工具镀膜基础知识
镀膜玻璃基础知识培训

镀膜玻璃基础知识培训一、产品分类及产品代号1、产品分类:1)按厚度分:3,4,5,6,8,10,12mm ,15mm等类。
2)按颜色分:灰,银灰,银,金,茶,蓝,蓝绿,绿,浅蓝等颜色。
3)按等级分:优等品和合格品。
4)按基片分:透明玻璃、本体着色玻璃。
5)按原片加工方式分:普通热反射镀膜玻璃,钢化热反射镀膜玻璃和热增强热反射镀膜玻璃,离线热弯镀膜玻璃,离线钢化镀膜玻璃和离线热增强镀膜玻璃。
6)按性质分可以分为阳光控制镀膜玻璃、低辐射镀膜玻璃LOW-E。
2、玻璃基片及其代号1)根据所用玻璃基片的不同,其基片的分类及代号如下:1 –透明浮法玻璃2 –绿色着色玻璃3 –灰色着色玻璃4 –茶色着色玻璃5 –蓝色着色玻璃6 –蓝绿色着色玻璃7 –天蓝色着色玻璃2)相同型号或颜色的玻璃基片来自不同厂家或同一厂家不同的着色原片时,在产品代号的最末加一个英文字母来区别。
3、产品代号1)产品代号为五部分的紧密排列,分别表示产品生产厂家、反射特征、基片类型、生产工艺编号和基片生产厂家或特性。
2)第一部分用一个大写英文字母“C”表示南玻集团产品。
如CCS108S3)第二部分两个大写字母表示以透明玻璃为基片时,产品呈现的反射色特征及成膜性质。
4)第三部分用一个阿拉伯数字表示基片的分类。
5)第四部分数字表示产品以6mm透明玻璃为基片时,该颜色的透过率。
6)第五部分用一个大写字母表示基片的生产厂家或特性。
如S表示南玻的白玻。
F表示F绿玻。
如CSY208F中的C表示南玻产品,SY表示灰色产品。
2表示绿色着色玻璃,08表示该产品的透过率在8%。
F代表F绿原片。
二、从膜代号上怎样区分阳光控制玻璃和LOW-E镀膜玻璃?整体来讲,阳光控制玻璃的膜代号是英文字母和数字直接连在一起的,中间没有“—”符号,(但老的膜代号是不带C的英文字母+“—”+数字构成,如TBG-20)。
LOW-E镀膜玻璃的膜代号是英文字母+数字+“—”+数字构成,如CEF16-49S/TS。
镀膜工作原理

镀膜工作原理镀膜是一种常见的表面处理技术,通过在物体表面形成一层薄膜,可以改善物体的性能、外观和耐用性。
镀膜工作原理涉及到多种物理和化学过程,下面将详细介绍。
1. 膜材料选择:镀膜的第一步是选择合适的膜材料。
常见的膜材料包括金属、陶瓷、聚合物等。
不同的膜材料具有不同的性能和应用领域,根据需要选择合适的材料。
2. 表面准备:在进行镀膜之前,需要对待镀物进行表面准备。
这包括去除表面的污垢、油脂和氧化物等。
常用的表面处理方法包括机械抛光、酸洗、溶剂清洗等。
3. 镀膜过程:镀膜过程通常分为两个步骤:预处理和镀膜。
- 预处理:预处理旨在提高待镀物表面的粗糙度和附着力。
常见的预处理方法包括化学处理、机械处理和热处理。
这些方法可以清除表面的污垢和氧化物,并提供一个良好的基底,以便膜材料能够更好地附着在待镀物上。
- 镀膜:镀膜是将膜材料沉积在待镀物表面的过程。
有多种镀膜方法可供选择,包括电镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等。
这些方法根据不同的工艺原理和应用领域选择,但基本原理是将膜材料以一定的方式沉积在待镀物表面,形成一层均匀、致密的膜。
4. 膜性能调控:镀膜后,可以通过调控膜的结构和组成来改变其性能。
例如,通过改变镀膜温度、沉积速率和气氛等参数,可以调控膜的晶体结构、硬度和粗糙度等。
5. 应用领域:镀膜广泛应用于各个领域,包括电子、光学、航空航天、汽车等。
例如,在电子领域,镀膜可以用于制备导电膜、防反射膜和保护膜等;在光学领域,镀膜可以用于制备反射镜、透镜和滤光片等。
总结:镀膜工作原理涉及到膜材料选择、表面准备、镀膜过程、膜性能调控和应用领域等多个方面。
通过合理选择膜材料和工艺参数,可以获得具有良好性能的镀膜产品。
