Trois technologies principales du revêtement sous vide pour les coques de téléphone : revêtement par évaporation, revêtement par pulvérisation cathodique, revêtement ionique

Trois technologies de base de revêtement sous vide pour les étuis téléphoniques: revêtement par évaporation, revêtement par pulvérisation par magnétron et revêtement ionique

Sur le marché des accessoires pour smartphones, les fonctions des étuis de téléphone vont au-delà de la simple protection.et des propriétés décoratives coloréesLa réalisation de ces caractéristiques est inséparable du soutien de la technologie de revêtement sous vide.céramiquesPar exemple, le revêtement par évaporation sous vide, le revêtement par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par magnétron, le revêtement par pulvérisation par magnéton, le revêtement par pulvérisation par magnéton, le revêtement par magnéton, le revêtement par pulvérisation par magnéet le revêtement ionique sont les trois méthodes les plus utiliséesCet article fournira une compréhension complète des mystères de ces trois technologies de base à partir d'aspects tels que les principes techniques, le flux de processus, les caractéristiques de performance,et les scénarios d'application.

1Le revêtement par évaporation sous vide: le choix d'entrée de gamme avec un faible coût et une qualité d'apparence élevée

Le revêtement par évaporation sous vide (Vacuum Evaporation Coating) est la première technologie de revêtement sous vide appliquée dans la production de boîtiers téléphoniques.et vitesse de revêtement rapide, c'est toujours le choix principal pour les étuis de téléphone colorés de milieu à bas de gamme à ce jour.

1.1 Principe technique: vaporisation à haute température et dépôt en phase gazeuse

Le principe de base du revêtement d'évaporation sous vide est le processus physique de "vaporisation à haute température - vol de phase gazeuse - dépôt à basse température".par des méthodes telles que le chauffage par résistance et le bombardement par faisceau d'électrons, les matériaux de revêtement (tels que l'aluminium, le chrome), les oxydes (tels que le dioxyde de silicium, le dioxyde de titane) sont chauffés au-dessus de leur point de fusion, ce qui les fait rapidement vaporiser ou sublimer,formant des particules à haute densité à l'état gazeuxCes particules, quasiment non affectées par les molécules d'air dans l'environnement à haut vide, se déplacent en ligne droite et entrent en collision avec la surface pré-refroidie du boîtier du téléphone.En raison de la chute rapide de la température, ils se condensent rapidement, formant une couche de film uniforme.

Ce procédé est similaire à l'embrassement du verre froid avec de la vapeur d'eau en hiver.permettant aux particules à l'état gazeux de se déposer de manière ordonnée, en évitant les défauts tels que les trous d'air et les impuretés dans la couche de film.

1.2 Flux de processus de base

L'ensemble du processus de revêtement par évaporation sous vide pour les étuis téléphoniques peut être divisé en trois étapes: prétraitement, revêtement par évaporation et post-traitement.Les différences par rapport aux autres technologies de revêtement sous vide résident principalement dans la phase d'évaporation:

Étape de prétraitement: Tout d'abord, trier les boîtiers de téléphone et les traiter selon les matériaux PC, TPU, verre, etc.; ensuite, utiliser un nettoyage par ultrasons pour éliminer l'huile de surface, la poussière et les agents de libération,avec une température de nettoyage réglée à 40-60°C et une durée de 10-20 minutes; après le nettoyage, placer les étuis de téléphone dans un four à vide et les sécher à 60 à 80 °C pendant 15 à 30 minutes pour éviter tout résidu d'humidité à la surface; pour les PC/TPU et autres matériaux en plastique inerte,certains fabricants peuvent ajouter des étapes d'activation par plasma pour améliorer l'adhérence de la couche de film.

Étape de revêtement par évaporation: fixer les boîtiers secs sur un support de luminaire tournable et les envoyer dans la chambre à vide et fermer la porte; démarrer la pompe à vide pour évacuer la chambre à vide,réduire la pression à 10−3−10−5 Pa dans un état de vide élevé; effectuer un dégazage à 50 à 80 °C dans la chambre sous vide pour éliminer la vapeur d'eau résiduelle dans la chambre;placer le matériau d'évaporation dans le bateau d'évaporation (chauffage par résistance) ou le creuset (chauffage par faisceau d'électrons) et allumer la source de chauffage; la température de chauffage du faisceau d'électrons peut atteindre 1000 à 2000°C, ce qui provoque une évaporation rapide du matériau d'évaporation; le luminaire tourne à 5 à 10 tours/min pour assurer un dépôt uniforme du film,d'une épaisseur de film contrôlée à 50-200 nmPour obtenir un effet coloré, différents matériaux d'évaporation à indice de réfraction peuvent être remplacés successivement pour former des couleurs arc-en-ciel, des couleurs de dégradation, etc. effets visuels.

