Kas yra vakuuminio garinimo procesas?

Kas yra vakuuminio garinimo procesas?

Vakuuminis garinimas arba trumpiau garinimas reiškia procesą, kurio metu dangos medžiaga (arba plėvelės medžiaga) tam tikru kaitinimo garinimo metodu išgarinama ir dujofikuojama vakuumo sąlygomis, o dalelės išskrenda į pagrindo paviršių ir kondensuojasi į filmas. Garinimas yra ankstesnė ir plačiau naudojama garų nusodinimo technologija, pasižyminti paprastu plėvelės formavimo metodu, dideliu plėvelės grynumu ir tankiu bei unikalia plėvelės struktūra ir veikimu.

Vakuuminio garinimo principas
Vakuuminis garinimas yra technologija, kuri šildo ir išgarina tikslinę medžiagą vakuumo sąlygomis, todėl daug atomų ir molekulių išgaruoja ir palieka skystą dengimo medžiagą arba palieka kietos dengimo medžiagos paviršių (arba sublimuoja) ir galiausiai nusėda ant pagrindo paviršius. Viso proceso metu dujiniai atomai ir molekulės tiesiogiai migruos į substratą po labai nedaug susidūrimų vakuume ir nusėda ant pagrindo paviršiaus, sudarydami ploną plėvelę. Garinimo metodai apima atsparumo kaitinimą, aukšto dažnio indukcinį kaitinimą, elektronų pluoštą, lazerio spindulį, jonų pluošto didelės energijos bombardavimą dengimo medžiaga ir kt.

Vakuuminis garinimas yra seniausia technologija, naudojama PVD.

Garavimo šaltinis
Šildymo įtaisas, kuris įkaitina dengimo medžiagą iki garavimo temperatūros ir ją išgarina, vadinamas garinimo šaltiniu. Dažniausiai naudojami garavimo šaltiniai yra atsparūs garavimo šaltiniai ir elektronų pluošto garavimo šaltiniai. Specialios paskirties garinimo šaltiniai apima aukšto dažnio indukcinį šildymą, lanko šildymą, radiacinį šildymą, lazerinio šildymo garinimo šaltinius ir kt.

Pagrindinis vakuuminio garinimo procesas yra toks:

1. Apdorojimas prieš padengimą:įskaitant padengtų dalių valymą ir išankstinį apdorojimą. Konkretūs valymo metodai apima valymą valymo priemonėmis, valymą cheminiais tirpikliais, valymą ultragarsu ir jonų bombardavimą. Specialus išankstinis apdorojimas apima statinės elektros pašalinimą, grunto padengimą ir kt.

2. Krosnies pakrovimas:įskaitant vakuuminės kameros valymą ir dengimo pakabos valymą, garavimo šaltinio įrengimą, derinimą ir dengimo kortelę.

3. Siurbimas:Paprastai pirmiausia jis apytiksliai pumpuojamas iki didesnio nei 6,6 Pa, o priekinė difuzijos siurblio pakopa atidaroma anksčiau, kad būtų palaikomas vakuuminis siurblys ir šildomas difuzinis siurblys. Kai pakanka išankstinio pašildymo, atidarykite aukštą vožtuvą ir difuzijos siurbliu pumpuokite į 6 × 10-3Pa foninį vakuumą.

4. Kepimas:Iškepkite ir įkaitinkite padengtas dalis iki reikiamos temperatūros.

5. Jonų bombardavimas:Vakuumo laipsnis paprastai yra 10 Pa ~ 10-1 Pa, jonų bombardavimo įtampa yra 200 V ~ 1 kV neigiama aukšta įtampa, o bombardavimo laikas yra 5 min. ~ 30 min.

6. Išankstinis lydymas:Sureguliuokite srovę, kad iš anksto ištirptų dengimo medžiaga, ir ištuštinkite 1–2 minutes.

7. Garinimo nusodinimas:Sureguliuokite garinimo srovę pagal reikalavimus, kol pasibaigs reikalingas nusodinimo laikas.

8. Aušinimas:Dengtos dalys vakuuminėje kameroje atšaldomos iki tam tikros temperatūros.

9. Išėmus iš orkaitės:Išėmę dalis, uždarykite vakuuminę kamerą, išsiurbkite iki 1×10-1Pa, o difuzinis siurblys atšaldomas iki leistinos temperatūros, kad būtų galima išjungti priežiūros siurblį ir aušinimo vandenį.

