《镀膜工艺》PPT课件.ppt

CymMetrik. All rights reserved. 真空鍍膜工藝介紹 李振強2015.02.04 電 鍍 22015.01.13 v1r0 電鍍(Electroplating) v電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程 (electrodepos- ition process)， 是用電極 (electrode)通過電流，使屬附著於 物體表面 上， 其目的是在改變物體表面之特性 或尺寸 32015.01.13 v1r0 電鍍的目的 v電鍍的目的是在基材上鍍上屬鍍層(deposit) ，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予屬 光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導 電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱 處之防止滲碳、氮化 、尺寸錯誤或磨耗之 另件之修補。 42015.01.13 v1r0 電鍍的基本構成元素 v 外部電路 v 陰極、或鍍件(work)、掛具(rack)。 v 電鍍液(bath solution)。 v 陽極(anode)。 v 鍍槽( plating tank ) v 加熱或是冷卻器(heating or colling coil ) 52015.01.13 v1r0 電鍍前處流程 v分類上架 (依素材外觀選擇適合掛具) v脫脂清洗 (溫度.濃度.時間 ) v粗化 (溫度.濃度.時間) v中和 (溫度.濃度.時間) v水洗 (自來水連續循環 ) v敏化 (溫度.濃度.時間 ) v水洗 (自來水連續循環 ) v活化 (溫度.濃度.時間 ) v水洗 (自來水連續循環 ) v化學鎳完成 62015.01.13 v1r0 電鍍處流程(一) v上架 (選擇合適掛具 ) v超音波清洗 (時間. 電流 ) v鍍銅 (溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小 ) v水洗 (自來水連續循環 ) v鍍鎳 (溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小.PH 值 ) v選擇以下六種不同電鍍鎳層色澤及功能性 n半光澤鎳 高流鎳 n全光澤鎳 微孔鎳 n沙丁鎳(霧鎳) 鎳合(古銅) 72015.01.13 v1r0 真空鍍膜 82015.01.13 v1r0 v前言 n真空镀膜作为一种新兴的镀膜技术，其产品表面有超强的属质感 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，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，有于环境保护，较 少受到基材材质限制的优点。 92015.01.13 v1r0 真空鍍膜 vv真空镀膜：真空镀膜： 真空镀膜是指在真空环境下，将某种属（ 或者属化合物）以气相的形式沉积到材料 表面（通常是非属材料），属于物气相 工艺。 离子镀 真空溅镀 真空蒸镀 真空镀膜 102015.01.13 v1r0 真空鍍膜 vv真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀）真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀） n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 n真空蒸镀中的属镀层通常为铝膜，但其他属 如铬也可通过蒸发沉淀；厚度在30um左右 112015.01.13 v1r0 真空鍍膜 v蒸鍍原： 122015.01.13 v1r0 真空鍍膜 v 真空蒸镀具有如下特点： （1）大大减少了用铝量，节省了能源和材料，降低了 成本，复合用铝箔厚度多为0。07mm，而镀铝薄膜的铝层厚 度约为05um左右，其耗铝量约为铝箔的11401180， 且生产速度可高达450mmin。 （2）具有优良的耐折性和良好的韧性，很少出现针孔 和裂口，无揉曲龟裂现象，因此对气体、水蒸汽、气味、光 线等的阻隔性提高。 （3）具有极佳的属光泽，光反射率可达97；且可以 通过涂料处形成彩色膜，其装潢效果是铝箔所不及的。 （4）可采用屏蔽式进行部分镀铝，以获得任意图案或 透明窗口，能看到内装物。 （5）镀铝层导电性能好，能消除静电效应；其封口性 能好，尤其包装粉末状产品时，不会污染封口部分，保证了 包装的密封性能。 （6）对印刷、复合等后加工具有良好的适应性。 132015.01.13 v1r0 真空鍍膜 v真空蒸镀工艺对被镀基材有以下几点要求： （1）耐热性好，基材必须能耐受蒸发源 的辐射热和蒸发物的冷凝潜热。 （2）从薄膜基材上产生的挥发性物质要 少；对吸湿性大的基材，在镀膜前。 （3）基材应具有一定的强度和表面平滑 度。 （4）对蒸镀层的粘接性良好；对于PP、 PE等非极性材料，蒸镀前应进行表面处、 以提高与镀层的粘接性。 142015.01.13 v1r0 真空賤鍍 vv真空溅镀：真空溅镀： n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 152015.01.13 v1r0 真空賤鍍 v 賤鍍原 n主要用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材 (target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。 溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速 度却比蒸镀慢很多。 