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2026-01-23
सिल्वर कोटिंग ऑटोमोटिव इंटीरियर और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर घरेलू उपकरणों तक के उद्योगों में एक मुख्य फिनिश बन गया है, जो अपने चिकने धातुई चमक, संक्षारण प्रतिरोध और सौंदर्य संबंधी बहुमुखी प्रतिभा के लिए मूल्यवान है। दो प्रमुख प्रौद्योगिकियां—यूवी स्प्रेइंग और वैक्यूम कोटिंग (फिजिकल वेपर डिपोजिशन, पीवीडी)—प्लास्टिक और धातु सब्सट्रेट की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करती हैं। जबकि यूवी स्प्रेइंग लागत-प्रभावशीलता और जटिल ज्यामिति के लिए अनुकूलन क्षमता प्रदान करता है, वैक्यूम कोटिंग बेहतर स्थायित्व और प्रामाणिक धातुई गुणवत्ताप्रदान करता है। यह लेख दोनों प्रक्रियाओं के पूर्ण वर्कफ़्लो का विवरण देता है, पूर्व-उपचार (पॉलिशिंग और अल्ट्रासोनिक सफाई) से लेकर मुख्य कोटिंग चरणों तक, जिसमें सिल्वर यूवी पेंट की संरचना और वैक्यूम कोटिंग लक्ष्यों का चयन शामिल है, जिसमें प्लास्टिक और धातु के पुर्जों के लिए सब्सट्रेट-विशिष्ट अनुकूलन पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
कोटिंग आसंजन, एकरूपता और दीर्घायु सुनिश्चित करने के लिए पूर्व-उपचार महत्वपूर्ण है, क्योंकि सतह की खामियां, संदूषक (तेल, धूल, ऑक्साइड), या अवशिष्ट मलबा छीलने, बुलबुले बनने या असमान चमक का कारण बन सकता है। कठोरता, गर्मी प्रतिरोध और सतह सरंध्रता में अंतर के कारण यह प्रक्रिया प्लास्टिक और धातु सब्सट्रेट के बीच थोड़ी भिन्न होती है।
पॉलिशिंग का उद्देश्य एक चिकनी, दोष-मुक्त सतह बनाना है जो सिल्वर कोटिंग के परावर्तक गुणों को बढ़ाता है और दिखाई देने वाली खामियों को कम करता है।
प्लास्टिक सब्सट्रेट (जैसे, एबीएस, पीसी, पीएमएमए) अपेक्षाकृत नरम (शोर डी 60-85) होते हैं और खरोंच लगने की संभावना होती है, जिसके लिए कोमल पॉलिशिंग विधियों की आवश्यकता होती है:
• अपघर्षक चयन: सामग्री विरूपण से बचने के लिए महीन-ग्रिट सैंडपेपर (P1500-P2000) या डायमंड पॉलिशिंग पेस्ट (1-3 μm) का उपयोग किया जाता है। उच्च-चमक आवश्यकताओं के लिए, माइक्रोफाइबर कपड़े और पॉलिशिंग कंपाउंड (जिसमें एल्यूमिना या सिलिका होता है) के साथ अंतिम बफ Ra ≤ 0.05 μm की सतह खुरदरापन प्राप्त करता है।
• उपकरण: मैनुअल पॉलिशिंग या कम गति वाले ऑर्बिटल पॉलिशर (1000-1500 RPM) ज़्यादा गरम होने से रोकते हैं, जो थर्मोप्लास्टिक पुर्जों को विकृत कर सकता है। बनावट वाले प्लास्टिक के पुर्जे मूल सतह पैटर्न को संरक्षित करने के लिए आक्रामक पॉलिशिंग को छोड़ देते हैं, जिसके लिए केवल मोल्ड रिलीज एजेंटों को हटाने के लिए हल्की सफाई की आवश्यकता होती है।