Étape de post-traitement: une fois le revêtement terminé, introduire du gaz d'azote sec pour briser le vide dans la chambre à vide, attendre que la température tombe à température ambiante,et puis retirez le boîtier du téléphonePour certains produits, un processus de post-séchage à 80-100°C pendant 30 à 60 minutes est effectué; enfin, par des essais tels que l'essai de grille et l'inspection de l'apparence,les produits qualifiés peuvent être emballés et expédiés.

3Caractéristiques de performance et scénarios d'application

Les avantages du revêtement d'évaporation sous vide sont très importants: l'investissement en équipement est faible,et le prix d'une seule machine de revêtement par évaporation à petite échelle est seulement plusieurs centaines de milliers de yuans; la vitesse de revêtement est rapide, et le temps de traitement d'un seul lot est généralement de 30 minutes; il peut obtenir de riches effets décoratifs, tels que la texture métallique et le gradient coloré,répondre aux besoins en matière d'apparence des consommateurs en général pour les étuis de téléphones portables.

Cependant, cette technologie présente également des inconvénients évidents: l'adhérence et la densité de la couche de film sont faibles et la résistance à l'usure moyenne.Il ne peut résister qu'à 200 à 500 essais de frottement de caoutchouc.; la structure de la couche de film est relativement lâche, et elle est sujette au décollement et aux rayures lors d'une utilisation à long terme.

Sur la base de ces caractéristiques, le revêtement d'évaporation sous vide est principalement appliqué sur les étuis décoratifs de téléphones portables de milieu à bas de gamme,en particulier les boîtiers PC et TPU qui mettent l'accent sur "un niveau d'apparence élevé et un prix bas", les produits courants comprennent des étuis pour téléphones portables de couleur métallique, des étuis à dégradation arc-en-ciel, etc., dont les prix sont généralement inférieurs à 50 yuans.

II. Couche de pulvérisation par magnétron: le choix préféré pour une résistance à l'usure élevée et des performances anti-empreintes digitales

Le revêtement par pulvérisation magnétique (Magnetron Sputtering Coating) est une technologie de revêtement développée dans les années 1970.provoquant la pulvérisation et le dépôt des atomes de la matière cible pour former un filmComparé au revêtement par évaporation sous vide, l'adhérence, la densité et la résistance à l'usure de la couche de film ont été significativement améliorées.et c'est la méthode de mise en œuvre de base pour les fonctions anti- rayures et anti-empreintes digitales des boîtiers de téléphones mobiles de milieu à haut de gamme.

1Principe technique: effet synergique du champ magnétique et du champ électrique

Le principe de base de la pulvérisation par magnétron est "bombardement au plasma - pulvérisation atomique - dépôt de film".et un champ électrique à haute tension est utilisé pour ioniser le gaz argon pour former un plasma (contenant des électrons et des ions argon)Dans le même temps, un champ magnétique est placé derrière le matériau cible pour former un champ composite perpendiculaire au champ électrique.Les électrons se déplacent dans une spirale sous l'action du champ composite et ne peuvent pas bombarder directement l'anode mais entrent en collision continue avec les molécules d'argon, générant plus de plasma; les ions argon sont accélérés par la force du champ électrique et entrent en collision avec la surface du matériau cible,provoquant que les atomes du matériau cible acquièrent une énergie suffisante pour se libérer de la liaison de réseau et former des particules pulvérisées; ces particules pulvérisées se déposent sur la surface du boîtier de téléphone portable de manière désordonnée, en raison de l'énergie élevée des particules,la couche de film déposée est extrêmement dense et fermement collée au substrat.

Comparé au revêtement par évaporation sous vide, le processus de dépôt de particules du revêtement par pulvérisation par magnétron est plus "violent", et la couche de film formée est comme "incorporée" dans la surface du substrat,au lieu de simplement adhérer, ce qui est également la raison principale de son excellente résistance à l'usure.

