PVD (fiziskā tvaika nogulsnēšanās) pārklājuma tehnoloģija un anodiskās oksidācijas tehnoloģija ir divas dažādas virsmas apstrādes metodes. Viņiem ir daudz atšķirību principā, procesā, piemērojamajos materiālos un plēves slāņa izpildījumā. Rezumējot, PVD pārklājums ir piemērotāks produktiem, kuriem nepieciešama augstas precizitātes virsmas un kuru var izmantot metāliem un plastmasas materiāliem, taču tam ir salīdzinoši augstākas izmaksas; Kaut arī anodiskai oksidēšanai ir augsts izmaksu veiktspējas koeficients un tā ir piemērojama produktiem ar zemām virsmas precizitātes prasībām.
I. Princips
PVD pārklājuma tehnoloģija
PVD pārklājuma tehnoloģija tiek veikta vakuuma apstākļos. Izmantojot fiziskās metodes, materiāla avots (piemēram, metāli, sakausējumi, savienojumi utt.) Tiek iztvaicēts atomos, molekulās vai jonos un pēc tam caur gāzes fāzes procesu nogulsnējas uz substrāta virsmas, veidojot plēvi. Piemēram, parasto iztvaikošanas pārklājumu panāk, sildot iztvaicēto avotu, lai tā atomi vai molekulas aizbēgtu un nogulsnētu uz pamatnes virsmas; Kamēr spriegošanas pārklājums tiek veikts, izmantojot jonu avotu, lai bombardētu mērķa materiālu, izraisot mērķa materiāla atomu izspiešanu un nogulsnēšanu uz substrāta.
Anodiskās oksidācijas tehnoloģija
Anodiskā oksidācija galvenokārt balstās uz elektroķīmijas principu. Ņemot alumīnija anodisko oksidāciju kā piemēru, alumīnija vai alumīnija sakausējuma produktus izmanto kā anodu un ievieto elektrolītā (parasti skābs šķīdums). Ārēja barošanas avota darbībā alumīnija atomi uz anoda virsmas zaudēs elektronus, veidojot alumīnija jonus (al³⁺). Šie alumīnija joni reaģēs ar elektrolīta anjoniem, un uz alumīnija produkta virsmas veidosies oksīda plēves slānis. Šī oksīda plēve aug no pamatmateriāla uz āru.
II. Procesa plūsma
PVD pārklājuma tehnoloģija
● Pirms apstrādes: Pirmkārt, substrāta materiālam ir jāveic tīrīšana, attaukošana un citas pirmapstrādes procedūras, lai nodrošinātu tīru virsmu, kas ir labvēlīga filmas nogulsnēšanai un saķeršanai.
● Vakuuma sūknēšana: pārklājuma aprīkojuma interjers tiek evakuēts uz vakuuma stāvokli, lai izveidotu vidi tvaika fāzes nogulsnēšanās. Dažādām PVD metodēm (piemēram, iztvaikošanai, izspiešanai utt.) Ir dažādas prasības vakuuma pakāpei.
● nogulsnēšanās process: atkarībā no izvēlētās PVD metodes (iztvaikošana, izšļakstīšanās vai jonu pārklāšana utt.) Materiāls tiek iztvaicēts un nogulsnēts. Piemēram, iztvaikošanas pārklājumā iztvaikotais avots tiek uzkarsēts, lai iztvaikotu materiālu, un iztvaicētie atomi vai molekulas kondensējas uz pamatnes virsmas, veidojot plēve; Stiprinošā pārklājumā joni plazmā bombardē mērķa materiālu, un mērķa materiāla atomi tiek nogulsnēti uz pamatnes.
● Pēcapstrāde: Pēc nogulsnēšanās pabeigšanas var būt nepieciešama zināma pēcapstrāde, piemēram, atkvēlināšana, lai uzlabotu plēves slāņa kristālisko struktūru un izpildījumu.
Anodēšanas tehnoloģija
● Pirmsapstrāde: sagatavei ir jāveic arī tīrīšana, attaukošana, sārma mazgāšana un citi pirmapstrādes soļi, lai nodrošinātu virsmas kvalitāti.
● Anodēšanas apstrāde: Ievietojiet iepriekš apstrādāto sagatavi elektrolītā kā anodā un kā katodu izmantojiet svina plāksnes vai nerūsējošā tērauda plāksnes. Pēc barošanas avota savienošanas anodiskās oksidācijas reakcija tiek veikta ar noteiktiem parametriem, piemēram, strāvas blīvumu, spriegumu un laiku, lai veidotu oksīda plēvi uz sagataves virsmas.
● Aizzīmogošanas apstrāde: oksīda plēvei, kas veidojas pēc anodēšanas, ir noteikta porainība. Lai uzlabotu izturību pret koroziju, pretestību nodilumam un citām plēves slāņa īpašībām, parasti ir nepieciešama blīvēšanas apstrāde. Ir dažādas blīvēšanas metodes, piemēram, karstā ūdens blīvēšana, tvaika blīvējums un ķīmiskā reaģenta blīvējums.
III. Piemērojamie materiāli
PVD pārklājuma tehnoloģija
PVD tehnoloģijai ir plašs pielietojumu klāsts, un tā var nogulsnēt plēves uz gandrīz visu cieto materiālu virsmas, ieskaitot metālus (piemēram, tēraudu, varu, alumīniju utt.), Keramiku, plastmasu utt. Piemēram, novietojot cietās sakausējuma plēves (piemēram, alvu, ticu utt.), Uz griešanas instrumentu virsmas var uzlabot cietības un izturību pret instrumentiem; Attēlu plēvju novietošana uz plastmasas objektīvu virsmas var uzlabot optisko veiktspēju; Izmantojot PVD tehnoloģiju mobilo tālruņu aizmugurējā vāka, var sasniegt izsmalcinātus efektus, piemēram, rožu zeltu un dziļo kosmosa zilu.
