Kompletny proces powlekania srebrnym dla części z tworzyw sztucznych i metali: linia rozpylania UV vs. maszyna do powlekania próżniowego

Pokrywka srebrna stała się podstawowym wykończeniem w branżach od wnętrz samochodowych i elektroniki użytkowej po urządzenia gospodarstwa domowego.i wszechstronność estetycznaDwie dominujące technologie (spryskiwanie UV i powłoka próżniowa) spełniają różne wymagania podłoża z tworzyw sztucznych i metali.Podczas gdy opryskiwanie UV zapewnia efektywność kosztową i adaptację do złożonych geometrii, powłoka próżniowa zapewnia wyższą trwałość i autentyczne metalowe质感W tym artykule przedstawiono pełny przepływ pracy obu procesów, od wstępnej obróbki (polerowania i czyszczenia ultradźwiękowego) po etapy powlekania rdzenia,w tym skład farby UV srebrnej i wybór celów powłoki próżniowej, koncentrując się na specyficznych dla podłoża adaptacjach części z tworzyw sztucznych i metali.

Wstępna obróbka: polerowanie i ultradźwiękowe czyszczenie

Wstępna obróbka jest kluczowa dla zapewnienia przyczepności powłoki, jednolitości i długowieczności, ponieważ niedoskonałości powierzchniowe, zanieczyszczenia (olej, kurz, tlenki) lub pozostałe zanieczyszczenia mogą powodować łuszczenie, bąbelkowanie,lub nierównomiernego połyskuProces ten różni się nieznacznie między substratami z tworzyw sztucznych a metali z powodu różnic w twardości, odporności na ciepło i porowatości powierzchni.

Polerowanie: Techniki specyficzne dla podłoża

Polerowanie ma na celu stworzenie gładkiej powierzchni bez wad, która zwiększa właściwości odblaskowe powłoki srebrnej i zmniejsza widoczne wady.

Do części z tworzyw sztucznych

Substraty z tworzyw sztucznych (np. ABS, PC, PMMA) są stosunkowo miękkie (Shore D 60-85) i podatne na zadrapania, wymagając delikatnych metod polerowania:

•Wybór ścieraczy: Do uniknięcia deformacji materiału stosuje się papiery piaskowe o cienkiej szczelinie (P1500-P2000) lub pastę do polerowania diamentów (1-3 μm).końcowy wyprysk z tkaniny z mikrofibry i mieszaniny polerowania (zawierającej alumina lub krzemionka) osiąga szorstkość powierzchni Ra ≤ 00,05 μm.

•Wyposażenie: ręczne polerowanie lub niskoprężne polery orbitalne (1000-1500 obr./min) zapobiegają przegrzaniu, które może wypaczyć termoplastyczne części.Teksturowane części z tworzyw sztucznych pomijają agresywne polerowanie, aby zachować oryginalny wzór powierzchni, wymagające tylko łagodnego czyszczenia w celu usunięcia środków uwalniających pleśń.

Do części metalowych

Substraty metalowe (np. aluminium, stal, stop cynkowy) są twardsze (HV 100-300) i tolerują bardziej rygorystyczne polerowanie:

•Sekwencja ścierania: Brutalne polerowanie papierem szlifowym z tlenku aluminium (P400-P800) usuwa ślady obróbki, a następnie średnie polerowanie (P1000-P1200) i delikatne polerowanie (P1500-P2000) pastami z tlenku cerium.Do wykończenia lusterek, polerowanie koła tkaniny (2000-3000 obrotów na minutę) z pastą tlenku chromu osiąga Ra ≤ 0,02 μm.

•Wydobycie: Przed polerowaniem części metalowe poddawane są odkręcaniu w celu usunięcia ostrych krawędzi, co może powodować nagromadzenie lub pęknięcie powłoki.

Czyszczenie ultradźwiękowe: wieloetapowa dekontaminacja

Czyszczenie ultradźwiękowe wykorzystuje fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości (40-80 kHz) do usuwania zanieczyszczeń z mikroporów i skomplikowanych powierzchni, przewyższając tradycyjne metody czyszczenia części o złożonym kształcie.

Kluczowe uwagi: częstotliwość ultradźwięków jest ustawiona na 40 kHz dla tworzyw sztucznych (zmniejsza uszkodzenia powodowane kawitacją) i 60-80 kHz dla metali (poprawia usunięcie zanieczyszczeń).Części są umieszczane w koszykach z siatką z miękkimi wyłożeniami, aby uniknąć zadrapania podczas czyszczenia.

