Полный процесс серебряного покрытия для пластиковых и металлических деталей: УФ-линия распыления против вакуумной машины покрытия

Серебряное покрытие стало основной отделкой в отраслях, начиная от автомобильного интерьера и бытовой электроники до бытовой техники, ценящейся своим изящным металлическим блеском, коррозионной стойкостью,и эстетическая универсальностьДве доминирующие технологии ‒ УФ-распыливание и вакуумное покрытие (PVD) ‒ удовлетворяют различным требованиям пластмассовых и металлических подложки.В то время как ультрафиолетовое опрыскивание обеспечивает экономическую эффективность и адаптивность к сложным геометрическим, вакуумное покрытие обеспечивает превосходную долговечность и подлинную металлическую质感В этой статье подробно описан полный рабочий процесс обоих процессов, от предварительной обработки (полировки и ультразвуковой очистки) до этапов покрытия ядра,включая состав серебряной УФ-краски и выбор вакуумных целей покрытия, с акцентом на специфические для подложки адаптации для пластиковых и металлических деталей.

Предварительная обработка: полировка и ультразвуковая очистка

Предварительная обработка имеет решающее значение для обеспечения сцепления, однородности и долговечности покрытия, поскольку поверхностные несовершенства, загрязнители (масло, пыль, оксиды) или остаточные мусорные отходы могут вызвать шелушение, пузырьки,или неравномерный блескПроцесс немного отличается между пластиковыми и металлическими субстратами из-за различий в твердости, теплостойкости и пористости поверхности.

Полировка: специальные для субстрата методы

Полировка направлена на создание гладкой, бездефектной поверхности, которая повышает отражающие свойства серебряного покрытия и уменьшает видимые дефекты.

Для пластиковых деталей

Пластиковые подложки (например, ABS, PC, PMMA) относительно мягкие (Shore D 60-85) и склонны к царапинам, что требует нежных методов полировки:

•Отбор абразивных материалов: Для предотвращения деформации материала используются мелкогранулистые песочницы (P1500-P2000) или алмазные полирующие пасты (1-3 мкм).конечный отлив с микроволокнистой тканью и полирующим соединением (содержащим алюминий или кремний) достигает поверхностной шероховатости Ra ≤ 00,05 мкм.

•Оборудование: Ручная полировка или низкоскоростные орбитальные полировки (1000-1500 оборотов в минуту) предотвращают перегрев, который может исказить термопластичные детали.Текстурированные пластиковые детали пропускают агрессивную полировку, чтобы сохранить первоначальную поверхностьДля удаления агентов освобождающих плесени требуется только мягкая чистка.

Для металлических деталей

Металлические подложки (например, алюминий, сталь, сплав цинка) более жесткие (HV 100-300) и переносят более строгую полировку:

•Последовательность абразивов: Грубая полировка с помощью полировальной бумаги из оксида алюминия (P400-P800) устраняет следы обработки, за которой следуют средняя полировка (P1000-P1200) и тонкая полировка (P1500-P2000) с помощью паст из оксида церия.Для зеркальных отделок, полировщик колес из ткани (2000-3000 оборотов в минуту) с пастой оксида хрома достигает Ra ≤ 0,02 мкм.

•Дебюрирование: Перед полировкой металлические детали проходят очистку, чтобы удалить острые края, которые могут вызвать накопление покрытия или трещины.

Ультразвуковая очистка: многоступенчатая дезактивация

Ультразвуковая очистка использует высокочастотные звуковые волны (40-80 кГц) для вытеснения загрязнителей из микропор и сложных поверхностей, превосходя традиционные методы очистки сложных деталей.

Ключевые примечания: Ультразвуковая частота установлена на 40 кГц для пластмасс (снижает повреждение кавитацией) и 60-80 кГц для металлов (улучшает удаление загрязняющих веществ).Части помещаются в сетчатые корзины с мягкими покрытиями, чтобы избежать царапин во время очистки.

Ультрафиолетовая линия распыления: процесс серебряного покрытия

Ультрафиолетовое опрыскивание применяет серебристое покрытие, способное отверждать ультрафиолетовые лучи с помощью электростатического опрыскивания, обеспечивающее быстрое отверждение, низкие выбросы ВОК и отличную цветовую консистенцию.Он идеально подходит для пластиковых деталей и металлических компонентов с низким износом.

Состав серебряной УФ-краски

Основным материалом, определяющим серебряную отделку и производительность, является ультрафиолетовая краска, сформулированная следующим образом:

•Система смолы: Олигомеры акрилата (уретановый акрилат для гибкости, эпоксидный акрилат для твердости) и мономеры (триметилпропановый триакрилат, TMPTA) образуют пленку.гибкие олигомеры (удлинение при разрыве ≥ 50%) предотвращают трещиныДля металлов жесткие олигомеры (твердость ≥ 2H) повышают стойкость к царапинам.

•Пигмент серебра: Алюминиевый порошок (алюминиевая серебряная паста) является основным красителем, с размером частиц 5-20 мкм и поверхностной обработкой (силановый сцепляющий агент) для улучшения дисперсии и устойчивости к воздействию атмосферы.Пигментная нагрузка (10-15% по весу) контролирует металлический блеск, более отражающая отделка.

•Добавки: фотоиннициаторы (1-гидроксициклогексилфенилкетон, HCPK) поглощают УФ-свет (365 нм), чтобы запустить отверждение; агенты потока (модифицированный полиэфиром полисилоксан) предотвращают оранжевую кожуру;антижелтеющие средства (абсорбторы ультрафиолетового излучения бензотриазола) сохраняют серебряный блеск.

•Растворители: Разбавляющие с низким содержанием ВОК (этиловый ацетат, изобутиловый ацетат) регулируют вязкость (15-20 с, кружка DIN 4 мм) для опрыскиваемости, с минимальным остатком растворителя (для предотвращения пузырьков).

