Maszyna do powlekania próżniowego PVD Roll to Roll Lion King

Przegląd technologii

Powlekanie próżniowe Roll to Roll (R2R) PVD to zaawansowana technologia fizycznego osadzania z fazy gazowej, zaprojektowana do ciągłego powlekania elastycznych podłoży w środowisku próżniowym (ciśnienie < 10⁻³ Torr). Ten innowacyjny proces wykorzystuje techniki rozpylania magnetronowego lub odparowywania do osadzania cienkich warstw metali, tlenków, azotków lub węglików na elastycznych materiałach, zapewniając doskonałe właściwości funkcjonalne i dekoracyjne. Metoda R2R PVD wyróżnia się w produkcji wielkoseryjnej powlekanych materiałów elastycznych dla elektroniki, opakowań i zastosowań przemysłowych.

Zasada działania

Maszyna do powlekania próżniowego R2R PVD wykonuje ciągłe osadzanie cienkich warstw na elastycznych podłożach poprzez precyzyjnie kontrolowaną sekwencję procesów. System utrzymuje napięcie podłoża i warunki próżni przez cały cykl produkcyjny, aby zapewnić jednolitą jakość powlekania.

Krok po kroku zasada działania:

1. Konfiguracja systemu odwijania:

Rolka elastycznego podłoża (np. folia z tworzywa sztucznego, folia metalowa) jest ładowana do stacji odwijania. Systemy kontroli napięcia są włączane w celu utrzymania odpowiedniego napięcia podłoża podczas przetwarzania.

1. Ewakuacja komory próżniowej:

Wielostrefowa komora próżniowa jest ewakuowana do wymaganego ciśnienia procesowego za pomocą kombinacji pomp mechanicznych, Rootsa i dyfuzyjnych, aby osiągnąć ostateczny poziom próżni ≤5×10⁻⁴ Pa.

1. Proces wstępnej obróbki:

Podłoże przechodzi proces czyszczenia plazmowego lub aktywacji powierzchni w celu usunięcia zanieczyszczeń i poprawy przyczepności powłoki. Ten krok wykorzystuje plazmę argonową do wytrawiania powierzchni podłoża.

1. Wejście do strefy osadzania:

Wstępnie obrobione podłoże wchodzi do strefy osadzania, gdzie materiał jest odparowywany z litych tarcz za pomocą rozpylania magnetronowego lub źródeł odparowywania.

1. Osadzanie filmu:

Odparowany materiał kondensuje na poruszającej się powierzchni podłoża, tworząc cienką warstwę. Gazy reaktywne (N₂, O₂) mogą być wprowadzane w celu utworzenia powłok związkowych (azotki, tlenki).

1. Chłodzenie i zestalanie:

Powlekane podłoże przechodzi przez strefę chłodzenia w celu ustabilizowania struktury osadzonej warstwy przed opuszczeniem komory próżniowej.

1. Proces nawijania:

Powlekane podłoże jest nawijane na rolkę odbiorczą pod kontrolowanym napięciem, zapewniając prawidłową obsługę gotowego materiału.

1. Kontrola procesu:

Zaawansowane systemy PLC monitorują i dostosowują parametry osadzania w czasie rzeczywistym, w tym prędkość linii, moc tarczy, natężenia przepływu gazu i poziomy próżni, aby utrzymać stałą jakość powlekania.

Kluczowe zalety

Wysoka wydajność produkcji: Ciągłe przetwarzanie umożliwia prędkości produkcji od 10 do 300 metrów na minutę, odpowiednie dla produkcji na dużą skalę.

Doskonała jednolitość powłoki: Osiąga jednolitość grubości w granicach ±3% w poprzek szerokości i długości podłoża, zapewniając spójne działanie.

Wszechstronność materiałowa: Możliwość osadzania różnych materiałów, w tym metali (Al, Ag, Cu), tlenków (SiO₂, Al₂O₃), azotków (SiNx) i węglików na różnych elastycznych podłożach.

Doskonałe właściwości barierowe: Powłoki zapewniają doskonałą barierę dla wilgoci i tlenu (nawet do 0,1 cm³/m²/dzień dla współczynnika przepuszczalności tlenu).

Ekonomiczna produkcja: Wysoki wskaźnik wykorzystania materiału (>85%) i zmniejszona ilość odpadów w porównaniu z metodami przetwarzania wsadowego.

