Lion King UV-Sprühvakuum-Beschichtungsanlage: Schritt-für-Schritt-Verfahren für die PP-Handyhüllenbeschichtung

Wie funktioniert eine UV-Sprühvakuum-Beschichtungsanlage?

Hier erkläre ich es anhand eines Beispiels, dem Schritt-für-Schritt-Verfahren für die PP-Handyhüllenbeschichtung.

PP (Polypropylen)-Handyhüllen werden in der Unterhaltungselektronik häufig verwendet, stellen aber einzigartige Beschichtungsherausforderungen dar – geringe Oberflächenhaftung, Empfindlichkeit gegenüber hohen Temperaturen und die Nachfrage nach kratzfesten, ästhetischen Oberflächen (z. B. metallisch, Farbverlauf). Die UV-Sprühvakuum-Beschichtungsanlage von Lion King geht diese Herausforderungen durch einen maßgeschneiderten Prozessablauf an, der PP-spezifische Vorbehandlungen, PVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung und mehrschichtige UV-Härtung integriert, um hochwertige, langlebige PP-Handyhüllenbeschichtungen zu liefern. Im Folgenden wird das detaillierte Schritt-für-Schritt-Verfahren beschrieben, das auf die vom Benutzer angegebenen Vorgänge abgestimmt ist.

1. PP-Handyhüllen-Vorbehandlung: Die Grundlage für Haftung und Sauberkeit schaffen

Die Vorbehandlung zielt auf die geringe Oberflächenenergie von PP ab und entfernt Verunreinigungen – entscheidend, um ein Ablösen der Beschichtung, Staubfehler und eine ungleichmäßige Filmbildung auf Handyhüllen zu verhindern.

• Schritt 1.1: PP-spezifische vakuumkompatible Reinigung

Laden Sie PP-Handyhüllen (typischerweise 150–200 mm lang, 70–90 mm breit) auf die PP-angepassten Vorrichtungen von Lion King (Weichgummiklemmen, um Kratzer auf der rohen Oberfläche der Hülle zu vermeiden). Die Vorrichtungen gelangen in das Vorvakuum-Reinigungsmodul von Lion King befördert:

◦ Für Formtrennmittel (auf PP-Handyhüllen üblich): Verwenden Sie Ultraschallreinigung in einem geschlossenen Tank (deionisiertes Wasser + nichtionisches Reinigungsmittel, 40–50 °C) für 3–5 Minuten. Die Ultraschallfrequenz (40 kHz) ist so optimiert, dass Rückstände entfernt werden, ohne die Struktur von PP zu beschädigen.

◦ Für Oberflächenöle/Fingerabdrücke: Anschließend Hochdruck-Reinluftdüsen (gefiltert nach Klasse 100-Standards, Druck 0,2–0,3 MPa), um gelöste Verunreinigungen wegzublasen. Ein abschließendes Abwischen mit dem VOC-freien Lösungsmittel von Lion King (Isopropylalkohol auf 70 % verdünnt) stellt sicher, dass keine Rückstände zurückbleiben – entscheidend, um eine Kontamination der Vakuumkammer zu einem späteren Zeitpunkt zu verhindern.

• Schritt 1.2: Elektrostatische Staubentfernung (PP-spezifisch)

PP-Handyhüllen laden sich leicht statisch auf (aufgrund der geringen Leitfähigkeit) und ziehen so Luftstaub an. Sie durchlaufen das elektrostatische Entstaubungsmodul von Lion King befördert:

◦ Hochspannungs-Negativionen-Düsen: Liefern ein 12–15 kV-Ionenfeld, um statische Ladungen an den gekrümmten Kanten der Handyhülle (z. B. Kameraerhöhung, Seitentasten) und der flachen Rückseite zu neutralisieren.

◦ Niederdruck-Luftschleier: Bläst neutralisierten Staub in einen HEPA-Filter (99,97 % Filtrationseffizienz für Partikel >0,3 μm). Dieser Schritt reduziert staubbedingte Defekte (z. B. winzige Unebenheiten auf der Beschichtung) um 95 % – unerlässlich für die Hochglanz-/Metalloberflächen von PP-Handyhüllen.

• Schritt 1.3: PP-Grundierungsbeschichtung & Trocknung bei niedriger Temperatur

Die geringe Oberflächenhaftung von PP erfordert eine spezielle Grundierung, um sich mit nachfolgenden Schichten zu verbinden. Die Handyhüllen gelangen in die Grundierungsspritzkabine von Lion King (mit der Vorvakuumleitung verbunden):

◦ Grundierungstyp: Die kundenspezifische PP-Grundierung von Lion King (Acrylbasis, VOC-arm, vakuumstabil) – formuliert, um in die Oberfläche von PP einzudringen und eine polare Bindungsschicht zu bilden.

