Vakuová metalizace - popis technologie, zařízení a recenze

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Úpravy různých struktur, dílů a funkčních prvků se často provádějí úplnou změnou struktury materiálů. K tomu se používají prostředky hloubkového tepelného, plazmového a chemického zpracování. Existuje však také široký segment metod pro změnu provozních vlastností díky vnějším nátěrům. Mezi takové metody patří vakuová metalizace, díky které je možné zlepšit dekorativní, vodivé, reflexní a další vlastnosti materiálů.

Přehled technologie

Podstatou metody je rozprašování kovových částic na pracovní plochu. Proces tvorby nového povlaku nastává v důsledku odpařování donorových kovů ve vakuu. Technologický cyklus zahrnuje provedení několika stupňů strukturální změny cílového podkladu a nátěrových prvků. Zejména se rozlišují procesy odpařování, kondenzace, absorpce a krystalizace. Klíčovým postupem lze nazvat interakci kovových částic s povrchem ve speciálním plynném prostředí. Technologie vakuové metalizace zajišťuje v této fázi procesy difúze a přichycení částic ke struktuře obrobku. Navýstupu, v závislosti na režimech stříkání, vlastnostech povlaku a typu obrobku, můžete získat různé efekty. Moderní technické prostředky umožňují nejen zlepšit individuální výkon výrobku, ale také s vysokou přesností odlišit povrchové vlastnosti v jednotlivých oblastech.

Použité vybavení

Pro tuto technologii se používají tři hlavní skupiny strojů. Toto zařízení je kontinuální, polokontinuální a přerušované. Liší se tedy na základě obecné organizace procesu zpracování. Jednotky s nepřetržitým provozem se často používají v hromadné výrobě, kde je vyžadována in-line vakuová metalizace. Zařízení tohoto typu může být jednokomorové a vícekomorové. V prvním případě jsou jednotky orientovány na realizaci přímé metalizace. Vícekomorové modely počítají i s možností implementace doplňkových postupů - primární příprava produktu, kontrola, tepelné zpracování atd. Tento přístup umožňuje optimalizovat výrobní proces. Stroje pro dávkové a polokontinuální pokovování mají obecně jednu hlavní komoru. Právě kvůli nepravidelnosti výroby se používají pro konkrétní postup a přípravné operace a stejná kontrola kvality se provádějí v samostatném pořadí - někdy v ručním režimu bez automatizovaných linek. Nyní stojí za to zvážit podrobněji, z jakých uzlů se takové agregáty skládají.

Uspořádání strojů pro metalizaci

Kromě hlavní komory, kde probíhají depoziční procesy, zařízení obsahuje mnoho pomocných systémů a funkčních komponent. Za prvé, stojí za to přímo zdůraznit zdroje stříkaného materiálu, jehož komunikace jsou spojeny s komplexem distribuce plynu. Aby zařízení na vakuovou metalizaci poskytovalo parametry potřebné pro konkrétní zpracovatelský úkol, umožňují rozstřikovací přívodní kanály s regulátory zejména nastavení úrovně teploty, rychlosti směru proudění a objemů. Tuto infrastrukturu tvoří zejména netěsnosti, čerpadla, ventily, přírubové prvky a další armatury.

V moderních instalacích pro stejnou regulaci provozních parametrů se používají snímače připojené k mikroprocesorové jednotce. Při zohlednění daných požadavků a stanovení aktuálních skutečných hodnot může zařízení korigovat režimy zpracování bez účasti operátora. Pro usnadnění provozních procesů je zařízení doplněno o vnitřní čisticí a kalibrační systémy. Díky takovému zařízení je oprava vakuové metalizace stroje zjednodušena, protože neustálé a včasné čištění minimalizuje rizika přetížení vzduchových motorů, manipulátorů a komunikačních obvodů. Posledně jmenované jsou zcela považovány za spotřební díl, jehož výměna v nepřetržitých jednotkách se provádí jako součást postupu pravidelné údržby.

Cílové materiály pro metalizaci

Za prvé, kovové polotovary jsou podrobeny postupu,které lze vyrobit včetně speciálních slitin. Pro zajištění antikorozní vrstvy, zlepšení kvality elektrického vedení nebo změnu dekorativních vlastností je nutný další nátěr. V posledních letech se ve vztahu k polymerním produktům stále více používá vakuová metalizace. Tento proces má svá specifika, vzhledem k vlastnostem struktury objektů tohoto druhu. Méně často se tato technologie používá u výrobků, které mají nízkou tvrdost. To platí pro dřevo a některé syntetické materiály.

Vlastnosti pokovování plastů

Nástřik na povrch plastových dílů může také změnit jeho elektrické, fyzikální a chemické vlastnosti. Často se také pokovování používá jako prostředek ke zlepšení optických vlastností takovýchto polotovarů. Hlavním problémem při provádění takových operací je proces intenzivního tepelného odpařování, které nevyhnutelně vyvíjí tlak na proudy částic rozstřikující povrch prvku. Proto jsou vyžadovány speciální režimy pro regulaci difúze základního materiálu a spotřebované hmoty.

