>
>
2026-01-19
Công nghệ mạ chân không, chủ yếu là lắng đọng hơi vật lý (PVD) và lắng đọng hơi hóa học (CVD), đã cách mạng hóa ngành công nghiệp trang sức bằng cách cung cấp các giải pháp hoàn thiện bề mặt thân thiện với môi trường, bền bỉ và chất lượng cao cho mạ vàng, mạ titan và các lớp phủ trang trí khác. Không giống như mạ điện truyền thống dựa vào hóa chất độc hại, mạ chân không hoạt động trong môi trường kín, áp suất thấp, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường quốc tế như EU RoHS và REACH. Quá trình này bao gồm một loạt các bước liên kết, từ tiền xử lý đến kiểm tra sau khi phủ, trong đó độ chính xác của mỗi giai đoạn ảnh hưởng trực tiếp đến vẻ ngoài, độ bám dính và tuổi thọ của sản phẩm cuối cùng. Bài viết này trình bày chi tiết quy trình làm việc đầy đủ của mạ chân không cho đồ trang sức, tập trung vào làm sạch bằng sóng siêu âm, các yêu cầu đánh bóng bề mặt và các đặc điểm riêng biệt—bao gồm thời gian giữ màu—của mạ vàng thật và titan.
Tiền xử lý được công nhận rộng rãi là giai đoạn quan trọng nhất trong mạ chân không, vì các chất gây ô nhiễm bề mặt như dầu, sáp, oxit và bụi có thể gây ra lỗi lớp phủ, bao gồm bong tróc, nổi bọt và lắng đọng không đều. Giai đoạn này bao gồm hai quy trình cốt lõi: đánh bóng bề mặt và làm sạch nhiều bước, với công nghệ siêu âm đóng một vai trò then chốt trong việc đạt được khử nhiễm kỹ lưỡng.
Đánh bóng là điều cần thiết để tạo ra một bề mặt nhẵn, đồng đều, giúp tăng cường độ bám dính của lớp phủ và vẻ ngoài hấp dẫn. Quá trình này tuân theo phương pháp tuần tự "đánh bóng thô → đánh bóng trung bình → đánh bóng tinh" bằng cách sử dụng các thiết bị như máy đánh bóng bánh vải và máy đánh bóng mài mòn. Đối với đồ trang sức trang trí yêu cầu lớp hoàn thiện như gương, độ nhám bề mặt phải được kiểm soát trong Ra 0,030 μm, đảm bảo độ phản xạ ánh sáng nhất quán và độ đồng đều của lớp phủ. Đối với các chi tiết có hiệu ứng kết cấu (ví dụ: phun cát hoặc chải), các kết cấu này được áp dụng sau đánh bóng tinh để tránh làm hỏng hoa văn bề mặt mong muốn. Đối với đồ trang sức chức năng, chẳng hạn như phụ kiện xỏ khuyên y tế, việc đánh bóng nhằm mục đích tạo ra độ nhám vừa phải (Ra 0,1-0,3 μm) để tạo ra các hố nhỏ hoạt động như "mỏ neo" cho lớp phủ, tăng cường độ bám dính. Vật liệu đánh bóng khác nhau tùy theo chất nền: bột nhôm oxit được sử dụng cho các kim loại cơ bản như hợp kim đồng, trong khi bột kim cương được ưa chuộng hơn cho các vật liệu cứng hơn như thép titan.
Làm sạch bằng sóng siêu âm tận dụng sóng âm tần số cao (thường là 40 kHz) để tạo ra các bong bóng cực nhỏ trong dung dịch làm sạch, chúng nổ tung để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi cả những khu vực phức tạp như hình khắc và cấu trúc rỗng. Quá trình làm sạch tuân theo một trình tự nghiêm ngặt để loại bỏ các loại tạp chất khác nhau:
Sau khi tiền xử lý, đồ trang sức được chuyển đến buồng chân không để phủ. Buồng được hút chân không đến áp suất dưới 5×10⁻³ Pa để giảm thiểu sự giao thoa của phân tử khí, đảm bảo sự hình thành màng dày đặc, đồng đều. Hai kỹ thuật chính được sử dụng để mạ vàng và titan: phun magnetron và mạ ion đa hồ quang.
Mạ vàng thật PVD lắng đọng một lớp mỏng vàng nguyên chất (Au) hoặc hợp kim vàng (ví dụ: Au-Pd) lên bề mặt đồ trang sức, cung cấp một giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho vàng khối trong khi vẫn duy trì vẻ ngoài vàng thật. Quá trình này thường sử dụng phun magnetron, trong đó các ion argon được gia tốc bằng điện trường để bắn phá một mục tiêu vàng, đẩy các nguyên tử vàng lắng đọng lên đồ trang sức đang quay. Các thông số chính bao gồm:
Đối với đồ trang sức cao cấp, một quy trình kết hợp mạ ion đa hồ quang (cho lớp xen kẽ) và phun magnetron (cho lớp vàng), tạo ra một lớp phủ có độ cứng HV 1500-2000—cứng hơn 30 lần so với vàng mạ điện truyền thống. Điều này giúp tăng cường khả năng chống xước và tuổi thọ.
