Kim loại hóa chân không - mô tả công nghệ, thiết bị và đánh giá

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Việc sửa đổi các cấu trúc, bộ phận và các yếu tố chức năng khác nhau thường được thực hiện bằng cách thay đổi hoàn toàn cấu trúc của vật liệu. Đối với điều này, các phương tiện xử lý nhiệt sâu, plasma và hóa học được sử dụng. Nhưng cũng có nhiều phương pháp để thay đổi các đặc tính hoạt động do các lớp phủ bên ngoài. Các phương pháp như vậy bao gồm kim loại hóa chân không, nhờ đó có thể cải thiện tính năng trang trí, dẫn điện, phản xạ và các đặc tính khác của vật liệu.

Tổng quan về công nghệ

Bản chất của phương pháp là phun các hạt kim loại lên bề mặt gia công. Quá trình hình thành lớp phủ mới xảy ra do sự bay hơi của kim loại cho trong chân không. Chu trình công nghệ ngụ ý việc thực hiện một số giai đoạn thay đổi cấu trúc của các phần tử cơ sở và lớp phủ mục tiêu. Đặc biệt, các quá trình bay hơi, ngưng tụ, hấp thụ và kết tinh được phân biệt. Quy trình quan trọng có thể được gọi là sự tương tác của các hạt kim loại với bề mặt trong một môi trường khí đặc biệt. Ở giai đoạn này, công nghệ kim loại hóa chân không đảm bảo các quá trình khuếch tán và gắn kết các hạt vào cấu trúc của phôi. Trênđầu ra, tùy thuộc vào chế độ phun, đặc tính lớp phủ và loại phôi, bạn có thể nhận được nhiều hiệu ứng khác nhau. Các phương tiện kỹ thuật hiện đại không chỉ giúp cải thiện hiệu suất riêng lẻ của sản phẩm mà còn giúp phân biệt các đặc tính bề mặt ở các khu vực riêng lẻ với độ chính xác cao.

Thiết bị Ứng dụng

Có ba nhóm máy chính được sử dụng cho công nghệ này. Thiết bị này hoạt động liên tục, bán liên tục và không liên tục. Theo đó, chúng khác nhau trên cơ sở tổ chức chung của quá trình xử lý. Các thiết bị có hoạt động liên tục thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt, nơi yêu cầu kim loại hóa chân không trong dây chuyền. Thiết bị loại này có thể là một buồng và nhiều buồng. Trong trường hợp đầu tiên, các đơn vị được định hướng theo hướng thực hiện kim loại hóa trực tiếp. Các mô hình nhiều buồng cũng cung cấp khả năng thực hiện các quy trình bổ sung - chuẩn bị ban đầu cho sản phẩm, kiểm soát, xử lý nhiệt, v.v. Cách tiếp cận này cho phép bạn tối ưu hóa quy trình sản xuất. Máy mạ hàng loạt và bán liên tục thường có một buồng chính. Chính vì sự bất thường của sản xuất mà chúng được sử dụng cho một quy trình cụ thể, và các hoạt động chuẩn bị và kiểm tra chất lượng giống nhau được thực hiện theo một trình tự riêng biệt - đôi khi ở chế độ thủ công mà không có dây chuyền tự động. Bây giờ, cần xem xét chi tiết hơn xem các tổng hợp như vậy bao gồm những nút nào.

Bố trí máy móc để luyện kim loại

Bên cạnh buồng chính, nơi diễn ra các quá trình lắng đọng, thiết bị bao gồm nhiều hệ thống phụ trợ và các bộ phận chức năng. Trước hết, cần nêu rõ trực tiếp các nguồn của vật liệu được phun, thông tin liên lạc của chúng có liên quan đến tổ hợp phân phối khí. Để nhà máy kim loại hóa chân không cung cấp các thông số cần thiết cho một nhiệm vụ xử lý cụ thể, các kênh cấp liệu phun với bộ điều chỉnh cho phép, đặc biệt, điều chỉnh mức nhiệt độ, tốc độ hướng dòng chảy và khối lượng. Đặc biệt, cơ sở hạ tầng này được hình thành do rò rỉ, máy bơm, van, các bộ phận mặt bích và các phụ kiện khác.

