Что такое вакуумная металлизация: преимущества, процессы и области применения

В каждой отрасли используется широкий спектр универсальных компонентов, каждый из которых обладает своими уникальными характеристиками. Вакуумная металлизация — это процесс, который позволяет создавать пластиковые компоненты с металлическим покрытием.

Если вы хотите узнать больше о процессе вакуумной металлизации, о том, как он работает и где применяется, вам поможет приведённое ниже руководство. Итак, давайте читать.

Что такое вакуумная металлизация?

Вакуумная металлизация — это процесс, при котором на металлизируемой подложке формируется слой металла. Он реализуется в виде PVD и наносит металл на неметаллическую подложку с помощью испарения.

Металлическая проволока подаётся к источнику тепла в закрытой вакуумной камере, и именно там происходит испарение металла. Температура в камере поддерживается на уровне около 1500 градусов Цельсия, а благодаря низкому давлению в камере температура кипения металлических компонентов снижается. Такое снижение переводит жидкий металл в газообразное состояние. Пары металла образуют металлическое покрытие на тонкой плёнке.

Преимущества вакуумной металлизации

Процесс вакуумной металлизации имеет множество преимуществ, некоторые из которых приведены ниже:

• Это более дешёвый процесс, который позволяет достичь желаемого внешнего вида весьма экологичным способом.
• Вакуумная металлизация безопаснее других методов нанесения покрытий, например хромирования, при котором используется опасная смесь цианида и хрома.
• Процесс вакуумной металлизации позволяет получать широкий спектр декоративно-функциональных покрытий, что помогает решать задачи, стоящие перед промышленными покрытиями.
• Он улучшает отражательную способность, точность и влагобарьерные свойства компонентов.

Процесс вакуумной металлизации

Процесс вакуумной металлизации включает несколько этапов, а именно:

Этап 1: Оснастка

Изготавливаются индивидуальные приспособления и оснастка для фиксации компонентов, чтобы обеспечить максимальную эффективность при вакуумной металлизации. Перед закреплением компоненты проверяют на наличие дефектов, чтобы качество металлизированного покрытия было соответствующим образом сбалансировано.

Этап 2: Загрузка

На этапе загрузки компоненты подготавливаются и очищаются для вакуумной металлизации. Компоненты также устанавливаются в зажимы и приспособления.

Этап 3: Нанесение грунтовочного покрытия

Грунтовочное покрытие включает нанесение праймера, который делает поверхность гладкой и повышает её износостойкость. Этот процесс помогает подготовить деталь к вакуумной металлизации.

Этап 4: Вакуумная металлизация

Приспособления помещаются в вакуумную камеру, оснащённую поворотным столом. Затем с помощью нити накала производится испарение металла, которое создаёт облака пара, соединяющиеся с компонентом.

Затем приспособление вращается в вакууме, что обеспечивает равномерное покрытие. После завершения процесса металлизации камера возвращается к атмосферному давлению, и приспособление извлекается.

Этап 5: Нанесение верхнего покрытия

В зависимости от свойств детали наносится верхнее покрытие, чтобы компонент получил повышенную стойкость к химическим веществам, износу и коррозии. Оно также помогает улучшить внешний вид детали. Можно наносить различные типы покрытий, например керамическое, тефлоновое, тонированное, золотое и многие другие.

Этап 6: Контроль качества

Компоненты тщательно проверяются и сверяются со стандартами ISO 9001, чтобы выявить и устранить дефекты.

Металлы для вакуумной металлизации

Если сравнивать алюминий и медь в контексте вакуумной металлизации, то электропроводность серебра и меди превосходна. Однако медь может корродировать, а серебро дорого. Поэтому алюминий считается лучшим выбором для вакуумной металлизации, так как он обеспечивает улучшенную отражательную способность при низкой стоимости.

Алюминий

Алюминий обеспечивает отражающее покрытие, и компоненты, которым требуется высокая отражательная способность, подвергаются вакуумной металлизации с использованием алюминия, как, например, отражатели автомобильных фар.

Медь

Медь обладает высокой электропроводностью, поэтому она также применяется во многих областях. Однако из-за склонности к коррозии её можно покрыть слоем оксида, чтобы покрытие стало коррозионностойким.

Вакуумное металлизирование и гальваническое покрытие

Два процесса — вакуумное металлизирование и гальваническое покрытие — различаются по ряду признаков, некоторые из которых приведены ниже:

Материал металлического покрытия

Главное различие — материал металлического покрытия: вакуумное металлизирование чаще всего выполняется алюминиевым покрытием. Для сравнения, при гальваническом покрытии используется никелевое или хромовое покрытие.

Среда нанесения покрытия

Вакуумное металлизирование PVD проводится в вакуумной камере, поскольку требует сложного оборудования и контроля, что увеличивает стоимость. Гальваническое покрытие выполняется в электролитическом растворе — это более простой метод.

Цвет и долговечность

Покрытие, полученное вакуумным металлизированием, имеет более яркий цвет по сравнению с гальваническим и более долговечно.

Экологичность

Вакуумное металлизирование проводится в вакуумной камере, поэтому наружу не выделяется пар, что делает его экологичным. Тогда как при гальваническом покрытии используется высокотоксичный шестивалентный хром, который воздействует на окружающую среду.

Применение вакуумного металлизирования

Вакуумное металлизирование применяется в различных областях, некоторые из которых приведены ниже:

Декорирование

Оно придаёт компонентам эстетическую привлекательность, создавая зеркально-отражающую отделку и разнообразные цвета, что добавляет декоративный штрих. Уникальные цвета улучшают общий вид компонентов и чаще всего выбираются для бытовой техники, приборов, автомобилей и т. д.

Изоляционные применения

Вакуумное металлизирование используется для повышения функциональности тканей и плёнок. Оно помогает придать компонентам изоляционные свойства за счёт улучшения их отражательной способности. Барьер из изоляционных материалов приобретает свои функциональные свойства благодаря этому процессу. Их можно использовать для защиты космических аппаратов во время космических миссий, нанося несколько слоёв металла.

Улучшение барьерных свойств

Для ускорения оборота и увеличения срока хранения продуктов растёт и роль потребительской упаковки. Чаще всего это учитывается в лекарствах, продуктах питания и моющих средствах, где требуется высококачественная упаковка. Процесс вакуумного металлизирования помогает снизить пропускание света через подложку и создаёт барьер, ограничивающий воздействие УФ-излучения.

Отражательная способность оптических деталей

Вакуумное металлизирование применяется для различных типов оптических осветительных деталей, таких как автомобильные и велосипедные отражатели. Это помогает создать полированную поверхность на этапе прототипа, чтобы можно было проверить оптическую отражательную способность.

Заключение

Концепция вакуумного металлизирования очень распространена и встречается во многих применениях. Если вы также хотите металлизировать свои подложки и детали, свяжитесь с нами по адресу DEK. У нас есть высококачественные процедуры, которые помогают создавать детали с вакуумным металлизированием с улучшенной отражательной способностью и функциональностью.