Tres tecnologías principales del recubrimiento al vacío para carcasas de teléfonos: Recubrimiento por evaporación, Recubrimiento por pulverización catódica (magnetrón), Recubrimiento iónico

Tres tecnologías básicas de revestimiento al vacío para fundas de teléfonos: revestimiento por evaporación, revestimiento por pulverización magnética y revestimiento iónico

En el mercado de accesorios para teléfonos inteligentes, las funciones de las fundas de teléfono han ido más allá de la simple protección.y propiedades decorativas coloridasLa realización de estas características es inseparable del apoyo de la tecnología de recubrimiento al vacío.CerámicaEl sistema de captación de los electrones es un sistema de captación de electrones que consiste en la captación de electrones y los polímeros se depositan en la superficie de la caja del teléfono a través de métodos físicos o químicos para formar una película.y el revestimiento iónico son los tres métodos más utilizadosEste artículo proporcionará una comprensión completa de los misterios de estas tres tecnologías centrales desde aspectos tales como principios técnicos, flujo de proceso, características de rendimiento,y escenarios de aplicación.

1- Revestimiento por evaporación al vacío: la opción de nivel de entrada con bajo costo y alta calidad de apariencia

El recubrimiento por evaporación al vacío (Vacuum Evaporation Coating) es la primera tecnología de recubrimiento al vacío aplicada en la producción de fundas para teléfonos.y velocidad de recubrimiento rápida, sigue siendo la opción principal para las fundas de teléfono de gama media a baja de colores hasta el día de hoy.

1.1 Principio técnico: Vaporización a alta temperatura y deposición en fase gaseosa

El principio básico del revestimiento de evaporación al vacío es el proceso físico de "vaporización a alta temperatura - vuelo de fase gaseosa - deposición a baja temperatura".a través de métodos como el calentamiento por resistencia y el bombardeo de haz de electrones, los materiales de recubrimiento (como el aluminio, el cromo), los óxidos (como el dióxido de silicio, el dióxido de titanio) se calientan por encima de sus puntos de fusión, lo que hace que se vaporicen o sublimen rápidamente,que forman partículas en estado gaseoso de alta densidadEstas partículas, casi sin ser afectadas por las moléculas de aire en el ambiente de alto vacío, se mueven en línea recta y chocan con la superficie preenfriada de la caja del teléfono.Debido a la rápida caída de la temperatura, se condensan rápidamente, formando una capa de película uniforme.

Este proceso es similar a abrazar vidrio frío con vapor de agua en invierno.permitiendo que las partículas en estado gaseoso se depositen ordenadamente, evitando defectos como agujeros de aire e impurezas en la capa de película.

1.2 Flujo de procesos básicos

El proceso completo de revestimiento por evaporación al vacío para fundas de teléfonos se puede dividir en tres etapas: pretratamiento, revestimiento por evaporación y postratamiento.Las diferencias con respecto a otras tecnologías de recubrimiento al vacío residen principalmente en la etapa de evaporación:

Etapa de pretratamiento: Primero, clasifique las fundas de teléfono y las procese de acuerdo con los materiales PC, TPU, vidrio, etc. Luego, use limpieza ultrasónica para eliminar el aceite superficial, el polvo y los agentes de liberación,con temperatura de limpieza controlada a 40-60°C y tiempo de 10-20 minutos; después de la limpieza, colocar las fundas de teléfono en un horno de secado al vacío y secar a 60-80°C durante 15-30 minutos para garantizar que no quede residuo de humedad en la superficie; para PC/TPU y otros materiales plásticos inertes,algunos fabricantes pueden añadir pasos de activación por plasma para mejorar la adhesión de la capa de película.

Etapa de revestimiento por evaporación: fije las fundas secas de los teléfonos en un soporte giratorio y envíalos a la cámara de vacío y cierre la puerta; encienda la bomba de vacío para evacuar la cámara de vacío,reducción de la presión a 10−3−10−5Pa en un estado de vacío elevado; realizar una desgasificación a 50-80 °C en la cámara de vacío para eliminar el vapor de agua residual en la cámara;Colocar el material de evaporación en el bote de evaporación (calentamiento por resistencia) o en el crisol (calentamiento por haz de electrones) y encender la fuente de calefacción.; la temperatura de calentamiento del haz de electrones puede alcanzar los 1000-2000°C, lo que hace que el material de evaporación se evapore rápidamente; el dispositivo gira a 5-10 r/min para garantizar una deposición uniforme de la película,con un espesor de película controlado a 50-200 nmPara lograr un efecto colorido, diferentes materiales de evaporación de índice de refracción pueden ser reemplazados sucesivamente para formar colores del arco iris, colores de gradiente, etc. efectos visuales.

