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長辰PVD工藝庫 | 真空電鍍
來源：長辰實(shí)業(yè) 日期：2021-12-03
真空電鍍：Vacuum Metalizing，即是物理氣相沉積（PVD），即在真空下將原子打到靶材表面上達(dá)到鍍膜的目的。最早運(yùn)用于光學(xué)鏡片，如航海望遠(yuǎn)鏡鏡片，后來隨著技術(shù)的改進(jìn)，延伸到了唱片、磁盤、光盤、手機(jī)外殼、機(jī)械刀具等材料上的裝飾鍍膜、材料表面改性等。
| 歸檔 | |
| 中文名 | 真空電鍍 |
| 英文名 | Vacuum Metalizing |
| 別稱名 | 物理氣相沉積（PVD） |
| 技術(shù)分類 | 薄膜技術(shù) > 物理氣相沉積(PVD) |
| 下屬分類 | 物理氣相沉積 （Physical Vapor Deposition，PVD） > 真空蒸發(fā)（真空蒸發(fā)） > 磁控濺射（真空濺射） > 離子鍍 （真空離子鍍） |
工藝特點(diǎn)
| 工藝成本 | 模具費(fèi)用（無） 單件費(fèi)用（中） 批量生產(chǎn)（中） |
| 典型應(yīng)用 | 反射涂層； 消費(fèi)電子產(chǎn)品和隔熱板的表面處理； |
| 產(chǎn)量范圍 | 單件到大批量皆可 |
| 質(zhì)量優(yōu)勢 | 適合高質(zhì)量，高亮和產(chǎn)品表面保護(hù)層 |
| 生產(chǎn)效率 | 速度慢，具體取決于設(shè)備內(nèi)靶材存放量，通常為6小時/周期（包括噴漆工序） |
適用材料
幾乎所有金屬、合金、及陶瓷材料。
自然材料會影響真空環(huán)境，不適合真空電鍍。
除了自然材料以外，適合真空電鍍的材料包括金屬類材料、軟硬塑料（ABS料、ABS+PC料、PC料等等）、復(fù)合材料、陶瓷、和玻璃等。
最常用于真空電鍍表面處理的是鋁、其次是銀和銅。
應(yīng)用領(lǐng)域
真空蒸發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域
| 按技術(shù)分 | 典型應(yīng)用 |
| 電阻加熱 | 1）制鏡工業(yè) 2）塑料、紙、鋼板上金屬化涂層 |
| 電子束加熱 | 1）光學(xué)工業(yè)（如塑料透鏡） 2）抗腐蝕和高溫氧化涂層 3）熱障涂層 4）塑料、紙、鋼板上金屬化涂層 |
| 感應(yīng)加熱 | 核工業(yè) |
| 電弧加熱 | 導(dǎo)電層 |
| 激光加熱 | 超導(dǎo)薄膜 |
真空濺射應(yīng)用領(lǐng)域
| 按行業(yè)分 | 應(yīng)用分類 | |
| 電子工業(yè) | IC半導(dǎo)體 | 電極，引線。絕緣層，表面鈍化膜 |
| 顯示元件 | 透明導(dǎo)電膜，光色膜，絕緣膜，表面鈍化膜 | |
| 磁記錄 | 軟/硬性磁膜，磁頭縫隙材料，絕緣層，特殊材料 | |
| 磁記錄 | 軟/硬性磁膜，磁頭縫隙材料，絕緣層，特殊材料 | |
| 約瑟夫森元件 | 超導(dǎo)膜，絕緣膜 | |
| 光電子學(xué) | 光IC | |
| 其他電子元件 | 電阻薄膜，印刷機(jī)薄膜熱寫頭，壓電薄膜，電極引線 | |
| 太陽能利用 | 太陽能電池，選擇吸收膜，選擇反射膜 | |
| 光學(xué)應(yīng)用 | 反射鏡，光柵 | |
