1、PVD鍍膜工藝PVD鍍膜工藝1。裝飾件材料(底材)(1)金屬。不銹鋼、鋼基合金、鋅基合金等。(2)玻璃、陶瓷。(3)塑料。abs、pvc、pc、sheet>尼龍、水晶等。(4)柔性材料.滌綸膜、pc、紙張、布、泡沫塑料、鋼帶等。2.裝飾膜種類(1)金屬基材裝飾膜層：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。(2)玻璃、陶瓷裝飾膜層:tio2、cr2o3、mgf2、zns等。(3)塑料基材裝飾膜層：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。(4)柔性材料裝飾膜層:al、lto、ti02、zns等。3。部分金屬基材裝飾膜顏色金屬基材裝飾膜的種類和色

2、調很多。表1為部分金屬基材裝飾膜的種類及顏色.表1部分金屬基材裝飾膜的種類及顏色膜層種類色調tinx淺黃、金黃、棕黃、黑色tic淺灰色、深灰色ticxny赤金黃色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+au金色zrn金黃色zrcxny金色、銀色tio2紫青藍、綠、黃、橙紅色crnx銀白色tixal-nx金黃色、棕色、黑色tixzralnx金黃色3.裝飾膜的鍍制工藝一.金屬件裝飾膜鍍制工藝比較成熟的鍍膜技術有電弧離子鍍、磁控濺射離子鍍和復合離子鍍。下面分別從各類鍍膜技術中選取一種具有代表性的典型鍍制工藝進行介紹。1)用電弧離子鍍的方法為黃銅電鍍亮銘或鍥手表殼鍍制ticn膜o采用小弧源鍍膜機和脈沖偏壓電源；

3、(1)工件清洗、上架、入爐工件在入爐之前要經過超聲波清洗、酸洗和漂洗三道工序。首先是在超聲波清洗槽中放入按使用要求配制的金屬清洗劑，利用超聲波進行脫脂、清洗。清洗之后，進行酸洗，它可以中和超聲波清洗時殘余的堿液，還能起到活化處理的作用。然后進行漂洗以徹底除去酸液，漂洗時必須采用去離子純凈水或蒸儲水。經過三洗后，即時進行烘干，溫度一般控制在100c左右，時間為1h左右。也可以風吹干后馬上人爐。(2)鍍膜前的準備工作清潔真空鍍膜室。用吸塵器將真空鍍膜室清潔一遍.當經過多次鍍膜時，真空鍍膜室的內襯板還需作定期清洗，一般是半個月清洗一次.檢查電弧蒸發源。工作前，要確保電弧蒸發源發源安裝正確，絕緣良好，

4、引弧針控制靈活，程合適，恰好能觸及陰極表面。檢查工件架的絕緣情況.工件架與地之間的絕緣必須須良好，負偏壓電源與工件架的接觸點點必須接觸良好。以上幾項工作確保沒有問題后，才可以關閉真空鍍膜室的門，進行抽氣和鍍膜。(3)抽真空真空抽至6。6x103pao開始是粗抽，從大氣抽至5pa左右，用油擴散泵進行細抽。在粗抽時，可以烘烤加熱至150Co伴隨鍍膜室溫度的升高，器壁放氣會使真空度降低，然后又回升，等到溫度回升到6.6x10-3pa時方可進行鍍膜工作。(4)轟擊清洗mi離子轟擊清洗真空度:通人高純度氮氣(99。999%)真空度保持在23pa。轟擊電壓：8001000V。轟擊時間:10min。此刻在真

5、空鍍膜室內發生輝光放電，放電產生的氮離子以較高的能量撞擊工件表面，將工件表面吸附的氣體、雜質和工件表面層原子濺射下來，露出材料的新鮮表面.鈦轟擊真空度：通人高純度氮氣使真空度保持在2x102pa。脈沖偏壓：400500V,占空比20%.電弧電流：6080a,輪換引燃電弧蒸發源，每個電弧蒸發源引燃12min。(5)鍍膜鍍鈦真空度：通人高純度氮氣，真空度保持在2x102pa。脈沖偏壓:200300V,占空比50%o電弧電流：6080a,引燃全部弧源，時間23min。鍍ticn真空度：通人高純度氮氣使真空度保持在(38)x101pa,然后再逐漸加大c2h2氣體，隨著c2h2氣體量增大，色澤由金黃一赤