◦ Sprühparameter: Gesteuert über das SPS-System von Lion King (gespeichert in einem Rezept „PP-Handyhüllen-Grundierung“):

▪ Spritzpistolen: 2 Pistolen (positioniert, um die Vorder-/Rückseite der Hülle abzudecken, wobei Aussparungen für die Tasten vermieden werden).

▪ Druck: 0,3–0,4 MPa; Abstand: 18–20 cm; Förderbandgeschwindigkeit: 2 m/min.

▪ Beschichtungsdicke: 8–10 μm (dünn genug, um die Textur der Hülle nicht zu verdecken, dick genug für die Haftung).

◦ Trocknung: Die Hüllen werden in einen Trocknungstunnel bei niedriger Temperatur (60–65 °C, 1,5–2 Minuten) befördert – das Design von Lion King verwendet eine gleichmäßige Heißluftzirkulation, um eine PP-Verformung zu vermeiden. Das Ziel: 90 % Lösungsmittelverdampfung, verifiziert durch einen Feuchtigkeitssensor (Oberflächenfeuchtigkeit <0,5 %).

2. Basislackierung für PP-Handyhüllen: Farbgebung und Vakuumhärtung

Der Basislack legt die Kernfarbe der Handyhülle fest (z. B. Schwarz, Weiß oder Pastell) und bereitet die Oberfläche für die PVD-Aluminiumbeschichtung vor.

• Schritt 2.1: Basislackformulierung & Vakuum-Entgasung

Der Basislack von Lion King für PP-Handyhüllen ist auf Folgendes zugeschnitten:

◦ Farbkonsistenz: Pigmentdispersion (z. B. Ruß für mattschwarze Hüllen), gemischt mit 1000–1200 U/min in einem vakuumversiegelten Dispergierer (vermeidet Luftblasen).

◦ Vakuum-Sprühfähigkeit: Viskosität angepasst auf 18–22 cP (über das Rotationsviskosimeter von Lion King) unter Verwendung von TMPTA-Monomer (vakuumstabilisiert).

◦ Zweistufige Entgasung: Zuerst in einem Niedervakuumtank (10⁻¹ Torr, 3 Minuten), um große Blasen zu entfernen, dann in einem Hochvakuumtank (10⁻³ Torr, 8 Minuten) – passend zum Druck der Hauptkammer, um Löcher zu vermeiden.

• Schritt 2.2: Präzisions-Basislack-Sprühauftrag (Größe für PP-Handyhüllen)

Grundierte Hüllen gelangen in die Hauptvakuumkammer von Lion King (evakuiert auf 10⁻³–10⁻⁴ Torr über mechanische/Roots-/Diffusionspumpen). Wichtige Sprüheinstellungen:

◦ 360°-Drehvorrichtungen: Die Vorrichtungen von Lion King drehen die Handyhülle mit 60 U/min, um eine gleichmäßige Abdeckung an gekrümmten Kanten (z. B. Kameraerhöhung) zu gewährleisten – keine „Schattenbereiche“, die bei feststehenden Sprühsystemen üblich sind.

◦ Spritzpistolen: 3 Pistolen (19 cm von der Hülle entfernt) mit einem Druck von 0,25–0,35 MPa. Förderbandgeschwindigkeit: 2,5 m/min (gleicht Beschichtungsdicke und Effizienz aus).

◦ Zieldicke: 12–15 μm (dick genug für Farbdurchlässigkeit, dünn genug für die Schichtung mit PVD).

• Schritt 2.3: UV-Härtung & Vakuumkühlung (PP-Hitzeschutz)

Unmittelbar nach dem Sprühen werden die UV-Lampen mit zwei Quellen der Kammer (Design von Lion King) aktiviert:

◦ LED-UV-Lampen (40 W/cm, 365 nm): Verwendet für PP (hitzempfindlich) – härtet den Basislack in 8–10 Sekunden (Gesamtenergie 900–1100 mJ/cm²) ohne Überhitzung.

◦ Vakuum-Gradientenkühlung: Wassergekühlte Platten + Niederdruck-Luftzirkulation senken die Temperatur der Hülle von 65–75 °C auf <35 °C in 3 Minuten – verhindert PP-Verformung (ein häufiges Problem bei herkömmlicher Heißluftkühlung).

3. PVD-Aluminium-Vakuum-Beschichtung: Metallic-Finish für PP-Handyhüllen

Die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) von Aluminium erzeugt den beliebten Metallic-Effekt (z. B. Silber, Roségold) auf PP-Handyhüllen – die Vakuumtechnologie von Lion King gewährleistet gleichmäßige, dünne Aluminiumschichten.