镀膜技术的发展为各个领域的应用提供了新的可能性,并在提高产品质量和性能方面发挥着重要作用。
镀膜技术介绍范文

镀膜技术介绍范文镀膜技术是一种将薄膜材料均匀地加在物体表面的技术。
镀膜可以改变物体的外观、增强其功能或保护其表面。
随着科技的发展,镀膜技术在各个领域得到了广泛的应用,包括光学、电子、汽车、航空航天等。
在光学领域,镀膜技术被广泛应用于光学镜片、透镜、光学滤波器等光学器件的制造中。
镀膜可以增加镜片的透光率和反射率,使光线更加明亮和清晰。
在太阳能电池板的制造中,镀膜技术可以增加电池板的转换效率,提高其发电能力。
同时,镀膜还可以用于制造反射镜、分光镜等光学仪器。
在电子领域,镀膜技术被广泛应用于电子元件的制造中。
例如,电子线路板上的金属箔经过镀膜处理后,可以提高其导电性和耐腐蚀性。
另外,镀膜还可以用于制造显示屏、LED灯等电子产品。
在汽车行业,镀膜技术被广泛应用于汽车外观的保护中。
例如,使用镀膜技术可以增加汽车漆面的硬度和耐磨性,防止划痕和腐蚀。
此外,镀膜还可以使汽车漆面更加光洁和平滑。
在航空航天领域,镀膜技术被应用于航空器表面的保护中。
由于航空器在高空飞行时会受到各种不利气候条件的影响,使用镀膜技术可以提高航空器表面的耐腐蚀性和防风化能力,延长其使用寿命。
镀膜技术的基本步骤包括基体表面清洁、预处理、镀膜过程和后处理等。
首先,需要对基体表面进行清洁,去除表面的污垢和氧化物。
然后,进行预处理,包括涂覆浸润剂、激活处理等,以增强基体表面的附着能力。
接下来,进行镀膜过程,即将薄膜材料均匀地加在基体表面。
最后,进行后处理,例如退火、清洗等,以提高镀膜的稳定性和质量。
常见的镀膜材料包括金属薄膜、陶瓷薄膜、聚合物薄膜等。
金属薄膜可以提供优异的导电性和耐腐蚀性,适用于电子元件和光学器件的制造。
陶瓷薄膜具有优异的耐磨性和耐高温性,适用于汽车外观的保护和航空航天器表面的防护。
聚合物薄膜具有良好的柔韧性和耐候性,适用于建筑领域的防水和防紫外线处理等。
总而言之,镀膜技术是一种重要的表面处理技术,可以改变物体的外观、增强其功能或保护其表面。
镀膜工作原理

镀膜工作原理镀膜是一种常见的表面处理技术,通过在物体表面形成一层薄膜,可以改善物体的性能和外观。
镀膜工作原理主要涉及电化学反应和物理气相沉积两种方式。
1. 电化学反应镀膜工作原理:电化学反应镀膜是利用电流引起的化学反应,在电解液中将金属离子还原成金属沉积在物体表面。
具体步骤如下:1.1 准备工作:准备一个电解槽,将需要镀膜的物体作为阴极,将金属材料作为阳极,将二者分别连接到电源的负极和正极。
1.2 电解液:选择合适的电解液,其中含有需要镀膜的金属离子。
1.3 电解过程:开启电源,通过电流的作用,金属离子在电解液中发生氧化还原反应,金属离子被还原成金属原子,并沉积在物体表面形成薄膜。
1.4 控制镀层厚度:通过控制电流的大小和时间,可以控制镀层的厚度。
2. 物理气相沉积镀膜工作原理:物理气相沉积镀膜是利用物理过程将蒸发的材料沉积在物体表面。
具体步骤如下:2.1 准备工作:准备一个真空腔体,将需要镀膜的物体放置在腔体内。
2.2 材料蒸发:加热金属材料,使其蒸发成气态,形成蒸汽。
2.3 沉积过程:将蒸汽引入真空腔体,蒸汽在物体表面冷凝成固态,形成薄膜。
2.4 控制镀层厚度:通过控制蒸汽的量和沉积时间,可以控制镀层的厚度。
镀膜工作原理的基本原理是利用电化学反应或者物理气相沉积将材料沉积在物体表面形成薄膜。
不同的镀膜方法适合于不同的材料和应用领域。
通过合理选择镀膜工艺和控制参数,可以实现不同功能的镀膜,如提高材料的硬度、耐腐蚀性、导电性等。
值得注意的是,镀膜过程中需要注意以下几点:1. 表面处理:在进行镀膜之前,需要对物体表面进行清洁和处理,以确保薄膜的附着力和均匀性。
