真空蒸镀与真空溅镀工艺介绍
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1
真空镀膜工艺
产品设计部/ 周赛/ 2014年6月30日
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2
前言
真空镀膜作为一种新兴的镀膜技术,其产品表面有超强的金属质感。被越来越多的应 用在化妆品、手机等电子产品的外壳、汽车标志、汽车车灯等的表面处理,其膜面不 仅亮度高,质感细腻逼真,可做出多种靓丽色彩,同时它还有制作成本较低,有利于 环境保护,较少受到基材材质限制的优点。
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PAG3E 01
真空镀膜:
真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属(或者金属化合物)以气相的形式沉积到材 料表面(通常是非金属材料),属于物理气相工艺。
真空镀膜
真空蒸镀 真空溅镀 离子镀
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PAG4E 01
真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀):
真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在工件或基材表面析出 的过程。
真空蒸镀中的金属镀层通常为铝膜,但其他金属如铬也可通过蒸发沉淀;厚度在30um左右。
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PAG5E 01
真空蒸镀原理:
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PAG6E 02
蒸发源的类Biblioteka Baidu:
关于蒸发源的形状可根据蒸发材料 的性质,结合考虑与蒸发材料的湿 润性,制作成不同的形式和选用不
同的蒸发源物质。
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PAG7E 02
主要工艺流程:
缺点:
1、蒸镀靶材受熔点限制,太高熔点的不易采用。 2、真空蒸镀不过UV油,其附着力较差,要保证真空蒸镀的附着力,均需后续进行特殊的喷涂处理。
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PA2G2E 01
工艺 项次
蒸发镀膜
磁控溅射镀膜
水电镀
设备成本
低
高
中
条
件
1.高真空度;2.低熔点靶材;3. 加热电极
1.低真空度;2.靶材;3.惰性气体;4.永久 磁铁;5.电极
前处理
装配
清洗处理
真空蒸镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
所以真空蒸镀有三层:底漆层(6~12um)+镀膜层(1~2um)+面漆层(10um)
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PAG8E 03
装配前处理:
将基材表面杂质、灰尘等用布 擦拭干净,提高喷射良率。
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PA1G6E 01
粒子碰撞原理:
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PA1G7E 01
粒子碰撞原理:
Ar+
氣體 靶材
基材
靶材原子等粒子
Ar+
氣體
靶材
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PA1G8E 01
真空溅镀气压要求:
真空溅镀要求在真空 状态中充入惰性气体 实现辉光放电,该工 艺要求真空度在 1.3×10-3Pa的分子 流状态。
真空泵实现高真 空状态。
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PA1G5E 05
真空溅镀:
通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法。在真空状充入惰性气体(Ar),并在塑胶 基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加入高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体产生氩气正离子,正离子向阴极靶材高速运动, 将靶材原子轰出,沉积在塑胶基材上形成薄膜。
1.电镀液;2.靶材;3.电极
方
法
真
空
镀层保护
1.底漆+镀膜+面漆 喷涂UV漆
1.底漆+镀膜+面漆 2.镀膜+镀SiO2
1.塑胶基材:喷涂UV漆 2.金属基材:镀SiO2
1.镀铜+镀镍 2.镀铜+镀镍+镀铬
不需要
镀
常用压强
膜 与
镀层材料 镀层光泽 镀层颜色
水
镀层密度
2×10^(-2) 低熔点金属Al、Sn、In
中 丰富 较低
1×10^(-1) Al、Sn、In、Ag、Ni、SUS、Cu、Cr
高 丰富
高
1×10^5
Cu、Ni、Cr、Zn
高 银色、枪色、金色,不能镀七彩效
果 高
电
镀层硬度
硬(HB/H)
较硬(HB—6H)
较硬
镀
镀层厚度
的
镀层孔隙度 镀层附着性
对 镀层均匀性
不可调控 中
差(附着) 不均匀
通过电流大小和溅射时间的重复叠加来调控 少
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PAG9E 04
装配:
将基材装配在专用挂具上,用 以固定于流水线上,并按设计 要求实现外观和功能的遮镀。
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PA1G0E 05
喷底漆:
由于基材是塑胶件,在注塑时候会 残留空气泡,有机气体,塑胶表面 不够平整,直接蒸镀吸附差且不光 滑平整,涂一层底漆会提高镀层的 附着性且表面光滑平整效果好。
