真空电镀:Vacuum Metalizing,即是物理气相沉积(PVD),即在真空下将原子打到靶材表面上达到镀膜的目的。最早运用于光学镜片,如航海望远镜镜片,后来随着技术的改进,延伸到了唱片、磁盘、光盘、手机外壳、机械刀具等材料上的装饰镀膜、材料表面改性等。
归档 | |
中文名 | 真空电镀 |
英文名 | Vacuum Metalizing |
别称名 | 物理气相沉积(PVD) |
技术分类 | 薄膜技术 > 物理气相沉积(PVD) |
下属分类 | 物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition,PVD) > 真空蒸发(真空蒸发) > 磁控溅射(真空溅射) > 离子镀 (真空离子镀) |
工艺特点
工艺成本 | 模具费用(无) 单件费用(中) 批量生产(中) |
典型应用 | 反射涂层; 消费电子产品和隔热板的表面处理; |
产量范围 | 单件到大批量皆可 |
质量优势 | 适合高质量,高亮和产品表面保护层 |
生产效率 | 速度慢,具体取决于设备内靶材存放量,通常为6小时/周期(包括喷漆工序) |
适用材料
几乎所有金属、合金、及陶瓷材料。
自然材料会影响真空环境,不适合真空电镀。
除了自然材料以外,适合真空电镀的材料包括金属类材料、软硬塑料(ABS料、ABS PC料、PC料等等)、复合材料、陶瓷、和玻璃等。
最常用于真空电镀表面处理的是铝、其次是银和铜。
应用领域
真空蒸发应用领域
按技术分 | 典型应用 |
电阻加热 | 1)制镜工业 2)塑料、纸、钢板上金属化涂层 |
电子束加热 | 1)光学工业(如塑料透镜) 2)抗腐蚀和高温氧化涂层 3)热障涂层 4)塑料、纸、钢板上金属化涂层 |
感应加热 | 核工业 |
电弧加热 | 导电层 |
激光加热 | 超导薄膜 |
真空溅射应用领域
按行业分 | 应用分类 | |
电子工业 | IC半导体 | 电极,引线。绝缘层,表面钝化膜 |
显示元件 | 透明导电膜,光色膜,绝缘膜,表面钝化膜 | |
磁记录 | 软/硬性磁膜,磁头缝隙材料,绝缘层,特殊材料 | |
磁记录 | 软/硬性磁膜,磁头缝隙材料,绝缘层,特殊材料 | |
约瑟夫森元件 | 超导膜,绝缘膜 | |
光电子学 | 光IC | |
其他电子元件 | 电阻薄膜,印刷机薄膜热写头,压电薄膜,电极引线 | |
太阳能利用 | 太阳能电池,选择吸收膜,选择反射膜 | |
光学应用 | 反射镜,光栅 | |
机械、化学应用 | 润滑,耐磨损,耐腐蚀,耐热 | |
塑料工业 | 塑料装饰,硬化 |
真空离子镀应用领域
按应用分 | 材料:典型应用 |
表面硬化 | 型钢、低碳钢:模具、机器零件 不锈钢:手表壳 硬质合金、高速钢:刀具、模具 |
耐腐蚀 | 高纯钢:飞机、船舶 低碳钢螺栓:一般结构用材料 |
装饰 | 不锈钢、黄铜:手表、装饰品、建筑装饰 塑料:着色涂层、塑料镜片镀玻璃 |
电子工业 | Si薄膜:导电膜、集成电路 金属:电容 陶瓷、树脂:印刷板、薄膜集成电路 铜合金:触点材料 石英:耐火陶瓷—金属焊接 |
光学 | 玻璃:镜片耐磨涂层 透明塑料:眼镜用镜片 |
核能 | 铀:核反应堆 ZrAI:核聚变装置 铜壳体:加速器 |
塑料 | ABS塑料:汽车零件、电器零件 |
耐高温 腐蚀 | Ni基或Co基高温合金:发动机叶片 |
耐热 | 钢、不锈钢:排气管、耐火金属材料 |
设计考虑因素
真空电镀所使用设备通常较为高昂,加上工艺流程复杂,对环境要求高;为此真空电镀单价比水电镀昂贵。
真空电镀受设备内真空环境体积影响,因此对靶材尺寸有一定的要求,不适合大靶材,常见的真空腔室内靶材应小于1.2 * 1.1m(3.94 * 3.3ft),3D工件应小于1.2 * 0.5m(3.94 * 1.6ft)
真空电镀的工件表面必须保持干燥、光滑,否则会影响处理效果。
真空电镀可镀色彩丰富,可以镀7色,比水电镀的颜色要丰富,可达到阳极铝、亮铬、金、银、铜和炮铜(一种铜锡合金)等丰富多彩的效果。水电镀一般只有镀铜(红色),镀镍(偏黄的银色),镀金,镀银,镀枪(黑色,有深黑,浅黑等),镀铬(银白色)等单调色彩。
真空电镀是最常见的金属表面处理技术。
工艺成本
真空电镀工艺流程复杂,非常依赖人工操作。工件(靶材)需要喷涂、装卸、再喷涂,并且也取决于工件的复杂度和数量,所以人力成本很高。
环境影响
真空环境下辐射小、环境污染小,真空电镀现为各行业中广泛应用。
工艺过程详解(图文 视频)
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步骤:在工件上先喷一层底漆,再做电镀。由于工件是塑料件,在注塑时会残留空气泡,有机气体,而在放置时会吸入空气中的水分。另外,由于塑料表面不够平整,直接电镀的工件表面不光滑,光泽低,金属感差,并且会出现气泡,水泡等不良状况。喷上一层底漆以后,会形成一个光滑平整的表面,并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生,使得电镀的效果得以展现。
真空蒸发镀工艺流程
工件>镀前处理>装件>烘烤>离子轰击>预熔>蒸发沉积>冷却>取件>后处理>成品
真空溅射镀工艺流程
工件>镀前处理>装件>抽真空>烘烤、轰击>预熔>溅射沉积>冷却>取件>后处理>成品
真空离子镀工艺流程
工件>镀前处理>装件>抽真空>烘烤>离子轰击>离子沉积>冷却>取件>后处理>成品