Процесс распыления и отверждения

1.Применение закладки (необязательно): Для пластмасс с низкой адгезией (например, PP) сначала распыливают ультрафиолетовый праймер (акриловый + хлорированный полиолефин) с толщиной сухой пленки (DFT) 5-8 мкм.Он предварительно отверждается ультрафиолетовой лампой (80-100 мДж/см2) в течение 10-15 секунд.

2.Серебряная ультрафиолетовая краска: Электростатические распылители (напряжение 60-80 кВ, давление распыливания 0,3-0,5 МПа) наносят серебряную краску в 1-2 слоя, достигая DFT 15-25 мкм. Расстояние распыливания составляет 20-30 см,с скоростью конвейера 1-2 м/мин для обеспечения равномерного покрытия.

3.Стадия отключения: Детали удерживаются при комнатной температуре в течение 5-10 минут, чтобы позволить испарению растворителя, уменьшая образование отверстий во время отверждения.

4.Ультрафиолетовое отверждение: ртутная лампа (мощность 80-120 Вт/см) или светодиодная УФ-лампа (365 нм) отверждает покрытие со скоростью конвейера 3-5 м/мин, при общей дозе энергии 300-500 мДж/см2.обеспечивает полную перекрестную связь (содержание геля ≥ 95%).

5.Применение верхнего покрытия (необязательно): для применения с высоким уровнем износа применяется прозрачное ультрафиолетовое покрытие (DFT 10-15 мкм),отверждены дополнительным ультрафиолетовым проходом (200-300 мДж/см2) для повышения стойкости к царапинам (твердость карандаша ≥ 4H) и химической стойкости.

Вакуумная машина для покрытия: процесс покрытия серебром

Вакуумное покрытие (магнитное распыление) откладывает тонкую серебряную металлическую пленку в среде с высоким вакуумом, обеспечивая превосходную адгезию, износостойкость и подлинную металлическую质感Он предпочтителен для высокопроизводительных металлических деталей и высококачественных пластиковых компонентов.

Выбор целевого материала для серебряного покрытия

Цель определяет чистоту, долговечность и стоимость серебряной отделки.

•Цель алюминия (Al): наиболее распространенный выбор (99,99% чистоты), предлагающий яркий серебряный блеск, похожий на полированный алюминий.и образует плотный слой оксида (Al2O3), который повышает коррозионную стойкостьРазмеры мишени варьируются в зависимости от размера камеры (обычно 300×100×5 мм для малого оборудования), с производительностью распыливания 1,2 атома/йон.

•Цель серебра (Ag): Для получения чистого, отражающего сереброго покрытия (например, зеркальные поверхности) используются цели из 99,99% чистого серебра.Серебро обладает исключительной отражающей способностью (≥95% для видимого света), но более мягкое (HV 60-80) и более дорогое, чем алюминийОн часто используется для высококлассных приложений (например, роскошная электроника, автомобильная отделка) с защитным верхним покрытием для предотвращения запятнания.

Процесс магниторонного распыливания

1.Загрузка и установка: Предварительно обработанные детали устанавливаются на вращающиеся светильники (планетарное вращение, 5-10 оборотов в минуту) для обеспечения равномерного покрытия.

2.Вакуумная эвакуация: Камера эвакуируется до базового давления 1×10−3 Pa с помощью турбомолекулярного насоса, удаляя воздух и влагу, которые вызывают дефекты пленки (отверстия, окисление).

3.Очистка от ионной бомбардировки: вводят газ аргон (Ar) (давление 1×10−1 Pa) и наносят на детали отрицательное смещение (-300 до -500 В).удаление остаточных загрязнителей и активизация субстрата (укрепляет адгезию)Этот шаг длится 5-10 минут.

4.Пропыливание и осаждениеЦель заряжается постоянным током (2-5 кВт), создавая плазму, которая ионизирует газ аргон.выбросы атомов металлов (Al или Ag), которые оседают на вращающихся частяхКлючевые параметры:

◦Давление осаждения: 2×10−2 Pa (скорость потока аргона 20-30 см3).

◦Температура осаждения: 80-120°C для пластика, 150-200°C для металлов.

◦Толщина пленки: 50-200 нм (контрольные серебряные блестящие ≈ более толстые пленки более отражающие).

1.Обработка после сдачи на хранение: После осаждения камера очищается азотом, а части охлаждаются до комнатной температуры (20-30 минут).20-50 нм) часто распыливают для повышения износостойкости и предотвращения покрытия (критически важно для серебряных целей).

Проверка и контроль качества после нанесения покрытия

Оба процесса требуют строгих испытаний для обеспечения соответствия производительности:

•Испытание сцепления: испытание поперечного сечения (ASTM D3359) с рейтингом 100/100 (без очистки) для металлов; испытание лентой (3M 610) для пластмасс (без удаления покрытия).

•Эстетический осмотр: Визуальная оценка в соответствии со стандартными проверками освещения D65 на наличие неравномерности, отверстий или отклонений цвета (ΔE ≤ 1,0 для серебряного тона).

•Физические свойства: Твердость карандаша (≥ 2H для ультрафиолетового опрыскивания, ≥ 3H для вакуумного покрытия), устойчивость к абразии (≥ 500 циклов при 500 г нагрузки, ASTM D4060) и устойчивость к коррозии (48-часовое испытание соляным опрыскиванием,ASTM B117 (без ржавчины или обесцвечивания).

•Толщина пленки: Цифровой толщиномер (точность 1 мкм для ультрафиолетового покрытия, 1 нм для вакуумного покрытия) проверяет соответствие DFT.

Сравнение процессов и сценарии применения