Volledig proces van zilveren coating voor kunststof- en metaalonderdelen: UV-spuitlijn versus vacuümcoatingsmachine

Zilveren coating is een belangrijke afwerking geworden in industrieën variërend van automobielinterieurs en consumentenelektronica tot huishoudelijke apparaten, gewaardeerd om zijn slanke metalen glans, corrosiebestendigheid,en esthetische veelzijdigheidTwee heersende technologieën, UV-spraying en vacuümcoating (Physical Vapor Deposition, PVD), voldoen aan de verschillende behoeften van kunststof- en metaalsubstraten.Terwijl UV-spraying kosteneffectief en aanpasbaar is voor complexe geometrieën, vacuümcoating biedt superieure duurzaamheid en authentieke metalen质感 (kwaliteitsgevoel)Dit artikel beschrijft de volledige workflow van beide processen, van de voorbehandeling (polijsten en ultrasone reiniging) tot de stappen van de kerncoating,met inbegrip van de samenstelling van zilveren UV-verf en de selectie van vacuümcoatingsdoelen, met de nadruk op substraatspecifieke aanpassingen voor kunststof- en metalen onderdelen.

Voorbehandeling: Polieren en ultrasone reiniging

Voorbehandeling is van cruciaal belang om de kleefheid, uniformiteit en levensduur van de coating te waarborgen, omdat oppervlakte-onvolkomenheden, verontreinigende stoffen (olie, stof, oxiden) of restovervallen kunnen leiden tot schilfering, bollen,of ongelijke glansHet proces verschilt enigszins tussen kunststof- en metaalsubstraten vanwege verschillen in hardheid, hittebestendigheid en oppervlakteporositeit.

Polieren: substraatspecifieke technieken

Het polijsten heeft tot doel een glad, gebrekvrij oppervlak te creëren dat de reflecterende eigenschappen van de zilveren coating verbetert en zichtbare gebreken vermindert.

Voor kunststofonderdelen

Kunststofsubstraten (bv. ABS, PC, PMMA) zijn relatief zacht (Shore D 60-85) en gevoelig voor krassen, waardoor zachte polijstmethoden vereist zijn:

•Selectie van slijpstoffen: fijngrijze zandpapieren (P1500-P2000) of diamantenpoetspasta's (1-3 μm) worden gebruikt om materiaalvervorming te voorkomen.een eindbuff met een microfiberdoek en een polijstverbinding (met aluminiumleedstof of siliciumfolie) die een oppervlaktebuigzaamheid van Ra ≤ 0 bereikt0,05 μm.

•Vervaardiging: Handpolijst of laag snelheidspolijstmachines (1000-1500 RPM) voorkomen oververhitting, wat thermoplastische onderdelen kan vervormen.Geweven kunststofonderdelen slaan agressief polijsten over om het oorspronkelijke oppervlaktepatroon te behouden, waarbij alleen een milde reiniging nodig is om schimmelvrijmakers te verwijderen.

Voor metalen onderdelen

Metalen substraten (bijv. aluminium, staal, zinklegering) zijn harder (HV 100-300) en verdragen strenger polijsten:

•Abrasieve volgorde: Grobpolijst met aluminium-oxide-sandpapier (P400-P800) verwijdert bewerkingsmerken, gevolgd door middelmatigpolijsten (P1000-P1200) en fijnpolijsten (P1500-P2000) met cerium-oxidepasta.voor spiegelbekleding, een stofwielpoetser (2000-3000 RPM) met chroomoxidepasta bereikt Ra ≤ 0,02 μm.

•Vervaardiging: Voor het polijsten worden metalen onderdelen ontbarst om scherpe randen te verwijderen, waardoor de coating zich kan ophopen of barsten.

Ultrasone reiniging: decontaminatie in meerdere fasen

Ultrasone reiniging maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven (40-80 kHz) om verontreinigende stoffen uit micro-poren en ingewikkelde oppervlakken te verwijderen, wat de traditionele reinigingsmethoden voor complexe delen overtreft.

Belangrijke aantekeningen: de ultrasone frequentie is ingesteld op 40 kHz voor kunststoffen (vermindert cavitatieschade) en 60-80 kHz voor metalen (verbetert de verwijdering van verontreinigende stoffen).De onderdelen worden in gaasmandjes geplaatst met zachte bekleding om schrammen tijdens het reinigen te voorkomen.