धातु सब्सट्रेट (जैसे, एल्यूमीनियम, स्टील, जिंक मिश्र धातु) अधिक कठोर (HV 100-300) होते हैं और अधिक कठोर पॉलिशिंग को सहन करते हैं:
• अपघर्षक अनुक्रम: मशीनिंग के निशान को हटाने के लिए एल्यूमीनियम ऑक्साइड सैंडपेपर (P400-P800) के साथ मोटा पॉलिशिंग, इसके बाद मध्यम पॉलिशिंग (P1000-P1200) और सेरियम ऑक्साइड पेस्ट के साथ महीन पॉलिशिंग (P1500-P2000)। दर्पण फिनिश के लिए, क्रोम ऑक्साइड पेस्ट के साथ एक कपड़े का पहिया पॉलिशर (2000-3000 RPM) Ra ≤ 0.02 μm प्राप्त करता है।
• डिबुरिंग: पॉलिशिंग से पहले, धातु के पुर्जे तेज किनारों को हटाने के लिए डिबुरिंग से गुजरते हैं, जो कोटिंग के निर्माण या क्रैकिंग का कारण बन सकते हैं।
अल्ट्रासोनिक सफाई माइक्रो-छिद्रों और जटिल सतहों से संदूषकों को हटाने के लिए उच्च-आवृत्ति ध्वनि तरंगों (40-80 kHz) का उपयोग करती है, जो जटिल आकार के पुर्जों के लिए पारंपरिक सफाई विधियों से बेहतर प्रदर्शन करती है।
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चरण |
प्लास्टिक पुर्जों के पैरामीटर |
धातु पुर्जों के पैरामीटर |
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डीग्रेज़िंग |
3-5% न्यूट्रल डिटर्जेंट सॉल्यूशन (pH 6-8), 40±5°C, 120-180 सेकंड। प्लास्टिक को खराब करने वाले क्षारीय घोल से बचें। |
5-8% क्षारीय डीग्रेज़र (सोडियम हाइड्रॉक्साइड + सोडियम सिलिकेट), 50±5°C, 180-240 सेकंड। मशीनिंग तेलों और जंग अवरोधकों को घोलता है। |
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कुल्ला करना |
2-चरण विआयनीकृत पानी का कुल्ला (25±5°C), प्रत्येक 60 सेकंड। डिटर्जेंट अवशेषों को रोकता है। |
3-चरण विआयनीकृत पानी का कुल्ला (25±5°C), प्रत्येक 60 सेकंड। क्षारीय अवशेषों को हटाता है। |
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सतह सक्रियण |
वैकल्पिक: 1-2% आइसोप्रोपेनॉल सॉल्यूशन, 30 सेकंड। कम-सतह-ऊर्जा वाले प्लास्टिक (जैसे, पीपी) के लिए यूवी पेंट गीलापन बढ़ाता है। |
अनिवार्य: 5-10% फॉस्फोरिक एसिड सॉल्यूशन, 40±5°C, 60 सेकंड। ऑक्साइड फिल्मों को हटाता है और कोटिंग आसंजन में सुधार करता है। |
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अंतिम कुल्ला |
विआयनीकृत पानी (18 MΩ·cm), 60 सेकंड। |
विआयनीकृत पानी (18 MΩ·cm), 60 सेकंड। |
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सुखाना |
कम तापमान वाला ओवन (60-80°C), 30-45 मिनट। प्लास्टिक के ताने-बाने को रोकता है। |
गर्म हवा वाला ओवन (100-120°C), 20-30 मिनट। पूरी नमी हटाने को सुनिश्चित करता है। |
मुख्य नोट्स: अल्ट्रासोनिक आवृत्ति प्लास्टिक के लिए 40 kHz (गुहिकायन क्षति को कम करता है) और धातुओं के लिए 60-80 kHz (संदूषक हटाने को बढ़ाता है) पर सेट की जाती है। सफाई के दौरान खरोंच से बचने के लिए पुर्जों को नरम लाइनर के साथ जालीदार टोकरियों में रखा जाता है।