Má svá specifika a vakuovou metalizaci plastů, vyznačující se tuhou strukturou. V tomto případě bude záležet na přítomnosti ochranných a základových laků. Pro udržení dostatečné úrovně adheze k překonání bariér těchto filmů může být nutné zvýšit energii tepelného působení. Zde je ale opět problém s riziky destrukce plastové konstrukce vlivem tepelných toků. V důsledku toho, aby se odstranil přebyteknamáhání v pracovním prostředí se zavádějí modifikující komponenty jako změkčovadla a rozpouštědla, které umožňují udržet tvar obrobku v optimálním stavu bez ohledu na teplotní režim.

Vlastnosti zpracování filmových materiálů

Technologie pro výrobu obalových materiálů zahrnují použití metalizace pro PET fólie. Tento proces zajišťuje aluminizaci povrchu, díky čemuž je obrobek vybaven vyšší pevností a odolností vůči vnějším vlivům. V závislosti na parametrech zpracování a konečných požadavcích na povlak lze použít různé způsoby odvodu tepla. Protože je film citlivý na teplotu, je zaveden další postup nanášení. Stejně jako v případě plastů umožňuje upravit tepelnou rovnováhu a udržovat optimální prostředí pro obrobek. Tloušťka fólií, které se zpracovávají metodou vakuové válcovací metalizace, může být od 3 do 50 mikronů. Postupně se zavádějí technologie, které poskytují podobné povlaky na površích materiálů o tloušťce 0,9 mikronu, ale z velké části se stále jedná pouze o experimentální praxi.

Metalizace reflektorů

Toto je také samostatný směr použití metalizace. Cílovým objektem jsou v tomto případě světlomety automobilů. Jejich konstrukce počítá s přítomností reflektorů, které nakonec ztratí svůj výkon - vyblednou, zreziví a v důsledku toho se stanou nepoužitelnými. Navíc dokonce i nový světlometmůže dojít k náhodnému poškození, které může vyžadovat opravu a obnovu. Právě na tento úkol je zaměřena vakuová metalizace reflektorů, která zajišťuje nanášení odolné proti opotřebení na zrcadlovém povrchu. Vyplnění vnější konstrukce pokovenými částicemi na jedné straně eliminuje drobné defekty a na druhé straně působí jako ochranný povlak, který zabraňuje možnému poškození v budoucnu.

Organizace procesu doma

Bez speciálního vybavení lze použít technologii povrchového chemického nanášení, ale pro vakuové zpracování je v každém případě nutná vhodná komora. V první fázi je připraven samotný obrobek - měl by být vyčištěn, odmaštěn a v případě potřeby broušen. Dále je předmět umístěn do vakuové metalizační komory. Vlastními rukama můžete také vyrobit speciální zařízení na kolejnicích z profilových prvků. Bude to pohodlný způsob nakládání a vykládání materiálu, pokud ho plánujete zpracovávat pravidelně. Jako zdroj pokovovacích částic se používají tzv. přířezy - z hliníku, mosazi, mědi atd. Poté se komora nastaví do optimálního režimu zpracování a začne proces depozice. Hotový výrobek lze ihned po metalizaci ručně natřít pomocnými ochrannými nátěry na bázi laků.

Pozitivní zpětná vazba na technologii

Metoda má mnoho pozitivních vlastností, které si všimnou uživatelé hotových výrobků v různých oblastech. Zejména se odkazuje navysoké ochranné vlastnosti povlaku, které zabraňují procesům koroze a mechanické destrukci základny. Pozitivně reagují i běžní spotřebitelé výrobků, které byly podrobeny vakuové metalizaci za účelem zlepšení nebo změny jejich dekorativních vlastností. Odborníci také zdůrazňují ekologickou bezpečnost technologie.

Negativní recenze

Mezi nevýhody tohoto způsobu zpracování produktů patří složitost technické organizace procesu a vysoké požadavky na přípravná opatření pro obrobek. A to nemluvím o použití high-tech zařízení. Pouze s jeho pomocí můžete získat vysoce kvalitní postřik. Cena je také na seznamu nevýhod vakuového pokovování. Cena zpracování jednoho prvku může být 5-10 tisíc rublů. v závislosti na ploše cílové oblasti a tloušťce povlaku. Další věcí je, že sériové pokovování snižuje náklady na jednotlivý produkt.

Zavíráme

Změna technických, fyzikálních a dekorativních vlastností určitých materiálů rozšiřuje možnosti jejich dalšího uplatnění. Rozvoj metody vakuové metalizace vedl ke vzniku speciálních oblastí zpracování se zaměřením na konkrétní výkon. Technologové pracují i na zjednodušení samotného depozičního procesu, což se již dnes projevuje v podobě zmenšování zařízení a postprocessingových postupů. Pokud jde o aplikaci techniky doma, je to nejvíceproblematický způsob krytí, neboť vyžaduje od interpreta speciální dovednosti, nemluvě o technických prostředcích. Na druhou stranu cenově dostupnější metody stříkání neumožňují získat stejně kvalitní nátěry – ať už se jedná o ochrannou vrstvu nebo dekorativní styling.