Etapa posterior al tratamiento: una vez finalizado el recubrimiento, introducir gas nitrógeno seco para romper el vacío en la cámara de vacío, esperar a que la temperatura disminuya a temperatura ambiente,y luego quita la funda del teléfonoPara algunos productos, se realiza un proceso de post-curado a 80-100°C durante 30-60 minutos; por último, mediante ensayos tales como el ensayo de cuadrícula y la inspección de apariencia,Los productos calificados pueden empaquetarse y enviarse.

3Características de rendimiento y escenarios de aplicación

Las ventajas del revestimiento por evaporación al vacío son muy destacadas: la inversión en el equipo es baja,y el precio de una sola máquina de revestimiento de evaporación a pequeña escala es sólo varios cientos de miles de yuanes; la velocidad de recubrimiento es rápida y el tiempo de procesamiento de un solo lote es generalmente de 30 minutos; puede lograr efectos decorativos ricos, como textura metálica y gradiente de colores,satisfacer las necesidades de apariencia de los consumidores en general para las fundas de teléfonos móviles.

Sin embargo, esta tecnología presenta también deficiencias obvias: la adhesión y la densidad de la capa de película son deficientes y la resistencia al desgaste es media.sólo puede soportar 200-500 veces de pruebas de fricción de caucho; la estructura de la capa de película es relativamente floja, y es propensa a descascarse y rascarse durante el uso a largo plazo.

Basándose en estas características, el recubrimiento de evaporación al vacío se aplica principalmente a fundas decorativas de teléfonos móviles de gama media a baja,especialmente las fundas de PC y las fundas de TPU que enfatizan "alto nivel de apariencia y bajo precio", los productos comunes incluyen fundas de teléfonos móviles de color metal, fundas con gradiente de arco iris, etc., con precios generalmente por debajo de 50 yuanes.

II. Revestimiento de pulverización por magnetrón: la opción preferida para una alta resistencia al desgaste y un rendimiento antihuellas dactilares

El recubrimiento por pulverización magnética (Magnetron Sputtering Coating) es una tecnología de recubrimiento desarrollada en la década de 1970.causando que los átomos del material objetivo se pulvericen y depositen para formar una películaEn comparación con el revestimiento de evaporación al vacío, la adhesión, la densidad y la resistencia al desgaste de la capa de película han mejorado significativamente.y es el método de implementación básica para las funciones anti-rasguños y anti-huellas dactilares de los casos de teléfonos móviles de gama media a alta.

1Principio técnico: Efecto sinérgico del campo magnético y el campo eléctrico

El principio básico del pulverización por magnetrones es "bombardeo de plasma - pulverización atómica - deposición de película".y se utiliza un campo eléctrico de alto voltaje para ionizar el gas de argón para formar plasma (que contiene electrones e iones de argón)Al mismo tiempo, un campo magnético se coloca detrás del material objetivo para formar un campo compuesto perpendicular con el campo eléctrico.Los electrones se mueven en una trayectoria espiral bajo la acción del campo compuesto y no pueden bombardear directamente el ánodo, sino que chocan continuamente con las moléculas de argón, generando más plasma; los iones de argón se aceleran por la fuerza del campo eléctrico y chocan con la superficie del material objetivo,causando que los átomos del material objetivo obtengan suficiente energía para liberarse del enlace de red y formar partículas pulverizadas; estas partículas pulverizadas se depositan en la superficie de la caja del teléfono móvil de manera desordenada, debido a la alta energía de las partículas,la capa de película depositada es extremadamente densa y firmemente unida al sustrato.

En comparación con el revestimiento de evaporación al vacío, el proceso de deposición de partículas del revestimiento de pulverización de magnetrones es más "violento", y la capa de película formada es como "incorporada" en la superficie del sustrato,En lugar de simplemente adherirse, que es también la razón clave de su excelente resistencia al desgaste.

