1、PVD鍍膜工藝PVD鍍膜工藝1.裝飾件材料（底材）(1)金屬。不銹鋼、鋼基合金、鋅基合金等。(2)玻璃、陶瓷。(3)塑料。abs、pvc、pc、sheet、尼龍、水晶等。(4)柔性材料。滌綸膜、pc、紙張、布、泡沫塑料、鋼帶等。2.裝飾膜種類(1)金屬基材裝飾膜層：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。(2)玻璃、陶瓷裝飾膜層：tio2、cr2o3、mgf2、zns等。(3)塑料基材裝飾膜層：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。(4)柔性材料裝飾膜層：al、lto、ti02、zns等。3.部分金屬基材裝飾膜顏色金屬基材裝飾膜的種類和色調(diào)很多

2、。表1為部分金屬基材裝飾膜的種類及顏色。表1 部分金屬基材裝飾膜的種類及顏色膜層種類色 調(diào)tinx淺黃、金黃、棕黃、黑色tic淺灰色、深灰色ticxny赤金黃色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au金色zrn金黃色zrcxny金色、銀色tio2紫青藍、綠、黃、橙紅色crnx銀白色tixal-nx金黃色、棕色、黑色tixzral-nx金黃色3.裝飾膜的鍍制工藝一金屬件裝飾膜鍍制工藝比較成熟的鍍膜技術(shù)有電弧離子鍍、磁控濺射離子鍍和復(fù)合離子鍍。下面分別從各類鍍膜技術(shù)中選取一種具有代表性的典型鍍制工藝進行介紹。1)用電弧離子鍍的方法為黃銅電鍍亮鉻或鎳手表殼鍍制ticn膜。采用小弧源鍍膜機和脈沖偏壓電源；

3、(1)工件清洗、上架、入爐工件在入爐之前要經(jīng)過超聲波清洗、酸洗和漂洗三道工序。首先是在超聲波清洗槽中放入按使用要求配制的金屬清洗劑，利用超聲波進行脫脂、清洗。清洗之后，進行酸洗，它可以中和超聲波清洗時殘余的堿液，還能起到活化處理的作用。然后進行漂洗以徹底除去酸液，漂洗時必須采用去離子純凈水或蒸餾水。經(jīng)過三洗后，即時進行烘干，溫度一般控制在100左右，時間為1h左右。也可以風(fēng)吹干后馬上人爐。(2)鍍膜前的準備工作清潔真空鍍膜室。用吸塵器將真空鍍膜室清潔一遍。當經(jīng)過多次鍍膜時，真空鍍膜室的內(nèi)襯板還需作定期清洗，一般是半個月清洗一次。檢查電弧蒸發(fā)源。工作前，要確保電弧蒸發(fā)源發(fā)源安裝正確，絕緣良好，引

4、弧針控制靈活,程合適，恰好能觸及陰極表面。檢查工件架的絕緣情況。工件架與地之間的絕緣必須須良好，負偏壓電源與工件架的接觸點點必須接觸良好。以上幾項工作確保沒有問題后，才可以關(guān)閉真空鍍膜室的門，進行抽氣和鍍膜。(3)抽真空真空抽至6.6 x 10-3pa。開始是粗抽，從大氣抽至5pa左右，用油擴散泵進行細抽。在粗抽時，可以烘烤加熱至150。伴隨鍍膜室溫度的升高，器壁放氣會使真空度降低，然后又回升，等到溫度回升到6.6 x 10-3pa時方可進行鍍膜工作。(4)轟擊清洗氬離子轟擊清洗真空度：通人高純度氬氣(99.999%)真空度保持在23pa。轟擊電壓：8001000v。轟擊時間：10min.此刻

5、在真空鍍膜室內(nèi)發(fā)生輝光放電，放電產(chǎn)生的氬離子以較高的能量撞擊工件表面，將工件表面吸附的氣體、雜質(zhì)和工件表面層原子濺射下來，露出材料的新鮮表面。鈦轟擊真空度：通人高純度氬氣使真空度保持在2 x 10-2pa。脈沖偏壓：400500v，占空比20%。電弧電流：6080a，輪換引燃電弧蒸發(fā)源，每個電弧蒸發(fā)源引燃12min。(5)鍍膜鍍鈦真空度：通人高純度氬氣，真空度保持在2 x 10-2pa。脈沖偏壓：200300v，占空比50 %。電弧電流：6080a，引燃全部弧源，時間23min.鍍ticn真空度：通人高純度氮氣使真空度保持在(38) x 10-1pa，然后再逐漸加大c2h2氣體，隨著c2h2氣