2. Flux de processus de base

Le prétraitement et le post-traitement du revêtement par pulvérisation magnétronique sont fondamentalement les mêmes que ceux du revêtement par évaporation sous vide, la principale différence étant l'étape de revêtement:

Étape de revêtement: le boîtier du téléphone portable est fixé sur le support et envoyé dans la chambre sous vide.Le gaz argon est introduit dans la chambre sous vide pour maintenir une pression d'air de 0.1-1Pa; un champ électrique à haute tension est appliqué entre le matériau cible et le boîtier du téléphone portable, et le gaz argon s'ionisant pour former un plasma;le champ magnétique derrière le matériau cible limite les électrons, provoquant un bombardement continu du plasma sur le matériau cible, et les atomes du matériau cible se dispersent et se déposent sur la surface du boîtier du téléphone portable;le support tourne et applique un biais négatif de 0 à 100 V pour améliorer encore l'adhérence de la couche de film; si une fonction anti-empreintes digitales est requise, une fois la couche de film métallique déposée, un matériau cible en fluoropolymère est remplacé pour pulvériser une couche anti-empreintes digitales de 10 à 30 nm;l'épaisseur du film est généralement contrôlée à 100-200 nm, et le temps de traitement d'un seul lot est d'environ 40 à 60 minutes. Les types de cibles courants sont les cibles en acier inoxydable (couche résistante à l'usure), les cibles en céramique (couche de haute dureté),Cibles de carbone de type DLC ressemblant à des diamants (couche super résistante à l'usure), cibles fluoropolymères (couche antiempreintes digitales), etc. Différents matériaux cibles peuvent obtenir des effets de performance différents.

3Caractéristiques de performance et scénarios d'application

Le principal avantage du revêtement par pulvérisation par magnétrons réside dans ses excellentes performances: la couche de film a une adhérence extrêmement forte, aucun écaillage n'est observé lors de l'essai de rayure, elle a une bonne densité,résistance à l'usure exceptionnelle, et peut résister à plus de 1000 essais de frottement de laine d'acier; il peut atteindre de multiples fonctions telles que la résistance aux rayures, l'anti-empreinte digitale et la résistance à la corrosion.Pour certains produits utilisant des cibles DLC, la dureté de la surface peut atteindre HRC 50 ou plus, ce qui approche de la dureté des surfaces métalliques.

Ses inconvénients résident principalement dans le coût élevé de l'équipement, le prix d'une seule machine de revêtement par pulvérisation magnétronique dépassant généralement 1 million de yuans; la vitesse de revêtement est lente,et l'efficacité de production est inférieure à celle du revêtement par évaporation sous vide; l'effet décoratif est relativement simple, composé principalement de couleurs pures et de couleurs métalliques, et il est difficile d'obtenir des effets irisés complexes.

Sur la base de ces caractéristiques, le revêtement par pulvérisation magnétronique est principalement appliqué sur des boîtiers de téléphone fonctionnels de milieu à haut de gamme, tels que des boîtiers en verre avec des caractéristiques "anti-rayures et résistantes à l'usure",Casse composite PC + TPULes prix des produits sont généralement compris entre 50 et 200 yuans,et sont couramment trouvés dans les accessoires de modèles haut de gamme tels que Huawei et Apple.

III. Le revêtement ionique: le choix le plus haut de gamme pour l'équilibre des performances et de l'apparence

L'ion plating est une technologie composite qui combine les avantages du revêtement par évaporation sous vide et du revêtement par pulvérisation par magnétron.la couche de film a à la fois une haute adhérenceIl s'agit de la technologie de revêtement préférée pour les étuis téléphoniques haut de gamme.

1Principe technique: Optimisation synergique de l'évaporation et du bombardement ionique

Le principe de base du revêtement ionique est "vaporisation par évaporation + bombardement ionique + formation de dépôts".Il maintient la méthode de revêtement par évaporation à haute température dans le revêtement par évaporation sous vide tout en s'appuyant sur les moyens de renforcement du "bombardement ionique" dans le revêtement par pulvérisation par magnétronDans la chambre sous vide, la source d'évaporation est chauffée pour vaporiser le matériau de revêtement, formant des particules gazeuses;des gaz inertes tels que l'argon sont introduits pour ioniser et générer du plasma; le boîtier du téléphone est utilisé comme cathode et un biais négatif plus élevé de 200-500V est appliqué pour attirer les ions bombardant la surface du boîtier du téléphone et la couche de film déposée.