2. Flujo de procesos básicos

El pretratamiento y el postratamiento del recubrimiento de pulverización por magnetrones son básicamente los mismos que el recubrimiento por evaporación al vacío, con la diferencia principal en la etapa de recubrimiento:

Estadio de recubrimiento: la caja del teléfono móvil se fija en el soporte y se envía a la cámara de vacío.se introduce gas argón en la cámara de vacío para mantener una presión de aire de 0.1-1Pa; se aplica un campo eléctrico de alto voltaje entre el material objetivo y el estuche del teléfono móvil, y el gas argón se ioniza para formar plasma;el campo magnético detrás del material objetivo limita los electrones, causando que el plasma bombardee continuamente el material objetivo, y los átomos del material objetivo pulvericen y se depositen en la superficie de la caja del teléfono móvil;el soporte gira y aplica un sesgo negativo de 0-100V para mejorar aún más la adhesión de la capa de película; si se requiere una función de protección contra las huellas dactilares, después de depositar la capa de película metálica, se sustituye un material objetivo de fluoropolímero para pulverizar una capa de protección contra las huellas dactilares de 10-30 nm;el grosor de la película se controla generalmente a 100-200nmLos tipos comunes de materiales objetivo incluyen objetivos de acero inoxidable (capa resistente al desgaste), objetivos de cerámica (capa de alta dureza),Objetivos de carbono similares a diamantes del tipo DLC (capa súper resistente al desgaste), objetivos de fluoropolímero (capa antihuellas digitales), etc. Diferentes materiales objetivo pueden lograr diferentes efectos de rendimiento.

3Características de rendimiento y escenarios de aplicación

La principal ventaja del revestimiento de pulverización por magnetrones radica en su excelente rendimiento: la capa de película tiene una adhesión extremadamente fuerte, no se observa descamación en la prueba de arañazos, tiene una buena densidad,Resistencia al desgaste excepcional, y puede soportar más de 1000 pruebas de fricción de lana de acero; puede lograr múltiples funciones como resistencia a los arañazos, antihuellas dactilares y resistencia a la corrosión.Para algunos productos que utilizan objetivos DLC, la dureza de la superficie puede alcanzar HRC 50 o superior, acercándose a la dureza de las superficies metálicas.

Sus deficiencias se encuentran principalmente en el alto coste del equipo, con un precio de una sola máquina de recubrimiento de pulverización de magnetrones que generalmente supera el millón de yuanes; la velocidad de recubrimiento es lenta,y la eficiencia de producción es inferior a la del revestimiento por evaporación al vacíoEl efecto decorativo es relativamente simple, consistente principalmente en colores puros y colores metálicos, y es difícil lograr efectos iridiscentes complejos.

Basándose en estas características, el recubrimiento de pulverización de magnetrones se aplica principalmente a fundas funcionales de teléfonos de gama media a alta, como fundas de vidrio con características "anti arañazos y resistentes al desgaste",Casillas compuestas de PC + TPULos precios de los productos suelen estar entre 50 y 200 yuanes,y se encuentran comúnmente en los accesorios de modelos de gama alta como Huawei y Apple.

III. El revestimiento iónico: la opción de gama alta para el equilibrio de rendimiento y apariencia

El revestimiento por iones es una tecnología compuesta que combina las ventajas del revestimiento por evaporación al vacío y el revestimiento por pulverización por magnetrones.la capa de película tiene una alta adhesiónEs la tecnología de recubrimiento preferida para las fundas de teléfonos de gama alta.

1Principio técnico: Optimización sinérgica de la evaporación y el bombardeo iónico

El principio básico del revestimiento iónico es "vaporización por evaporación + bombardeo iónico + formación de deposiciones".Conserva el método de recubrimiento de "evaporación a alta temperatura" en el recubrimiento de evaporación al vacío mientras se basa en los medios de refuerzo del "bombardeo iónico" en el recubrimiento de pulverización de magnetronesEn la cámara de vacío, se calienta la fuente de evaporación para vaporizar el material de recubrimiento, formando partículas gaseosas; al mismo tiempo, se calienta la fuente de evaporación para vaporizar el material de recubrimiento, formando partículas gaseosas.Se introducen gases inertes como el argón para ionizar y generar plasma.; la funda del teléfono se utiliza como cátodo y se aplica un sesgo negativo más alto de 200-500V para atraer los iones que bombardean la superficie de la funda del teléfono y la capa de película depositada.