6、體量增大，色澤由金黃一赤金黃一玫瑰金一黑色變化?？刂苙2與c2h2兩種氣體的比例可以達到預(yù)定的色度。電弧電流：5070a。脈沖偏壓：100150v，占空比60 %80 %。沉積溫度：200左右。鍍膜時間：1020min，膜層厚度0.20.5m。(6)冷卻鍍膜工序結(jié)束后，首先關(guān)閉電弧電源和偏壓電源，然后關(guān)閉氣源、停轉(zhuǎn)架。工件在真空鍍膜室內(nèi)冷卻至80100時，向鍍膜室內(nèi)充大氣，取出工件。2)用磁控濺射離子鍍技術(shù)為黃銅電鍍亮鉻的衛(wèi)生潔具鍍制zrn膜。采用基材為鋯的非平衡磁控濺射靶和中頻電源，以及脈沖偏壓電源。(1)抽真空5 x 10-36.6 x 10-13pa本底真空。加熱溫度應(yīng)在真空室器壁放氣后

7、又回升到100150。2)轟擊清洗真空度：通人氬氣真空度保持在23pa。轟擊電壓：8001000v，脈沖占空比20%。轟擊時間：10min。(3)鍍膜沉積鋯底層真空度：通入氬氣，真空度保持在s x lo-1pa。靶電壓：400550v，靶功率15 n 30w/crrr2。脈沖偏壓：450500v，占空比20 %。鍍膜時間：510min。鍍zrn膜真空度：通入氮氣，真空度保持在(35) x 10-1pa。靶電壓：400550v，靶電流隨靶的面積增大而加大。脈沖偏壓：150200v，占空比80 %。鍍膜時間：2030min。由于磁控濺射技術(shù)中金屬離化率低，不容易進行反應(yīng)沉積，獲得化合物膜層的工藝范

8、圍比較窄。可采用氣體離子源將反應(yīng)氣體離化，擴大反應(yīng)沉積的工藝范圍。也可以采用柱狀弧源產(chǎn)生的弧等離子體作為離化源，柱狀弧源還是輔助鍍膜源。(4)冷卻鍍膜結(jié)束后，首先關(guān)閉磁控濺射靶電源、偏壓電源，然后關(guān)閉氣源、停轉(zhuǎn)架。工佇件在真空鍍膜室中冷卻到100時，向鍍膜室充大氣，取出工件。3)用復(fù)合涂層離子鍍方法為黃銅電鍍亮鎳的手表殼鍍制tin十a(chǎn)u+ si02膜。采用電弧、磁控濺射、中頻或射頻濺射離子鍍多功能鍍膜機，在真空鍍膜室壁上安裝6個小平面弧源鈦靶鍍tin，中心安裝柱狀磁控濺射黃金靶鍍金，壁上安裝2個矩形平面磁控濺射si02靶或si靶鍍si02。采用直流偏壓電源。(1)工件清洗、上架、入爐。方法同前

9、。(2)抽真空：本底真空最好達到6.6 x 10-3pa，烘烤加熱溫度為150左右。(3)轟擊清洗。方法同前，包括氬轟擊和鈦轟擊兩種方法。(4)鍍膜沉積鈦底層真空度：通入高純氬氣，真空度保持在5 x 10-2pa。電弧電流：5070a，引燃全部弧源，時間為23min。偏壓：400500v。沉積tin膜真空度：通入高純氮氣，真空度保持在s x lo-1pa。偏壓：100200vo電弧電流：6080a。沉積時間：1020min，膜層厚度0.10.5m。摻金鍍真空度：通入高純氮氣，真空度保持在5 x 10-2pa。偏壓：100150v。電弧電流：60a(真空鍍膜室上、中、下各點燃1個源)。磁控濺射金

10、靶電壓：400500v，電流35a;時間：1min。鍍金真空度：通入氬氣，真空度保持在3 x 10-1pa。偏壓：100150v。濺射靶電壓：400550v。時間：5-10min。沉積si02真空度：通入高純氬氣，真空度8 x 10-2pa或5x 10-1pa。中頻（射頻）電源功率：200500w。時間：1020min。4)冷卻：首先關(guān)閉中頻（或射頻）電源，然后關(guān)氣源，停轉(zhuǎn)架。工件在真空室內(nèi)冷卻到80-100時，向真空室充空氣，取出工件。該工藝也叫摻金鍍或ipg，最后一層si02是透明的，是保持金膜的，它可以延長金膜的磨損時間，根據(jù)客戶的要求可有可無。二塑料件裝飾膜的鍍制工藝采用pvd技術(shù)可在

