Vakuumska metalizacija - opis tehnologije, naprave in pregledov

Spremembe različnih oblik, delov in funkcionalnih elementov se pogosto izvajajo s popolno spremembo strukture materialov. Za to so vključeni globoki termični, plazemski in kemični obdelavi. Vendar pa obstaja tudi širok spekter metod za spreminjanje obratovalnih lastnosti zaradi zunanjih prevlek. Takšne metode vključujejo vakuumsko metalizacijo, zaradi česar je mogoče izboljšati dekorativne, prevodne, odsevne in druge značilnosti materialov.

Splošne informacije o tehnologiji

Bistvo metode je v odlaganju kovinskih delcev na delovno površino. Postopek oblikovanja novega premaza je posledica izhlapevanja kovin donorjev pod pogoji vakuuma. Tehnološki cikel pomeni izpolnitev več stopenj strukturne spremembe ciljne baze in elementov prevleke. Zlasti se razlikujeta procesi izhlapevanja, kondenzacije, absorpcije in kristalizacije. Ključni postopek je interakcija kovinskih delcev s površino v pogojih posebnega plinastega medija. Na tej stopnji tehnologija vakuumske metalizacije zagotavlja postopke difuzije in pritrditve delcev na strukturo obdelovanca. Na izhodu, odvisno od pogojev brizganja, značilnosti prevleke in vrste gredice, lahko dobimo različne učinke. Sodobna tehnična sredstva omogočajo ne samo izboljšanje posameznih karakteristik zmogljivosti izdelka, temveč tudi ločevanje površinskih lastnosti na nekaterih območjih z visoko natančnostjo.

Uporabljena oprema

Za to tehnologijo uporabljamo tri glavne skupine strojev. Ta oprema je neprekinjena, polkontinuirana in periodična. Zato se razlikujejo glede na splošno organizacijo postopka obdelave. Enote z neprekinjenim delovanjem se pogosto uporabljajo pri serijski proizvodnji, kjer je potrebna vakuumska metallizacija. Oprema te vrste je lahko enokomponentna in večkomorna. V prvem primeru so agregati usmerjeni v izvajanje neposredne metalizacije. Večdružinski modeli zagotavljajo tudi možnost izvajanja dodatnih postopkov - začetne priprave izdelka, nadzora, toplotne obdelave itd. Ta pristop nam omogoča optimizacijo proizvodnega procesa. Stroji za periodično in polkonintetno metalizacijo imajo praviloma eno glavno komoro. Zaradi nepravilne proizvodnje se uporabljajo za določen postopek, pripravljalni postopki in enaka kontrola kakovosti pa se izvajajo v ločenem vrstnem redu - včasih v ročnem načinu brez avtomatskih linij. Zdaj je treba podrobneje preučiti, iz katerih vozlišč sestavljajo ti agregati.

Naprava strojev za metalizacijo

Poleg glavne komore, kjer pride do izhlapevanja, oprema vključuje številne pomožne sisteme in funkcionalne komponente. Najprej je treba neposredno izločiti vire škropilnega materiala, katerega komunikacija je povezana s kompleksom za distribucijo plina. Da bi vakuumska metallizacijska enota zagotovila parametre, ki so potrebni za določeno obdelovalno nalogo, oskrbovalne kanale za razpršilne kanale z regulatorji omogočajo zlasti prilagajanje nivoja temperature, smeri pretoka in prostornin. Zlasti ta infrastruktura sestavljajo ladje, črpalke, ventili, prirobni elementi in druga oprema.

V sodobnih instalacijah za enako regulacijo obratovalnih parametrov se uporabljajo senzorji, priključeni na mikroprocesorsko enoto. Ob upoštevanju določenih zahtev in določitvi trenutnih dejanskih vrednosti lahko oprema brez udeležbe operaterja popravi načine obdelave. Tudi za olajšanje delovanja opreme se oprema dopolnjuje s sistemi za čiščenje in kalibriranje v komori. Zaradi takšne opreme je poenostavljeno popravilo vakuumske metalizacije stroja, saj stalno in pravočasno čiščenje zmanjšuje tveganje preobremenitve zračnih motorjev, manipulatorjev in komunikacijskih zank. Slednje se sploh štejejo za potrošni del, katerega zamenjava se v rednih enotah izvaja v rednem nalogu za vzdrževanje.

Ciljni materiali za metalizacijo

Najprej se obdelujejo kovinske gredice, ki so med drugim lahko izdelane iz posebnih zlitin. Dodatna prevleka je potrebna za zagotovitev antikorozivne plasti, izboljšanje kakovosti električne napeljave ali spreminjanje dekorativnih lastnosti. V zadnjih letih se vakuumska metalizacija vedno bolj uporablja in se uporablja za polimerne izdelke. Ta proces ima svoje značilnosti zaradi značilnosti strukture takšnih objektov. Manj pogosto se tehnologija uporablja za izdelke, ki imajo nizke vrednosti trdote. To velja za les in nekatere sintetične materiale.

Značilnosti metalizacije plastike

Sputter na površini plastičnih delov lahko spremeni tudi svoje električne, fizikalne in kemične lastnosti. Metalizacija se pogosto uporablja tudi kot sredstvo za izboljšanje optičnih lastnosti takšnih praznih delov. Glavna težava pri izvajanju takih operacij je intenzivni proces toplotne izhlapevanja, ki neizogibno pritiska na tokove delcev, ki brizgnejo površino elementa. Zato so potrebni posebni režimi za regulacijo difuzije osnovnega materiala in porabljene mase.

