Hva er vakuumfordampningsprosess?

Hva er vakuumfordampningsprosess?

Vakuumfordampning, eller fordampning for kort sagt, refererer til en prosess der et beleggmateriale (eller filmmateriale) fordampes og forgasses ved en bestemt oppvarmingsfordampningsmetode under vakuumforhold, og partiklene flyr til overflaten av substratet og kondenserer til en film. Fordampning er en tidligere og mer utbredt dampavsetningsteknologi, med fordelene ved enkel filmdannelsesmetode, høy filmrenhet og -densitet, og unik filmstruktur og ytelse.

Prinsippet for vakuumfordampning
Vakuumfordampning er en teknologi som varmer opp og fordamper målmaterialet under vakuumforhold, noe som får et stort antall atomer og molekyler til å fordampe og forlate det flytende pletteringsmaterialet eller forlate overflaten av det faste pletteringsmaterialet (eller sublimere), og til slutt avsettes på overflaten av underlaget. Under hele prosessen vil gassformede atomer og molekyler migrere direkte til substratet etter svært få kollisjoner i vakuumet, og avsettes på overflaten av substratet for å danne en tynn film. Fordampningsmetoder inkluderer motstandsoppvarming, høyfrekvent induksjonsoppvarming, elektronstråle, laserstråle, ionestråle høyenergibombardement av pletteringsmaterialet, etc.

Vakuumfordampning er den tidligste teknologien som brukes i PVD.

Fordampningskilde
Oppvarmingsanordningen som varmer opp platingsmaterialet til fordampningstemperaturen og fordamper det kalles en fordampningskilde. De mest brukte fordampningskildene er motstandsfordampningskilder og elektronstrålefordampningskilder. Spesielle fordampningskilder inkluderer høyfrekvent induksjonsoppvarming, lysbueoppvarming, strålingsoppvarming, laseroppvarmingsfordampningskilder, etc.

Den grunnleggende prosessen med vakuumfordampning er som følger:

1. Forpletteringsbehandling:inkludert rengjøring av de belagte delene og forbehandling. Spesifikke rengjøringsmetoder inkluderer rengjøringsmiddelrengjøring, kjemisk løsningsmiddelrengjøring, ultralydrengjøring og ionebombardementrengjøring. Spesifikk forbehandling inkluderer fjerning av statisk elektrisitet, grunning, etc.

2. Lasting av ovn:inkludert rengjøring av vakuumkammer og rengjøring av pletteringshenger, installasjon av fordampningskilde, feilsøking og pletteringskort.

3. Støvsuging:Vanligvis pumpes den grovt til over 6,6 Pa først, og fronttrinnet til diffusjonspumpen åpnes tidligere for å opprettholde vakuumpumpen og varme opp diffusjonspumpen. Etter at forvarmingen er tilstrekkelig, åpner du høyventilen og bruker diffusjonspumpen til å pumpe til 6×10-3Pa bakgrunnsvakuum.

4. Baking:Stek og varm opp de belagte delene til ønsket temperatur.

5. Ionebombardement:Vakuumgraden er vanligvis 10Pa~10-1Pa, ionebombardementsspenningen er 200V~1kV negativ høyspenning, og bombardementstiden er 5min~30min,

6. Forsmelting:Juster strømmen for å forhåndssmelte pletteringsmaterialet, og avgass i 1 min ~ 2 min.

7. Fordampningsavsetning:Juster fordampningsstrømmen i henhold til kravene til den nødvendige avsetningstiden er over.

8. Avkjøling:De belagte delene avkjøles til en viss temperatur i vakuumkammeret.

9. Ut av ovnen:Etter å ha tatt ut delene, lukk vakuumkammeret, evakuer til 1×10-1Pa, og diffusjonspumpen avkjøles til tillatt temperatur før vedlikeholdspumpen og kjølevannet kan slås av.

10. Etterbehandling:Påfør toppstrøk osv.

Med implementeringen av EUs RoHS-direktiv og lovgivningen i ulike land om miljøvernspørsmål, oppfyller den tradisjonelle svært forurensende galvaniseringsindustrien ikke lenger miljøvernkrav og vil uunngåelig bli erstattet av nye miljøvernprosesser. Vakuumbelegg har ingen avløpsvann, eksosgass og annen forurensning, og har en absolutt fordel i miljøvern. Faktisk har vakuumbeleggingsteknologi blitt brukt i de fleste industrier i Kina. For eksempel, i baderomsindustrien, bruker maskinvaretilbehøret som brukes av Smart Water Tech også vakuumbelegg. De typiske egenskapene man ser i dagliglivet er at malingen ikke faller av, den kan brukes som speil, og det reflekterte bildet blir ikke forvrengt.

1. Nano-nivå tykkelse og jevn filmtykkelse. Tykkelsen på vakuumbeleggfilmen er bare ti til hundrevis av nanometer (vanligvis mindre enn eller lik 0.2um), og tykkelsen på hver del av filmen er ekstremt jevn. For eksempel: Når tykkelsen på aluminiumsbelegget når 0.9nm, kan det være ledende. Når den når 30nm, er ytelsen den samme som for solid aluminium. Når sølvbelegget er mindre enn 5nm, kan det ikke være ledende. Hvert plastprodukt har en ruhet på ca. 0,5um. Kombinert med den første faktoren sprayes plastoverflaten med UV før belegg for forsegling og utjevning for å oppnå den ideelle speileffekten. Fordi belegglaget er for tynt, er utseendekravene til primerens UV-materiale nesten harde, noe som krever at belegningsrommet har ekstremt høy renhet. Samtidig, jo større produktutseendeområdet er, desto høyere kan defektfrekvensen være (rensligheten til det nåværende Aoke-produksjonsverkstedet er 10,000 nivå, og rensligheten i sprayrommet, ovnen og belegget verksted er 3000 nivå).