यूवी स्प्रेइंग इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रेइंग के माध्यम से सिल्वर रंग की यूवी-क्योरेबल कोटिंग लगाता है, जो तेज़ इलाज, कम वीओसी उत्सर्जन और उत्कृष्ट रंग स्थिरता प्रदान करता है। यह प्लास्टिक के पुर्जों और कम-पहनने वाले धातु के घटकों के लिए आदर्श है।
सिल्वर फिनिश और प्रदर्शन को निर्धारित करने वाली मुख्य सामग्री यूवी-क्योरेबल पेंट है, जिसे इस प्रकार तैयार किया गया है:
• रेज़िन सिस्टम: एक्रिलेट ओलिगोमर (लचीलेपन के लिए यूरेथेन एक्रिलेट, कठोरता के लिए एपॉक्सी एक्रिलेट) और मोनोमर (ट्राइमेथिलोलप्रोपेन ट्राइएक्रिलेट, टीएमपीटीए) फिल्म मैट्रिक्स बनाते हैं। प्लास्टिक के लिए, लचीले ओलिगोमर (ब्रेक पर बढ़ाव ≥ 50%) क्रैकिंग को रोकते हैं; धातुओं के लिए, कठोर ओलिगोमर (कठोरता ≥ 2H) खरोंच प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।
• सिल्वर पिगमेंट: एल्यूमीनियम फ्लेक पाउडर (एल्यूमीनियम सिल्वर पेस्ट) प्राथमिक रंग एजेंट है, जिसमें कण का आकार 5-20 μm और सतह उपचार (सिलन कपलिंग एजेंट) होता है ताकि फैलाव और मौसम क्षमता में सुधार हो सके। पिगमेंट लोडिंग (वजन से 10-15%) धातुई चमक को नियंत्रित करता है—उच्च लोडिंग एक उज्जवल, अधिक परावर्तक फिनिश बनाता है।
• योजक: फोटोइनिशिएटर (1-हाइड्रॉक्सीसाइक्लोहेक्सिल फेनिल कीटोन, एचसीपीके) इलाज को ट्रिगर करने के लिए यूवी प्रकाश (365 एनएम) को अवशोषित करते हैं; प्रवाह एजेंट (पॉलीईथर-संशोधित पॉलीसिलोक्सेन) नारंगी छिलके को रोकते हैं; एंटी-येलोइंग एजेंट (बेंज़ोट्रायज़ोल यूवी अवशोषक) सिल्वर चमक को संरक्षित करते हैं।
• विलायक: कम-वीओसी तनुकारक (एथिल एसीटेट, आइसोब्यूटाइल एसीटेट) स्प्रेबिलिटी के लिए चिपचिपाहट (15-20 s, DIN 4 mm कप) को समायोजित करते हैं, जिसमें न्यूनतम अवशिष्ट विलायक होता है (बुलबुले से बचने के लिए।
1. प्राइमर एप्लीकेशन (वैकल्पिक): खराब आसंजन वाले प्लास्टिक (जैसे, पीपी) के लिए, पहले यूवी-क्योरेबल प्राइमर (एक्रिलिक + क्लोरीनेटेड पॉलीओलेफ़िन) का छिड़काव किया जाता है, जिसकी सूखी फिल्म मोटाई (डीएफटी) 5-8 μm होती है। इसे यूवी लैंप (80-100 mJ/cm²) से 10-15 सेकंड के लिए पहले से ठीक किया जाता है।
2. सिल्वर यूवी पेंट स्प्रेइंग: इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रे गन (वोल्टेज 60-80 kV, स्प्रे प्रेशर 0.3-0.5 MPa) सिल्वर पेंट को 1-2 कोट में लगाते हैं, जिससे 15-25 μm का DFT प्राप्त होता है। स्प्रे की दूरी 20-30 सेमी है, जिसमें समान कवरेज सुनिश्चित करने के लिए 1-2 मीटर/मिनट की कन्वेयर गति है।
3. फ्लैश-ऑफ स्टेज: पुर्जों को 5-10 मिनट के लिए कमरे के तापमान पर रखा जाता है ताकि विलायक वाष्पित हो सके, जिससे इलाज के दौरान पिनहोल का निर्माण कम हो सके।