• Schritt 3.1: PVD-Kammer-Vorbereitung (Aluminium-Target)

Die Hauptvakuumkammer bleibt versiegelt (Druck wird bei 10⁻⁴–10⁻⁵ Torr gehalten, niedriger als beim Sprühbeschichten für PVD). Das PVD-Modul von Lion King verwendet:

◦ Aluminium-Targets: Aluminiumbarren mit hoher Reinheit (99,99 %) in 20–25 cm Entfernung von den Handyhüllen.

◦ Ionenbeschuss-Vorbehandlung: Niederenergie-Argon-Ionen (500–800 eV) reinigen die Oberfläche des Basislacks für 2 Minuten – verbessert die Aluminiumhaftung auf dem Basislack von PP.

• Schritt 3.2: Aluminiumabscheidung (Metallic-Effekt-Kontrolle)

Das PVD-System von Lion King verwendet Magnetronsputtern zum Verdampfen von Aluminium:

◦ Sputterleistung: 1,5–2 kW (angepasst für die gewünschte metallische Intensität – höhere Leistung für helleres Silber, geringere Leistung für subtiles Roségold über legierte Targets).

◦ Abscheidungsrate: 0,5–1 nm/Sekunde (gesteuert über den Dickenmonitor von Lion King). Zieldicke: 50–80 nm (dünn genug, um die Flexibilität zu erhalten, dick genug für einen gleichmäßigen metallischen Glanz).

◦ Hüllenrotation: Vorrichtungen drehen sich mit 40 U/min, um eine gleichmäßige Aluminiumabdeckung zu gewährleisten – keine „fleckigen“ Bereiche auf der Rückseite der Handyhülle oder der Kameraerhöhung.

• Schritt 3.3: In-Vakuum-Inspektion (PVD-Qualitätskontrolle)

Vor dem Entlüften der Kammer testet das Inline-Modul von Lion King:

◦ Gleichmäßigkeit der Aluminiumschicht: Wirbelstrom-Dickenmessgerät (Abweichung ±5 nm).

◦ Oberflächenfehler: Hochauflösende Kamera (erkennt Löcher >0,1 μm – entscheidend für Metallic-Oberflächen, bei denen Defekte sichtbar sind).

4. Nach-PVD-Behandlung: Staubentfernung & Mittellack-Sprühauftrag

Nach der PVD ist die Aluminiumschicht empfindlich – zusätzliche Schritte schützen sie und glätten die Oberfläche für den Decklack.

• Schritt 4.1: Elektrostatische Staubentfernung nach der PVD

Die Kammer wird auf 10⁻¹ Torr entlüftet (Gradientenentlüftung, um einen Druckstoß zu vermeiden), dann werden die Hüllen zu einem zweiten elektrostatischen Entstaubungsmodul befördert:

◦ Niederdruck-Ionendüsen: 8–10 kV (sanfter als vor der PVD, um die Aluminiumschicht nicht zu beschädigen) neutralisieren die statische Aufladung.

◦ Weiche Luftdüsen: 0,15–0,2 MPa Druck bläst Staub weg, der sich während des Entlüftens angesammelt hat – stellt sicher, dass der Mittellack gleichmäßig haftet.

• Schritt 4.2: Mittellack-Sprühauftrag (Schutz der Aluminiumschicht)

Der Mittellack von Lion King (klarer Acryl-UV-Blend) wirkt als Barriere zwischen PVD-Aluminium und dem Decklack und glättet kleinere Unvollkommenheiten:

◦ Sprühparameter: SPS-Rezept „PP-Handyhüllen-Mittellack“ – 2 Pistolen, Druck 0,3 MPa, Abstand 20 cm, Dicke 10–12 μm.

◦ Trocknung: Backen im Niedervakuum (10⁻² Torr, 60 °C, 2 Minuten) – verdampft das Lösungsmittel ohne Aluminiumoxidation.

◦ UV-Härtung: LED-Lampen (35 W/cm) härten in 7–9 Sekunden (Energie 800–1000 mJ/cm²) – erhält den metallischen Glanz des Aluminiums.

5. Decklack-Sprühauftrag: Kratzfestigkeit für PP-Handyhüllen

Der Decklack ist die letzte Schicht, die täglichen Kratzschutz bietet (entscheidend für Handyhüllen) und Glanz-/Matteffekte verstärkt.

• Schritt 5.1: Decklackformulierung (PP-Haltbarkeitsfokus)

Der Decklack von Lion King für PP-Handyhüllen enthält:

◦ Kratzfeste Zusätze: 10 % Nano-Siliziumdioxid (20–30 nm Partikelgröße) für eine Bleistifthärte von 4H (getestet gemäß ISO 15184).