| 機(jī)械、化學(xué)應(yīng)用 | 潤滑，耐磨損，耐腐蝕，耐熱 | |
| 塑料工業(yè) | 塑料裝飾，硬化 | |
真空離子鍍應(yīng)用領(lǐng)域
| 按應(yīng)用分 | 材料：典型應(yīng)用 |
| 表面硬化 | 型鋼、低碳鋼：模具、機(jī)器零件 不銹鋼：手表殼 硬質(zhì)合金、高速鋼：刀具、模具 |
| 耐腐蝕 | 高純鋼：飛機(jī)、船舶 低碳鋼螺栓：一般結(jié)構(gòu)用材料 |
| 裝飾 | 不銹鋼、黃銅：手表、裝飾品、建筑裝飾 塑料：著色涂層、塑料鏡片鍍玻璃 |
| 電子工業(yè) | Si薄膜：導(dǎo)電膜、集成電路 金屬：電容 陶瓷、樹脂：印刷板、薄膜集成電路 銅合金：觸點(diǎn)材料 石英：耐火陶瓷—金屬焊接 |
| 光學(xué) | 玻璃：鏡片耐磨涂層 透明塑料：眼鏡用鏡片 |
| 核能 | 鈾：核反應(yīng)堆 ZrAI：核聚變裝置 銅殼體：加速器 |
| 塑料 | ABS塑料：汽車零件、電器零件 |
耐高溫 腐蝕 | Ni基或Co基高溫合金：發(fā)動機(jī)葉片 |
| 耐熱 | 鋼、不銹鋼：排氣管、耐火金屬材料 |
設(shè)計考慮因素
真空電鍍所使用設(shè)備通常較為高昂，加上工藝流程復(fù)雜，對環(huán)境要求高；為此真空電鍍單價比水電鍍昂貴。
真空電鍍受設(shè)備內(nèi)真空環(huán)境體積影響，因此對靶材尺寸有一定的要求，不適合大靶材，常見的真空腔室內(nèi)靶材應(yīng)小于1.2 * 1.1m（3.94 * 3.3ft），3D工件應(yīng)小于1.2 * 0.5m（3.94 * 1.6ft）
真空電鍍的工件表面必須保持干燥、光滑，否則會影響處理效果。
真空電鍍可鍍色彩豐富，可以鍍7色，比水電鍍的顏色要豐富，可達(dá)到陽極鋁、亮鉻、金、銀、銅和炮銅（一種銅錫合金）等豐富多彩的效果。水電鍍一般只有鍍銅（紅色），鍍鎳（偏黃的銀色），鍍金，鍍銀，鍍槍（黑色，有深黑，淺黑等），鍍鉻（銀白色）等單調(diào)色彩。
真空電鍍是最常見的金屬表面處理技術(shù)。
工藝成本
真空電鍍工藝流程復(fù)雜，非常依賴人工操作。工件（靶材）需要噴涂、裝卸、再噴涂，并且也取決于工件的復(fù)雜度和數(shù)量，所以人力成本很高。
環(huán)境影響
真空環(huán)境下輻射小、環(huán)境污染小，真空電鍍現(xiàn)為各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。
步驟：在工件上先噴一層底漆，再做電鍍。由于工件是塑料件，在注塑時會殘留空氣泡，有機(jī)氣體，而在放置時會吸入空氣中的水分。另外，由于塑料表面不夠平整，直接電鍍的工件表面不光滑，光澤低，金屬感差，并且會出現(xiàn)氣泡，水泡等不良狀況。噴上一層底漆以后，會形成一個光滑平整的表面，并且杜絕了塑料本身存在的氣泡水泡的產(chǎn)生，使得電鍍的效果得以展現(xiàn)。
真空蒸發(fā)鍍工藝流程
工件>鍍前處理>裝件>烘烤>離子轟擊>預(yù)熔>蒸發(fā)沉積>冷卻>取件>后處理>成品
真空濺射鍍工藝流程
工件>鍍前處理>裝件>抽真空>烘烤、轟擊>預(yù)熔>濺射沉積>冷卻>取件>后處理>成品
真空離子鍍工藝流程
工件>鍍前處理>裝件>抽真空>烘烤>離子轟擊>離子沉積>冷卻>取件>后處理>成品
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