Le rôle du bombardement ionique se reflète principalement dans deux aspects: le premier consiste à nettoyer la surface du boîtier du téléphone, en éliminant les impuretés résiduelles et les couches d'oxyde,amélioration de l'adhérence de la couche de film; l'autre consiste à affiner les grains cristallins de la couche de film, ce qui rend la structure de la couche de film plus dense et améliore en même temps la dureté et la résistance à l'usure de la couche de film. This "first evaporation then bombardment" composite method allows the film layer formed by ion plating to have both the uniform appearance of evaporation coating and the excellent performance of magnetron sputtering coating.

2. Flux de processus de base

Le flux de processus du revêtement ionique est similaire aux deux technologies précédentes, la principale différence étant la phase de bombardement ionique pendant le processus de revêtement:

Étape de revêtement: le boîtier du téléphone est fixé sur le cadre suspendu et envoyé dans la chambre sous vide; le vide est réduit à 10-3-10-5 Pa; après cuisson pour éliminer l'air,la source d'évaporation est chauffée pour vaporiser le matériau de revêtement, formant des particules gazeuses; des gaz inertes tels que l'argon sont introduits dans la chambre sous vide pour ioniser et générer du plasma; le boîtier du téléphone est appliqué avec un biais négatif de 200 à 500 V,et les ions sont bombardés sur la surface du boîtier du téléphone et la couche de film déposée sous la force du champ électrique; le cadre suspendu tourne pour assurer l'uniformité de la couche de film, la température de dépôt est contrôlée à 100-150°C pour éviter d'endommager le substrat du boîtier du téléphone en raison de la température élevée;l'épaisseur du film est contrôlée à 100 à 300 nm, et le temps de traitement d'un seul lot est d'environ 50 à 70 minutes; si un effet composite multifonctionnel est requis, plusieurs matériaux cibles peuvent être combinés, déposant la couche résistante à l'usure,couche décorativeSelon les différences entre la source d'évaporation et la source d'ions,Le revêtement ionique peut être divisé en différents sous-types tels que le revêtement ionique à arc et le revêtement ionique à cathode creuseParmi eux, le revêtement arc-ion est le plus largement utilisé dans le revêtement de la coque des téléphones mobiles, capable de produire des revêtements céramiques de haute dureté et des revêtements céramiques métalliques.

3Caractéristiques de performance et scénarios d'application

Les performances globales du revêtement ionique sont les plus remarquables: la couche de revêtement a une adhérence extrêmement forte, dépassant de loin celle du revêtement par évaporation et du revêtement par pulvérisation,et peut résister à plus de 2000 essais d'usure; la couche de revêtement a une bonne densité, une dureté élevée et une résistance exceptionnelle aux rayures et à la corrosion; elle peut obtenir simultanément des effets décoratifs et fonctionnels,présentant une texture métallique délicate et un effet mat, et ayant également des fonctions anti-empreintes digitales et anti-taches d'huile; il a une forte adaptabilité au substrat et peut être utilisé pour les coques de téléphones mobiles en PC, TPU, verre, métal, etc.

Le seul inconvénient est que le coût de l'équipement est extrêmement élevé.et l'efficacité de production est légèrement inférieure à celle du revêtement par évaporation, ce qui entraîne des coûts de produit plus élevés.

Sur la base de ces caractéristiques, le revêtement ionique est principalement appliqué aux coques de téléphones mobiles phares haut de gamme, telles que les coques de collaboration de marque de luxe, les coques anti-chute professionnelles,et les coquilles commerciales haut de gammeLes prix des produits sont généralement supérieurs à 200 yuans, et sont couramment trouvés dans les accessoires haut de gamme des modèles phares de Samsung et Apple,ainsi que des produits fonctionnels haut de gamme "anti-chute de qualité militaire" et "super résistants à l'usure".

Quatrièmement, les tendances du développement technique et les suggestions d'achat des consommateurs

1. Tendances du développement technique

Alors que les exigences des consommateurs en matière de performances et d'apparence des coques de téléphones portables continuent d'augmenter, la technologie de revêtement sous vide évolue dans trois directions: "composite multifonctionnel","faible coût haute performance", et "protection de l'environnement".