Beleggtykkelsen styres for tiden hovedsakelig av lystransmittans og reflektivitet. Jo tykkere belegget er, jo dårligere transmittans og jo høyere refleksjonsevne.

2. Plasseringen av belagte produkter er retningsbestemt: I vertikale og horisontale pletteringsovner må produktene plasseres på et plan parallelt med pletteringsovnens verktøy. Metallmaterialer beveger seg i en rett linje eller bue med dampstrømmen, og belegningsmaterialene er vanligvis plassert parallelt med verktøyet. Plassen til belegningsrommet er fast. Jo større det flate området på produktet og jo dypere den buede overflaten er, jo lavere er produksjonskapasiteten og desto høyere er den tilsvarende produksjonskostnaden.

3. Overflaten på produktet etter UV-primerbelegg og belegg er ekstremt skjør og følsom og krever spesiell beskyttelse. Fordi belegglaget bare er noen få titalls nanometer, har det ikke evnen til å skjerme overflaten til UV-primerlaget. I tillegg, fordi belegglaget er for tynt, er metallet i belegglaget ekstremt svakt og blir lett riper og blåmerker. Etter at produktet er UV-primerbelagt og belagt, kan det ikke inspiseres fullstendig manuelt (utbyttegraden bestemmes av liten batch-prøveproduksjon). Under operasjonen brukes spesielle håndtak for inventar, fingersenger, masker og støvfrie deksler for biler for å forhindre at overflaten på produktet blir forurenset og skadet.

4. Innfallshastigheten til beleggmaterialet eller dampstrømmen er ekstremt høy. Generelt er innfallshastigheten til metallatomer i magnetronforstøvning og fordampning omtrent 2000 m/s. Belegningstiden per ovn (den kumulative innfallende utfellingstiden for metallatomer) er vanligvis omtrent 15-20 minutter. Magnetronsputtering varierer avhengig av prosessen. Kapasiteten til hver ovn er ca. 450-800 STK/ovn, med det vanlige telefonskallet som et eksempel. Kapasiteten til hver ovn varierer avhengig av størrelsen på produktet.

5. Det finnes ulike måter å lage farger på. Det er for tiden tre måter å lage farger på:

(1). Legg fargeessens til midtbelegget UV eller toppbelegg UV. Fordi fargeessens vil reagere med UV ultrafiolett lys, er tilsetningsmengden vanligvis ca. 5 %;

(2). Fyll gass i belegningsprosessen for å få gassen til å reagere med metallmaterialet for å oppnå farge (slik som Ar2+O2+aluminiummetall kan få svart, O2+Al får gult);

(3). Det er en kombinasjon av de to ovennevnte for produksjon. Generelt sett, jo mørkere, rikere og lysere fargen er, desto dårligere blir vedheften (prosessen med å legge til fargeessens).

6. Utvalget av metallmaterialer for belegg er ekstremt bredt. I teorien kan alle typer metaller og metallegeringer brukes som beleggmaterialer bortsett fra jernmetaller. Vanlige brukte er aluminium, kobber, tinn, nikkel, krom, etc. I tillegg, fordi belegg er en fysisk prosess, har det nesten ingen effekt på ytelsen til selve produktmaterialet.

7. Kvalitetsnivået som beleggsprodukter kan oppnå: Vedheft: ingen avfall. RCA-slitasjemotstand: 200-300 ganger. Hardhet: 1H-3HABS+PC-materialer gnis vanligvis i 1H ved 500g; PMMA-materialer kan nå 3H eller til og med 4H. Andre som høy og lav temperatur, varmt og kaldt sjokk, saltspraytest, ultrafioletttest, kosmetikktest, anti-kunstig svettetest, etc. kan oppfylle de konvensjonelle kravene.

8. Tidsbegrensning av produksjonsprosessen: Fordi metallbelegget vil oksidere og svartne når det utsettes for luft i lang tid, er oksidasjonshastigheten til forskjellige materialer forskjellig. Blant dem har tinnbelegget den raskeste oksidasjonshastigheten, og det vil åpenbart svartne etter 8H. I tillegg, hvis primeren UV blir stående for lenge, er malingsfilmen for tykk, noe som også vil påvirke vedheften til belegglaget. Derfor er tidsintervallet mellom primer-UV-, coating- og topplakk-UV-prosessene generelt begrenset til 8-12 timer basert på faktisk driftserfaring.

9. UV-belegg og beleggkonstruksjonsegenskaper: Primeren UV- og toppbelegget UV-belegg som brukes til belegg har to åpenbare forskjeller sammenlignet med vanlige plastspray-UV-belegg:
(1) Faststoffinnholdet i beleggmaterialsammensetningen er høyt, og primeren UV er høyest;
(2) Den inneholder ikke og kan ikke tilsette inerte løsemidler som brukes i vanlig sprøyting, og spesielle løsemidler må være spesielt formulert.

Derfor er produktets enhetsbeleggmengde og kostnad betydelig høyere enn vanlig plastsprøyting. I tillegg er kravene til primer UV, topplakk UV og fargekonsentrat til UV-energiområdet også strengere enn vanlig UV. Vanligvis krever UV-primeren 800-1000mj/cm², og toppbelegget UV krever 900-1100 mj/cm². Fargekonsentratene av forskjellige farger justerer UV-lampens energi i henhold til den faktiske situasjonen. Filtreringskravene ved UV-produksjon er også strengere enn vanlig plast UV, og krever generelt filtrering med et filter på ca 600 mesh. Kravene til UV-filmtykkelse er 18-25um for grunningen og 18-22um for toppstrøket.