Przyjazny dla środowiska: Proces bezrozpuszczalnikowy bez generowania odpadów niebezpiecznych, zgodny ze standardami EU RoHS i ISO 14001.

Zastosowane branże

Elektronika elastyczna: Panele dotykowe, elastyczne wyświetlacze, OLED i płytki drukowane.

Opakowania: Opakowania do żywności i farmaceutyków, folie barierowe i metalizowane materiały opakowaniowe.

Energia: Elementy ogniw słonecznych, elektrody baterii i urządzenia do magazynowania energii.

Folie przemysłowe: Folie dekoracyjne, folie ochronne i membrany funkcjonalne.

Motoryzacja: Wewnętrzne folie dekoracyjne, powierzchnie paneli sterowania i elementy czujników.

Dobra konsumpcyjne: Elastyczne opakowania, opakowania prezentowe i elementy urządzeń elektronicznych.

Efekty powlekania i właściwości funkcjonalne

System Roll to Roll PVD może wytwarzać różne powłoki funkcjonalne o określonych charakterystykach:

Powłoki optyczne: Przezroczyste folie przewodzące, powłoki antyrefleksyjne i folie filtrujące światło.

Powłoki barierowe: Wysokowydajne bariery dla wilgoci i tlenu do zastosowań opakowaniowych.

Powłoki przewodzące: Niskooporowe folie przewodzące do zastosowań elektronicznych (rezystancja powierzchniowa <10 Ω/sq).

Powłoki dekoracyjne: Wykończenia metaliczne (złoto, srebro, chrom) o doskonałej odporności na ścieranie.

Powłoki ochronne: Folie odporne na zarysowania i korozję dla zwiększonej trwałości.

Rodzaje struktur

Konstrukcja jednokomorowa: Kompaktowa konfiguracja dla prostych zastosowań powlekania z ograniczonymi wymaganiami dotyczącymi szerokości podłoża.

Konstrukcja wielokomorowa: System modułowy z oddzielnymi strefami do wstępnej obróbki, osadzania i chłodzenia, umożliwiający złożone powłoki wielowarstwowe.

Konfiguracja o dużej szerokości: Specjalna konstrukcja dla podłoży o szerokości do 2000 mm, idealna do pakowania i zastosowań wielkoformatowych.

Konfiguracja o dużej prędkości: Zoptymalizowana pod kątem maksymalnej przepustowości produkcji z zaawansowaną kontrolą napięcia dla cienkich, delikatnych podłoży.

Materiały podłoża

Tworzywa sztuczne elastyczne (PET, PP, PE, PI), folie metalowe (Al, Cu), papier, tekstylia i materiały kompozytowe.

Materiały powłokowe

Metale: Aluminium (Al), miedź (Cu), srebro (Ag), chrom (Cr).

Tlenki: Dwutlenek krzemu (SiO₂), tlenek glinu (Al₂O₃), tlenek tytanu (TiO₂).

Azotki: Azotek krzemu (SiNx), azotek tytanu (TiN).

Stopy: Różne tarcze stopowe do specjalistycznych powłok funkcjonalnych.

Wspierające linie produkcyjne

Integruje się z systemami czyszczenia wstępnego powlekania, modułami obróbki plazmowej i systemami kontroli po powlekaniu (pomiar grubości optycznej, wykrywanie wad).

Materiały eksploatacyjne

Materiały docelowe (Al, Cu, Ag, SiO₂ itp.), gazy procesowe (Ar, N₂, O₂) i oleje do pomp próżniowych.

Zastosowania

Elektronika: Elastyczne wyświetlacze, ekrany dotykowe i elektronika drukowana wymagająca powłok przewodzących i ochronnych.

Opakowania: Folie o wysokiej barierowości do konserwacji żywności i opakowań farmaceutycznych.

Energia: Folie fotowoltaiczne i elementy baterii ze specjalistycznymi powłokami funkcjonalnymi.

Motoryzacja: Folie dekoracyjne i ochronne do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych.

Dostosowywanie

Nasze systemy R2R PVD wyposażone są w regulowane strefy osadzania, konfiguracje wielotarczowe i zaawansowane systemy kontroli napięcia. Opcje dostosowywania obejmują szerokość wstęgi, liczbę stacji powlekania i specjalistyczne moduły procesowe dla unikalnych wymagań aplikacyjnych.