El papel del bombardeo iónico se refleja principalmente en dos aspectos: uno es limpiar la superficie de la caja del teléfono, eliminando las impurezas residuales y las capas de óxido,mejora aún más la adhesión de la capa de películaEl otro es refinar los granos de cristal de la capa de película, haciendo que la estructura de la capa de película sea más densa y, al mismo tiempo, mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de la capa de película. This "first evaporation then bombardment" composite method allows the film layer formed by ion plating to have both the uniform appearance of evaporation coating and the excellent performance of magnetron sputtering coating.

2. Flujo de procesos básicos

El flujo de proceso del revestimiento iónico es similar a las dos tecnologías anteriores, con la principal diferencia en la etapa de bombardeo iónico durante el proceso de recubrimiento:

Estadio de recubrimiento: la caja del teléfono se fija en el marco colgante y se envía a la cámara de vacío; el vacío se reduce a 10-3-10-5Pa; después de hornear para eliminar el aire,la fuente de evaporación se calienta para vaporizar el material de recubrimiento, formando partículas gaseosas; gases inertes como el argón se introducen en la cámara de vacío para ionizar y generar plasma; la caja del teléfono se aplica con un sesgo negativo de 200-500V,y los iones son bombardeados en la superficie de la caja del teléfono y la capa de película depositada bajo la fuerza del campo eléctrico; el marco de suspensión gira para garantizar la uniformidad de la capa de película, la temperatura de deposición se controla a 100-150°C para evitar daños en el sustrato de la caja del teléfono debido a la alta temperatura;el espesor de la película se controla a 100-300 nm, y el tiempo de procesamiento de un solo lote es de aproximadamente 50-70 minutos; si se requiere un efecto compuesto multifuncional, se pueden combinar múltiples materiales objetivo, depositando la capa resistente al desgaste,capa decorativaDe acuerdo con las diferencias en la fuente de evaporación y la fuente de iones,El revestimiento iónico se puede dividir en varios subtipos, como el revestimiento iónico de arco y el revestimiento iónico de cátodo hueco.Entre ellos, el revestimiento por iones de arco es el más utilizado en el recubrimiento de la cáscara de los teléfonos móviles, capaz de producir recubrimientos cerámicos de alta dureza y recubrimientos cerámicos metálicos.

3Características de rendimiento y escenarios de aplicación

El rendimiento global del revestimiento iónico es el más destacado: la capa de recubrimiento tiene una adhesión extremadamente fuerte, que supera con creces la del revestimiento por evaporación y el revestimiento por pulverización.y puede soportar más de 2000 pruebas de desgasteLa capa de recubrimiento tiene una buena densidad, una alta dureza y una excelente resistencia a los arañazos y la corrosión; puede lograr efectos decorativos y funcionales simultáneamente,con una textura metálica delicada y un efecto mate, y también tiene funciones anti-huellas dactilares y anti-manchas de aceite; tiene una gran adaptabilidad al sustrato y se puede utilizar para carcasas de teléfonos móviles hechas de PC, TPU, vidrio, metal, etc.

El único inconveniente es que el costo del equipo es extremadamente alto.y la eficiencia de producción es ligeramente inferior a la de la capa de evaporación, lo que se traduce en un aumento de los costes del producto.

Basándose en estas características, el revestimiento iónico se aplica principalmente a las carcasas de teléfonos móviles de gama alta, como las carcasas de colaboración de marcas de lujo, las carcasas profesionales anticaídas,y conchas de negocios de alta gamaLos precios de los productos suelen ser superiores a 200 yuanes, y se encuentran comúnmente en accesorios de gama alta de los modelos insignia de Samsung y Apple,así como productos funcionales de alta gama "anticaídas de grado militar" y "super resistentes al desgaste".

Cuatro: Tendencias del desarrollo técnico y sugerencias de compra de los consumidores

1Tendencias del desarrollo técnico

A medida que los requisitos de los consumidores para el rendimiento y la apariencia de las carcasas de teléfonos móviles continúan aumentando, la tecnología de recubrimiento al vacío se está desarrollando en tres direcciones: "compuesto multifuncional","Bajo costo, alto rendimiento", y "protección del medio ambiente".