Linia rozpylania UV: proces powlekania srebrnym

Spryskiwanie UV stosuje srebrnego koloru powłokę UV wytrzymałą za pomocą spryskiwania elektrostatycznego, oferującą szybkie utwardzanie, niskie emisje VOC i doskonałą konsystencję koloru.Idealny do części z tworzyw sztucznych i metalowych elementów o niskim zużyciu.

Skład farby UV srebrnej

Głównym materiałem decydującym o srebrnym wykończeniu i wydajności jest farba wytrzymała na działanie promieniowania UV, sformułowana w następujący sposób:

•System żywicy: Oligomery akrylowe (akrylat uretanowy dla elastyczności, akrylat epoksydowy dla twardości) i monomery (trymetylolpropan triacrylat, TMPTA) tworzą matrycę foliową.elastyczne oligomery (przedłużenie przy zerwaniu ≥ 50%) zapobiegają pękaniu; w przypadku metali sztywne oligomery (twardość ≥ 2H) zwiększają odporność na zadrapania.

•Pigment srebra: Proszek płatków aluminiowych (pasta aluminiowego srebra) jest podstawowym barwnikiem, o rozmiarze cząstek 5-20 μm i obróbce powierzchni (silanowy środek sprzęgający) w celu poprawy dyspersji i odporności na działanie atmosferyczne.Obciążenie pigmentowe (10-15% masy) kontroluje błyszczyk metaliczny, bardziej odblaskowy wykończenie.

•Dodatki: Photoinitiators (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, HCPK) wchłaniają światło UV (365 nm) w celu uruchomienia utwardzania; środki przepływowe (polyether-modified polysiloxane) zapobiegają łuszczeniu pomarańczy;środki przeciwżółtające (absorbenty benzotriazolu UV) zachowują błyszcz srebra.

•Rozpuszczalniki: Rozcieńczalniki o niskiej zawartości VOC (acetat etylowy, acetat izobutylowy) dostosowują lepkość (15-20 s, kubek DIN 4 mm) do możliwości rozpylania przy minimalnym ilości rozpuszczalnika (w celu uniknięcia bąbelkowania).

Proces opryskiwania i utwardzania

1.Zastosowanie pierwiastka (nieobowiązkowe): W przypadku tworzyw sztucznych o słabym przyczepieniu (np. PP) najpierw opryskuje się primer o odporności na działanie promieniowania UV (akrylowy + chlorowana poliolefina) o grubości suchego folii (DFT) 5-8 μm.Wstępnie utwardza się lampą UV (80-100 mJ/cm2) przez 10-15 sekund.

2.Spryskiwanie farbą UV srebrną: Elektrostatyczne pistolety rozpylające ( napięcie 60-80 kV, ciśnienie rozpylające 0,3-0,5 MPa) nakładają farbę srebrną w 1-2 warstwach, osiągając DFT 15-25 μm. Odległość rozpylania wynosi 20-30 cm,o prędkości przenośnika 1-2 m/min w celu zapewnienia jednolitego pokrycia.

3.Etap wybuchu: Części utrzymywane są w temperaturze pokojowej przez 5-10 minut w celu umożliwienia odparowania rozpuszczalnika, co zmniejsza tworzenie się otworów podczas utwardzania.

4.Utrzymanie UV: Lampa rtęciowa (moc 80-120 W/cm2) lub lampa UV LED (365 nm) wytrzymuje powłokę z prędkością przenośnika 3-5 m/min, przy całkowitej dawce energii 300-500 mJ/cm2.zapewniające pełne połączenie krzyżowe (zawartość żelu ≥ 95%).

5.Zastosowanie powłoki górnej (nieobowiązkowe): do zastosowań o wysokiej zużywalności stosuje się przezroczyste powłoki UV (DFT 10-15 μm),utwardzone dodatkowym przejściem UV (200-300 mJ/cm2) w celu zwiększenia odporności na zadrapania (twardota ołówka ≥ 4H) i odporności chemicznej.

Maszyna do pokrycia próżniowego: proces powlekania srebrnym

Pokrycie próżniowe (przebieranie magnetronem) odkłada cienką srebrną folie metalową w środowisku o wysokiej próżni, zapewniając lepszą przyczepność, odporność na zużycie i autentyczne metalowe质感Jest preferowany dla części metalowych o wysokiej wydajności i składników z tworzyw sztucznych.

Wybór docelowego materiału do powlekania srebrem

Cel określa czystość, trwałość i koszt srebrnego wykończenia.

