Vákuová metalizácia - popis technológie, zariadenie a recenzie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Úpravy rôznych štruktúr, dielov a funkčných prvkov sa často vykonávajú úplnou zmenou štruktúry materiálov. Na to sa používajú prostriedky hĺbkového tepelného, plazmového a chemického spracovania. Existuje však aj široký segment metód na zmenu prevádzkových vlastností v dôsledku vonkajších náterov. Medzi takéto metódy patrí vákuová metalizácia, vďaka ktorej je možné zlepšiť dekoratívne, vodivé, reflexné a iné vlastnosti materiálov.

Prehľad technológií

Podstatou metódy je rozprašovanie kovových častíc na pracovnú plochu. Proces tvorby nového povlaku nastáva v dôsledku odparovania donorových kovov vo vákuu. Technologický cyklus zahŕňa realizáciu niekoľkých etáp štruktúrnej zmeny cieľového podkladu a náterových prvkov. Rozlišujú sa najmä procesy vyparovania, kondenzácie, absorpcie a kryštalizácie. Kľúčovým postupom možno nazvať interakciu kovových častíc s povrchom v špeciálnom plynnom prostredí. V tejto fáze technológia vákuovej metalizácie zabezpečuje procesy difúzie a prichytenia častíc ku štruktúre obrobku. Navýstupe, v závislosti od režimov striekania, charakteristík povlaku a typu obrobku, môžete získať rôzne efekty. Moderné technické prostriedky umožňujú nielen zlepšiť individuálny výkon výrobku, ale aj s vysokou presnosťou odlíšiť povrchové vlastnosti v jednotlivých oblastiach.

Použité vybavenie

Pre túto technológiu sa používajú tri hlavné skupiny strojov. Toto zariadenie je nepretržité, polokontinuálne a prerušované. Preto sa líšia na základe všeobecnej organizácie procesu spracovania. Jednotky s nepretržitou prevádzkou sa často používajú v hromadnej výrobe, kde je potrebná in-line vákuová metalizácia. Zariadenie tohto typu môže byť jedno- a viackomorové. V prvom prípade sú jednotky orientované na realizáciu priamej metalizácie. Viackomorové modely počítajú aj s možnosťou implementácie doplnkových postupov – primárna príprava produktu, kontrola, tepelné spracovanie atď. Tento prístup vám umožňuje optimalizovať výrobný proces. Stroje na dávkové a polokontinuálne pokovovanie majú vo všeobecnosti jednu hlavnú komoru. Práve kvôli nepravidelnosti výroby sa používajú na špecifický postup a prípravné operácie a rovnaká kontrola kvality sa vykonávajú v samostatnom poradí - niekedy v ručnom režime bez automatizovaných liniek. Teraz stojí za to podrobnejšie zvážiť, z ktorých uzlov pozostávajú takéto agregáty.

Usporiadanie strojov na metalizáciu

Okrem hlavnej komory, kde prebiehajú depozičné procesy, vybavenie obsahuje mnoho pomocných systémov a funkčných komponentov. V prvom rade je potrebné zdôrazniť priamo zdroje striekaného materiálu, ktorých komunikácie sú spojené s komplexom distribúcie plynu. Aby zariadenie na vákuovú metalizáciu poskytovalo parametre potrebné pre konkrétnu spracovateľskú úlohu, rozprašovacie prívodné kanály s regulátormi umožňujú najmä nastavenie úrovne teploty, rýchlosti smeru prúdenia a objemov. Túto infraštruktúru tvoria najmä netesnosti, čerpadlá, ventily, prírubové prvky a iné armatúry.

V moderných inštaláciách pre rovnakú reguláciu prevádzkových parametrov sa používajú snímače pripojené k mikroprocesorovej jednotke. Pri zohľadnení daných požiadaviek a stanovení aktuálnych skutočných hodnôt môže zariadenie korigovať režimy spracovania bez účasti operátora. Na uľahčenie prevádzkových procesov je zariadenie doplnené o vnútrokomorové čistiace a kalibračné systémy. Vďaka takémuto zariadeniu je oprava vákuovej metalizácie stroja zjednodušená, pretože neustále a včasné čistenie minimalizuje riziká preťaženia vzduchových motorov, manipulátorov a komunikačných obvodov. Tieto sú úplne považované za spotrebný diel, ktorého výmena v nepretržitých jednotkách sa vykonáva ako súčasť pravidelnej údržby.

Cieľové materiály na metalizáciu

Po prvé, kovové polotovary sa podrobia postupu,ktoré môžu byť vyrobené vrátane špeciálnych zliatin. Na poskytnutie antikoróznej vrstvy, zlepšenie kvality elektrického vedenia alebo zmenu dekoratívnych vlastností je potrebný dodatočný náter. V posledných rokoch sa vo vzťahu k polymérnym produktom stále viac používa vákuová metalizácia. Tento proces má svoje špecifiká vzhľadom na vlastnosti štruktúry objektov tohto druhu. Menej často sa táto technológia používa pre výrobky, ktoré majú nízku tvrdosť. Platí to pre drevo a niektoré syntetické materiály.

Vlastnosti pokovovania plastov

Nastriekanie na povrch plastových dielov môže tiež zmeniť jeho elektrické, fyzikálne a chemické vlastnosti. Často sa metalizácia používa aj ako prostriedok na zlepšenie optických vlastností takýchto polotovarov. Hlavným problémom pri vykonávaní takýchto operácií je proces intenzívneho tepelného odparovania, ktoré nevyhnutne vyvíja tlak na prúdy častíc rozprašujúce povrch prvku. Preto sú potrebné špeciálne režimy na reguláciu difúzie základného materiálu a spotrebovanej hmoty.