10. Tolesnis apdorojimas:Užtepkite viršutinį sluoksnį ir pan.

Įgyvendinus ES RoHS direktyvą ir įvairių šalių teisės aktus aplinkosaugos klausimais, tradicinė labai teršianti galvanizavimo pramonė nebeatitinka aplinkos apsaugos reikalavimų ir ją neišvengiamai pakeis atsirandantys aplinkos apsaugos procesai. Vakuuminė danga neturi nuotekų, išmetamųjų dujų ir kitos taršos ir turi absoliutų pranašumą aplinkos apsaugos srityje. Tiesą sakant, vakuuminio dengimo technologija buvo taikoma daugelyje Kinijos pramonės šakų. Pavyzdžiui, vonios kambario pramonėje „Smart Water Tech“ naudojami techninės įrangos priedai taip pat naudojami vakuume. Būdingos kasdieniame gyvenime matomos savybės yra tai, kad dažai nenubyra, gali būti naudojami kaip veidrodis, o atsispindėjęs vaizdas neiškraipomas.

1. Nano lygio storis ir vienodas plėvelės storis. Vakuuminės dangos plėvelės storis yra tik nuo dešimčių iki šimtų nanometrų (paprastai mažesnis arba lygus 0,2 um), o kiekvienos plėvelės dalies storis yra labai vienodas. Pavyzdžiui: kai aliuminio dangos storis pasiekia 0,9 nm, ji gali būti laidi. Kai jis pasiekia 30nm, našumas yra toks pat kaip ir kieto aliuminio. Kai sidabro danga yra mažesnė nei 5 nm, ji negali būti laidi. Kiekvieno plastikinio gaminio šiurkštumas yra apie 0,5 um. Kartu su pirmuoju veiksniu plastikinis paviršius apipurškiamas UV prieš dengiant sandarinimui ir išlyginimui, kad būtų pasiektas idealus veidrodžio efektas. Kadangi dangos sluoksnis yra per plonas, grunto UV medžiagos išvaizdos reikalavimai yra beveik griežti, todėl dengimo patalpoje būtina itin aukšta švara. Tuo pačiu metu, kuo didesnis gaminio išvaizdos plotas, tuo didesnis gali būti defektų lygis (dabartinio Aoke gamybos cecho švara yra 10,{11}} lygio, o purškimo patalpos, orkaitės ir dangos švara seminaras yra 3000 lygis).

Dangos storis šiuo metu daugiausia priklauso nuo šviesos pralaidumo ir atspindžio. Kuo storesnė danga, tuo prastesnis pralaidumas ir didesnis atspindėjimas.

2. Dengtų gaminių išdėstymas yra kryptingas: vertikaliose ir horizontaliose dengimo krosnyse gaminiai turi būti dedami plokštumoje, lygiagrečioje dengimo krosnies įrankiams. Metalinės medžiagos juda tiesia linija arba lanku su garo srautu, o dangos medžiagos paprastai dedamos lygiagrečiai įrankiams. Dengimo patalpos erdvė yra fiksuota. Kuo didesnis plokščias gaminio plotas ir kuo gilesnis lenktas paviršius, tuo mažesnis gamybos pajėgumas ir didesnės atitinkamos gamybos sąnaudos.

3. Gaminio paviršius po UV grunto dengimo ir dengimo yra itin trapus ir jautrus ir reikalauja ypatingos apsaugos. Kadangi dangos sluoksnis yra vos keliasdešimt nanometrų, jis neturi galimybės apsaugoti UV grunto sluoksnio paviršiaus. Be to, kadangi dangos sluoksnis yra per plonas, dangos sluoksnio metalas yra itin silpnas ir lengvai subraižomas bei subraižytas. Po to, kai produktas yra padengtas UV gruntu ir padengtas, jo negalima visiškai patikrinti rankiniu būdu (išeiga nustatoma gaminant mažą partiją). Operacijos metu naudojamos specialios rankenos, skirtos armatūrai, lovytėms pirštams, kaukėms ir automobiliniams dangčiams be dulkių, kad gaminio paviršius nebūtų užterštas ir pažeistas.

