film decorativo per placcatura ionica è principalmente usato metallo di transizione (come Ti, Zr, Cr) o la sua lega di azoto, carbonio, composti dell'ossigeno e film di carbonio amorfo (simile al diamante). In generale, questi composti hanno un'inerzia chimica elevata e una buona resistenza alla corrosione. Ma negli ultimi anni, alcuni prodotti di rivestimento decorativo, tra cui orologi, coperture per telefoni cellulari, teste da golf, ma non sono riusciti a superare il test di corrosione del sudore artificiale o il test di corrosione con nebbia salina neutra e hanno attirato l'attenzione della gente!
In realtà, questo problema esiste da molto tempo, ma non è stato notato. La corrosione dei prodotti di rivestimento decorativo non è solo la resistenza alla corrosione del rivestimento stesso, ma anche la corrosione del rivestimento decorativo + sistema di substrato. Molti lavori di ricerca dimostrano che il rivestimento decorativo di placcatura ionica è di per sé buona resistenza alla corrosione, è nella placcatura metallica, come il substrato in acciaio inossidabile, una resistenza alla corrosione uniforme migliorata per la matrice nel suo insieme, ma il rivestimento decorativo è molto sottile, inevitabilmente ci sono difetti superficiali, quali microcricche, pori, foro stenopeico, confine del grano colonnare, deposizione ad arco di particelle macroscopiche, ecc. I mezzi di corrosione possono passare attraverso i canali formati da questi difetti, attraverso il rivestimento al substrato.
Il rivestimento → mezzo corrosivo → substrato è costituito da una batteria corrosiva, il rivestimento e il substrato diventano angolo dell'elettrodo, producendo così corrosione elettrochimica. L'inerzia chimica del rivestimento generale è superiore al substrato, il potenziale dell'elettrodo di rivestimento è superiore al substrato, il substrato viene ossidato e corroso. La corrosione locale o la corrosione a foro stenopeico si verifica sui prodotti rivestiti, anche più grave di nessun prodotto rivestito. La corrosione locale è diventata anche la base per determinare se i prodotti di rivestimento sono qualificati. La valutazione del mercato della resistenza alla corrosione dei prodotti di rivestimento, in genere campionamento casuale per test di corrosione del sudore artificiale e test di corrosione da nebbia salina, se esiste una corrosione locale supera il lotto standard di prodotti giudicato non qualificato. Alla luce dell'attuale rivestimento decorativo così sottile (circa 1 micron) e dell'attuale livello della tecnologia di rivestimento ionico, il tasso di spillo del rivestimento è elevato, quindi il test di corrosione del prodotto di rivestimento non passa il rischio è sempre presente.
Le misure chiave per migliorare la resistenza alla corrosione del sistema sono migliorare la compattezza del rivestimento ed eliminare i difetti superficiali direttamente sul substrato. Sono stati studiati una varietà di processi e metodi: ispessimento del rivestimento, adozione di materiale matrice resistente alla corrosione, deposito del denso strato di transizione resistente alla corrosione, incisione al plasma aggiuntiva al centro del rivestimento, struttura multistrato, pretrattamento con nitrurazione al plasma del substrato, ecc., il suddetto metodo PVD può attualmente migliorare la resistenza alla corrosione locale del sistema. Strato di transizione galvanica dell'acqua, protezione più affidabile ma non ambientale. Infine, il metodo non PVD del rivestimento a olio UV, controverso ma efficace.
3. Vengono discussi i fattori di influenza, le contromisure e l'effetto della guaina del plasma sull'uniformità del film decorativo per placcatura ionica
L'uniformità della membrana comprende principalmente l'uniformità di composizione, struttura e spessore. Le condizioni di processo per l'uniformità del film di deposizione ionica sono la stessa composizione (specie e proporzione), energia (inclusi angolo di incidenza e temperatura della matrice) e quantità di particelle di deposizione depositate sull'area unitaria del pezzo. La struttura dell'attrezzatura di rivestimento e le condizioni di processo influenzano il plasma dell'aria interna con un effetto di disomogeneità placcato in tessuto con disuniformità del rivestimento ionico, inoltre il carico del pezzo non è ragionevole e installa dispositivi e manufatti o si blocca tra i manufatti, portando infine alla deposizione dei pezzi del pezzo placcato sull'area dell'unità è uguale e rivestimento irregolare.
Al fine di garantire l'uniformità, è necessario tenere conto dei seguenti fattori:
(1) il plasma nello spazio di rivestimento deve essere uniforme;
(2) influenza del campo elettrico spaziale e del campo magnetico sull'uniformità del plasma;
(3) la distribuzione del gas di reazione dovrebbe essere uniforme;
(4) compensazione dell'uniformità mediante il movimento del pezzo;
(5) evitare l'occlusione;
(6) influenza della velocità di sputtering inversa e stress di crescita della membrana;
(7) influenza della guaina del plasma, ecc.