2. 控制环境:在物理气相沉积过程中,需要保持真空腔体的良好密封,以防止氧气、水分等杂质对薄膜质量的影响。
3. 材料选择:根据需要的功能和应用场景,选择合适的镀膜材料,如金属、合金、陶瓷等。
4. 控制参数:通过控制电流、电压、温度、蒸汽量等参数,可以调节镀层的性质和厚度。
镀膜培训教材

1.什么是镀膜玻璃?答:应用物理或化学方法在玻璃表面沉积金属或金属化合物薄膜,使玻璃表面具有一定的反射太阳能的作用。
这种沉积了薄膜的玻璃通常被称为镀膜玻璃。
2.镀膜玻璃有那几种生产方法?工程玻璃镀膜线采用的是哪种生产方法?答:蒸发沉积、离子沉积、溅射沉积。
此三种属于物理沉积。
热分解气相沉积、等离子体气相沉积皆属于化学沉积。
工程玻璃镀膜线采用的是溅射沉积法。
3.工程玻璃镀膜线生产的镀膜玻璃分为哪两大类?试将现有牌号按此两大类进行划分。
答:工程玻璃镀膜线生产的镀膜玻璃分为阳光控制膜和低辐射膜(LOW-E)两大类。
阳光控制膜有AC系列、SC系列、BD系列、TS系列等。
低辐射膜有LE系列、CE系列、LER系列、LET系列、TE系列、RE系列等。
4.请举出标准锡基LOW-E玻璃的膜层结构,并说明低辐射膜的基本作用原理和各膜层的作用。
答:GLASS/SnOx/Ag/NiCr/SnOx银是自然界中辐射率最低的物质,在玻璃上镀一层10~30纳米的金属银层,就可以使玻璃的辐射率从0.84降低至0.04-0.12,这是低辐射膜的基本作用原理—玻璃经过这种工艺处理后,其辐射热损耗可以减少90%,将其制成低辐射中空玻璃以后,热阻可以比普通中空玻璃再提高一倍以上。
SnOx在LOW-E中的作用有:a调节透反射及色,b.能比较好的结合GLASS、Ag层,提高结合强度。
C.顶层SnOx起到保护和隔离空气的作用。
NiCr起到在镀顶层SnOx时保护Ag层不被迅速氧化的作用。
5.何为第二面LOW-E和第三面LOW-E?分别有哪些系列?答:一片低辐射中空玻璃从室外到室内依次为第一到第四面,客户从室外向室内看。
由于膜层总在中空玻璃腔体内,即总在第二面或第三面。
第二面LOW-E指中空玻璃室外片为膜片,客户从室外向室内看到的是室外片的玻璃面颜色,所以在生产时需要控制的是该膜片的玻璃面颜色,即Rg、ag*、bg*。
第二面LOW-E 有CE系列、LER系列、LET系列、TE系列、RE系列等。
真空镀膜基础知识ppt

05
真空镀膜技术的发展趋势 与挑战
真空镀膜技术的发展趋势
持续创新
随着科技的不断进步,真空镀膜技术也在持续创新,新 的工艺和设备不断涌现,为解决实际应用中的问题提供 了更多可能性。
绿色环保
随着环保意识的增强,真空镀膜技术正朝着更加环保、 节能的方向发展。例如,一些新的工艺可以大大减少废 气、废水和废渣的产生,降低对环境的影响。
高性能材料
随着制造业的发展,对材料性能的要求也越来越高。真 空镀膜技术可以制备出具有高性能、高精度的薄膜,满 足各种复杂的应用需求。
真空镀膜技术面临的挑战与解决方案
技术门槛高
真空镀膜技术涉及到多个学科领域,包括物理、化学、材料科学等,技术门槛较高,需要 专业技术人员进行研发和生产。
成本高
真空镀膜设备的购置和维护成本较高,对于一些中小企业来说,可能会面临较大的经济压 力。因此,需要寻求更加经济、实用的解决方案。
THANKS
冷却系统
用于降低设备温度,保证设备长时间稳定运行。
真空镀膜工艺的分类及特点
物理气相沉积(PVD)
利用物理方法将镀膜材料蒸发并沉积在基片 上,包括真空蒸发、离子束溅射、激光脉冲
等方法。
• 缺点
薄膜质量受限于蒸发源的尺寸和形状,难以 制备复杂结构薄膜。
03
01
• 优点
能够制备复杂结构薄膜,附着力强,适合制 备化合物薄膜。
高硬度保护膜
在光学元件表面覆盖一层 高硬度的薄膜,防止划伤 和磨损,延长光学设备的 使用寿命。
真空镀膜技术在电子学领域的应用案例
热控涂层