11、玻璃、陶瓷、塑料、水晶、木材、紙張等非金屬工件上鍍制金屬膜及氮化膜、氧化膜。此處重點介紹塑料制品裝飾膜的鍍制技術(shù)，塑料制品鍍金屬膜的工藝也稱塑料金屬化。為了填充塑料制品毛坯上的缺陷，提高表面光亮度和塑料與金屬膜的結(jié)合力，在鍍膜之前需要上底漆。為保護膜層還需上面漆。底漆、面漆由溶劑、樹脂、助劑組成，按比例、順序加入，混合攪拌。底漆、面漆一般采用溶劑型涂料，近幾年出現(xiàn)了紫外線硬化涂料，它可以擴展塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域。塑料制品裝飾膜的pvd技術(shù)有兩種：真空蒸發(fā)鍍和磁控濺射鍍。真空蒸發(fā)鍍設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便并且生產(chǎn)效率高，是目前廣泛采用的塑料件的鍍膜技術(shù)。1)塑料制品裝飾膜的真空蒸發(fā)鍍工藝一般塑料制品

12、的真空蒸發(fā)鍍膜機有臥式和立式雙室（蚌形）兩種。鍍膜的工藝流程是：清洗脫脂上架涂底漆一固化蒸發(fā)鍍膜一涂面漆一固化下架一染色檢驗。下面具體介紹鍍膜的流程。(1)來料檢驗。(2)干燥。待鍍件來料時含較多水分，需進行干燥處理35h，溫度為5060。3)上架。一般注塑時基本按真空鍍膜要求生產(chǎn)，因此待鍍件表面一般油污較少，經(jīng)過一般的擦拭就可上架，但是來料油污多時需進行去污處理。方法是用市售洗潔劑逐件刷洗、漂洗、烘干。油污嚴重時還需用清洗劑在5060，浸泡1520min進行脫脂處理。(4)除塵。這道工序是保證鍍膜質(zhì)量的關(guān)鍵之一，方法有兩種：一種是用吸塵器對準上好架的待鍍件仔細地除塵，能取得較理想的效果；另一

13、種是用高壓氣“吹塵”的方法，這種方法必須裝有油水分離器，但在實際工作中這種方法并不是很理想；還有一種方法是用靜電除塵的方法，對質(zhì)量要求較高時采用。(5)涂底漆。涂底漆是保證鍍膜質(zhì)量的關(guān)鍵之二，涂底漆的目的是提高鍍件表面的光潔度和光亮度；提高膜層結(jié)合力。(6)烘干。涂漆流平后需進行干固處理，方法有紅外線加熱法、電熱加熱法及紫外線(uv)固化法等。固化溫度為6070，固化時間為1.52.5h。(7)鍍膜。鍍膜是保證鍍膜質(zhì)量的關(guān)鍵。鍍膜前的準備工作：鎢絲的處理：一般采用0.75mm的3根絞合鎢絲，用金屬清洗劑將鎢絲浸泡2030min，6090進行脫脂之后，徹底地漂洗烘干備用；鋁絲的處理：用純度為99

14、.9%99.99%的鋁絲或鋁箔制成的蒸發(fā)舟進行堿處理，將鋁絲浸泡在10%15%的naoh溶液中23min，進行水汝洗3-5次，烘干2h備用。鍍膜操作：待鍍件上架，并裝上鎢絲，然后入爐，檢查接觸是否良好，轉(zhuǎn)動正常，關(guān)真空室。抽真空：油擴散泵已預(yù)熱1h;開機械泵，開粗抽閥、進行粗抽35min;開羅茨泵，開真空計測量真空達22.5pa；關(guān)粗抽閥，開前置閥，開高閥，進行細抽至(12) x 10-2pa即可蒸鍍。真空度越高，膜層質(zhì)量越好。蒸鍍：預(yù)熔的目的是除去鋁絲、鎢絲上的殘余氣體。此時，從真空計上可以看見真空度是下跌的，當真空由下跌轉(zhuǎn)為上升，并回到本底真空時，可進行蒸發(fā)。蒸鋁：作為裝飾膜蒸鋁時的真空控制在(12) x 10-2pa，蒸發(fā)采用快速蒸發(fā)可減少氧化概率，又不會使膜層的組織結(jié)構(gòu)變粗；因而，可減少散射損失，提高反射率。冷卻充氣：蒸鋁以后，即可充氣出爐。(8)涂面漆。保護金屬膜層，為著色工序做準備。(9)著色。面漆徹底固化后可進行染色處理。根據(jù)客