En el aspecto de los compuestos multifuncionales, la futura tecnología de recubrimiento al vacío adoptará con mayor frecuencia métodos de "combinación de materiales multiobjetivos" y "deposición de películas multicapa",como el proceso compuesto de revestimiento iónico + control magnético de pulverización, que puede lograr una super resistencia al desgaste y al mismo tiempo proporcionar efectos decorativos ricos; al mismo tiempo, anti huellas dactilares, anti mancha de aceite,Las funciones antibacterianas se integrarán aún más para satisfacer las diversas necesidades de los consumidores..

En términos de bajo costo y alto rendimiento, el precio de los equipos de recubrimiento por pulverización de control magnético está disminuyendo gradualmente,y algunos fabricantes de gama media a baja han comenzado a introducir equipos simplificados, lo que hace que los precios de las carcasas de teléfonos móviles de alto rendimiento sean más asequibles; al mismo tiempo, la tecnología de revestimiento por evaporación está optimizando el proceso de pretratamiento y la estructura de la capa de película,mejora gradual de la resistencia al desgaste.

En cuanto a la protección del medio ambiente, los materiales de revestimiento se están desarrollando hacia la eliminación del cromo y los metales pesados, lo que reduce la contaminación ambiental.el consumo de energía en el proceso de recubrimiento al vacío disminuye continuamente, y algunos equipos utilizan bombas de vacío y fuentes de calefacción de ahorro de energía para mejorar la eficiencia de utilización de la energía.

2Sugerencias de compra del consumidor

Cuando los consumidores ordinarios compran carcasas de teléfonos móviles, pueden elegir según sus propias necesidades y presupuesto, combinando las características de las tres tecnologías de recubrimiento:

Si se enfoca en la apariencia y el presupuesto es limitado, buscando rentabilidad, elija carcasas de teléfonos móviles con revestimiento de evaporación al vacío.adecuado para uso diario ligero;

Si se enfoca en la practicidad, necesita funciones anti arañazos y resistentes al desgaste, y tiene un presupuesto medio, se recomienda elegir carcasas de teléfonos móviles con revestimiento de pulverización de control magnético.Estos productos tienen un rendimiento equilibrado y pueden satisfacer las necesidades de uso diario de la mayoría de las personas, siendo la opción dominante en el mercado;

Si buscas el máximo rendimiento, necesitas una resistencia al desgaste, anticaídas y una textura de alta gama, y tienes un presupuesto suficiente, puedes elegir carcasas de teléfonos móviles con tecnología de recubrimiento iónico.Estos productos suelen tener como puntos de venta "anticaídas de grado militar" y "super resistentes al desgaste", adecuado para usuarios con altos requisitos de protección de los teléfonos móviles.

Además, al comprar, también puede juzgar la calidad de la capa de recubrimiento a través de pruebas simples: use su uña para rascar la superficie, ningún rasguño indica una buena dureza;dejar caer una gota de agua en la superficie, cuanto mayor sea el ángulo de las gotas de agua, mayor será el efecto antihuellas dactilares; comprobar la descripción del producto para comprender el tipo de proceso de recubrimiento y los datos de ensayo de resistencia al desgaste,que también puede ayudar a hacer una elección más precisa.

Conclusión Las tres tecnologías - recubrimiento por evaporación al vacío, recubrimiento por pulverización de magnetrones y recubrimiento iónico - satisfacen, respectivamente, las demandas de gama baja, media y alta del mercado de fundas para teléfonos móviles,En el caso de los teléfonos móviles, el sistema técnico de recubrimiento al vacío es el siguiente: desde el punto de vista del principio, los tres logran la deposición de película en un ambiente de alto vacío,pero a través de diferentes métodos de transferencia de energía, han formado capas de película significativamente diferentes; desde el punto de vista de la aplicación, cubren todo el rango de precios de varias docenas de yuanes a varios cientos de yuanes,satisfacer las diversas demandas de los consumidores en materia de apariencia, rendimiento y precio.
Con el avance continuo de la tecnología, la tecnología de recubrimiento al vacío se aplicará más ampliamente en el campo de las fundas de teléfonos móviles.apariencias más diversasPara los consumidores, la comprensión de las características de las diferentes tecnologías de recubrimiento puede ayudarnos a tomar decisiones más racionales sobre los productos; para la industria,La innovación y la mejora tecnológica continuas impulsarán el mercado de accesorios para fundas de teléfonos móviles hacia una dirección más diversa y de mayor calidad.