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PA2G0E 03
真空溅镀设备:
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PA2G1E 03
真空镀膜的优缺点:
优点:
1、表面有较好的金属质感且细腻。 2、颜色较水电镀可解决七彩色的问题如魔幻蓝、闪银灯;水电镀颜色较单调,一般只有亮银、亚银等少数几种。 3、基材材质选用范围广,如PC、ABS、PMMA,(水镀只能选择ABS、ABS+PC)。 4、通过镀铟锡可做成半透的效果,灯光可以从产品中发出来。 5、不污染环境。
好(吸附) 均匀
通过电流密度和镀时间来调控 极少 较好 不均匀
比 镀层导电性
不导电或导电
不导电或导电
导电
自动化程度
低
高
高
镀膜方式
只镀直射表面
只镀直射表面和少部分非直射表面
所有表面均可镀膜
工件摆放
竖挂自转
平放静止
竖挂静止
工件材质
环
保
塑胶 无污染
塑胶、金属、玻璃
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无污染
ABS、ABS+PC、金属
有污染 PA2G3E 01
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PA1G1E 05
UV照射:
UV照射固化。
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PA1G2E 05
真空蒸镀:
将挂件装配于真空容器内,加热, 实现蒸镀。
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PA1G3E 05
喷面漆:
提高表面的硬度和耐磨性,要对基 材已镀层喷面漆(可喷不同的颜 色),然后UV照射固化。
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PA1G4E 05
UV照射:
UV照射固化。
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PA1G9E 01
主要工艺流程:
前处理
装配
清洗处理
真空溅镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
真空溅镀也可根据基材和靶材的特性直接溅射不用涂底漆,真空溅镀的镀层可通过调 节电流大小和时间来垒加,但不能太厚,太厚了表面原子垒加会出现小小的空洞间隙。 厚度范围0.2~2um。
相关问题:
1、真空蒸镀和真空溅镀的镀膜的吸附性差异的原因?
蒸镀是附着,溅射是正负电极的强烈吸附,所以溅射的吸附更均匀密度也更大硬度也大,价格 溅射比蒸镀要贵10%——20%。
2、为什么真空镀膜可以做成不同的颜色,还有七彩色?
因为在真空蒸镀完之后还要喷一层UV光油面漆,这层面漆上可以做不同的颜色。 蒸镀通过镀一些硅化物可以做成七彩色,但比较薄,近看可以,远看不明显,; 溅射通过CSi、CO、Si等物质进行反应镀可镀出七彩色,或者通过低温多层不同 颜色的镀膜来呈现多彩。 而水电镀的一般为金属本色,要呈现其他颜色的需要涂UV面漆然后UV照射。
1
真空镀膜工艺
产品设计部/ 周赛/ 2014年6月30日
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前言
真空镀膜作为一种新兴的镀膜技术,其产品表面有超强的金属质感。被越来越多的应 用在化妆品、手机等电子产品的外壳、汽车标志、汽车车灯等的表面处理,其膜面不 仅亮度高,质感细腻逼真,可做出多种靓丽色彩,同时它还有制作成本较低,有利于 环境保护,较少受到基材材质限制的优点。
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PAG3E 01
真空镀膜:
真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属(或者金属化合物)以气相的形式沉积到材 料表面(通常是非金属材料),属于物理气相工艺。
真空镀膜
真空蒸镀 真空溅镀 离子镀
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PAG4E 01
真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀):
真空蒸镀是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华,使之在工件或基材表面析出 的过程。
真空蒸镀中的金属镀层通常为铝膜,但其他金属如铬也可通过蒸发沉淀;厚度在30um左右。
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真空蒸镀原理:
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PAG6E 02
蒸发源的类Biblioteka Baidu:
关于蒸发源的形状可根据蒸发材料 的性质,结合考虑与蒸发材料的湿 润性,制作成不同的形式和选用不
同的蒸发源物质。
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PAG7E 02
主要工艺流程:
缺点:
1、蒸镀靶材受熔点限制,太高熔点的不易采用。 2、真空蒸镀不过UV油,其附着力较差,要保证真空蒸镀的附着力,均需后续进行特殊的喷涂处理。
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PA2G2E 01
工艺 项次
蒸发镀膜
磁控溅射镀膜
水电镀
设备成本
低
高
中
条
件
1.高真空度;2.低熔点靶材;3. 加热电极
1.低真空度;2.靶材;3.惰性气体;4.永久 磁铁;5.电极
前处理
装配
清洗处理
真空蒸镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
所以真空蒸镀有三层:底漆层(6~12um)+镀膜层(1~2um)+面漆层(10um)
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PAG8E 03