新型的溅镀设备几乎都使用强磁铁将电子成螺旋状运动以 加速靶材周围的氩气离子化, 造成靶与氩气离子间的撞击机 率增加, 提高溅镀速率。 一般属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使 用RF交流溅镀,基本的原是在真 空中用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，电浆中 的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击 将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。 162015.01.13 v1r0 真空賤鍍 172015.01.13 v1r0 粒子碰撞原理：粒子碰撞原理： PAGE 01PAGE 01 靶材 氣體Ar+ 靶材原子等粒子 Ar+ 靶材 氣體 基材 182015.01.13 v1r0 主要工艺流程：主要工艺流程： PAGE 03PAGE 03 前处理装配清洗处理 UV光油底漆 成品 真空溅镀UV照射烘干 UV光油面漆UV照射烘干 提高基材待镀层的附着性 提高基材已镀层的硬度和配色 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0.22um。 192015.01.13 v1r0 PVD主要生產設備 20 PVD真空爐PVD真空爐 202015.01.13 v1r0 21 挂具進爐 212015.01.13 v1r0 PVD鍍膜（鍍鈦）顏色系列 v鈦/鋯物汽化鍍膜是在一真空容器內在不鏽 鋼表面形成各顏色薄膜層， 這層膜有很好的 導電及潤滑能，顏色多种， 由淺至深為黃 銅，色，玖瑰，紫銅，煙灰， 黑色等。 在發絲，NO.4，鏡面，壓花，蝕刻板等基礎 上均可鍍色. 22222015.01.13 v1r0 23232015.01.13 v1r0 真空镀膜的优缺点真空镀膜的优缺点 v優點 n表面有较好的属质感且细腻 n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 n基材材质选用范围广，如PC、ABS、PMMA，（水 镀只能选择ABS、ABS+PC） n通过镀铟锡可做成半透的效果，灯光可以从产品 中发出来 n不污染环境。 242015.01.13 v1r0 真空镀膜的优缺点真空镀膜的优缺点 v缺點 n蒸镀靶材受熔点限制，太高熔点的不易采用 n真空蒸镀其附着较差，要保证真空蒸镀的附着 ，均需后续进行特殊的喷涂处。 252015.01.13 v1r0 PAGE 01PAGE 01 真空镀膜与水电镀的对比真空镀膜与水电镀的对比 262015.01.13 v1r0 NCVM 272015.01.13 v1r0 NCVM Process Flow 2015.01.01 v1r028282015.01.13 v1r0 NCVM 2015.01.01 v1r029292015.01.13 v1r0 Ncvm Quality Control 2015.01.01 v1r030302015.01.13 v1r0 Future PlanFuture v讓NCVM及VM實現塑膠制品屬質感多彩 化的設計. v克服PC.POM.PC/ABS塗裝困難的盲點, 傳統 表面塗裝技術取代. v再用SIO2 .TIO2光學鍍膜的原.使單一產 品加彩色鮮艷. v減少屬部件的使用,使客戶改用塑膠制品讓 成本具竟爭. 2015.01.01 v1r031312015.01.13 v1r0 相關問題 v真空蒸镀和真空溅镀的镀膜的吸附性差异的 原因？ n蒸镀是附着，溅射是正负电极的强烈吸附，所以 溅射的吸附均匀密度也大硬度也大，价格溅 射比蒸镀要贵10%20%。 322015.01.13 v1r0 相關問題 v为什么真空镀膜可以做成不同的颜色，还有 七彩色？ n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 n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 n水电镀的一般为属本色，要呈现其他颜色的需 要涂UV面漆然后UV照射 332015.01.13 v1r0 相關問題 v为什么真空镀膜可以做成半透效果而且不导电？ n并非完全不导电，用了分子在薄膜状态下的不连续性 属或属化合物都具有导电性，只是导电率不同。但 是，当属或属化合物呈一种薄膜的状态时，其相应 的物特性会有所不同。常规的镀膜材料中，如：银是 银白效果和导电性能最好的属，但它厚度在5纳米以下 时，它是不导电的；铝的银白效果和导电性比银稍微差 一些，但它厚度在0.9纳米时，就已经具备导电性。为什 么会这样呢？那是因为银分子的连续性没有铝的好，所 以在相对膜厚下，它的导电性反而较差。我们真空镀 属不导电膜其实就是用了某些属的分子连续性差的 原，把它厚度控制在某个范围，使其具备银白色外观 并且电阻超大。由此可见，属不导电膜的效果跟它的 膜厚是直接相关的。只有在相对应的膜厚下，才能得到 相应稳定的银白色不导电膜。 342015.01.13 v1r0 相關問題 v为什么真空镀膜的镀铝不导电？ n因为镀膜总共有三层，最外层的UV光油经UV照射 后起到固化耐磨绝缘的作用，但是一旦这层膜被 破坏就导电了 352015.01.13 v1r0 材料表面處 362015.01.13 v1r0 硬化處（ Hardcoating ） v作用 n增強面材表面硬度 n適合材料 uPMMA uPC uPET 372015.01.13 v1r0 AG處 v作用 n防眩光 u將光源發出的光，通過慢反射，改變反射強光對觀察 者的視覺刺激 n適合材料 uPMMA uPC uPET uPP 382015.01.13 v1r0