UV-spuitlijn: proces van zilverlaag

UV-spraying is een zilverkleurige UV-gekoelde coating die via elektrostatisch sproeien snelle verharding, lage VOC-emissies en een uitstekende kleurconsistentie biedt.Het is ideaal voor kunststofonderdelen en laag slijtage metalen onderdelen.

Zilveren UV-verf samenstelling

Het kernmateriaal dat de zilveren afwerking en prestaties bepaalt, is de UV-gekoelde verf, als volgt geformuleerd:

•Harssysteem: Acrylaat-oligomeren (urethaan-acrylaat voor flexibiliteit, epoxy-acrylaat voor hardheid) en monomeren (trimethylolpropan-triacrylaat, TMPTA) vormen de filmmatrix.flexibele oligomeren (verlenging bij breuk ≥ 50%) scheuren voorkomenVoor metalen verbeteren starre oligomeren (hardheid ≥ 2H) de krasbestendigheid.

•Zilverpigment: Aluminiumvlokpoeder (aluminium zilveren pasta) is de primaire kleurstof, met een deeltjesgrootte van 5-20 μm en een oppervlaktebehandeling (silane koppelingsmiddel) om de dispersie en weersbestendigheid te verbeteren.De pigmentbelasting (10-15% van het gewicht) controleert de metalen glans., meer reflecterende afwerking.

•Additieven: Fotoinitiatoren (1-hydroxycyclohexylfenylketon, HCPK) absorberen UV-licht (365 nm) om de verharding te veroorzaken; stroommiddelen (polyether-gemodificeerd polysiloxaan) voorkomen dat sinaasappelschil;antigeelmakende middelen (benzotriazol-UV-absorbers) bewaren zilveren glans.

•Verwarmingsmiddelen: VOC-arm verdunningsmiddelen (ethylacetaat, isobutylacetaat) regelen de viscositeit (15-20 s, DIN 4 mm cup) voor sproeigeving, met minimale restoplosmiddel (om bollen te voorkomen).

Besproeiing en verhardingsproces

1.Aanbrengen van een primair (facultatief): Voor kunststoffen met een slechte hechting (bv. PP) wordt eerst een UV-hardend primer (acryl + gechloreerde polyolefine) gespoten met een droge filmdikte (DFT) van 5-8 μm.Het wordt gedurende 10-15 seconden met een UV-lamp (80-100 mJ/cm2) voorgehard.

2.Zilveren UV-verf sproeien: Elektrostatische sproeipistolen (spanning 60-80 kV, sproeidruk 0,3-0,5 MPa) brengen de zilveren verf in 1-2 lagen aan, waardoor een DFT van 15-25 μm wordt bereikt.met een snelheid van 1-2 m/min om een uniforme dekking te garanderen.

3.Flash-off fase: De onderdelen worden gedurende 5 tot 10 minuten op kamertemperatuur gehouden om de verdamping van het oplosmiddel mogelijk te maken, waardoor de vorming van speldgaten tijdens het hoeden wordt verminderd.

4.UV-curing: Een kwiklamp (vermogen 80-120 W/cm2) of een LED-UV-lamp (365 nm) bevriezt de coating met een conveyorsnelheid van 3-5 m/min, met een totale energiedosis van 300-500 mJ/cm2.volledige kruisverbinding (gelgehalte ≥ 95%).

5.Aanbrengen van bovenkleuring (facultatief): een transparante UV-laag (DFT 10-15 μm) wordt aangebracht voor hoog slijtageprocessen,gehard met een extra UV-pass (200-300 mJ/cm2) om de krasbestandheid (hoardheid van het potlood ≥ 4H) en de chemische weerstand te verbeteren.

Vacuümcoatingsmachine: proces van zilvercoating

Vacuümcoating (magnetron sputtering) legt een dunne zilveren metalen film neer in een hoge vacuümomgeving, waardoor superieure hechting, slijtvastheid en authentieke metalen质感 (kwaliteitsgevoel)Het is de voorkeur voor metalen onderdelen met hoge prestaties en premium plastic componenten.

Selectie van het doelmateriaal voor zilveren coating

Het doel bepaalt de zuiverheid, duurzaamheid en kosten van de zilveren afwerking.