L'effetto guaina al plasma è correlato alla geometria del pezzo. La geometria irregolare della guaina del plasma varia l'angolo di incidenza e la quantità di deposizione di particelle cariche sulla superficie corrispondente, che influenzerà inevitabilmente l'eterogeneità della deposizione:
(1) la guaina del piano rettangolare bidimensionale genera un effetto di aggregazione ionica ai bordi e agli angoli;
(2) lo strato di guaina vicino all'angolo concavo è opposto e produce un effetto di divergenza ionica.
(3) sul bordo del cuneo, la guaina del plasma si piegò lungo il bordo del cuneo e la guaina si restrinse verso la punta della lama. Di conseguenza, gli ioni sono stati attratti dalla punta della lama da una vasta gamma a causa della flessione della guaina e la deposizione di ioni è aumentata. Poiché lo spessore della guaina al plasma non è uniforme, la deformazione al contorno della guaina provoca continue variazioni dell'angolo di incidenza degli ioni, la probabilità che l'angolo incidente sia simmetrico lungo la punta del bordo (incluso l'angolo) è sempre più piccola.
(4) la guaina di piccoli fori e fessure strette produce effetto schermante;
(5) il limite della guaina del plasma nel foro cieco è equivalente all'azione della lente divergente. L'effetto speciale della placcatura ionica deve essere ulteriormente studiato dai tecnici.
4. La possibilità di ottenere un nuovo sistema di colore mediante placcatura ionica
Dopo più di 20 anni di sforzi, il film decorativo per placcatura ionica può produrre imitazioni di oro, argento, rosa, nero pistola, nero scuro, caffè, marrone, blu e altre serie di colori. Attualmente, per la produzione di massa, viene utilizzato principalmente come prodotti di Ti, Zr, Cr, TiAl, target di grafite e sintesi di azoto, acetilene (carbonio) e ossigeno. Alcune persone usano anche silicio e silano. Il mercato sta costantemente aumentando le nuove esigenze di colore, ma l'uso di un numero limitato di elementi per ottenere un rivestimento cromatico più stabile, ci sono sempre dei limiti. Alcune persone stanno testando il niobio, l'afnio, vari elementi delle terre rare, non si sono verificati importanti progressi.
Il colore della materia è uno stimolo che viene assorbito selettivamente dalla luce visibile e riflesso all'occhio umano. L'assorbimento selettivo dipende dalla struttura elettronica del materiale e dalla corrispondente transizione del livello elettronico. La struttura elettronica è troppo complessa, i composti complessi sono i fattori che influenzano la struttura elettronica e troppo, ancora non riescono a fare il colore del calcolo specificato o progettare un materiale di struttura elettronica corrispondente, naturale non può aspettarsi di trovare il materiale target e la reazione corrispondenti gas; allo stesso tempo, ora nel processo di placcatura ionica il comportamento fisico e chimico del plasma non è ben compreso, le sostanze multielemento nella decomposizione nel processo di placcatura ionica, ionizzazione, diversa forma intermedia, lo stato di valenza, il numero di particelle di tutti i tipi, scala, energia e sua distribuzione nello spazio, come sono correlati ai parametri elettrici di scarica del plasma, la fonte di emissione (target) e lo stato della fornitura di gas di reazione non è ben compreso, quindi è difficile controllare l'aberrazione cromatica con elevata precisione, solo l'aberrazione cromatica può essere controllata in un determinato intervallo.
Naturalmente, per la maggior parte dei prodotti elettronici con aspetto visivo, l'attuale tecnologia è abbastanza accettabile sul mercato. A causa di troppi fattori e non di una profonda comprensione, la produzione di alcuni colori è molto instabile, per accumulare esperienza e profonda comprensione prima che possiamo uscire dai guai. Alcune persone andarono dall'altra parte e usarono il metodo del film di interferenza ottica, attraverso il calcolo e la progettazione del sistema di film di interferenza, e alternarono il sistema di film multistrato con due tipi di materiali con un alto indice di rifrazione e un basso indice di rifrazione, quindi come ottenere il colore di interferenza necessario. Con il metodo di placcatura della pellicola ottica per realizzare pellicole decorative, infine lo strato superiore di pellicola protettiva trasparente resistente all'usura, in modo che non influisca sul colore di interferenza, quindi potrebbe essere difficile ottenere il problema rosso, verde risolto.
Ti piace discutere del tuo problema di colore del rivestimento PVD con noi, IKS PVD, macchina di rivestimento funzionale, macchina di rivestimento decorativa, macchina di rivestimento ottico, linea di produzione di rivestimento, contattaci subito, iks.pvd @ foxmail.com
