PVD镀膜工艺设计.docx

PVD 镀膜工艺 PVD 镀膜工艺 1.装饰件材料（底材） (1)金属。不锈钢、钢基合金、锌基合金等。(2)玻璃、陶瓷。 塑料。abs 、pvc 、pc 、sheet、尼龙、水晶等。 柔性材料。涤纶膜、pc 、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。 2.装饰膜种类 (1)金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。(2)玻璃、陶瓷装饰膜层：tio2、cr2o3 、mgf2 、zns 等。 (3)塑料基材装饰膜层：ai、cu 、ni、si02、ti02、ito、mgf2 。(4)柔性材料装饰膜层：al、lto、ti02、zns 等。 3.部分金属基材装饰膜颜色 金属基材装饰膜的种类和色调很多。表 1 为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。 表 1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类色 调 tinx 浅黄、金黄、棕黄、黑色tic 浅灰色、深灰色ticxny 精选文库 精选文库 PAGE 10 PAGE 10 — 赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色tin+ au 金色zrn 金黄色zrcxny 金色、银色tio2 紫青蓝、绿、黄、橙红色crnx 银白色tixal-nx 金黄色、棕色、黑色tixzral-nx 金黄色 3.装饰膜的镀制工艺 一．金属件装饰膜镀制工艺 比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。 用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制 ticn膜。采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源； 工件清洗、上架、入炉 工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。 首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液，还能起到活化处理的作用。然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100 ℃左右，时间为 1h 左右。也可以风吹干后马上人炉。 镀膜前的准备工作 ①清洁真空镀膜室。用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。当经过多次镀膜时， 真空镀膜室的内衬板还需作定期清洗，一般是半个月清洗一次。 ②检查电弧蒸发源。工作前，要确保电弧蒸发源发源安装正确，绝缘良好， 引弧针控制灵活,程合适，恰好能触及阴极表面。 ③检查工件架的绝缘情况。工件架与地之间的绝缘必须须良好，负偏压电源与工件架的接触点点必须接触良好。 以上几项工作确保没有问题后，才可以关闭真空镀膜室的门，进行抽气和镀膜。 抽真空 真空抽至 6.6 x 10-3pa。开始是粗抽，从大气抽至 5pa 左右，用油扩散泵进行细抽。在粗抽时，可以烘烤加热至150 ℃。伴随镀膜室温度的升高，器壁放气会使真空度降低，然后又回升，等到温度回升到 6.6 x 10-3pa 时方可进行镀膜工作。 轰击清洗 ①氩离子轰击清洗 真空度：通人高纯度氩气(99.999%) 真空度保持在 2 ～3pa 。轰击电压：800 ～ 1000v 。轰击时间：10min. 此刻在真空镀膜室内发生辉光放电，放电产生的氩离子以较高的能量撞击工件表面，将工件表面吸附的气体、杂质和工件表面层原子溅射下来，露出材料的新鲜表面。 ②钛轰击 真空度：通人高纯度氩气使真空度保持在 2 x 10-2pa。脉冲偏压：400 ～ 500v ，占空比 20% 。电弧电流：60 ～80a ，轮换引燃电弧蒸发源，每个电弧蒸发源引燃 1 ～2min 。 镀膜 ①镀钛 真空度：通人高纯度氩气，真空度保持在 2 x 10-2pa。脉冲偏压：200 ～ 300v ，占空比 50 % 。电弧电流：60 ～80a ，引燃全部弧源，时间 2 ～3min. ②镀 ticn 真空度：通人高纯度氮气使真空度保持在(3～8) x 10-1pa，然后再逐渐加大 c2h2 气体，随着 c2h2 气体量增大，色泽由金黄一赤金黄一玫瑰金一黑色变化。控制 n2 与 c2h2 两种气体的比例可以达到预定的色度。 电弧电流：50 ～70a 。脉冲偏压：100 ～150v ，占空比 60 % ～80 % 。沉积温度：200 ℃左右。镀膜时间：10 ～20min ，膜层厚度 0.2～0.5μm。 冷却 镀膜工序结束后，首先关闭电弧电源和偏压电源，然后关闭气源、停转架。工件在真空镀膜室内冷却至 80 ～100 ℃时，向镀膜室内充大气，取出工件。 用磁控溅射离子镀技术为黄铜电镀亮铬的卫生洁具镀制 zrn 膜。采用基材为锆的非平衡磁控溅射靶和中频电源，以及脉冲偏压电源。 (1)抽真空 5 x 10-3～6.6 x 10-13pa 本底真空。加热温度应在真空室器壁放气后又回升到 100 ～150 ℃。 轰击清洗 真空度：通人氩气真空度保持