一、真空鍍膜(PVD)的行業現狀
提到PVD(Physical Vapor Deposition),對于制造行業大多會聯想到iPhone X的真空鍍膜,隨著消費產品對外觀要求更高,PVD鍍膜的應用將更加廣泛。真空鍍膜技術起源于二十世紀三十年代,到八十年代左右開始投入大規模生產,在電子、裝飾、照明及通訊等領域有非常重要的應用。真空鍍膜是把金屬或者金屬氧化物變成氣態的分子或原子使其沉積在鍍件表面形成鍍層的一種技術。與電鍍技術相比污染更小、能耗更低,所需的成本較低,裝飾效果和金屬感都比較強。但是PVD電鍍工藝不良率高、生產效率低、膜后不穩定以使顏色穩定性差等,這些一直是行業的痛點,亟待尋求更好的解決方案。
針對目前的真空鍍膜行業現狀,東莞索坤萊運用集團優勢,于2015年成立東莞索坤萊鍍膜廠,以產品表面前處理+PVD結合一起,更好服務于客戶;解決客戶因流程脫節、周轉不順、良率不穩及產能不足等問題。隨著社會經濟不斷發展,環保要求門檻不斷提高,傳統電鍍逐漸將被替代及消費者對產品外觀的提高,真空鍍膜技術在未來會有更廣闊的發展前景。
二、真空鍍膜(PVD)工藝制程
一般的PVD工藝制程:表面處理+上掛---清洗---組桿---PVD---烘烤----檢驗/包裝
東莞索坤萊真空鍍膜方案:
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洗爐一體化;
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表面處理+PVD
圖 攝像頭和指紋環PVD鍍膜后的效果
三、真空鍍膜(PVD)不良解析
1. 白點
圖:不良白點部位
產生原因:產品周轉運輸或在爐內生產時素材受到污染,產品表面有塵點、毛絲等,PVD出爐后灰塵脫落露出底材顏色。
解決方案:縮短產品在爐外停滯時間及爐內潔凈度管控,減少異物掉落在產品表面。
2. 掉膜(點狀掉膜、局部掉膜、邊緣掉膜)
圖 不良掉膜部位
產生原因:主要原因是產品表面臟污,膜層無法在產品上沉積或結合力差,在自然或人為的因素下產品表面漏出底材。
解決方案:將產品清洗干凈,避免污染產品,確保表面潔凈度。
3. 彩虹紋(產品發彩)
圖 孔外圍彩虹紋
產生原因:彩虹紋主要體現在顏色較深的產品上,因生產過程中形成一定角度遮擋,膜層無法均勻、有效的覆蓋在產品表面。
解決方案:①更改裝夾方式;②提高成膜能量。
4. 溢鍍
圖 溢鍍對比
產生原因:產品裝夾時不匹配偏移,造成需要遮蔽的地方未遮蔽,需要鍍膜的地方未鍍膜。
解決方案:改善夾治具的匹配度,進爐前仔細檢查。
5. 臟污
圖 鍍膜面臟污點
產生原因:產品出爐后周轉過程中因人為因素造成的表面污染。
解決方案:產品PVD下掛、檢查、打包作業人員手套、指套潔凈度及環境管控。
6. 異色
圖 異色比對
產生原因:產品在生產過程中因設備反應氣體進氣、導致產品上下色彩相差較大。
解決方案:調整設備反應氣體氣管布局,保證進氣均勻。
四、一站式解決方案
真空鍍膜過程中,產品基體表面的光潔度要求很高,表面的吸附物會將沉積原子層與金屬基材隔離開來,不能使膜層與基材達到有效結合,進而造成膜層和基材的附著力不好。結合PVD鍍膜原理,采用洗爐一體,表面處理→PVD→鐳雕→防指紋油等一站式流程,清洗加烘烤流程連續,能夠較好的避免產品在中轉過程造成的污染,而且大大提高產品加工連貫性,可較好改善并解決因流程脫節、周轉不順、良率不穩及產能不足等問題。
圖 全自動真空鍍膜設備
五、多色彩鍍膜
單一的顏色PVD涂層已滿足不了市場的要求,但是,彩色(如藍色、紫色、金色、咖啡色和卡其色等)裝飾鍍膜存在的穩定性差、難以重復生產的問題一直困擾著鍍膜工作者。目前東莞索坤萊PVD加工能夠做出多種PVD鍍膜顏色.彩色膜如何產生的呢?通過來看一個產品上色漸變的過程來了解下:
1. PVD鍍膜原理
在真空條件下,采用物理方法,將材料源(靶材)表面氣化成氣態原子、分子或部分電離成離子,并通過低壓氣體(或等離子體)過程,在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術。
2. PVD顏色的產生
如上所述用物理的方式將固體靶材表面升華成為氣體狀態在電場的作用下濺射出來飛濺到產品上,此時產品上的膜層顏色接近于靶材(鈦)的顏色(銀白色);在濺射過程中通入少量的N2(50SCCM)參與反應此時顏色為米黃色;適當加大反應氣體N2(300SCCM)此時產品顏色為金黃色;此時通入少量的C2H2(50SCCM)參與反應此時產品顏色為玫瑰金顏色。在PVD過程中通入不同的反應氣體與靶材原子反應沉積就可以得到不同的顏色。
圖 PVD顏色 銀白->米黃->淺黃->金黃->玫瑰金
彩色鍍膜的優點:
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高硬度:可達范圍800HV-3500HV;
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卓越的附著力:可以折彎90度以上不發生膜層裂化或者膜層剝落(PVD鍍膜持有很高附著力和耐久力),
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美觀:膜層顏色種類繁多,上色均勻一致,表面細膩光滑,不會損失產品原有的光澤度,富有金屬光澤,永不褪色。
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表面耐久度:高度耐磨損,化學性能穩定。
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易清潔——容易清除油漆和筆跡,并不留下痕跡,防指紋等。
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加工方便——可鍍材料廣泛,與基體結合力強。可以蝕刻出任何能夠想象出的設計圖案。
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加工精度——PVD鍍膜膜層的厚度可較薄,到微米級,
東莞索坤萊工業裝備有限公司,是一家專業生產真空鍍膜的加工廠商,目前主要鍍膜加工業務涉及手機、電子產品零配件等領域,在裝飾真空鍍膜上有著成熟的工藝技術和豐富的生產經驗。
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