6、金黃一玫現金一黑色變化.控制n2與c2h2兩種氣體的比例可以達到預定的色度.電弧電流：5070a。脈沖偏壓：100150V,占空比60%80%.沉積溫度：200c左右.鍍膜時間：1020min,膜層厚度0.20.5mm。(6)冷卻鍍膜工序結束后，首先關閉電弧電源和偏壓電源，然后關閉氣源、停轉架.工件在真空鍍膜室內冷卻至80100C時,向鍍膜室內充大氣，取出工件。2)用磁控濺射離子鍍技術為黃銅電鍍亮銘的衛生潔具鍍制zrn膜。采用基材為皓的非平衡磁控濺射靶和中頻電源，以及脈沖偏壓電源。(1)抽真空5x10-36.6x10-13pa本底真空。加熱溫度應在真空室器壁放氣后又回升至U100150C。2)

7、轟擊清洗真空度：通人氮氣真空度保持在23pa。轟擊電壓：8001000V,脈沖占空比20%。轟擊時間：10min。(3)鍍膜沉積結底層真空度：通入氮氣，真空度保持在sxlo1pa。靶電壓:400-550v,靶功率15n30w/crrr2。脈沖偏壓：450500v,占空比20%.鍍膜時間：510min。鍍zrn膜真空度：通入氮氣，真空度保持在(35)x10-1pa.靶電壓：400550V,靶電流隨靶的面積增大而加大。脈沖偏壓：150200V,占空比80%o鍍膜時問：2030min。由于磁控濺射技術中金屬離化率低，不容易進行反應沉積，獲得化合物膜層的工藝范圍比較窄.可采用氣體離子源將反應氣體離化，

8、擴大反應沉積的工藝范圍。也可以采用柱狀弧源產生的弧等離子體作為離化源，柱狀弧源還是輔助鍍膜源。(4)冷卻鍍膜結束后，首先關閉磁控濺射靶電源、偏壓電源，然后關閉氣源、停轉架。工佇件在真空鍍膜室中冷卻到100c時，向鍍膜室充大氣，取出工件。3)用復合涂層離子鍍方法為黃銅電鍍亮鍥的手表殼鍍制tin十au+si02膜。采用電弧、磁控濺射、中頻或射頻濺射離子鍍多功能鍍膜機，在真空鍍膜室壁上安裝6個小平面弧源鈦靶鍍tin,中心安裝柱狀磁控濺射黃金靶鍍金，壁上安裝2個矩形平面磁控濺射si02靶或si靶鍍si02,采用直流偏壓電源.(1)工件清洗、上架、入爐.方法同前。(2)抽真空：本底真空最好達到6.6x1

9、0-3pa,烘烤加熱溫度為150c左右。(3)轟擊清洗.方法同前，包括mi轟擊和鈦轟擊兩種方法。(4)鍍膜沉積鈦底層真空度：通入高純氮氣，真空度保持在5x102pao電弧電流：5070a,引燃全部弧源，時間為23min.偏壓:400500v。沉積tin膜真空度：通入高純氮氣，真空度保持在sxlo-1pa.偏壓：100200vo電弧電流：6080a。沉積時間：1020min,膜層厚度0。10.5m。摻金鍍真空度：通入高純氮氣，真空度保持在5x10-2pa。偏壓：100150v。電弧電流：60a(真空鍍膜室上、中、下各點燃1個源)。磁控濺射金靶電壓：400500v,電流35a;時間：1min。鍍金

10、真空度：通入氮氣，真空度保持在3x101pao偏壓：100150v。濺射靶電壓：400550v。時間:5-10min。沉積si02真空度：通入高純氮氣，真空度8x102pa或5x101pa.中頻（射頻）電源功率：200500w。時間：1020min。4）冷卻：首先關閉中頻（或射頻）電源，然后關氣源，停轉架。工件在真空室內冷卻到80100C時，向真空室充空氣，取出工件。該工藝也叫摻金鍍或ipg,最后一層si02是透明的，是保持金膜的，它可以延長金膜的磨損時間，根據客戶的要求可有可無.二.塑料件裝飾膜的鍍制工藝采用pvd技術可在玻璃、陶瓷、塑料、水晶、木材、紙張等非金屬工件上鍍制金屬膜及氮化膜、氧