En ce qui concerne les composites multifonctionnels, les futures technologies de revêtement sous vide adopteront plus souvent des méthodes de "combinaison de matériaux multicouches" et de "dépôt de film multicouches",comme le procédé composite de pulvérisation par pulvérisation par contrôle magnétique + revêtement ionique, qui peut obtenir une résistance à l'usure supérieure tout en fournissant des effets décoratifs riches; en même temps, anti-empreintes digitales, anti-tache d'huile,Les fonctionnalités antibactériennes seront davantage intégrées pour répondre aux besoins diversifiés des consommateurs..

En termes de performances élevées à faible coût, le prix des équipements de revêtement par pulvérisation à contrôle magnétique diminue progressivement,et certains fabricants de milieu de gamme ont commencé à introduire des équipements simplifiés, rendant les prix des coques de téléphones mobiles haut de gamme plus abordables; en même temps, la technologie de revêtement par évaporation optimise le processus de prétraitement et la structure de la couche de film,amélioration progressive de la résistance à l'usure.

En ce qui concerne la protection de l'environnement, les matériaux de revêtement évoluent vers l'absence de chrome et de métaux lourds, ce qui réduit la pollution de l'environnement.la consommation d'énergie dans le processus de revêtement sous vide diminue continuellement, et certains équipements utilisent des pompes à vide à économie d'énergie et des sources de chauffage pour améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie.

2Suggestions d'achat des consommateurs

Lorsque les consommateurs ordinaires achètent des coques de téléphones portables, ils peuvent choisir en fonction de leurs propres besoins et de leur budget, en combinant les caractéristiques des trois technologies de revêtement:

Si vous vous concentrez sur l'apparence et que votre budget est limité, cherchant à réduire les coûts, choisissez des coquilles de téléphones mobiles avec revêtement d'évaporation sous vide.adapté à une utilisation quotidienne légère;

Si vous vous concentrez sur la praticité, avez besoin de fonctions anti- rayures et résistantes à l'usure et avez un budget moyen, il est recommandé de choisir des coques de téléphones mobiles avec revêtement de pulvérisation de contrôle magnétique.Ces produits présentent des performances équilibrées et peuvent répondre aux besoins quotidiens de la plupart des gens, étant le choix principal sur le marché;

Si vous recherchez des performances optimales, si vous avez besoin d'une super résistance à l'usure, d'une résistance aux chutes et d'une texture haut de gamme, et si vous avez un budget suffisant, vous pouvez choisir des coques de téléphones portables avec technologie de revêtement ionique.Ces produits sont généralement marqués "anti-chute de qualité militaire" et "super résistant à l'usure" comme points de vente, adapté aux utilisateurs ayant des exigences élevées en matière de protection des téléphones portables.

En outre, lors de l'achat, vous pouvez également juger de la qualité de la couche de revêtement par des tests simples: utilisez votre ongle pour rayer la surface, aucune rayure indique une bonne dureté;Une goutte d'eau tombe à la surface., plus l'angle des gouttelettes d'eau est grand, meilleur est l'effet antiempreintes digitales; consultez la description du produit pour comprendre le type de procédé de revêtement et les données d'essai de résistance à l'usure,qui peut également aider à faire un choix plus précis.

Conclusion Les trois technologies - revêtement par évaporation sous vide, revêtement par pulvérisation magnétronique et revêtement ionique - répondent respectivement aux exigences de basse, moyenne et haute gamme du marché des boîtiers de téléphones portables,Les trois méthodes permettent, d'un point de vue de principe, de réaliser un dépôt de film dans un environnement à haut vide.mais par différentes méthodes de transfert d'énergie, ils ont formé des couches de film sensiblement différentes; d'un point de vue d'application, ils couvrent l'ensemble de la gamme de prix allant de plusieurs dizaines de yuans à plusieurs centaines de yuans,répondre aux diverses exigences des consommateurs en matière d'apparence, performance et prix.
Avec l'avancement continu de la technologie, la technologie de revêtement sous vide sera plus largement appliquée dans le domaine du boîtier de téléphone portable.Des apparences plus variéesPour les consommateurs, la compréhension des caractéristiques des différentes technologies de revêtement peut nous aider à faire des choix de produits plus rationnels.L'innovation et la mise à niveau technologiques continues conduiront le marché des accessoires pour étuis de téléphones mobiles vers une direction plus diversifiée et de meilleure qualité..