Ima lastno specifiko in vakuumsko metalizacijo plastike, ki se razlikuje po svoji trdni strukturi. V tem primeru bo pomembna prisotnost zaščitnih in temeljnih lakov. Da bi ohranili zadostno stopnjo adhezije za premagovanje ovir teh filmov, bo morda potrebno povečati energijo toplotne izpostavljenosti. Toda tu spet obstaja problem s tveganji uničenja plastične strukture pod vplivom toplotnih tokov. Kot rezultat, uvedemo modificiranje komponent, kot so plastifikatorji in topila, da bi odstranili prekomerne napetosti v delovnem okolju, kar omogoča ohranitev oblike predoblike v optimalnem stanju, ne glede na temperaturni režim.

Značilnosti predelave filmskih materialov

Tehnologije za proizvodnjo embalažnih materialov vključujejo uporabo metalizacije za PET folije. Ta postopek omogoča površinsko aluminizacijo, tako da je obdelovanec večji trdnosti in trajnosti pred zunanjimi vplivi. Glede na obdelovalne parametre in zahteve za končni premaz lahko uporabimo različne metode odstranjevanja toplote. Ker je film občutljiv na temperaturo, se uvede dodaten postopek obarjanja. Kot pri plastikah, vam omogoča, da prilagodite toplotno ravnovesje, medtem ko vzdržujete optimalno okolje za obdelovanec. Debelina filmov, ki se obdelujejo z metodo metalizacije vakuumskega valja, je od 3 do 50 μm. Postopoma uvedena in tehnologija, ki zagotavlja podobne premaze na površinah materialov z debelino 0,9 mikronov, vendar je večinoma le eksperimentalna praksa.

Metalizacija reflektorjev

To je tudi posebna usmeritev za uporabo metalizacije. Ciljni predmet v tem primeru so avtomobilski žarometi. Njihova zasnova zagotavlja prisotnost reflektorjev, ki sčasoma izgubljajo svoje značilnosti delovanja - zbledijo, rjavijo in posledično postanejo neuporabni. Poleg tega lahko celo novi žaromet dobi naključno škodo, kar bo zahtevalo njegovo popravilo in obnovitev. Prav to je težava, na kateri je usmerjena vakuumska metalizacija reflektorjev, ki zagotavljajo odpornost na obrabo na površini zrcal. Polnjenje zunanje strukture z metaliziranimi delci na eni strani odpravlja majhne pomanjkljivosti in na drugi strani deluje kot zaščitni premaz, ki preprečuje morebitno škodo v prihodnosti.

Organizacija procesa doma

Brez posebne opreme je mogoče uporabiti tehnologijo površinske kemične prevleke, vendar bo v vsakem primeru potrebna ustrezna komora za vakuumsko obdelavo. Na prvi stopnji je sam obdelan obdelovanec, ga je treba očistiti, razmasti in, če je potrebno, brusiti. Nato je predmet postavljen v vakuumsko kovinsko komoro. Z lastnimi rokami lahko izdelate tudi posebno orodje na tirnicah iz profilnih elementov. To bo priročen način nalaganja in razkladanja gradiva, če je predvidena obdelava načrtovana. Kot vir metalizacijskih delcev se uporabljajo ti blani - iz aluminija, medenine, bakra, itd. Po tem se fotoaparat nastavi na optimalen način obdelave in začne se postopek brizganja. Končni izdelek takoj po metalizaciji lahko ročno prevlečete s pomožnimi zaščitnimi premazi na osnovi lakov.

Pozitivne povratne informacije o tehnologiji

Metoda ima veliko pozitivnih lastnosti, ki jih uporabniki označujejo na različnih področjih. Zlasti označuje visoke zaščitne lastnosti prevleke, ki preprečuje korozijo in mehansko uničenje substrata. Pozitiven odziv in navadni potrošniki izdelkov, ki so bili izpostavljeni vakuumski metalizaciji, da bi izboljšali ali spremenili dekorativne lastnosti. Strokovnjaki prav tako poudarjajo okoljsko varnost tehnologije.

Negativne povratne informacije

Pomanjkljivosti te metode predelave proizvodov vključujejo kompleksnost tehnične organizacije procesa in visoke zahteve za pripravljalne dejavnosti pridelave. In to, da ne omenjam uporabe visokotehnološke opreme. Samo s svojo pomočjo lahko dobite visoko kakovosten premaz. Stroški so vključeni tudi v seznam slabosti vakuumske metalizacije. Cena obdelave enega elementa je lahko 5-10 tisoč rubljev. odvisno od površine ciljnega območja in debeline prevleke. Druga stvar je, da serijska metallizacija povzroči, da so stroški določenega izdelka cenejši.

Na koncu

Sprememba tehnično-fizičnih in dekorativnih lastnosti teh ali drugih materialov razširja možnosti njihove nadaljnje uporabe. Razvoj metode vakuumske metalizacije je povzročil nastanek posebnih predelovalnih smereh z usmeritvijo v smeri specifičnih operativnih lastnosti. Tehnologi si prizadevajo tudi poenostaviti postopek brizganja, kar se že kaže v obliki zmanjšanja velikosti opreme in zmanjšanja postopkov naknadnega obdelave. V zvezi z uporabo tehnike doma je to najbolj problematičen način kritja, saj zahteva, da ima umetnik posebne veščine, da ne omenjamo tehničnih sredstev. Po drugi strani pa bolj dostopne metode brizganja ne omogočajo pridobivanja premazov enake kakovosti - bodisi zaščitnega sloja ali dekorativne stilizacije.