กระบวนการครบถ้วนของการเคลือบแวกว่างสําหรับเครื่องประดับ: การเคลือบทองคํา, การเคลือบไทเทเนียมและอื่น ๆ

เทคโนโลยีการเคลือบระบายความร้อน โดยหลักๆคือ การหลอมหลอมของควาลทางกายภาพ (PVD) และการหลอมหลอมหลอมของควาลทางเคมี (CVD) ได้สร้างการปฏิวัติในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ โดยนําเสนอสิ่งอํานวยความสะดวกต่อสิ่งแวดล้อมและวิธีแก้ไขผิวที่มีคุณภาพสูงสําหรับการทอง, ทิตาเนียมเคลือบ, และเคลือบตกแต่งอื่น ๆ ไม่เหมือนกับการเคลือบไฟฟ้าแบบดั้งเดิมที่ใช้สารเคมีที่เป็นพิษ,การรับรองความเป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมสากล เช่น EU RoHS และ REACHกระบวนการประกอบด้วยชุดของขั้นตอนที่เชื่อมโยงกัน, จากการรักษาก่อนการตรวจสอบหลังการเคลือบและอายุยืนบทความนี้รายละเอียดกระแสการทํางานครบวงจรของการเคลือบระบายว่างสําหรับเครื่องประดับด้วยความสนใจในการทําความสะอาด ultrasonic ความต้องการการเคลือบผิวและลักษณะที่แตกต่างกัน รวมถึงระยะเวลาการรักษาสี.

การ ปรับปรุง ก่อน: รากฐาน ของ การ ปรับปรุง ผิว ที่ มี คุณภาพ ดี

การบําบัดล่วงหน้าเป็นที่ยอมรับทั่วไปว่าเป็นช่วงที่สําคัญที่สุดในการเคลือบระบายความว่าง เนื่องจากสารปนเปื้อนบนผิว เช่น น้ํามัน หอม โอกไซด์ และฝุ่นสามารถทําให้เคลือบความผิดปกติ, รวมถึงการเปลือก, กระจก,ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยกระบวนการหลักสองขั้นตอน: การเคลือบผิวและการทําความสะอาดหลายขั้นตอน โดยเทคโนโลยีฉายเสียงมีบทบาทสําคัญในการบรรลุการล้างพิษอย่างละเอียด

ความต้องการในการเคลือบผิว

การเคลือบเคลือบเป็นสิ่งจําเป็นในการสร้างพื้นฐานที่เรียบและเรียบ ๆ ที่เพิ่มความแน่นของเคลือบและความน่าสนใจทางสายตากระบวนการปฏิบัติตามแนวทางลําดับ "การเคลือบหยาบ → การเคลือบปานกลาง → การเคลือบละเอียด" โดยใช้อุปกรณ์ เช่น เครื่องเคลือบล้อผ้าและเครื่องเคลือบผ่าสําหรับเครื่องประดับที่ต้องการการเสร็จเหมือนกระจก ความหยาบของพื้นผิวต้องควบคุมภายใน Ra 0.030 μm เพื่อให้แน่ใจว่าความสม่ําเสมอของการสะท้อนแสงและการคลุมแบบเดียวกันสําหรับชิ้นที่มีผลกระทบเนื้อเยื่อ (eการเป่าทรายหรือแปรง)หลังจากการเคลือบละเอียดเพื่อหลีกเลี่ยงการทําลายลักษณะผิวที่ต้องการ สําหรับเครื่องประดับที่ใช้งาน เช่น อุปกรณ์เสริมเจาะทางการแพทย์ การเคลือบเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือก3 μm) เพื่อสร้างรูเล็กๆ ที่ทําหน้าที่เป็น "แอนเกอร์" สําหรับการเคลือบ, เสริมความแน่นสอดคล้อง วัสดุการเคลือบมีความแตกต่างกันตามพื้นฐาน: ผสมอ๊อกไซด์อลูมิเนียมถูกใช้สําหรับโลหะเบื้องต้นเช่นเหล็กเหล็กทองแดงขณะที่พาสต์เพชรถูกเลือกสําหรับวัสดุที่แข็งแรง เช่น เหล็กไทเทเนียม.

