Als fundamenteel materiaal voor de decoratie van gebouwen hebben keramische tegels een oppervlaktekwaliteit die zowel de esthetische aantrekkingskracht als de levensduur van een ruimte rechtstreeks beïnvloedt.De traditionele decoratie van tegeloppervlakten is voornamelijk gebaseerd op glazuurHoewel deze bepaalde kleuren en patronen kunnen creëren, hebben ze beperkingen als het gaat om het presenteren van een metalen uitstraling.verbetering van de hardheid van het oppervlakMet de verhoging van de verwachtingen van de consument blijft de vraag op de markt naar tegels die metalen glans combineren met uitstekende duurzaamheid groeien.
De invoering van de vacuümcoatingtechnologie heeft nieuwe mogelijkheden geopend voor de oppervlaktebehandeling van keramische tegels. By borrowing the coating principles used for optical glass surfaces and modifying the related equipment—like adding ion bombardment cleaning systems and depositing transition layers—ceramic and other non-metal materials can be tightly bonded with metals like titanium and zirconiumDeze techniek wordt veel gebruikt bij de diepe verwerking van keramische tegeloppervlakken, waardoor oogverblindende effecten worden verkregen in goudachtige, platinaachtige,en meerkleurige afwerkingen, die producten van puur goud of platina volledig vervangen.
1.De technische beginselen en de installatie van de apparatuur voor de bekleding van keramische tegels
1.1.Technisch beginsel
De vacuümcoating voor keramische tegels maakt voornamelijk gebruik van magnetron plasma multi-arc vacuümsputtering technologie.een hoogstroomboogontlading wordt gebruikt om het doelmateriaal te verdampen door middel van een gasontladingHet ioniseren van zowel het verdampte materiaal als het gas.het verdampte materiaal en de reactieproducten ervan worden op het oppervlak van het werkstuk afgezet.
Het coachen van niet-metalen oppervlakken zoals keramiek is veel lastiger dan het coachen van geleidende materialen zoals metalen.Metalen ionen kunnen zich niet opslaan en binden zoals op metalen substraten.De oplossing is om een ionenreinigingssysteem en een middelste overgangslaag toe te voegen voor de eigenlijke coating.de volgende functionele coating kan stevig plakken.
1.2Typische installatie van het apparaat
Als voorbeeld van de magnetron-laagmachine met meerdere bogen van het type 1400, die wordt gebruikt voor de bekleding van keramische tegels, omvat de apparatuur voornamelijk de volgende onderdelen:
Vacuümkamer: 1400 mm in diameter, 1600 mm in hoogte, gemaakt van 304 roestvrij staal met een dubbellaag watergekoelde mantelstructuur.
Vacuumsysteem: bestaat uit een diffusiespomp (pompsnelheid 9400 L/s), een wortelpomp (300 L/s), mechanische pompenHet duurt minder dan 30 minuten om te pompen van de atmosferische druk naar het werk vacuüm bij leegte, met een ultieme vacuüm van maximaal 5 × 10−4 Pa.
MUlti-arc doelen: in totaal 12 titanium kathoden met een afmeting van φ90 mm × 40 mm, afzonderlijk aangedreven en onafhankelijk ontstoken.
MagnetronspuitingencoatingDoel: 1, met een interne magnetische veldsterkte boven 5000 Gauss.
Bevestiging voor het draaien van het werkstuk: ontwerp met 5 assen, ondersteunt zowel de omwenteling als de rotatie om een gelijkmatige bekleding van het tegeloppervlak te garanderen.
Ion bombardement systeem: DC 3000V, 5kW hoogspannings bombardement voeding voor pre-coating reiniging en activering.
Verwarmings- en temperatuurregelsysteem: 3 U-vormige infraroodverwarmingsbuizen met PID-gestuurde siliciummodules voor temperatuurregeling.
2.Het volledige proces van vacuümcoating voor keramische tegels
(1) Voorbehandeling en drogen van het substraat Het reinigen van het oppervlak van de tegel is van fundamenteel belang voor de kwaliteit van de coating.een schoon katoenen doek met gedistilleerd water wordt gebruikt om het oppervlak te vegen om stof en vet te verwijderenOm de efficiëntie te verbeteren en de verwarmingstijd in de vacuümkamer te verkorten, moeten de behandelde tegels gedurende ten minste 20 minuten in een oven bij ongeveer 250°C worden gebakken.ervoor te zorgen dat alle geadsorbeerd water op het tegeloppervlak volledig verdampt.
