真空镀膜行业兴起背景;随着欧盟RoHS指令的实施及各国针对环保问题纷纷立法。
传统高污染之电镀行业已不符合环保要求,必将被新兴环保工艺取代。而真空镀膜没有废水、废
气等污染,在环保上拥有绝对优势,必将兴起并普及。
1. 制膜(或镀膜)方法可以分为气相生成法、氧化法、离子注入法、扩散法、电镀法、
涂布法、液相生成法等。气相生成法又可分为物理气相沉积法(简称PVD法)化学气
相沉积法和放电聚合法等。我们今天主要介绍的是物理气相沉积法。由于这种方法基本都是处于真空环境
下进行的,因此称它们为真空镀膜技术。
而真空镀膜设备主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射,MBE分子束外延,PLD激光溅射沉积等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。
需要镀膜的被成为基片,镀的材料被成为靶材。 基片与靶材同在真空腔中。
蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。 对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。
2.物理气相沉积法依据制作过程工艺不同又分为真空蒸发镀膜、磁控溅
射镀膜和离子镀膜。
a.真空蒸发镀膜法:在真空室(镀炉)中加热蒸发容器中待形成薄膜的
原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到固体
(待镀产品)表面,凝结形成固态薄膜的方法。
b.离子镀膜法:蒸发源的加热和真空镀膜法相同。由于系统为等
离子状态,使金属离子在样品表面吸附?成膜。金属离子为高能
量状态,成膜时具有离子结晶性佳、膜的密着性提高的优点。
c.溅射镀膜法:给靶材施加高电压(形成等离子状态),使正荷
电气体离子撞击靶材、金属原子飞弹,而在样品表面形成金属皮
膜的方法。
PVD工艺流程:
素材全检→组装治具→擦拭产品→底涂上下料→ 喷底涂、IR→ 镀膜上下料→镀膜(PVD)→ 喷面漆、IR(颜色)→ 下治具→检验→包装
产品镀膜过程为真空环境,真空度极高。镀膜机内气
压极低, 产品中的添加剂、油脂、水分均会溢出,
所以产品注塑时不可打脱模剂, 不可添加增塑剂,不可直接加色粉成型。
3:真空镀膜的工艺特性
1 .纳米级厚度、膜厚均匀。真空镀膜膜层厚度仅数十至数百纳米(一般≤0.2um),膜层各部位厚度极为均匀。
例:镀铝层厚度达0.9nm时就可导电,达到30nm时性能就和固态铝材相同,银镀层小于5nm时不能导电。各塑胶产品本
身具有约0.5um的粗糙度,结合第1条因素故塑胶表面均在镀膜前喷涂UV进行封闭流平,以达到理想的镜面效果。因镀膜
层太薄,故对底涂UV材料外观要求近乎苛刻,这就要求涂装室洁净度极高。同时产品外观面积越大,不良率就可能就越
高(目前奥科生产车间洁净度为10000级,喷涂室、烤箱、镀膜车间洁净度3000级)。
镀膜厚度目前主要通过光透过率及反射率来控制,镀层越厚,透光率越差,反射率越高。
2. 镀膜产品放置具有方向性:在立式、卧式镀炉中,产品均须于镀炉工装平行平面放置。因为金属材料随蒸气流作直
线或弧线运动,而镀膜材料一般均与工装平行放置。镀膜室空间一定, 产品平面面积越大, 曲面越深, 产能就
越低, 相应生产成本就越高。
3.底涂UV后及镀膜后产品表面极其脆弱敏感,需特殊保护。因镀膜层仅几十纳米, 对底涂UV层表面不良不具备遮蔽能力
, 另镀层因太薄,镀膜层金属极其柔弱,极易刮伤、碰伤。产品底涂UV后, 镀膜后不能进行人工全检,(用小批量试产的
办法确定良品率)作业过程中, 通过治具专用手柄、戴指套、口罩及车用无尘罩等办法预防产品表面被污染、破坏。
4.镀膜材料或蒸气流入射速度极高,一般磁控溅射及蒸发镀金属原子入射速度均在2000米/秒左右。每炉镀膜时间(金
属原子累积入射沉淀时间)一般在15-20分钟左右,磁控溅射视工艺不同有所区别。每炉产能以普通翻盖手机外壳为例
约450-800PCS/炉不等,产品大小不同,每炉产能不同。
5.颜色制作途径多样化,目前有三种颜色制作途径:一、是在中涂UV或面涂UV中添加色精。因色精会与UV紫
外光起作用,故添加量一般5%左右;二、是在镀膜过程中充入气体,使气体与金属材料反应
获得颜色(如Ar2+O2+铝金属可获得黑色,O2+Al获得黄色);三、是前述两者相结合进行生产。一般来说颜色越深、
越浓、越艳;附着力会越差(加色精工艺)。
6.镀膜用金属材料范围极广,除铁金属外,各种金属及金属
合金,理论上都可用作镀材。常用的有铝、铜、锡、镍、铬
等。另因镀膜是物理过程,对产品材料本身性能几乎没有影响。
7.镀膜产品能达到的品质水准:
附着力:无脱落-。RCA耐磨:200-300次。
硬度:1H-3H ABS+PC素材一般在500g擦1H;
PMMA素材则可达3H,甚至4H。
其它诸如高低温、冷热冲击、盐雾测试、紫外线测试、上一篇:电镀废水处理技术处理流程
下一篇:关于pvd电镀和真空电镀