在航天器和卫星表面覆盖 一层热控涂层,控制表面 温度,保证电子设备的正 常工作。
电磁屏蔽膜
在电子设备表面覆盖一层 电磁屏蔽膜,防止电磁干 扰和辐射,保证电子设备 的稳定性和可靠性。
镀膜工作原理

镀膜工作原理一、介绍镀膜是一种常见的表面处理技术,通过在物体表面形成一层薄膜来改变其外观、性能和功能。
镀膜广泛应用于许多领域,如光学、电子、汽车、建筑等。
本文将详细介绍镀膜的工作原理及其相关技术。
二、镀膜工作原理1. 基本原理镀膜的基本原理是利用电化学作用将金属离子沉积到物体表面,形成一层金属薄膜。
这一过程涉及到阳极、阴极和电解质溶液。
物体作为阴极,金属离子从阳极释放出来,在电解质溶液中游离,并在物体表面沉积形成金属薄膜。
2. 镀膜过程镀膜过程通常包括以下几个步骤:(1)准备工作:清洗和去除表面污垢,以确保物体表面干净。
(2)预处理:在物体表面涂覆一层特殊的底漆,以增强金属薄膜的附着力。
(3)电解质溶液:选择合适的电解质溶液,其中含有金属离子和其他添加剂,以控制镀层的性质和外观。
(4)电解过程:将物体作为阴极,阳极和电解质溶液连接成电路,施加电流,使金属离子在物体表面沉积形成金属薄膜。
(5)后处理:清洗和干燥镀膜,以去除残留的电解质溶液和其他污垢。
3. 镀膜技术镀膜技术根据不同的需求和应用可以分为多种类型,包括以下几种常见的技术:(1)电镀:利用电解质溶液中的金属离子进行镀膜,常见的电镀技术包括镀铜、镀镍和镀铬等。
(2)化学镀:利用化学反应将金属沉积到物体表面,常见的化学镀技术包括化学镀银、化学镀金等。
(3)物理气相沉积:利用高温或真空环境下的物理过程将金属沉积到物体表面,常见的物理气相沉积技术包括物理气相沉积、磁控溅射等。
(4)化学气相沉积:利用化学反应将金属沉积到物体表面,常见的化学气相沉积技术包括化学气相沉积、化学气相沉积等。
三、镀膜应用领域镀膜广泛应用于许多领域,以下是一些常见的应用领域:1. 光学领域:在光学器件上镀膜可以提高透光性、反射性和耐磨性,常见的应用包括镀膜眼镜、光学镜片和光学滤波器等。
2. 电子领域:在电子器件上镀膜可以提高导电性、防腐性和耐磨性,常见的应用包括镀膜电容器、镀膜电路板和镀膜导线等。
光学镀膜基础知识

K9,折射率大概是1.52@632.8nm,垂直入射时的R=(1-1.52)2/ (1+1.52)2 = (0.52/2.52) 2 =4.25%
T=1-4.25%=95.75%
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u反射膜
n 金属膜材料的选择原则: n 先考虑使用波段的要求 n 反射率要求 n 使用环境 n 制作成本等 n 常用有Al,Ag,Au,Pt等材料镀膜
光学镀膜基础知识
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钟福明 2014.11.5
培训内容
p 光学薄膜简单介绍 1.1为什么要镀膜; 1.2什么是光学薄膜; 1.3光学薄膜的应用; 1.4光学薄膜分类;
p 镀膜 2.1真空度; 2.2真空系统的主要结构; 2.3蒸发系统; 2.4离子源; 2.5膜厚监控系统;
比方说,平时戴的眼镜、数码相机、 各式家电用品等,皆能被称之为光学薄 膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ,近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度,将无法有所进展。可以毫不夸张地 说,几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
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1.4 薄膜的分类