(2) Laden en stofzuigen. Leg de gedroogde tegels snel op het werkstukrek in de vacuümkamer. Start het rotatiesysteem om ervoor te zorgen dat het vlot draait, en sluit vervolgens de ovendeur.Het stofzuigen gebeurt in fasen: eerst een mechanische pomp en een Roots-pomp gebruiken voor een snel ruw vacuüm; wanneer het vacuüm ongeveer 2 × 10−1 Pa bereikt, schakelen naar een diffusiepomp voor een fijn vacuüm,uiteindelijk een vacuümniveau van ongeveer 3×10−3 Pa bereiken.
(3) Verwarming en ontgassing van het werkstuk. Zodra het vacuümniveau is bereikt, wordt met het draaien van de werkstukken begonnen en wordt het verwarmingsvermogen ingeschakeld. De tegeltemperatuur stijgt geleidelijk (meestal niet hoger dan 400°C).Deze verwarmingsstap helpt bij het wegjagen van residuele gassen in het substraat, waardoor de uitgassing de kwaliteit van de coating later niet beïnvloedt.
(4) Ionenreiniging en afzetting van de titaniumbasislaag: er wordt argon ingevoerd en het hoogspanningsbombardementsysteem wordt geactiveerd om ionenreiniging op het oppervlak van de tegels uit te voeren.De bombardementspanning is over het algemeen 400-500V.Het is de bedoeling dat de verwerking van het water door de verwerking van het water wordt uitgevoerd door middel van de verwerking van het water.Stel de stroom in op 10-12A en de spanning in op 600-800V om een laag titaniumbasis op het tegeloppervlak te leggen, met een duur van ongeveer 2-3 minuten.
(5) Meerdere bochten van titaniumnitride (goud) of titanium (zilver). Nadat de titaniumbasislaag is afgezet, wordt het argon verminderd en gevuld met hoogzuivere stikstof.Onder een vacuüm van ongeveer 3×10−1Pa tot 6×10−1PaAls er een zilveren effect nodig is, wordt het gebruik van een andere methode gebruikt om de afzetting van titaniumnitride te voorkomen.Hou gewoon de titaniumlaag in een argon atmosfeer..
(6) Koeling en verwijdering. Zodra de coating is voltooid, wordt de boogbron en de gassen in orde uitgeschakeld, het werkstuk licht afkoeld gelaten en vervolgens met lucht tot atmosferische druk gevuld.Open de oven en haal het product eruit.Een volledige productiecyclus duurt ongeveer 15 tot 20 minuten.
3Kernkrachten en toepassingswaarde
Vacuümcoating kan pure goud-, zilver- of regenboogkleuren op het oppervlak van tegels creëren, met een gelijkmatige kleur en heldere glans.De oppervlaktevorm kan ook vooraf worden ontworpen volgens de ontwerpbehoeften, en na de coating kunnen ongewenste onderdelen worden verwijderd door te polijsten om artistieke producten te produceren met levendige texturen en heldere kleuren.Christoc-tegels uit het Italiaanse Gardenia maken gebruik van PVD-technologie voor de goud- en zilveren coating, effectief het uiterlijk van kostbare materialen te repliceren.
Beter duurzaamheid: de coatings van titaniumnitride (TiN) en zirconiumnitride (ZrN) kunnen een dikte bereiken van 0,7 tot 1,6 μm,en testen tonen aan dat ze een goede krasbestandheid en corrosiebestendigheid hebbenDe coating is goed kleverig, heeft een dichte structuur en behoudt een lange glans.
Voor de milieubescherming en de kostenvoordelen: in vergelijking met de traditionele goudbladeren of goudwaterdrukken gebruikt vacuümcoating geen edelmetaalmaterialen, veroorzaakt geen vervuiling,heeft een korte verwerkingstijdHet coatingproces vindt plaats in een vacuümkamer, zodat er geen vervuiling of geluid is.
Naast decoratieve doeleinden, door antibacteriële elementen zoals zilver of koper in de PVD-coating te dopen,de tegeloppervlakken kunnen aanzienlijke sterilisatie eigenschappen krijgen, waardoor ze geschikt zijn voor medische ruimtes met strenge hygiënevereisten, zoals operatiekamers en patiëntenzalen.
4.Technische uitdagingen en ontwikkelingstrends
Het verschil in thermische expansie tussen het keramische substraat en de metalen coating kan van invloed zijn op de langetermijnstabiliteit van de coating.Bovendien is de apparatuur behoorlijk duur en vereist dat de operatoren goede procescontrolevaardigheden hebben.
Naarmate technologieën voor hoog ioniserend sputtering zoals HiPIMS volwassener worden en huishoudelijke apparatuur verbetert, zal vacuümcoating voor keramische tegels verder worden uitgebreid.Het zal zich ontwikkelen van louter decoratieve coatings naar 'functionele coatings' die ook antibacteriële effecten bieden.Het is een van de belangrijkste redenen waarom de Europese Commissie de vernieuwing van de bouwkeramiekindustrie in de eerste plaats wil stimuleren.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