•Cel aluminiowy (Al)Najczęściej stosowany wybór (99,99% czystości), oferuje błyszczący srebrny blask podobny do polerowanego aluminium.i tworzy gęstą warstwę tlenku (Al2O3), która zwiększa odporność na korozjęWymiary docelowe różnią się w zależności od wielkości komory (zwykle 300×100×5 mm dla urządzeń małych rozmiarów), z wydajnością rozpylania 1,2 atomu/ion.

•Celem srebra (Ag): W celu uzyskania czystego, odbijającego srebra wykończenia (np. powierzchni lustrzanej) stosuje się 99,99% czystego srebra.Srebro ma wyjątkową odblaskowość (≥95% dla światła widzialnego), ale jest miększe (HV 60-80) i droższe niż aluminiumCzęsto jest stosowany do zastosowań wysokiej klasy (np. luksusowa elektronika, wykończenie samochodowe) z ochronną powłoką, aby zapobiec zabarwieniu.

Proces rozpylania magnetronowego

1.Ładowanie i mocowanie: Części wstępnie obrobione są zamontowane na obracających się urządzeniach (obrot planetarny, 5-10 obrotów na minutę) w celu zapewnienia jednolitego powłoki.

2.Ewakuacja próżniowa: Komora jest wyprowadzana do ciśnienia bazowego 1 × 10−3 Pa za pomocą pompy turbomolekularnej, usuwając powietrze i wilgoć powodujące wady folii (dziury, utlenianie).

3.Oczyszczanie przez bombardowanie jonów: Wprowadza się gaz argonu (Ar) (ciśnienie 1 × 10−1 Pa) i nakłada się na części ujemne przesunięcie (-300 do -500 V).usuwanie pozostałych zanieczyszczeń i aktywacja podłoża (poprawia przyczepność)Ten krok trwa 5-10 minut.

4.Przesyp i osadzenieCelem jest zasilanie prądem stałym (2-5 kW), tworząc plazmę, która jonizuje gaz argonowy.Wyrzucające atomy metalu (Al lub Ag), które osadzają się na obracających się częściachKluczowe parametry:

◦Ciśnienie osadzenia: 2×10−2 Pa (prędkość przepływu argonu 20-30 cm3).

◦Temperatura osadzenia: 80-120°C dla tworzyw sztucznych, 150-200°C dla metali.

◦Grubość folii: 50-200 nm (kontrolowane srebrne błyszczące/gęstsze folie są bardziej odblaskowe).

1.Leczenie po złożeniu depozytuPo osadzeniu komora jest oczyszczana azotem, a części chłodzone do temperatury pokojowej (20-30 minut).20-50 nm) jest często rozpylana w celu zwiększenia odporności na zużycie i zapobiegania brudzeniu (krytyczne dla celów srebra).

Kontrola po powłokę i kontrola jakości

Oba procesy wymagają rygorystycznych badań w celu zapewnienia zgodności z wymogami:

•Badanie przyczepności: Badanie przekrojowe (ASTM D3359) z oceną 100/100 (bez łuszczenia) dla metali; badanie taśmami (3M 610) dla tworzyw sztucznych (bez usuwania powłoki).

•Kontrola estetyczna: Ocena wizualna w ramach standardowych badań oświetlenia D65 w zakresie nierówności, otworów szpilkowych lub odchylenia koloru (ΔE ≤ 1,0 dla srebrnego tonu).

•Właściwości fizyczne: twardość ołówka (≥ 2H w przypadku rozpylania UV, ≥ 3H w przypadku powłoki próżniowej), odporność na ścieranie (≥ 500 cykli przy obciążeniu 500 g, ASTM D4060) i odporność na korozję (test 48-godzinny z rozpyleniem solnym,ASTM B117 (bez rdzy lub odbarwienia).

•Grubość folii: cyfrowy miernik grubości (dokładność 1 μm dla powłoki UV, 1 nm dla powłoki próżniowej) weryfikuje zgodność DFT.

Porównanie procesów i scenariusze zastosowania

Typowe zastosowania

•Spryskiwanie UV: Wnętrza samochodowe z tworzyw sztucznych (obudowy desek rozdzielczych, uchwyty drzwi), obudowy urządzeń elektronicznych użytkownika (obudowy telefonów), zabawki i urządzenia gospodarstwa domowego.

•Powierzchnia podciśnieniowa: Części metalowe zewnętrzne samochodów (opony kołowe, siatki), elektronika klasy premium (ramy laptopów), urządzenia medyczne i dekoracyjne elementy metalowe.