◦ UV-Stabilität: UV-Absorber auf Benzophenonbasis (verhindert das Ausbleichen der Farbe durch Sonnenlicht).

◦ Vakuum-Entgasung: Gleiches zweistufiges Verfahren wie beim Basislack – stellt sicher, dass keine Blasen entstehen.

• Schritt 5.2: Decklack-Sprühauftrag & Gradientenbacken

Die Hüllen kehren in die Hauptvakuumkammer zurück (10⁻³ Torr):

◦ Sprühauftrag: 3 Pistolen, Druck 0,3–0,4 MPa, Abstand 21 cm, Dicke 15–18 μm (dicker für bessere Kratzfestigkeit).

◦ Gradientenbacken: Die Kammertemperatur steigt über 3 Minuten von 55 °C auf 65 °C (vermeidet PP-Verformung) – ermöglicht das Ausgleichen des Decklacks (reduziert Pinselstriche).

• Schritt 5.3: Abschließende UV-Härtung (volle Härte)

◦ Quecksilber-LED-Hybridlampen: Für maximale Härte – Quecksilberlampen (80 W/cm) härten die Innenschicht (5 Sekunden), LED-Lampen (45 W/cm) härten die Oberfläche (6 Sekunden) – Gesamtenergie 1300–1500 mJ/cm².

◦ Abschließende Kühlung: Vakuumgekühlt auf <30 °C in 4 Minuten – bereit zum Entladen.

6. Entladen, Inspektion & Verpackung (letzte Schritte für PP-Handyhüllen)

• Schritt 6.1: Automatisches Entladen (Reinraum-gesteuert)

Die Hüllen werden über das Reinraumförderband der Klasse 1000 von Lion King (antistatisches Band) entladen – Bediener tragen fusselfreie Handschuhe, um Fingerabdrücke zu vermeiden.

• Schritt 6.2: PP-Handyhüllen-spezifische Inspektion

2 % der Hüllen werden für Offline-Tests beprobt (Qualitätsprotokoll von Lion King):

◦ Haftung: Kreuzschnitttest (ISO 2409) – 1 mm × 1 mm Quadrate, nicht mehr als 2 Quadrate lösen sich ab (strenger als Industriestandards für Handyhüllen).

◦ Kratzfestigkeit: Bleistifthärtetest (4H, keine sichtbaren Kratzer).

◦ Konsistenz des Metallic-Finishs: Kolorimeter (ΔE < 1,0 – stellt sicher, dass es keine Farbabweichungen von Charge zu Charge gibt).

◦ Falltest: 1,2 m Fall auf Beton (simuliert den täglichen Gebrauch) – kein Abplatzen der Beschichtung.

• Schritt 6.3: Antistatische Verpackung (Standard für Unterhaltungselektronik)

Qualifizierte Hüllen werden verpackt in:

◦ Antistatische Folie: Einzeln verpackt, um statische Schäden zu vermeiden (entscheidend für die Lagerung/den Transport von Handyhüllen).

◦ Schaumstoffausgekleidete Kartons: 10 Hüllen pro Karton (getrennt durch Schaumstoffeinsätze, um Kratzer zu vermeiden).

◦ Lagerrichtlinien: 15–25 °C, Luftfeuchtigkeit <55 % (Etikett von Lion King enthalten) – verhindert das Vergilben der Beschichtung.

Kernvorteile für die PP-Handyhüllenbeschichtung

1. PP-Haftungslösung: Kundenspezifische Grundierung + PVD-Ionen-Vorbehandlung löst das Problem der geringen Haftung von PP – Beschichtungsablösungsrate <0,1 %.

2. Exzellenz des Metallic-Finishs: PVD-Aluminium + klarer Mittellack liefern gleichmäßige, kratzfeste Metallic-Effekte (beliebt bei Verbrauchern).

3. Hitzeschutz: LED-UV-Härtung + Vakuum-Gradientenkühlung verhindern PP-Verformung – 100 % Dimensionsstabilität der Hülle.

4. Öko-Effizienz: Keine VOCs (UV-Farben) + 40 % Farbrückgewinnung (Vakuumzyklonabscheider) – erfüllt die EU-REACH-Anforderungen für Unterhaltungselektronik.

5. Hoher Durchsatz: 300–400 PP-Handyhüllen pro Stunde – ideal für die Großserienproduktion (z. B. Marken für Zubehör für Mobiltelefone).

Kontakt: Miss Miranda  / Leiterin des Auslandsvertriebs

Telefon: 86 18302726380 / 86 18818843626

E-Mail: Miranda@lionpvd.com

Website: www.vacuum-coatingmachines.com

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