Anodēšanas tehnoloģija
Tas galvenokārt ir piemērojams metāla materiāliem, īpaši aktīviem metāliem, piemēram, alumīnijam, magnijam, titānam un to sakausējumiem. Tā kā šie metāli anodēšanas laikā var salīdzinoši viegli veidot oksīda plēves.
Starp tiem visplašāk izmanto alumīnija un alumīnija sakausējumu anodēšanu. Piemēram, patēriņa elektronikā, arhitektūras alumīnija profilos, kosmiskās alumīnija komponentos utt.
Iv. Plēves slāņa īpašības
PVD pārklājuma tehnoloģija
Cietība: tā var iegūt filmas ar lielu cietību. Piemēram, PVD nogulsnētajai alvas filmai ir 2000 - 3000 HV cietība, kas var ievērojami uzlabot pamatmateriāla nodiluma izturību un ir piemērota gadījumiem, kad nepieciešama nodiluma izturība, piemēram, griešanas instrumenti un veidnes. Dekorācija: tas var sasniegt dažādas krāsas un izskata efektu. Pielāgojot nogulsnēšanās parametrus vai izmantojot dažādus mērķa materiālus, var iegūt dažādas parādīšanās, piemēram, metālisku spīdumu, matētu un krāsu. Piemēram, tādos produktos kā pulksteņu korpusi un rotaslietas, PVD pārklājums var sasniegt izsmalcinātu dekoratīvo efektu. Korozijas pretestība: tai ir laba izturība pret koroziju. Daži PVD plēves slāņi (piemēram, CRN plēve) var efektīvi aizsargāt pamatmateriālu skarbā vidē un novērst koroziju. Adhēzija: Adhēzija starp plēves slāni un pamatmateriālu ir laba, un tā var izturēt noteiktus ārēja spēka efektus, piemēram, berzi un triecienu. Tomēr saķeres stiprums var atšķirties atkarībā no tādiem faktoriem kā bāzes materiāla un nogulsnēšanās procesa.
Anodēšanas tehnoloģija
Cietība: anodētās plēves cietība ir salīdzinoši zema, parasti ap 200 - 500 HV. Tomēr, izmantojot dažas īpašas ārstēšanas metodes (piemēram, smagu anodēšanu), var palielināt plēves slāņa cietību, sasniedzot 500 - 1000 HV. Dekorācija: Tas var sasniegt dekorēšanas mērķus, anodēšanas procesa laikā pievienojot dažādus krāsojamos līdzekļus elektrolītā. Tajā pašā laikā anodētajai filmai ir arī noteikts spīdums, kas var padarīt metāla virsmu skaistāku. Korozijas pretestība: pašai anodiskajai plēvei ir noteikta izturība pret koroziju, it īpaši pēc apstrādes blīvēšanas, plēves slānis var efektīvi novērst bāzes materiāla koroziju ar ārēju barotni. Piemēram, jūras vidē alumīnija produkti, kas apstrādāti ar labu anodēšanu, var efektīvi pretoties jūras ūdens erozijai. Adhēzija: tā kā anodiskā plēve tiek veidota uz vietas uz pamatmateriāla virsmas, saķere starp plēves slāni un pamatmateriālu ir ļoti spēcīga, un parasti nav plēves slāņa atslāņošanās gadījumu.
V. Izmaksas
PVD pārklājuma tehnoloģija
PVD aprīkojums ir salīdzinoši sarežģīts un dārgs, un nogulsnēšanas procesam nepieciešama augsta vakuuma vide ar lielu enerģijas patēriņu. Tomēr dažiem produktiem ar augstām precizitātes un veiktspējas prasībām PVD pārklājuma rentabilitāte ir salīdzinoši augsta. Piemēram, augstas klases elektroniskos produktos un precīzās veidnēs, kaut arī vienas pārklājuma izmaksas ir salīdzinoši augstas, tās var ievērojami uzlabot produkta veiktspēju un kalpošanas laiku, tādējādi samazinot kopējās izmaksas.
Anodēšanas tehnoloģija
Anodēšanas aprīkojums ir salīdzinoši vienkāršs, un tam ir zemākas izmaksas. Tās galvenās izmaksas ir elektrolītu un elektrības patēriņš. Liela mēroga rūpniecības ražošanā, piemēram, alumīnija profilu anodēšana arhitektūrai, izmaksas ir salīdzinoši zemas un ir piemērotas nozarēm, kas ir jutīgas pret izmaksām.
Vi. Vides draudzīgums
PVD pārklājuma tehnoloģija
PVD pārklājuma procesu parasti veic vakuuma vidē, un tiek ražotas salīdzinoši maz kaitīgu gāzu, notekūdeņu utt. Dažas PVD metodes (piemēram, magnetrona sprādzieni) var vēl vairāk samazināt materiālo atkritumu un vides piesārņojumu, atgūstot neatņemamus materiālus.
Anodiskās oksidācijas tehnoloģija
Anodiskās oksidācijas procesā izmantotais elektrolīts var saturēt skābas vielas. Nepareiza apstrāde var izraisīt vides piesārņojumu. Īpaši attiecībā uz notekūdeņu novadīšanu notekūdeņi, kas satur smago metālu jonus (piemēram, alumīnija jonus) un skābus komponentus, ir jāapstrādā, lai atbilstu vides aizsardzības prasībām.