การทําความสะอาด ultrasonic และการล้างพิษหลายระยะ

การทําความสะอาด ultrasonic ใช้คลื่นเสียงความถี่สูง (โดยทั่วไป 40 kHz) เพื่อผลิต Bubbles ไมโครสโกปิกในสารทําความสะอาดที่ลุยลุยเพื่อกําจัดสารพิษจากพื้นที่ที่ซับซ้อน เช่น การฉลากและโครงสร้างรูกระบวนการทําความสะอาดปฏิบัติตามลําดับที่เข้มงวดเพื่อกําจัดสารสกัดประเภทต่างๆ:

• การกําจัดไข่มด: เครื่องประดับที่เคลือบถูกดําน้ําในสารกําจัดสีคอแอลคาลีนที่อ่อนแอ (ปริมาณ 8-10%) ในอุณหภูมิ 75 ± 2 °C เป็นเวลา 240 ± 10 วินาทีที่มีเมธีลเอสเตอร์ของกรดไขมันเอธอคไซเลตและไดเอธาโนลาไมด์จากมะม่วงการระบายน้ําเพิ่มเติม 3L/24H ช่วยรักษาประสิทธิภาพของสารละลาย โดยแนะนําให้เปลี่ยนทุกสัปดาห์
• การลดไขมัน: ต่อไปชิ้นส่วนจะผ่านการถอนไขมัน ultrasonic ใน 4-5% อัลคาลีนถอนไขมันที่ 55 ± 2 ° C เป็นเวลา 240 ± 10 วินาที ขั้นตอนนี้กําจัดสารพิษอินทรีย์ เช่นลายนิ้วมือ, น้ํายาตัด, และน้ํามันผิว.สูตรของสารลดไขมัน, รวมถึงอะลกิลเฟนอลเอธอคไซเลตและอะลกาโนลาไมน์จากน้ํามันมะนาว, รับประกันการผสมผสานน้ํามันอย่างครบถ้วนโดยไม่เสียสับสราต
• การทํางานบนพื้นผิว: เพื่อกําจัดฟิล์มออกไซด์ขนาดนาโนที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลือบ (ที่ขัดขวางการติดตามเคลือบ)เครื่องประดับได้รับการรักษาด้วยสารละลายผสมของ KMnO4 (100±10 g/L) และ NaOH (20±5 g/L) ที่ 50±2 °C เป็นเวลา 240±10 วินาทีกระบวนการถักอ่อนโยนนี้ทําให้ผิวโลหะสดชื่นขึ้น โดยเพิ่มความสามารถในการตอบสนองกับวัสดุเคลือบ
• การปรับปรุงและล้าง: หลังการเปิดใช้งาน พระเครื่องจะถูกปรับปรุงเป็นกลางในสารละลายกรดโอซัล (H2C2O4) (50±10 g/L) ในอุณหภูมิห้อง เพื่อกําจัดสารออกซิเดนต์ที่เหลือจากนั้นมันถูกล้างด้วยน้ํา deionized ในสามระยะติดต่อกันเพื่อกําจัดซากเคมี, ด้วยการล้างน้ําบริสุทธิ์สุดท้าย เพื่อป้องกันการฝากแร่ธาตุ
• การแห้ง: เครื่องประดับที่ทําความสะอาดจะแห้งในเตาอบสูญเสียในอุณหภูมิ 80-100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30-60 นาทีเพื่อกําจัดความชื้นทั้งหมด แม้แต่ระเหยน้ําที่แผลส่องรอยอาจระเหยในห้องสูญเสีย ส่งผลให้เกิดอาการบกพร่องของหลุมขีดในเคลือบ.ตลอดกระบวนการทําความสะอาด การชําระน้ําด้วยสเปรย์ (5 ลิตร/นาที) จะถูกดําเนินการระหว่างทุกขั้นตอน เพื่อป้องกันการติดเชื้อข้าม