4. यूवी इलाज: एक मरकरी लैंप (पावर 80-120 W/cm) या एलईडी यूवी लैंप (365 एनएम) 3-5 मीटर/मिनट की कन्वेयर गति पर कोटिंग को ठीक करता है, जिसमें 300-500 mJ/cm² की कुल ऊर्जा खुराक होती है। इलाज का समय 1-3 सेकंड है, जो पूर्ण क्रॉसलिंकिंग (जेल सामग्री ≥ 95%) सुनिश्चित करता है।
5. टॉपकोट एप्लीकेशन (वैकल्पिक): उच्च-पहनने वाले अनुप्रयोगों के लिए एक स्पष्ट यूवी टॉपकोट (डीएफटी 10-15 μm) लगाया जाता है, जिसे अतिरिक्त यूवी पास (200-300 mJ/cm²) से ठीक किया जाता है ताकि खरोंच प्रतिरोध (≥4H पेंसिल कठोरता) और रासायनिक प्रतिरोध में वृद्धि हो सके।
वैक्यूम कोटिंग (मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग) एक उच्च-वैक्यूम वातावरण में एक पतली सिल्वर धातुई फिल्म जमा करता है, जो बेहतर आसंजन, पहनने के प्रतिरोध और प्रामाणिक धातुई गुणवत्ताप्रदान करता है। यह उच्च-प्रदर्शन धातु के पुर्जों और प्रीमियम प्लास्टिक घटकों के लिए पसंद किया जाता है।
लक्ष्य सिल्वर फिनिश की शुद्धता, स्थायित्व और लागत निर्धारित करता है। दो प्राथमिक विकल्पों का उपयोग किया जाता है:
• एल्यूमीनियम (Al) लक्ष्य: सबसे आम विकल्प (99.99% शुद्धता), जो पॉलिश एल्यूमीनियम के समान एक उज्ज्वल सिल्वर चमक प्रदान करता है। एल्यूमीनियम लागत प्रभावी, रासायनिक रूप से स्थिर है, और एक घने ऑक्साइड परत (Al₂O₃) बनाता है जो संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है। चैंबर के आकार के अनुसार लक्ष्य आयाम भिन्न होते हैं (छोटे पैमाने के उपकरणों के लिए आमतौर पर 300×100×5 मिमी), जिसमें 1.2 परमाणु/आयन की स्पटरिंग उपज होती है।
• सिल्वर (Ag) लक्ष्य: एक शुद्ध, परावर्तक सिल्वर फिनिश (जैसे, दर्पण जैसी सतहों) के लिए, 99.99% शुद्ध सिल्वर लक्ष्यों का उपयोग किया जाता है। सिल्वर में असाधारण परावर्तकता (≥95% दृश्य प्रकाश के लिए) होती है, लेकिन यह एल्यूमीनियम की तुलना में नरम (HV 60-80) और अधिक महंगा होता है। इसका उपयोग अक्सर उच्च-अंत अनुप्रयोगों (जैसे, लक्जरी इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव ट्रिम) के लिए किया जाता है, जिसमें टार्निशिंग को रोकने के लिए एक सुरक्षात्मक टॉपकोट होता है।
1. लोडिंग और फिक्सिंग: पूर्व-उपचारित पुर्जों को समान कोटिंग सुनिश्चित करने के लिए घूर्णन फिक्स्चर (ग्रहों का घूर्णन, 5-10 RPM) पर लगाया जाता है। प्लास्टिक के पुर्जे थर्मल क्षति से बचने के लिए कम तापमान वाले फिक्स्चर का उपयोग करते हैं।
2. वैक्यूम निकासी: चैंबर को टर्बोमॉलिक्यूलर पंप का उपयोग करके 1×10⁻³ Pa के आधार दबाव में खाली कर दिया जाता है, जिससे हवा और नमी निकल जाती है जो फिल्म दोष (पिनहोल, ऑक्सीकरण) का कारण बनती है।