光学薄膜种类繁多,按照它们所实现性能不同可以 分为: u增透膜(又叫减反膜)AR(Anti-Reflection)
我们都知道当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质 时在两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收,分界面 是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为:
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真空涂层技术的发展真空涂层技术起步时间不长,国际上在上世纪六十年代才出现将CVD(化学气相沉积)技术应用于硬质合金刀具上。
由于该技术需在高温下进行(工艺温度高于1000ºC),涂层种类单一,局限性很大,因此,其发展初期未免差强人意。
到了上世纪七十年代末,开始出现PVD(物理气相沉积) 技术,为真空涂层开创了一个充满灿烂前景的新天地,之后在短短的二、三十年间PVD 涂层技术得到迅猛发展,究其原因,是因为其在真空密封的腔体内成膜,几乎无任何环境污染问题,有利于环保;因为其能得到光亮、华贵的表面,在颜色上,成熟的有七彩色、银色、透明色、金黄色、黑色、以及由金黄色到黑色之间的任何一种颜色,可谓五彩缤纷,能够满足装饰性的各种需要;又由于PVD 技术,可以轻松得到其他方法难以获得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂层、复合涂层,应用在工装、模具上面,可以使寿命成倍提高,较好地实现了低成本、高收益的效果;此外,PVD 涂层技术具有低温、高能两个特点,几乎可以在任何基材上成膜,因此,应用范围十分广阔,其发展神速也就不足为奇。
真空涂层技术发展到了今天还出现了PCVD(物理化学气相沉积)、MT-CVD(中温化学气相沉积)等新技术,各种涂层设备、各种涂层工艺层出不穷,如今在这一领域中,已呈现出百花齐放,百家争鸣的喜人景象。
与此同时,我们还应该清醒地看到,真空涂层技术的发展又是严重不平衡的。
由于刀具、模具的工作环境极其恶劣,对薄膜附着力的要求,远高于装饰涂层。
因而,尽管装饰涂层的厂家已遍布各地,但能够生产工模涂层的厂家并不多。
再加上刀具、模具涂层售后服务的欠缺,到目前为止,国内大多数涂层设备厂家都不能提供完整的刀具涂层工艺技术(包括前处理工艺、涂层工艺、涂后处理工艺、检测技术、涂层刀具和模具的应用技术等),而且,它还要求工艺技术人员,除了精通涂层的专业知识以外,还应具有扎实的金属材料与热处理知识、工模涂层前表面预处理知识、刀具、模具涂层的合理选择以及上机使用的技术要求等,如果任一环节出现问题,都会给使用者产生使用效果不理想这样的结论。
所有这些,都严重制约了该技术在刀具、模具上的应用。
另一方面,由于该技术是一门介乎材料学、物理学、电子、化学等学科的新兴边缘学科,而国内将其应用于刀具、模具生产领域内的为数不多的几个骨干厂家,大多走的也是一条从国外引进先进设备和工艺技术的路子,尚需一个消化、吸收的过程,因此,国内目前在该领域内的技术力量与其发展很不相称,急需奋起直追。
3. PVD 涂层的基本概念及其特点PVD 是英文“Physical Vapor Deposition”的缩写形式,意思是物理气相沉积。
我们现在一般地把真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀等都称为物理气相沉积。
较为成熟的PVD 方法主要有多弧镀与磁控溅射镀两种方式。
多弧镀设备结构简单,容易操作。
它的离子蒸发源靠电焊机电源供电即可工作,其引弧的过程也与电焊类似,具体地说,在一定工艺气压下,引弧针与蒸发离子源短暂接触,断开,使气体放电。