装配前处理:
将基材表面杂质、灰尘等用布 擦拭干净,提高喷射良率。
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PA1G6E 01
粒子碰撞原理:
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粒子碰撞原理:
Ar+
氣體 靶材
基材
靶材原子等粒子
Ar+
氣體
靶材
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PA1G8E 01
真空溅镀气压要求:
真空溅镀要求在真空 状态中充入惰性气体 实现辉光放电,该工 艺要求真空度在 1.3×10-3Pa的分子 流状态。
真空泵实现高真 空状态。
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PA1G5E 05
真空溅镀:
通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法。在真空状充入惰性气体(Ar),并在塑胶 基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加入高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体产生氩气正离子,正离子向阴极靶材高速运动, 将靶材原子轰出,沉积在塑胶基材上形成薄膜。
1.电镀液;2.靶材;3.电极
方
法
真
空
镀层保护
1.底漆+镀膜+面漆 喷涂UV漆
1.底漆+镀膜+面漆 2.镀膜+镀SiO2
1.塑胶基材:喷涂UV漆 2.金属基材:镀SiO2
1.镀铜+镀镍 2.镀铜+镀镍+镀铬
不需要
镀
常用压强
膜 与
镀层材料 镀层光泽 镀层颜色
水
镀层密度
2×10^(-2) 低熔点金属Al、Sn、In
中 丰富 较低
1×10^(-1) Al、Sn、In、Ag、Ni、SUS、Cu、Cr
高 丰富
高
1×10^5
Cu、Ni、Cr、Zn
高 银色、枪色、金色,不能镀七彩效
果 高
电
镀层硬度
硬(HB/H)
较硬(HB—6H)
较硬
镀
镀层厚度
的
镀层孔隙度 镀层附着性
对 镀层均匀性
不可调控 中
差(附着) 不均匀
通过电流大小和溅射时间的重复叠加来调控 少
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PAG9E 04
装配:
将基材装配在专用挂具上,用 以固定于流水线上,并按设计 要求实现外观和功能的遮镀。
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PA1G0E 05
喷底漆:
由于基材是塑胶件,在注塑时候会 残留空气泡,有机气体,塑胶表面 不够平整,直接蒸镀吸附差且不光 滑平整,涂一层底漆会提高镀层的 附着性且表面光滑平整效果好。
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PA2G0E 03
真空溅镀设备:
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PA2G1E 03
真空镀膜的优缺点:
优点:
1、表面有较好的金属质感且细腻。 2、颜色较水电镀可解决七彩色的问题如魔幻蓝、闪银灯;水电镀颜色较单调,一般只有亮银、亚银等少数几种。 3、基材材质选用范围广,如PC、ABS、PMMA,(水镀只能选择ABS、ABS+PC)。 4、通过镀铟锡可做成半透的效果,灯光可以从产品中发出来。 5、不污染环境。
好(吸附) 均匀
通过电流密度和镀时间来调控 极少 较好 不均匀
比 镀层导电性
不导电或导电
不导电或导电
导电
自动化程度
低
高
高
镀膜方式
只镀直射表面
只镀直射表面和少部分非直射表面
所有表面均可镀膜
工件摆放
竖挂自转
平放静止
竖挂静止
工件材质
环
保
塑胶 无污染
塑胶、金属、玻璃
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无污染
ABS、ABS+PC、金属
有污染 PA2G3E 01
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PA1G1E 05
UV照射:
UV照射固化。
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PA1G2E 05
真空蒸镀:
将挂件装配于真空容器内,加热, 实现蒸镀。
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PA1G3E 05
喷面漆:
提高表面的硬度和耐磨性,要对基 材已镀层喷面漆(可喷不同的颜 色),然后UV照射固化。
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PA1G4E 05
UV照射:
UV照射固化。
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PA1G9E 01
主要工艺流程:
前处理
装配
清洗处理
真空溅镀
UV照射烘干
UV光油底漆
提高基材待镀层的附着性
UV光油面漆
提高基材已镀层的硬度和配色
UV照射烘干
成品
真空溅镀也可根据基材和靶材的特性直接溅射不用涂底漆,真空溅镀的镀层可通过调 节电流大小和时间来垒加,但不能太厚,太厚了表面原子垒加会出现小小的空洞间隙。 厚度范围0.2~2um。
相关问题:
1、真空蒸镀和真空溅镀的镀膜的吸附性差异的原因?
蒸镀是附着,溅射是正负电极的强烈吸附,所以溅射的吸附更均匀密度也更大硬度也大,价格 溅射比蒸镀要贵10%——20%。
2、为什么真空镀膜可以做成不同的颜色,还有七彩色?
因为在真空蒸镀完之后还要喷一层UV光油面漆,这层面漆上可以做不同的颜色。 蒸镀通过镀一些硅化物可以做成七彩色,但比较薄,近看可以,远看不明显,; 溅射通过CSi、CO、Si等物质进行反应镀可镀出七彩色,或者通过低温多层不同 颜色的镀膜来呈现多彩。 而水电镀的一般为金属本色,要呈现其他颜色的需要涂UV面漆然后UV照射。