Trong các hệ thống lắp đặt hiện đại để điều chỉnh các thông số vận hành giống nhau, các cảm biến được sử dụng, kết nối với bộ vi xử lý. Có tính đến các yêu cầu đã cho và cố định các giá trị thực tế hiện tại, thiết bị có thể hiệu chỉnh các chế độ xử lý mà không cần sự tham gia của người vận hành. Ngoài ra, để tạo thuận lợi cho quá trình vận hành, thiết bị được bổ sung hệ thống hiệu chuẩn và làm sạch trong buồng. Nhờ có thiết bị như vậy, việc sửa chữa kim loại chân không của máy được đơn giản hóa, vì việc làm sạch liên tục và kịp thời giảm thiểu rủi ro quá tải động cơ không khí, bộ điều khiển và mạch giao tiếp. Bộ phận sau hoàn toàn được coi là bộ phận tiêu hao, việc thay thế bộ phận này trong các bộ phận liên tục được thực hiện như một phần của quy trình bảo trì thường xuyên.

Vật liệu mục tiêu để kim loại hóa

Trước hết, các phôi kim loại phải trải qua quy trình,có thể được chế tạo bao gồm các hợp kim đặc biệt. Cần phải sơn thêm một lớp phủ để tạo lớp chống ăn mòn, nâng cao chất lượng hệ thống dây điện hoặc thay đổi tính chất trang trí. Trong những năm gần đây, kim loại hóa chân không ngày càng được sử dụng nhiều hơn liên quan đến các sản phẩm polyme. Quá trình này có những chi tiết cụ thể riêng của nó, do đặc điểm của cấu trúc của các đối tượng của loại này. Ít phổ biến hơn, công nghệ này được sử dụng cho các sản phẩm có độ cứng thấp. Điều này áp dụng cho gỗ và một số vật liệu tổng hợp.

Tính năng kim loại hóa nhựa

Phun lên bề mặt các bộ phận bằng nhựa cũng có thể thay đổi các đặc tính điện, lý và hóa của nó. Thông thường, quá trình kim loại hóa cũng được sử dụng như một phương tiện để cải thiện chất lượng quang học của các phôi như vậy. Vấn đề chính trong việc thực hiện các hoạt động như vậy là quá trình bốc hơi nhiệt dữ dội, điều này chắc chắn sẽ gây áp lực lên các dòng hạt phun ra bề mặt của phần tử. Do đó, cần phải có các chế độ đặc biệt để điều chỉnh sự khuếch tán của vật liệu cơ bản và khối lượng tiêu thụ.

Có các thông số kỹ thuật riêng và kim loại hóa chân không của nhựa, được đặc trưng bởi một cấu trúc cứng. Trong trường hợp này, sự hiện diện của các vecni bảo vệ và sơn lót sẽ rất quan trọng. Để duy trì một mức độ kết dính đủ để vượt qua các rào cản của các màng này, có thể cần phải tăng năng lượng của tác dụng nhiệt. Nhưng ở đây một lần nữa có một vấn đề với rủi ro phá hủy cấu trúc nhựa dưới tác động của dòng nhiệt. Do đó, để loại bỏ phần dư thừaứng suất trong môi trường làm việc, các thành phần thay đổi được đưa vào, chẳng hạn như chất hóa dẻo và dung môi, giúp giữ hình dạng của phôi ở trạng thái tối ưu, bất kể chế độ nhiệt độ.

Tính năng xử lý vật liệu phim

Công nghệ sản xuất vật liệu đóng gói bao gồm việc sử dụng quá trình kim loại hóa cho màng PET. Quá trình này cung cấp quá trình nhôm hóa bề mặt, do đó phôi có độ bền cao hơn và khả năng chống lại các tác động bên ngoài. Tùy thuộc vào các thông số xử lý và yêu cầu cuối cùng đối với lớp phủ, các phương pháp loại bỏ nhiệt khác nhau có thể được áp dụng. Bởi vì màng nhạy cảm với nhiệt độ, một quy trình lắng đọng bổ sung được đưa vào. Như trong trường hợp của chất dẻo, nó cho phép bạn điều chỉnh cân bằng nhiệt, duy trì môi trường tối ưu cho phôi. Độ dày của màng được xử lý bằng phương pháp kim loại hóa cuộn chân không có thể từ 3 đến 50 micron. Các công nghệ đang dần được giới thiệu cung cấp các lớp phủ tương tự trên bề mặt vật liệu với độ dày 0,9 micron, nhưng phần lớn điều này vẫn chỉ là một thực tế thử nghiệm.