由于多弧镀的成因主要是借助于不断移动的弧斑,在蒸发源表面上连续形成熔池,使金属蒸发后,沉积在基体上而得到薄膜层的,与磁控溅射相比,它不但有靶材利用率高,更具有金属离子离化率高,薄膜与基体之间结合力强的优点。
此外,多弧镀涂层颜色较为稳定,尤其是在做TiN 涂层时,每一批次均容易得到相同稳定的金黄色,令磁控溅射法望尘莫及。
多弧镀的不足之处是,在用传统的DC 电源做低温涂层条件下,当涂层厚度达到0.3μm 时,沉积率与反射率接近,成膜变得非常困难。
而且,薄膜表面开始变朦。
多弧镀另一个不足之处是,由于金属是熔后蒸发,因此沉积颗粒较大,致密度低,耐磨性比磁控溅射法成膜差。
可见,多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣,为了尽可能地发挥它们各自的优越性,实现互补,将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。
在工艺上出现了多弧镀打底,然后利用磁控溅射法增厚涂层,最后再利用多弧镀达到最终稳定的表面涂层颜色的新方法。
大约在八十年代中后期,出现了热阴极电子枪蒸发离子镀、热阴极弧磁控等离子镀膜机,应用效果很好,使TiN 涂层刀具很快得到普及性应用。
其中热阴极电子枪蒸发离子镀,利用铜坩埚加热融化被镀金属材料,利用钽灯丝给工件加热、除气,利用电子枪增强离化率,不但可以得到厚度3~5μm的TiN 涂层,而且其结合力、耐磨性均有不俗表现,甚至用打磨的方法都难以除去。
但是这些设备都只适合于TiN涂层,或纯金属薄膜。
对于多元涂层或复合涂层,则力不从心,难以适应高硬度材料高速切削以及模具应用多样性的要求。
目前,一些发达国家(如德国CemeCon、英国ART-TEER )在传统的磁控溅射原理基础上,用非平衡磁场代替原先的平衡磁场、50KHz 的中频电源代替原来的直流电源、脉冲电源取代以往的直流偏压,采用辅助阳极技术等,使磁控溅射技术逐步成熟,已大批量应用在工模涂层上,现在已稳定生产的涂层主要有TiAlN、AlTiN、TiB2、DLC、CrN,我国广东、江苏、贵州、株洲等地也已陆续引进此种设备,大有星火燎原之势。
4. 现代涂层设备(均匀加热技术、温度测量技术、非平衡磁控溅射技术、辅助阳极技术、中频电源、脉冲技术) 现代涂层设备主要由真空室、真空获得部分、真空测量部分、电源供给部分、工艺气体输入系统、机械传动部分、加热及测温部件、离子蒸发或溅射源、水冷系统等部分组成。
4.1 真空室涂层设备主要有连续涂层生产线及单室涂层机两种形式,由于工模涂层对加热及机械传动部分有较高要求,而且工模形状、尺寸千差万别,连续涂层生产线通常难以满足要求,须采用单室涂层机。
4.2 真空获得部分在真空技术中,真空获得部分是重要组成部分。
由于工模件涂层高附着力的要求,其涂层工艺开始前背景真空度最好高于6mPa,涂层工艺结束后真空度甚至可达0.06mPa 以上,因此合理选择真空获得设备,实现高真空度至关重要。
就目前来说,还没有一种泵能从大气压一直工作到接近超高真空。
因此,真空的获得不是一种真空设备和方法所能达到的,必须将几种泵联合使用,如机械泵、分子泵系统等。
4.3 真空测量部分真空系统的真空测量部分,就是要对真空室内的压强进行测量。
像真空泵一样,没有一种真空计能测量整个真空范围,人们于是按不同的原理和要求制成了许多种类的真空计。
4.4 电源供给部分靶电源主要有直流电源(如MDX)、中频电源(如美国AE公司生产的PE、PEII、PINACAL);工件本身通常需加直流电源(如MDX)、脉冲电源(如美国AE公司生产的PINACAL+)、或射频电源(RF)。
4.5 工艺气体输入系统工艺气体,如氩气(Ar)、氪气(Kr)、氮气(N2)、乙炔(C2H2)、甲烷(CH4)、氢气(H2)、氧气(O2)等,一般均由气瓶供应,经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀,然后通入真空室。