Thời gian giữ màu của mạ vàng thật PVD dao động từ 2 đến 5 năm trong điều kiện hao mòn thông thường (tức là tiếp xúc hạn chế với hóa chất khắc nghiệt, mồ hôi và mài mòn). Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ bao gồm:
Mạ titan, thường được gọi là "vàng titan" (TiN), tạo ra một lớp phủ bền, chống ăn mòn với tông màu vàng đồng đặc biệt. Quá trình này sử dụng mạ ion đa hồ quang, ion hóa các nguyên tử titan thông qua hồ quang điện áp cao, gia tốc chúng về phía đồ trang sức với độ lệch âm (-500 đến -1000V) để tăng cường độ bám dính. Các bước chính bao gồm:
Đối với các màu tùy chỉnh (ví dụ: titan vàng hồng), các mục tiêu hợp kim (Ti-Al) hoặc điều chỉnh hỗn hợp khí (tỷ lệ N₂/Ar) được sử dụng để sửa đổi các đặc tính quang học của lớp phủ.
Mạ titan mang lại khả năng giữ màu vượt trội so với mạ vàng thật, dao động từ 3 đến 8 năm trong điều kiện hao mòn thông thường. Tuổi thọ của nó được quy cho:
Để cung cấp một tài liệu tham khảo rõ ràng cho các nhà sản xuất và người tiêu dùng, những khác biệt chính giữa mạ vàng thật PVD và mạ titan được tóm tắt dưới đây:
| Kích thước so sánh | Mạ vàng thật | Mạ titan (TiN) |
| Hình thức màu sắc | Vàng ấm cổ điển (tông màu vàng/hồng/trắng) | Vàng đồng kim loại; có thể tùy chỉnh thành hồng/xám thông qua hợp kim |
| Độ cứng (HV) | 800-2000 (quy trình lai) | 2000-2500 |
| Thời gian giữ màu | 2-5 năm (hao mòn thông thường); 1-2 năm (sử dụng nhiều) | 3-8 năm (hao mòn thông thường); 2-4 năm (sử dụng nhiều) |
| Khả năng chống ăn mòn | Tốt (chống lại axit nhẹ; dễ bị tổn thương bởi hóa chất mạnh) | Tuyệt vời (chống nước muối, clo, mỹ phẩm) |
| Khả năng chống xước | Trung bình đến cao (tùy thuộc vào độ dày) | Rất cao (chống mài mòn hàng ngày) |
| Chi phí | Cao hơn (vật liệu mục tiêu vàng cao cấp) | Thấp hơn (titan có giá cả phải chăng hơn) |
| Ứng dụng lý tưởng | Đồ trang sức cao cấp (dây chuyền, bông tai, vòng tay) | Đồ trang sức chức năng/đeo hàng ngày (nhẫn, đồng hồ, khuyên) |
| Tác động đến môi trường | Cao hơn (khai thác/chế biến vàng có lượng khí thải carbon lớn hơn) | Thấp hơn (titan dồi dào và có thể tái chế) |
| Nguy cơ dị ứng | Thấp (vàng nguyên chất); khả năng tiếp xúc với niken nếu kim loại cơ bản có chứa niken | Rất thấp (TiN không gây dị ứng) |
Giai đoạn cuối cùng đảm bảo lớp phủ đáp ứng các tiêu chuẩn về thẩm mỹ và hiệu suất, liên quan đến làm mát, hoàn thiện và thử nghiệm nghiêm ngặt.
Sau khi lắng đọng, buồng chân không dần dần được lấp đầy bằng nitơ để giải phóng áp suất và đồ trang sức được làm mát đến nhiệt độ phòng trong 2-4 giờ. Tránh làm mát nhanh để ngăn ngừa nứt do ứng suất nhiệt. Đối với các chi tiết trang trí, việc đánh bóng cuối cùng bằng bánh vải mềm sẽ loại bỏ các khuyết tật bề mặt nhỏ và tăng cường độ bóng. Đối với đồ trang sức có kết cấu, không thực hiện đánh bóng bổ sung để giữ lại hoa văn bề mặt mong muốn.
Các quy trình kiểm tra bao gồm nhiều chỉ số hiệu suất:
Mạ chân không mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống: tính bền vững với môi trường (không có chất thải độc hại), hiệu suất lớp phủ vượt trội (mật độ, độ bám dính và độ bền) và tính linh hoạt trên các vật liệu (vàng, bạc, thép titan, nhựa) và thiết kế (rỗng, khắc, vi thành phần). Mạ chân không vàng thật được sử dụng rộng rãi trong đồ trang sức nhẹ cao cấp (ví dụ: dây chuyền và bông tai vàng hồng) để cân bằng chi phí và sức hấp dẫn sang trọng, trong khi mạ titan chiếm ưu thế trên thị trường đồ trang sức chức năng (ví dụ: đồng hồ thể thao, khuyên y tế) do khả năng chống xước và ăn mòn của nó. Khi nhu cầu của người tiêu dùng về đồ trang sức thân thiện với môi trường và lâu dài ngày càng tăng, công nghệ mạ chân không tiếp tục phát triển, với các xu hướng bao gồm lớp phủ composite đa chức năng (chống mài mòn + kháng khuẩn) và kiểm soát quy trình thông minh (giám sát độ dày theo thời gian thực).
Liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào
