PVDイオンめっき装飾フィルム

- Sep 10, 2019-

PVDイオンめっき装飾フィルム

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PVD装飾コーティング技術の開発は急速に進歩しており、イオンメッキ装飾フィルムは時計ケース、時計バンド、携帯電話ケース、メガネフレーム、ゴルフクラブ、アクセサリー、建築用ハードウェア、日用ハードウェア、その他の製品で広く使用されています。 イオンめっき装飾フィルムは、製品の表面に金属の質感と豊かな色を与え、耐摩耗性、耐腐食性を改善し、寿命を延ばします。 イオンプレーティング装飾フィルムの市場の拡大に伴い、フィルムの性能要件はますます高くなっています。

1.イオンプレーティング装飾フィルムのプロセスへの新たな挑戦

ステンレス鋼基板は通常、研磨、伸線、サンドブラスト、化学エッチング、レーザー彫刻、CNC機械彫刻およびその他の表面アート処理を使用し、一部はレーザー溶接、水電気めっきニッケルクロム層も使用します。

研磨作業では、ワークピース上の硬化した研磨ワックスを除去するのが難しくなります。 ナイロンホイールの線引き溝は、見つけにくい透明な高分子化合物のままです。 研削砥石の引き抜きには、残留研磨粒子とバインダーが含まれている場合があります。または、摩擦の過熱により酸化皮膜が生成される場合があります。 サンドブラストでは、表面にセラミック砂、ガラス砂、アルミナ砂の残留物が埋め込まれます。 化学エッチングでは、腐食ピットまたは腐食保護に使用されるその他の非腐食性表面に腐食生成物が残る場合があります。 レーザー彫刻は、高温の酸化皮膜とアブレーションマトリックスデブリ残留物を生成する可能性があります。 CNCマシンの彫刻には、高温の酸化皮膜と切削油の残留物があり、基材の破片がマトリックスに押し込まれます。 レーザー溶接は高温酸化にもつながります。 水の電気めっきクロム層は、除去が難しい複雑な酸化物を生成し、これらの処理によって引き起こされる汚染の不完全な洗浄は、イオンめっきプロセスでの発火、コーティングの偽付着、膜の落下、および色むらにつながります。

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イオンプレーティング製品では、アート処理はしばしば単一ではなく、さまざまな作業の組み合わせであるため、プレーティング前の洗浄の難しさが増します。 従来の超音波によるオイル除去とワックス除去は適切ではないため、洗浄プロセスを調整する必要があります。 さまざまな汚染、機械的洗浄、気相洗浄、真空加熱してから洗浄、カソード電解、アノード電解、または目標とする高効率洗浄剤の使用など。これらの包括的な対策はより良い結果を達成できますが、一部の汚染はまだありません理想的なソリューションを見つけました。 めっき前洗浄へのプラズマ研磨法の最近の適用は注目に値します。

2.イオンプレーティング装飾フィルム製品、局所腐食を克服する方法

イオンメッキ装飾フィルムは、主に遷移金属(Ti、Zr、Crなど)または窒素、炭素、酸素化合物、アモルファスカーボン(ダイヤモンド状)フィルムの合金に使用されます。 一般的に、これらの化合物は高い化学慣性と優れた耐食性を備えています。 しかし、近年、時計、携帯電話のシェル、ゴルフヘッドなどの一部の装飾コーティング製品は、人工汗腐食試験または中性塩水噴霧腐食試験に合格せず、人々の注目を集めました!

実際、この問題は長い間存在していましたが、気づかれていませんでした。 装飾コーティング製品の腐食は、コーティング自体の耐食性だけでなく、装飾コーティング+基材システムの腐食でもあります。 多くの研究作業は、イオンプレーティング装飾コーティング自体が良好な耐食性を示し、ステンレス鋼基板などの金属メッキであり、マトリックス全体として均一な耐食性が改善されているが、装飾コーティングは非常に薄く、必然的に微小亀裂、細孔、ピンホール、柱状粒子境界、巨視的粒子のアーク堆積などの表面欠陥。腐食媒体は、これらの欠陥によって形成されたチャネルを通過し、コーティングを通過して基板に到達します。

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コーティング→腐食性媒体→基材は腐食バッテリーで構成され、コーティングと基材は電極コーナーになり、電気化学的腐食が発生します。 一般的なコーティングの化学慣性は基材よりも高く、コーティング電極の電位は基材よりも高く、基材は酸化されて腐食します。 コーティングされた製品では、コーティングされていない製品よりもさらに深刻な局所腐食またはピンホール腐食が発生します。 局所腐食は、コーティング製品が適格であるかどうかを判断するための基礎にもなりました。 コーティング製品の耐腐食性の市場評価、一般的に人工汗腐食試験および塩水噴霧腐食試験のランダムサンプリング、局所腐食がある場合、製品の標準判定バッチを超える。 現在の非常に薄い(1ミクロン程度)装飾コーティングと既存のイオンコーティング技術レベルを考慮すると、コーティングのピンホール率は高いため、コーティング製品の腐食試験は常にリスクに合格しません。

システムの耐食性を改善するための重要な手段は、コーティングのコンパクトさを改善し、基材に直接表面欠陥を排除することです。 さまざまなプロセスと方法が研究されています:コーティングの厚化、高耐食性マトリックス材料の採用、耐食性高密度遷移層の堆積、コーティングの中間での追加のプラズマエッチング、多層構造、プラズマ窒化前処理基板など、上記のPVD法は、現在のシステムの局所腐食抵抗を改善できます。 水電気めっき遷移層、より信頼できるが環境保護ではない。 最後に、論争を呼んでいるが効果的な非UVDのUVオイルコーティング法。

3.イオンめっき装飾フィルムの均一性に及ぼす影響因子、対策、プラズマシースの効果について説明します

膜の均一性には、主に組成、構造、厚さの均一性が含まれます。 イオン堆積膜の均一性のプロセス条件は、同じ組成(種と割合)、エネルギー(入射角とマトリックス温度を含む)、およびワークピースの単位面積に堆積する堆積粒子の量です。 コーティング装置の構造とプロセス条件は、不均一な布めっきの不均一性効果により屋内空気プラズマに影響を与え、さらにワークピースの負荷は合理的ではなく、フィクスチャとアーティファクトをインストールするか、アーティファクト間で互いをブロックし、最終的にワークピース部品の堆積を引き起こします単位面積は均等で不均一なコーティングです。

均一性を確保するには、次の要素を考慮する必要があります。

(1)コーティング空間のプラズマは均一でなければなりません。
(2)プラズマの均一性に対する宇宙電界と磁界の影響。
(3)反応ガスの分布は均一でなければなりません。
(4)ワークの動きによる均一性の補償。
(5)閉塞を避けます。
(6)逆スパッタリング速度と膜成長応力の影響。
(7)プラズマシースなどの影響

プラズマシース効果は、ワークピースの形状に関連しています。 プラズマシースの不規則な形状は、入射角と対応する表面上の荷電粒子の堆積量を変化させます。これは、堆積の不均一性に必然的に影響します。

(1)2次元の長方形の平面シースは、エッジとコーナーでイオン凝集効果を生成します。
(2)凹角の近くのシース層は反対で、イオン発散効果を生成します。
(3)ウェッジのエッジで、プラズマシースがウェッジのエッジに沿って曲がり、シースがブレードの先端に向かって狭くなりました。 その結果、シースの曲がりによりイオンが広範囲からブレード先端に引き付けられ、イオンの堆積が増加しました。 プラズマシースの厚さが不均一であるため、シースの境界変形によりイオン入射角が連続的に変化し、入射角がエッジチップに沿って対称になる可能性が含まれます(角度を含む)。
(4)小さな穴と狭いスリットのシースは、シールド効果を生み出します。
(5)ブラインドホール内のプラズマシース境界は、発散レンズの作用に相当します。 イオンプレーティングの特殊効果は、技術者がさらに研究する必要があります。

4.イオンプレーティングにより新しいカラーシステムを得る可能性

20年以上の努力の結果、イオンメッキ装飾フィルムは、金、銀、バラ、ガンブラック、ダークブラック、コーヒー、ブラウン、ブルー、その他の色シリーズの模倣を作り出すことができます。 現在、大量生産のために、主にTi、Zr、Cr、TiAl、グラファイトターゲット、窒素、アセチレン(炭素)および酸素の合成の製品として使用されています。 一部の人々は、シリコンとシランも使用しています。 市場は常に新しい色の要件を引き上げていますが、より安定した色のコーティングを得るために限られた数の要素を使用すると、常に制限があります。 一部の人々は、ニオブ、ハフニウム、さまざまな希土類元素をテストしていますが、大きなブレークスルーはありませんでした。

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物質の色は、可視光によって選択的に吸収され、人間の目に反射される刺激です。 選択的吸収は、材料の電子構造と対応する電子レベル遷移に依存します。 電子構造は複雑すぎ、複雑な化合物は電子構造の影響因子であり、あまりにも多くの場合、指定されたコンピューティングの色を行うことも、対応する電子構造材料を設計することもできません。ガス; 同時に、現在のイオンプレーティングプロセスのプロセスでは、プラズマの物理的および化学的挙動はよく理解されていません。イオンプレーティング、イオン化、多様な中間形態、原子価状態のプロセスでの分解における多元素物質あらゆる種類の粒子の数、スケール、エネルギー、および空間でのその分布、それらがプラズマ放電の電気パラメータ、放出源(ターゲット)、および反応ガス供給の状態にどのように関係するかはよく理解されていないため、色収差を高精度で制御するのが困難な場合、特定の範囲で色収差のみを制御できます。

もちろん、視覚的な外観を備えたほとんどの電子製品については、現在の技術は市場でかなり受け入れられます。 あまりにも多くの要因があり、深い理解がないため、トラブルから抜け出す前に経験と深い理解を蓄積するには、いくつかの色の生成が非常に不安定です。 一部の人々は、干渉フィルムシステムの計算と設計を通して、光学干渉フィルムの方法を使用して、多層フィルムシステムに高屈折率と低屈折率の2種類の材料を交互にめっきしたため、必要な干渉色を取得するため。 光学フィルムをめっきして装飾フィルムを作成する方法では、最終的に耐摩耗性透明保護フィルムの最上層が干渉色に影響を与えないため、赤、緑の問題を解決するのが難しい場合があります。

PVDコーティングの色の問題について、IKS PVD、機能性コーティングマシン、装飾コーティングマシン、光学コーティングマシン、コーティング生産ラインについてお話しください。今すぐお問い合わせください。iks.pvd@ foxmail.com

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