这种气体输入系统的优点是,管路简捷、明快,维修或更换气瓶容易。
各涂层机之间互不影响。
也有多台涂层机共用一组气瓶的情况,这种情况在一些规模较大的涂层车间可能有机会看到。
它的好处是,减少气瓶占用量,统一规划、统一布局。
缺点是,由于接头增多,使漏气机会增加。
而且,各涂层机之间会互相干扰,一台涂层机的管路漏气,有可能会影响到其他涂层机的产品质量。
此外,更换气瓶时,必须保证所有主机都处于非用气状态。
4.6 机械传动部分刀具涂层要求周边必须厚度均匀一致,因此,在涂层过程中须有三个转动量才能满足要求。
即在要求大工件台转动(I)的同时,小的工件承载台也转动( II),并且工件本身还能同时自转(III)。
在机械设计上,一般是在大工件转盘底部中央为一大的主动齿轮,周围是一些小的星行轮与之啮合,再用拨叉拨动工件自转。
当然,在做模具涂层时,一般有两个转动量就足够了,但是齿轮可承载量必须大大增强。
4.7 加热及测温部分做工模涂层的时候,如何保证被镀工件均匀加热比装饰涂层加热要重要得多。
工模涂层设备一般均有前后两个加热器,用热电偶测控温度。
但是,由于热电偶装夹的为置不同,因而,温度读数不可能是工件的真实温度。
要想测得工件的真实温度,有很多方法,这里介绍一种简便易行的表面温度计法(Surface Thermomeer)。
该温度计的工作原理是,当温度计受热,底部的弹簧将受热膨胀,使指针推动定位指针旋转,直到最高温度。
降温的时候,弹簧收缩,指针反向旋转,但定位指针维持在最高温度位置不动,开门后,读取定位指针指示的温度,即为真空室内加热时,表面温度计放置位置所曾达到的最高温度值。
4.8 离子蒸发及溅射源多弧镀的蒸发源一般为圆饼形,俗称圆饼靶,近几年也出现了长方形的多弧靶,但未见有明显效果。
圆饼靶装在铜靶座(阴极座)上面,两者为罗纹连接。
靶座中装有磁铁,通过前后移动磁铁,改变磁场强度,可调整弧斑移动速度及轨迹。
为了降低靶及靶座的温度,要给靶座不断通入冷却水。
为了保证靶与靶座之间的高导电、导热性,还可以在靶与靶座之间加锡(Sn)垫片。
磁控溅射镀膜一般采用长方形或圆柱形靶材,4.9 水冷系统因为工模涂层时,为了提高金属原子的离化率,各个阴极靶座都尽可能地采用大的功率输出,需要充分冷却;而且,工模涂层中的许多种涂层,加热温度为400~500ºC,因此,对真空室壁、对各个密封面的冷却也很重要,所以冷却水最好采用18~20ºC 左右的冷水机供水。
为了防止开门后,低温的真空室壁、阴极靶与热的空气接触析出水珠,在开门前10 分钟左右,水冷系统应有能力切换到供热水状态,热水温度约为40~45ºC。
5. 工模具PVD 的工作步骤工模具PVD 基本工艺流程可简述为:IQC→前处理→PVD→FQC,分别介绍如后。
5.1 IQCIQC(In Quality Control)的主要工作除了常规的清点数量,检查图纸与实物是否相符外,还须仔细检查工件表面,特别是刃口部位有无裂纹等缺陷。
有时对于一些刀具、刀粒的刃口,在体式显微镜下观察,更方便发现问题;另外,IQC 的人员还要注意检查待镀膜件有无塑胶、低熔点的焊料等,这些东西如果因漏检而混入镀膜程序,则将在真空室内严重放气,轻者造成整批产品脱涂层,重者使原本OK 的产品报废,后果不堪设想。
5.2 前处理工艺(蒸汽枪、喷砂、抛光、清洗)前处理的目的是净化或粗化工件表面。
净化就是要去除各种表面玷污物,制备洁净表面。
通常使用各种净化剂,借助机械、物理或化学的方法进行净化。
粗化与光蚀相反,其目的在于制备粗糙的表面以提高喷涂层或涂料装饰的结构强度。
我们现在已有的前处理主要方法为:高温蒸洗、清洗、喷砂、打磨、抛光等方法。
5.2.1高温蒸洗目前,PVD 车间常用的高温蒸洗设备是蒸汽枪。