4. Dangos medžiagos arba garų srauto kritimo greitis yra labai didelis. Paprastai metalo atomų kritimo greitis magnetrono purškimo ir garavimo metu yra apie 2000 m/s. Vienos krosnies dengimo laikas (kaupiamasis metalo atomų kritimo laikas) paprastai yra apie 15-20 min. Magnetroninis purškimas skiriasi priklausomai nuo proceso. Kiekvienos krosnies talpa yra apie 450-800 PCS/krosnyje, pavyzdžiui, įprastą atverčiamą telefono korpusą. Kiekvienos krosnies galingumas skiriasi priklausomai nuo gaminio dydžio.

5. Yra įvairių būdų padaryti spalvas. Šiuo metu yra trys spalvų kūrimo būdai:

(1). Į vidurinę UV dangą arba viršutinę UV dangą pridėkite spalvos esencijos. Kadangi spalvos esencija reaguos su UV ultravioletine šviesa, paprastai pridedama apie 5 %;

(2). Į dengimo procesą įpilkite dujų, kad dujos reaguotų su metalo medžiaga ir įgautų spalvą (pvz., Ar2+O2+aliuminio metalas gali gauti juodą, O2+Al – geltoną);

(3). Tai yra pirmiau minėtų dviejų derinys gamybai. Paprastai tariant, kuo tamsesnė, sodresnė ir ryškesnė spalva, tuo blogesnis sukibimas (spalvos esmės pridėjimo procesas).

6. Metalinių medžiagų dengimui asortimentas itin platus. Teoriškai kaip dengimo medžiagas galima naudoti visų rūšių metalus ir metalų lydinius, išskyrus geležies metalus. Dažniausiai naudojami aliuminis, varis, alavas, nikelis, chromas ir kt. Be to, kadangi dengimas yra fizinis procesas, jis beveik neturi įtakos pačios gaminio medžiagos veikimui.

7. Kokybės lygis, kurį galima pasiekti dengimo gaminiais: Sukibimas: nebyra. RCA atsparumas dilimui: 200-300 k. Kietumas: 1H-3HABS+PC medžiagos paprastai trinamas 1H esant 500g; PMMA medžiagos gali pasiekti 3H ar net 4H. Kiti, tokie kaip aukšta ir žema temperatūra, karštas ir šaltas šokas, druskos purškimo testas, ultravioletinių spindulių bandymas, kosmetikos testas, anti-dirbtinis prakaito testas ir kt., gali atitikti įprastus reikalavimus.

8. Gamybos proceso laiko apribojimas: kadangi metalinė danga oksiduosis ir pajuoduos, kai ilgą laiką bus veikiama oro, skirtingų medžiagų oksidacijos greitis skiriasi. Tarp jų skardos danga turi didžiausią oksidacijos greitį, o po 8H ji akivaizdžiai pajuoduos. Be to, jei gruntas UV paliekamas per ilgai, dažų plėvelė bus per stora, o tai taip pat turės įtakos dangos sluoksnio sukibimui. Todėl laiko intervalas tarp grunto UV, dangos ir viršutinės dangos UV procesų paprastai ribojamas iki 8-12 valandų, atsižvelgiant į faktinę naudojimo patirtį.

9. UV danga ir dangos konstrukcijos charakteristikos: Dengimui naudojamos UV grunto ir viršutinės dangos UV dangos turi du akivaizdžius skirtumus, palyginti su įprastomis plastikinėmis purškiamomis UV dangomis:
(1) dangos medžiagos sudėties kietųjų medžiagų kiekis yra didelis, o gruntas UV yra didžiausias;
(2) Jame nėra inertiškų tirpiklių, naudojamų įprastai purškiant, ir jų negalima pridėti, o specialūs tirpikliai turi būti specialiai paruošti.

Todėl gaminio vieneto dangos kiekis ir kaina yra žymiai didesni nei įprasto plastiko purškimo. Be to, UV grunto, viršutinės dangos UV ir spalvos koncentrato reikalavimai UV energijos diapazonui taip pat yra griežtesni nei įprastai UV. Paprastai UV gruntui reikia 800-1000mj/cm², o viršutinei UV dangai reikia 900-1100 mj/cm². Įvairių spalvų spalvų koncentratai reguliuoja UV lempos energiją pagal faktinę situaciją. Filtravimo reikalavimai UV gamybos metu taip pat yra griežtesni nei įprastinio plastiko UV, todėl paprastai reikia filtruoti maždaug 600 akių filtru. UV plėvelės storio reikalavimai yra 18-25um gruntui ir 18-22um viršutiniam sluoksniui.