11、化膜。此處重點介紹塑料制品裝飾膜的鍍制技術，塑料制品鍍金屬膜的工藝也稱塑料金屬化。為了填充塑料制品毛坯上的缺陷,提高表面光亮度和塑料與金屬膜的結合力，在鍍膜之前需要上底漆.為保護膜層還需上面漆.底漆、面漆由溶劑、樹脂、助劑組成，按比例、順序加入，混合攪拌。底漆、面漆一般采用溶劑型涂料，近幾年出現了紫外線硬化涂料，它可以擴展塑料制品的應用領域。塑料制品裝飾膜的pvd技術有兩種：真空蒸發鍍和磁控濺射鍍.真空蒸發鍍設備結構簡單、操作簡便并且生產效率高，是目前廣泛采用的塑料件的鍍膜技術。1）塑料制品裝飾膜的真空蒸發鍍工藝一般塑料制品的真空蒸發鍍膜機有臥式和立式雙室(蚌形)兩種.鍍膜的工藝流程是：清洗脫

12、脂一一上架一一涂底漆一固化一一蒸發鍍膜一涂面漆一周化下架一染色一一檢驗.下面具體介紹鍍膜的流程。(1)來料檢驗。(2)干燥。待鍍件來料時含較多水分，需進行干燥處理35h,溫度為5060Co3)上架.一般注塑時基本按真空鍍膜要求生產，因此待鍍件表面一般油污較少，經過一般的擦拭就可上架，但是來料油污多時需進行去污處理.方法是用市售洗潔劑逐件刷洗、漂洗、烘干。油污嚴重時還需用清洗劑在5060C,浸泡1520min進行脫脂處理。(4)除塵。這道工序是保證鍍膜質量的關鍵之一，方法有兩種：一種是用吸塵器對準上好架的待鍍件仔細地除塵，能取得較理想的效果；另一種是用高壓氣“吹塵”的方法，這種方法必須裝有油水分

13、離器，但在實際工作中這種方法并不是很理想；還有一種方法是用靜電除塵的方法，對質量要求較高時采用。(5)涂底漆。涂底漆是保證鍍膜質量的關鍵之二，涂底漆的目的是提高鍍件表面的光潔度和光亮度；提高膜層結合力。(6)烘干。涂漆流平后需進行干固處理，方法有紅外線加熱法、電熱加熱法及紫外線(uv)固化法等。固化溫度為6070C,固化時間為1。52。5h.(7)鍍膜。鍍膜是保證鍍膜質量的關鍵.鍍膜前的準備工作：鴇絲的處理：一般采用小0.75mm的3根絞合鴇絲，用金屬清洗劑將鴇絲浸泡2030min,6090c進行脫脂之后徹底地漂洗烘干備用；鋁絲的處理：用純度為99。9%99。99%的鋁絲或鋁箔制成的蒸發舟進行

14、堿處理，將鋁絲浸泡在10%15%的naoh溶液中23min,進行水汝洗3-5次，烘干2h備用.鍍膜操作：待鍍件上架，并裝上鴇絲，然后入爐檢查接觸是否良好，轉動正常，關真空室.抽真空：油擴散泵已預熱1h;開機械泵，開粗抽閥、進行粗抽3-5min;開羅茨泵，開真空計測量真空達22。5pa;關粗抽閥，開前置閥，開高閥，進行細抽至(12)x10-2pa即可蒸鍍。真空度越高，膜層質量越好。蒸鍍：預熔的目的是除去鋁絲、鴇絲上的殘余氣體。此時，從真空計上可以看見真空度是下跌的，當真空由下跌轉為上升，并回到本底真空時，可進行蒸發。蒸鋁：作為裝飾膜蒸鋁時的真空控制在(12)x10-2pa,蒸發采用快速蒸發可減少氧化概率，又不會使膜層的組織結構變粗；因而，可減少散射損失，提高反射率.冷卻充氣:蒸鋁以后，即可充氣出爐.(8)涂面漆。保護金屬膜層，為著色工序做準備.(9)著色。面漆徹底固化后可進行染色處理.根據客戶要求，將