การเคลือบแอกระเหย: กระบวนการฝังแกน

หลังจากการรักษาก่อน, เครื่องประดับถูกโอนไปยังห้องว่างเพื่อการเคลือบ. ห้องถูกถอนไปยังความดันต่ํากว่า 5 × 10−3 Pa เพื่อลดการแทรกแซงโมเลกุลก๊าซให้น้อยที่สุด,การสร้างฟิล์มแบบเดียวกันมีเทคนิคหลักสองอย่างที่ใช้ในการเคลือบทองคําและไทเทเนียม คือ การเคลือบด้วยแม็กเนทรออนและเคลือบด้วยไอออนหลายหลุม

การเคลือบทองแท้ (PVD Gold Coating)

การทองแท้แบบ PVD ทําให้ชั้นบางของทองคําบริสุทธิ์ (Au) หรือเหล็กสกัดทองคํา (เช่น Au-Pd) ลงบนพื้นผิวของเครื่องประดับการนําเสนอทางเลือกที่คุ้มค่าต่อทองคําแท้ โดยยังคงมีลักษณะเป็นทองคําแท้กระบวนการโดยทั่วไปใช้ magnetron sputtering โดยที่ไอออนอาร์กอนถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้าเพื่อระเบิดเป้าหมายทองคําปริมาตรสําคัญประกอบด้วย:

• ระดับความว่าง: รักษาที่ 2 × 10-3 Pa เพื่อป้องกันการออกซิเดนของอะตอมทองคํา
• อุณหภูมิการฝัง: ควบคุมที่ 150-200 °C เพื่อหลีกเลี่ยงการปรับปรุงพื้นฐาน (สําคัญสําหรับการออกแบบที่อ่อนแอ)
• ความหนาของเคลือบ: 0.5-1.5 μm สําหรับเครื่องประดับ; ชั้นหนากว่า (2-3 μm) ใช้สําหรับวัสดุที่สวมสูงเช่นแหวน
• การเสริมการติดตาม: ผืนระหว่างของไทเทเนียม (Ti) หรือโครเมียม (Cr) ที่บางมักถูกฝากไว้ก่อนเพื่อเพิ่มความเชื่อมโยงระหว่างทองและสับสราท

สําหรับเครื่องประดับระดับพรีเมียม กระบวนการไฮบริดรวมการเคลือบไอออนหลายโค้ง (สําหรับชั้นระหว่าง) และการกระจาย Magnetron (สําหรับชั้นทอง)ส่งผลให้มีการเคลือบด้วยความแข็งแรง HV 1500-2000 หนากว่าทองเหลืองไฟฟ้าแบบดั้งเดิมถึง 30 เท่าซึ่งเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วน และอายุยืน

การ รักษา สี ของ ทอง จริง

ระยะเวลาการรักษาสีของ PVD ทองแท้2 ถึง 5 ปีภายใต้สภาพการสวมใส่ปกติ (เช่น การเผชิญหน้ากับสารเคมีที่รุนแรง, ผงเหงื่อและการขัดขัด) ปัจจัยสําคัญที่ส่งผลต่ออายุยืนประกอบด้วย:

• ความหนาของเคลือบ: ชั้นที่หนากว่า (2-3 μm) สามารถขยายการรักษาสีไปถึง 4-5 ปี ขณะที่ชั้นที่บางกว่า (0.5-1 μm) อาจล่มไปเล็กน้อยหลังจาก 2-3 ปี
• การเผชิญกับสิ่งแวดล้อม: การสัมผัส กับ เครื่องสําอาง, กลิ่นหอม, คลอริน (สระว่ายน้ํา) หรือ เหงื่อกรด ทํา ให้ การ ออกซิเดน เร่ง เร็วขึ้น ลด การ รักษา สี ไป ถึง 30-50%
• คุณภาพของพื้นฐาน: โลหะพื้นฐานความบริสุทธิ์สูง (ตัวอย่างเช่น เหล็กไทเทเนียม) ลดการกัดกรองไฟฟ้าให้น้อยที่สุด โดยอนุรักษ์ชั้นทองนานกว่าเหล็กเหล็กประเภทต่ํา