Kim loại hóa gương phản xạ

Đây cũng là một hướng sử dụng kim loại hóa riêng biệt. Đối tượng nhắm tới trong trường hợp này là đèn pha ô tô. Thiết kế của họ tạo ra sự hiện diện của các tấm phản xạ, cuối cùng sẽ mất đi tính năng của chúng - phai màu, rỉ sét và kết quả là không sử dụng được. Ngoài ra, ngay cả một đèn pha mớicó thể bị hư hỏng do tai nạn, có thể phải sửa chữa và phục hồi. Chính vì nhiệm vụ này mà quá trình kim loại hóa chân không của gương phản xạ được tập trung vào, đảm bảo chống mài mòn lắng đọng trên bề mặt gương. Một mặt lấp đầy cấu trúc bên ngoài bằng các hạt kim loại giúp loại bỏ các khuyết tật nhỏ, mặt khác đóng vai trò như một lớp phủ bảo vệ, ngăn ngừa các hư hỏng có thể xảy ra trong tương lai.

Tổ chức quy trình tại nhà

Nếu không có thiết bị đặc biệt, công nghệ phủ hóa chất bề mặt có thể được áp dụng, nhưng để xử lý chân không, trong mọi trường hợp cần phải có buồng thích hợp. Ở giai đoạn đầu tiên, bản thân phôi được chuẩn bị - nó phải được làm sạch, tẩy dầu mỡ và, nếu cần, đánh nhám. Tiếp theo, vật thể được đặt trong một buồng kim loại hóa chân không. Với bàn tay của chính mình, bạn cũng có thể chế tạo thiết bị đặc biệt trên đường ray từ các yếu tố cấu hình. Đây sẽ là một cách thuận tiện để tải và dỡ vật liệu nếu bạn có kế hoạch xử lý nó một cách thường xuyên. Là một nguồn cung cấp các hạt kim loại hóa, cái gọi là khoảng trống được sử dụng - từ nhôm, đồng thau, đồng, v.v. Sau đó, khoang này được điều chỉnh đến chế độ xử lý tối ưu và quá trình lắng đọng bắt đầu. Thành phẩm ngay sau khi kim loại hóa có thể được phủ thủ công bằng các lớp phủ bảo vệ phụ trợ dựa trên sơn mài.

Phản hồi tích cực về công nghệ

Phương pháp có nhiều phẩm chất tích cực được người sử dụng thành phẩm trên các lĩnh vực ghi nhận. Đặc biệt, nó đề cập đếnđặc tính bảo vệ cao của lớp phủ, ngăn chặn các quá trình ăn mòn và phá hủy cơ học của đế. Người tiêu dùng bình thường đối với các sản phẩm đã được xử lý kim loại chân không để cải thiện hoặc thay đổi chất lượng trang trí của chúng cũng phản hồi tích cực. Các chuyên gia cũng nhấn mạnh tính an toàn với môi trường của công nghệ.

Đánh giá tiêu cực

Nhược điểm của phương pháp gia công sản phẩm này bao gồm sự phức tạp của tổ chức kỹ thuật của quá trình và yêu cầu cao về các biện pháp chuẩn bị cho phôi. Và đây là chưa kể đến việc sử dụng các thiết bị công nghệ cao. Chỉ với sự trợ giúp của nó, bạn mới có thể phun chất lượng cao. Giá thành cũng nằm trong danh sách nhược điểm của phương pháp mạ chân không. Giá xử lý một phần tử có thể là 5-10 nghìn rúp. tùy thuộc vào diện tích của khu vực mục tiêu và độ dày của lớp phủ. Một điều nữa là mạ nối tiếp làm giảm giá thành của một sản phẩm riêng lẻ.

Đang đóng

Thay đổi các đặc tính kỹ thuật, vật lý và trang trí của một số vật liệu nhất định sẽ mở rộng khả năng ứng dụng của chúng. Sự phát triển của phương pháp kim loại hóa chân không dẫn đến sự xuất hiện của các lĩnh vực xử lý đặc biệt tập trung vào hiệu suất cụ thể. Các nhà công nghệ cũng đang nghiên cứu để đơn giản hóa chính quá trình lắng đọng, vốn đã được biểu hiện ngày nay dưới dạng giảm kích thước thiết bị và quy trình xử lý sau. Đối với việc áp dụng kỹ thuật tại nhà, đây làmột phương pháp bao quát có vấn đề, vì nó đòi hỏi người thực hiện phải có các kỹ năng đặc biệt, chưa kể đến các phương tiện kỹ thuật. Mặt khác, các phương pháp phun có giá cả phải chăng hơn không cho phép tạo ra các lớp phủ có chất lượng như nhau - cho dù đó là lớp bảo vệ hay tạo kiểu trang trí.