La cristalería, como producto importante en la vida cotidiana y la decoración, tiene una calidad de superficie que afecta directamente tanto al valor estético como a la experiencia del usuario.La decoración tradicional de la superficie de vidrio se basa en técnicas como la pintura de esmaltes o el revestimiento químico de plata.La introducción de la tecnología de recubrimiento al vacío ha abierto nuevas formas de tratar las superficies de vidrio.Esta tecnología no requiere que el sustrato sea conductor y puede depositar directamente películas metálicas o dieléctricas en superficies no metálicas como el vidrio.Ya se utiliza ampliamente en productos como vasos de vidrio, jarrones, espejos decorativos y frascos térmicos.
1Principios técnicos y principales procesos de recubrimiento de vidrio al vacío
Evaporación al vacío: en una cámara de vacío, los cables metálicos (como titanio, cobre, platino, etc.) se calientan mediante evaporadores como filamentos de tungsteno,haciendo que se evaporen rápidamente y se depositen en la superficie del vidrio para formar una película metálicaEsta técnica tiene un ciclo de operación corto, por lo que es adecuada para la producción en lotes de vidrio revestido decorativo.Se puede evaporar secuencialmente capas de titanio, aleación de cobre-titanio, y así sucesivamente, en vidrio flotante blanco para lograr varios tonos de color té.
Esto utiliza iones de gas generados por una descarga de brillo para bombardear un objetivo, haciendo que sus átomos pulvericen y se depositen en la superficie del vidrio.Este método puede producir películas compuestas de múltiples capas que son densasYaopi Glass Group utiliza equipos de pulverización de magnetrones fuera de línea para fabricar vidrio espejo, produciendo películas sólidas, resistentes a la corrosión y tratables térmicamente,logrando una alta reflectividad sin necesidad de pintura de fondoLa producción a gran escala de revestimiento para vidrio arquitectónico y automotriz también utiliza comúnmente el pulverización por magnetrones, depositando múltiples capas de metales, óxidos metálicos,y nitritos para proporcionar control de la luz solar y aislamiento térmico de ahorro de energía.
Este proceso utiliza descargas de arco catódico para ionizar el material objetivo y depositarlo en la superficie de la pieza de trabajo.y un fuerte vínculoLos recubrimientos metálicos antiguos en vidrio a menudo utilizan máquinas de iones de arco múltiple, máquinas de recubrimiento de media frecuencia o máquinas de recubrimiento de CC.con un contenido de nitrógeno de 99,99% o más pero no superior a 99,99%Después del tratamiento térmico, el vidrio muestra efectos realistas de bronce antiguo o hierro antiguo.
2Principales tipos de producto de recubrimiento al vacío para cristal
Esta es la aplicación más común de revestimiento al vacío para cristalería.o metal de cañón en las superficies de las copas de vidrio, jarrones, botellas de perfumes, etc., los productos de vidrio ordinarios pueden dar un brillo metálico de alta gama.Los catálogos de productos de las empresas de procesamiento profundo de vidrio enumeran explícitamente los servicios de recubrimiento al vacío para teteras y tazas de vidrio.Los recubrimientos son resistentes a la corrosión con una buena semitransparencia, satisfaciendo las necesidades de apariencia personalizada.
Revestimientos de efecto antiguo: mediante la colocación de múltiples capas y la realización de un tratamiento post-calor, se pueden lograr efectos reales de metal antiguo en superficies de vidrio.un sustrato de vidrio puede ser recubierto secuencialmente con cromo metálico (50-100nm), silicio no metálico (50-150 nm) y cromo metálico (30-100 nm), luego calentados a 10 °C/minuto hasta 400-550 °C y mantenidos durante 5-15 minutos,oxidación de la superficie del cromo en una capa transparente de óxido de cromoEn capas juntas, esto crea efectos como hierro antiguo, cobre antiguo y bronce antiguo.reducir los costes y evitar la contaminación por cromo hexavalente asociada con los recubrimientos de conversión química.
Los recubrimientos funcionales incluyen recubrimientos antirreflejos (AR), recubrimientos antimpresas (AF), recubrimientos conductores y recubrimientos aislantes térmicos.El ejemplo más típico es el revestimiento de los insertores de botellas térmicas utilizando la deposición iónica al vacío para depositar metales altamente reflectantes como el tungsteno y el titanio en la pared interna del vidrio.La reflectividad infrarroja puede alcanzar el 95%, extendiendo la retención de calor en 2-3 horas en comparación con el revestimiento de plata químico tradicional, y no se produce agua residual química durante la fabricación.
3Flujo de procesos y tecnologías clave
La limpieza de la superficie del vidrio es la base de la calidad del revestimiento.Para productos como los revestimientos de botellas al vacío que requieren una mayor adhesión, la superficie del vidrio también debe ser rugosa con ácido fluorhídrico para crear fosas a nanoescala, mejorando la adhesión del recubrimiento.
Carga y aspiración. Coloque la cristalería tratada en una cámara de vacío y bombee hasta el nivel de vacío objetivo. Las líneas de producción de pulverización magnética generalmente necesitan alcanzar más de 5 × 10−6 mbar,mientras que los procesos de evaporación requieren típicamente un nivel entre 10−2 y 10−5 Pa.
Se introduce gas argón y la superficie del vidrio es bombardeada con iones a un cierto voltaje (por ejemplo, 0.1-1A durante 4-6 minutos) para eliminar los residuos a nivel atómico y activar la superficieEste paso es particularmente importante para los sustratos de vidrio no conductores.
Dependiendo del tipo de película deseada, las capas funcionales se depositan utilizando métodos de evaporación, pulverización o revestimiento iónico multiarco.El revestimiento de iones multi-arco puede completar tres capas de una sola vezLa pulverización por magnetrón deposita múltiples capas con diferentes composiciones y espesores mediante el uso de múltiples objetivos y gases reactivos.
Postratamiento (opcional): para las películas metálicas de estilo antiguo, el vidrio recubierto debe colocarse en un dispositivo de calentamiento para la oxidación, convirtiendo el metal superficial en una capa óptica transparente.
4Ventajas técnicas y perspectivas de aplicación
Las ventajas del recubrimiento al vacío en el campo de la cristalería incluyen principalmente: en primer lugar, una alta pureza del recubrimiento y colores ricos,con la capacidad de lograr una variedad de efectos decorativos desde té ligero hasta café oscuro y cobre antiguo a través del diseño de películasEn segundo lugar, el revestimiento es resistente y duradero, ya que los revestimientos de vidrio de espejo pulverizados por magnetrón son resistentes a la corrosión, resistentes al calor y pueden procesarse con tratamiento térmico.se destaca por su eco-amistadEl proceso en seco no genera aguas residuales químicas. Con la madurez de las tecnologías de equipos como el pulverizador de magnetrones y el revestimiento de iones de arco múltiple, y el aumento de las capacidades de producción doméstica,La aplicación de vidrio recubierto al vacío se está expandiendo desde revestimientos decorativos a revestimientos funcionales con antibacteriano, propiedades de autolimpieza y aislamiento térmico, y el mercado sigue creciendo.
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