การเคลือบไทเทเนียม (การเคลือบไทเทเนียมไนไตรด์)

การเคลือบไทเทเนียม (titanium plating) ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "ทองไทเทเนียม" (TiN) ผลิตเคลือบที่ทนทานและทนทานต่อการกัดกร่อน ด้วยสีทองแดง-ทองแดงที่โดดเด่นซึ่งทําให้อะตอมไทเทเนียมเป็นไอโอเนียม ผ่านเส้นโค้งความดันสูงการเร่งมันไปยังเครื่องประดับด้วยความคัดค้านลบ (-500 ถึง -1000 วอล) เพื่อเพิ่มความติดตาม

• การเตรียมเป้าหมาย: เป้าหมายไทเทเนียมความบริสุทธิ์สูง (99.99%) ใช้เพื่อรับรองความสมบูรณ์แบบของเคลือบ
• การนําเข้าก๊าซปฏิกิริยา: ไนโตรเจน (N2) ถูกฉีดเข้าไปในห้องเพื่อปฏิกิริยากับไอออนไทเทเนียม สร้าง TiN
• การควบคุมกระบวนการ: อุณหภูมิการฝากตั้งที่ 200-300 °C, ด้วยความหนาของเคลือบ 1-2 μmชั้น TiN ที่ได้รับผลมีความทนทานต่อการสกัดอย่างดีเยี่ยม (ทนต่อการทดสอบสเปรย์เกลือ 48 ชั่วโมงโดยไม่เกิดการกัดกร่อน) และมีการเสร็จสิ้นที่สะท้อนแสง 95% ของความสะท้อนแสงหลังจากการเคลือบ.

สําหรับสีที่กําหนดเอง (ตัวอย่างเช่น ทิตานีมทองแดง) เป้าหมายสแตนเลส (Ti-Al) หรือการปรับผสมก๊าซ (สัดส่วน N2/Ar) ใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางแสงของเคลือบ

การรักษาสีของ Titanium Plating

ทิตาเนียม plating ให้การรักษาสีที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับทองแท้ plating3 ถึง 8 ปีใช้ได้นานเพราะ:

• ความอ่อนแอของวัตถุ: TiN มีความมั่นคงทางเคมี ทนต่อการออกซิเดชั่น การกัดกรอง และปฏิกิริยากับน้ํามันผิวหนังหรือสารเคมีในครัวเรือน
• ความแข็ง: ด้วยความแข็งแรง HV 2000-2500, การเคลือบกันรอยขีดข่วนสูง, ป้องกันความเสียหายบนผิวที่เปิดเผยพื้นฐานและทําให้มีสี
• ความหนาแน่นของชั้น: การเคลือบไอออนหลายเส้นโค้งผลิตฟิล์มที่หนาแน่นและไม่มีหลุมขีด ซึ่งทําหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อต้านปัจจัยสิ่งแวดล้อม แม้จะมีการสวมใส่บ่อย (เช่นแหวนที่สวมทุกวัน)การเก็บรักษาสียังคงอยู่เหนือ 70% หลังจาก 5 ปี.

การ เปรียบเทียบ ระหว่าง ทองแท้ และ ทิตาเนียม

เพื่อให้ผู้ผลิตและผู้บริโภคทราบชัดเจน ความแตกต่างหลักระหว่าง PVD ทองแท้และทองไทเทเนียม

การรักษาหลังการเคลือบ และการตรวจคุณภาพ

ขั้นตอนสุดท้ายทําให้แน่ใจว่าเคลือบตรงกับมาตรฐานด้านความสวยงามและการทํางาน โดยรวมการเย็น การเสร็จสิ้น และการทดสอบอย่างเข้มงวด

การเย็นและการเสร็จ

หลังจากการฝาก, ห้องว่างจะเต็มไปด้วยไนโตรเจนค่อย ๆ เพื่อปล่อยแรงดัน, และเครื่องประดับจะเย็นลงสู่อุณหภูมิห้องพักตลอด 2-4 ชั่วโมง.หลีกเลี่ยงการเย็นเร็ว เพื่อป้องกันการแตกที่เกิดจากการเครียดทางความร้อนสําหรับเครื่องประดับ, การเคลือบปลายด้วยวงล้อผ้าอ่อนจะกําจัดความไม่สมบูรณ์แบบพื้นผิวเล็ก ๆ น้อย ๆ และเพิ่มความสว่างไม่มีการเคลือบเพิ่มเติมเพื่ออนุรักษ์รูปแบบผิวที่ต้องการ.