•Aluminium (Al) -doelDe meest voorkomende keuze (99,99% zuiverheid), met een heldere zilveren glans vergelijkbaar met gepolijst aluminium.en vormt een dichte oxidelaag (Al2O3) die de corrosiebestendigheid verbetertDe afmetingen van het doel variëren afhankelijk van de grootte van de kamer (meestal 300×100×5 mm voor kleinschalige apparatuur), met een sputteringsopbrengst van 1,2 atomen/ion.

•Zilver (Ag) doel: Voor een zuivere, reflecterende zilveren afwerking (bijv. spiegelvormige oppervlakken) worden 99,99% zuivere zilveren doelen gebruikt.Zilver heeft een uitzonderlijke reflectiviteit (≥95% voor zichtbaar licht), maar is zachter (HV 60-80) en duurder dan aluminiumHet wordt vaak gebruikt voor high-end toepassingen (bijv. luxe elektronica, automobielbekleding) met een beschermende bovenkleuring om vervaging te voorkomen.

Magnetronsputteringsproces

1.Laden en bevestigen: Voorbehandelde onderdelen worden gemonteerd op roterende armaturen (planetaire rotatie, 5-10 RPM) om een gelijkmatige coating te garanderen.

2.Vacuüm evacuatie: De kamer wordt met behulp van een turbomoleculaire pomp geëvacueerd tot een basisdruk van 1 × 10−3 Pa, waardoor lucht en vocht die filmdefecten veroorzaken (speldgaten, oxidatie) worden verwijderd.

3.Ionenbombardementreiniging: Er wordt argon (Ar) gas ingevoerd (druk 1 × 10−1 Pa) en een negatieve bias (-300 tot -500 V) wordt toegepast op de onderdelen.het verwijderen van resterende verontreinigende stoffen en het activeren van het substraat (verbetert de hechting)Deze stap duurt 5-10 minuten.

4.Sputtering en afzettingHet doel wordt aangedreven met een gelijkstroomvoeding (2-5 kW), waardoor een plasma ontstaat dat argongas ioniseert.metalen atomen (Al of Ag) uitstoten die zich op de roterende onderdelen afzettenBelangrijkste parameters:

◦Depressie van de afzetting: 2 × 10−2 Pa (argonafvoer 20-30 cm3).

◦Afzettingstemperatuur: 80-120°C voor kunststoffen, 150-200°C voor metalen.

◦Filmdikte: 50-200 nm (controles zilveren glans – dikkere films zijn reflecterender).

1.Behandeling na afzetting: Na afzetting wordt de kamer met stikstof gereinigd en worden de onderdelen tot kamertemperatuur gekoeld (20-30 minuten).20-50 nm) wordt vaak gespuut om slijtvastheid te verbeteren en vlekken te voorkomen (kritisch voor zilverdoelen).

Inspectie na de coating en kwaliteitscontrole

Beide processen vereisen strenge tests om de conformiteit van de prestaties te waarborgen:

•Adhesie-test: dwarsdoorsnedeproef (ASTM D3359) met een waarde van 100/100 (geen schillen) voor metalen; bandproef (3M 610) voor kunststoffen (geen coating verwijderen).

•Esthetische inspectie: Visuele beoordeling volgens de standaardverlichtingscontroles D65 op ongelijkheden, naaldgaten of kleurverschillen (ΔE ≤ 1,0 voor zilveren tint).

•Fysieke eigenschappen: Hoogte van het potlood (≥ 2H bij UV-spray, ≥ 3H bij vacuümcoating), slijtvastheid (≥ 500 cycli bij 500 g belasting, ASTM D4060) en corrosiebestendigheid (zoutspraytest van 48 uur,ASTM B117 (geen roest of verkleuring).

•Filmdikte: Digitale diktemeter (precisie 1 μm voor UV-coating, 1 nm voor vacuümcoating) verifieert de DFT-naleving.

Procesvergelijking en toepassingsscenarios

Typische toepassingen

•UV-spraying: Plastics voor het interieur van auto's (bordbekleding, deurgrepen), elektronische behuizingen (telefoonbekleding), speelgoed en huishoudelijke apparaten.

•Vacuümcoating: Metalen onderdelen voor de buitenzijde van auto's (wielfelgen, roosters), hoogwaardige elektronica (laptopframe), medische apparatuur en metalen decoratiematerialen.