Má svoje špecifiká a vákuové pokovovanie plastov, vyznačujúce sa tuhou štruktúrou. V tomto prípade bude dôležitá prítomnosť ochranných a základných lakov. Na udržanie dostatočnej úrovne adhézie na prekonanie bariér týchto fólií môže byť potrebné zvýšiť energiu tepelného pôsobenia. Tu však opäť nastáva problém s rizikami deštrukcie plastovej konštrukcie vplyvom tepelných tokov. V dôsledku toho, aby sa odstránil prebytoknamáhania v pracovnom prostredí sa zavádzajú modifikujúce komponenty ako zmäkčovadlá a rozpúšťadlá, ktoré umožňujú udržiavať tvar obrobku v optimálnom stave bez ohľadu na teplotný režim.

Funkcie spracovania filmových materiálov

Technológie na výrobu obalových materiálov zahŕňajú použitie metalizácie pre PET fólie. Tento proces poskytuje aluminizáciu povrchu, vďaka čomu je obrobok vybavený vyššou pevnosťou a odolnosťou voči vonkajším vplyvom. V závislosti od parametrov spracovania a konečných požiadaviek na povlak je možné použiť rôzne spôsoby odvodu tepla. Pretože je film citlivý na teplotu, zavádza sa dodatočný postup nanášania. Rovnako ako v prípade plastov vám umožňuje nastaviť tepelnú rovnováhu a udržiavať optimálne prostredie pre obrobok. Hrúbka fólií, ktoré sa spracovávajú metódou vákuovej valcovej metalizácie, môže byť od 3 do 50 mikrónov. Postupne sa zavádzajú technológie, ktoré poskytujú podobné povlaky na povrchoch materiálov s hrúbkou 0,9 mikrónu, no väčšinou ide stále len o experimentálnu prax.

Metalizácia reflektorov

Toto je tiež samostatný smer použitia metalizácie. Cieľovým objektom sú v tomto prípade svetlomety áut. Ich dizajn zabezpečuje prítomnosť reflektorov, ktoré nakoniec stratia svoj výkon - vyblednú, hrdzavejú a v dôsledku toho sa stanú nepoužiteľnými. Navyše dokonca nový predný svetlometmôže dôjsť k náhodnému poškodeniu, ktoré si môže vyžadovať opravu a obnovu. Práve na túto úlohu je zameraná vákuová metalizácia reflektorov, ktorá zabezpečuje nanášanie odolné voči opotrebovaniu na zrkadlovom povrchu. Vyplnenie vonkajšej konštrukcie metalizovanými časticami na jednej strane eliminuje drobné defekty a na druhej strane pôsobí ako ochranný náter, ktorý zabraňuje prípadnému poškodeniu v budúcnosti.

Organizácia procesu doma

Bez špeciálneho vybavenia je možné použiť technológiu povrchovej chemickej povrchovej úpravy, ale pre vákuové spracovanie je v každom prípade potrebná vhodná komora. V prvej fáze je pripravený samotný obrobok - mal by byť vyčistený, odmastený a v prípade potreby brúsený. Potom sa predmet umiestni do vákuovej metalizačnej komory. Z profilových prvkov si môžete vlastnými rukami vyrobiť aj špeciálne vybavenie na koľajniciach. Bude to pohodlný spôsob nakladania a vykladania materiálu, ak ho plánujete pravidelne spracovávať. Ako zdroj pokovovacích častíc sa používajú tzv. prírezy - z hliníka, mosadze, medi atď. Potom sa komora nastaví na optimálny režim spracovania a začne sa proces nanášania. Hotový výrobok ihneď po metalizácii je možné ručne natrieť pomocnými ochrannými nátermi na báze lakov.

Pozitívna spätná väzba na technológiu

Metóda má mnoho pozitívnych vlastností, ktoré si všímajú používatelia hotových výrobkov v rôznych oblastiach. Najmä odkazuje navysoké ochranné vlastnosti povlaku, ktoré bránia procesom korózie a mechanického ničenia základne. Pozitívne reagujú aj bežní spotrebitelia produktov, ktoré boli podrobené vákuovej metalizácii s cieľom zlepšiť alebo zmeniť ich dekoratívne vlastnosti. Odborníci tiež zdôrazňujú environmentálnu bezpečnosť technológie.

Negatívne recenzie

Medzi nevýhody tohto spôsobu spracovania produktov patrí zložitosť technickej organizácie procesu a vysoké požiadavky na prípravné opatrenia pre obrobok. A to nehovorím o použití high-tech zariadení. Iba s jeho pomocou môžete získať vysoko kvalitný postrek. Cena je tiež na zozname nevýhod vákuového pokovovania. Cena spracovania jedného prvku môže byť 5-10 tisíc rubľov. v závislosti od oblasti cieľovej oblasti a hrúbky povlaku. Ďalšou vecou je, že sériové pokovovanie znižuje náklady na individuálny produkt.

Na záver

Zmena technických, fyzikálnych a dekoratívnych vlastností určitých materiálov rozširuje možnosti ich ďalšej aplikácie. Rozvoj metódy vákuovej metalizácie viedol k vzniku špeciálnych oblastí spracovania so zameraním na špecifický výkon. Technológovia pracujú aj na zjednodušení samotného depozičného procesu, čo sa už dnes prejavuje v podobe zmenšovania zariadení a postprocesingových procedúr. Čo sa týka aplikácie techniky doma, je to najviacproblematický spôsob krytia, keďže si vyžaduje od výkonného umelca špeciálne schopnosti, nehovoriac o technických prostriedkoch. Na druhej strane, cenovo dostupnejšie metódy striekania neumožňujú získať nátery rovnakej kvality – či už ide o ochrannú vrstvu alebo dekoratívny styling.