การตรวจสอบคุณภาพ

ระเบียบการตรวจสอบครอบคลุมหลายเมตรการทํางาน:

• การวัดความหนา: เครื่องวัดความหนาแบบดิจิตอล (ความแม่นยํา 0.1 μm) ตรวจสอบความเหมือนกันของเคลือบด้วยความเบี่ยงเบนที่เกิน ± 0.1 μm ที่ต้องการการปรับปรุง
• การทดสอบความติดตัว: การทดสอบเทป (ASTM D3359) และการทดสอบตัดข้ามใช้เพื่อให้แน่ใจว่าเคลือบไม่เปลือกหรือฉีก
• การทดสอบความแข็ง: เครื่องทดสอบความแข็งขนาดเล็กจะวัดความแข็งของเคลือบ โดยมีขั้นต่ํา HV 1200 สําหรับการเคลือบไทเทเนียมและ HV 800 สําหรับการเคลือบทองคํา
• การประเมินความสวยงาม: การตรวจสอบทางสายตาภายใต้การตรวจสอบการสว่างแบบมาตรฐานสําหรับการเปลี่ยนสี, หลุมสกัด, หรือความไม่เรียบร้อย
• การตรวจสอบการเก็บรักษาสี: การทดสอบความชราที่เร่งรัด (เช่น การเผชิญหน้ากับแสง UV 1000 ชั่วโมง, การจมเหงื่อ 500 ชั่วโมง) ทํานายความยาวนานในโลกจริง; การเคลือบทองคําต้องรักษาสี ≥ 80% หลังจาก 500 ชั่วโมงขณะที่การเคลือบไทเทเนียมต้องรักษา ≥ 90%.
• การทดสอบการทํางาน: ความทนทานต่อการกัดกรอง (สเปรย์เกลือ) และความทนทานต่อการสกัด (การทดสอบการกัดกรอง) ถูกดําเนินการสําหรับเครื่องประดับที่มีผลงานสูง

ข้อดีและการใช้ในอุตสาหกรรม

การเคลือบด้วยความว่างมีข้อดีมากมายเหนือวิธีประเพณี: ความยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม (ไม่มีขยะที่เป็นพิษ) ผลประสิทธิภาพการเคลือบที่ดีกว่า (ความหนาแน่น, ความแน่นและความทนทาน)และความหลากหลายในวัสดุต่างๆ (ทอง), เงิน, เหล็กไทเทเนียม, พลาสติก) และการออกแบบ (รู, ตะกรุด, องค์ประกอบเล็ก ๆ น้อย ๆ)สร้อยคอทองคํากุหลาบและหูหู) เพื่อสมดุลค่าใช้จ่ายและความน่าสนใจของความหรู, ในขณะที่ทิตานีਅਮ Plating ควบคุมตลาดเครื่องประดับที่ใช้งานได้ (เช่น นาฬิกากีฬา, การเจาะทางการแพทย์) เนื่องจากความทนทานต่อการกวาดและการกัดกร่อน.ขณะที่ความต้องการของผู้บริโภคสําหรับเครื่องประดับที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยาวนานเติบโต, เทคโนโลยีเคลือบระบายความว่างยังคงพัฒนาด้วยแนวโน้มรวมถึงการเคลือบผสมหลายฟังก์ชัน (ทนทานการสวมใส่ + แอนติแบคทีเรีย) และการควบคุมกระบวนการที่ฉลาด (การติดตามความหนาในเวลาจริง).