3. आयन बमबारी सफाई: आर्गन (Ar) गैस पेश की जाती है (दबाव 1×10⁻¹ Pa), और पुर्जों पर एक नकारात्मक पूर्वाग्रह (-300 से -500 V) लगाया जाता है। आर्गन आयन सतह पर बमबारी करते हैं, अवशिष्ट संदूषकों को हटाते हैं और सब्सट्रेट को सक्रिय करते हैं (आसंजन बढ़ाता है)। यह चरण 5-10 मिनट तक चलता है।
4. स्पटरिंग और डिपोजिशन: लक्ष्य को एक डीसी बिजली आपूर्ति (2-5 kW) के साथ सक्रिय किया जाता है, जिससे एक प्लाज्मा बनता है जो आर्गन गैस को आयनित करता है। आर्गन आयन लक्ष्य पर बमबारी करते हैं, धातु के परमाणुओं (Al या Ag) को बाहर निकालते हैं जो घूर्णन पुर्जों पर जमा होते हैं। मुख्य पैरामीटर:
◦ डिपोजिशन प्रेशर: 2×10⁻² Pa (आर्गन प्रवाह दर 20-30 sccm)।
◦ डिपोजिशन तापमान: प्लास्टिक के लिए 80-120°C, धातुओं के लिए 150-200°C।
◦ फिल्म मोटाई: 50-200 nm (सिल्वर चमक को नियंत्रित करता है—मोटी फिल्में अधिक परावर्तक होती हैं)।
1. पोस्ट-डिपोजिशन उपचार: डिपोजिशन के बाद, चैंबर को नाइट्रोजन से साफ किया जाता है, और पुर्जों को कमरे के तापमान (20-30 मिनट) तक ठंडा किया जाता है। पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने और टार्निशिंग को रोकने के लिए एक पतली सुरक्षात्मक परत (SiO₂ या Al₂O₃, 20-50 nm) को अक्सर स्पटर किया जाता है (सिल्वर लक्ष्यों के लिए महत्वपूर्ण)।
दोनों प्रक्रियाओं के लिए प्रदर्शन अनुपालन सुनिश्चित करने के लिए कठोर परीक्षण की आवश्यकता होती है:
• आसंजन परीक्षण: धातुओं के लिए 100/100 रेटिंग (कोई छीलना नहीं) के साथ क्रॉस-कट परीक्षण (ASTM D3359); प्लास्टिक के लिए टेप परीक्षण (3M 610) (कोई कोटिंग हटाने नहीं)।
• सौंदर्य निरीक्षण: असमानता, पिनहोल या रंग विचलन (ΔE ≤ 1.0 सिल्वर टोन के लिए) की जाँच के लिए D65 मानक प्रकाश व्यवस्था के तहत दृश्य मूल्यांकन।
• भौतिक गुण: पेंसिल कठोरता (≥2H यूवी स्प्रेइंग के लिए, ≥3H वैक्यूम कोटिंग के लिए), घर्षण प्रतिरोध (≥500 चक्र 500g भार के साथ, ASTM D4060), और संक्षारण प्रतिरोध (48-घंटे नमक स्प्रे परीक्षण, ASTM B117—कोई जंग या मलिनकिरण नहीं)।
• फिल्म मोटाई: डिजिटल मोटाई गेज (यूवी कोटिंग के लिए 1 μm की सटीकता, वैक्यूम कोटिंग के लिए 1 nm) DFT अनुपालन को सत्यापित करता है।
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प्रदर्शन मीट्रिक |
यूवी स्प्रेइंग |
वैक्यूम कोटिंग |
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लागत |
कम (सामग्री लागत वैक्यूम कोटिंग से 30-50% कम) |
उच्च (उपकरण और लक्ष्य लागत अधिक है) |
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धातुई गुणवत्ता |
मध्यम (सिम्युलेटेड धातुई फिनिश) |
बेहतर (प्रामाणिक धातुई चमक) |
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