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2020年真空离子镀装饰膜技术遇到的难题﹑挑战和最新进展
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佳达

时间 : 2020-03-31 22:40 浏览量 : 4

 一.工件基材表面装饰处理对离子镀装饰膜镀制工艺的新挑战

 不锈钢基材通常会用抛光、喷砂、拉丝、激光雕刻、化学蚀刻、数控机床雕刻等作表面美工处理,有的还用激光焊接,湿式水电镀镍铬层等。

 抛光作业会在工件上残留难以去除的硬化了的抛光蜡;尼龙轮拉丝在拉丝沟上会残留透明的不易发现的高分子化合物;砂轮拉丝可能残留磨粒和粘结剂,或因摩擦过热产生氧化皮;喷砂会有陶瓷砂粒﹑玻璃砂粒、氧化铝砂粒残留镶嵌在表面上;化学蚀刻会有腐蚀产物残留在腐蚀坑内,或在其它非腐蚀表面上残留用于防腐蚀的保护物质;激光雕刻处理会产生高温氧化皮和烧蚀基体碎片残留;数控机床雕刻会有高温氧化皮和切削油残留,还会有基材碎片被压入基体上;激光焊接也会导致高温氧化等;水法电镀铬层会生成难以去除的复杂氧化物,这些处理引起的污染不彻底清除会导致离子镀过程打火、镀层假附着、掉膜、颜色不均等不良。

 在离子镀产品中美工处理方式往往不是单一的,而是多种作业组合,这更增加了镀前清洗的困难。采用传统的超声去油除蜡的方法是不能胜任的,必须调整清洗工艺,对不同的污染,可选择机械清除、气相清洗﹑真空加热后再清洗、阴极电解﹑阳极电解、或采用针对性的高效清洗剂等等。这些综合措施可取得较好的效果,但对有些污染仍未找到理想的解决办法。新近等离子体抛光方法应用到镀前清洗是值得关注的技术,该技术在某些镀层的褪镀取得良好效果。

 二.离子镀装饰膜产品如何迈过局部腐蚀的坎

 提高系统耐局部腐蚀性的关键措施是:提高镀层致密性,消除直通到基体的表面缺陷。研究过多种工艺方法:增厚镀层,采用高耐蚀基体材料,沉积耐蚀致密过渡层,镀层中间附加等离子刻蚀,多层结构,基体等离子氮化预处理等,以上PVD方法目前可改善系统耐局部腐蚀性。水法电镀过渡层,较可靠但不环保。最后是涂敷UV油的非PVD方法,此法虽存在争议﹐但有效。

 镀层→腐蚀介质→基体组成腐蚀电池,镀层与基体成为电极隅,于是产生电化学腐蚀。一般镀层化学惰性高于基体,镀层电极电位高于基体,基体被氧化腐蚀。出现在镀层产品上局部腐蚀或针孔腐蚀,甚至比无镀层产品严重得多。局部腐蚀也成为判定镀层产品是否合格的依据。市场评价镀层产品的耐蚀性,一般是随机抽样进行人工汗腐蚀试验和盐雾腐蚀试验,若出现局部腐蚀超标就判成批产品不合格。鉴于目前装饰镀层如此薄(1微米左右)和现有离子镀膜技术水平,镀层针孔率较高,因此镀层产品腐蚀试验不通过的风险始终存在。

 离子镀装饰膜大多采用过渡族金属(如Ti、Zr、Cr)或其合金的氮、碳、氧的化合物,还有用非晶碳(类金刚石)膜的。一般来说,这些化合物本身的化学惰性比较高,耐腐蚀性能很好。但近年来一些装饰镀层产品包括表件、手机壳、高尔夫球头等,却未能通过人工汗腐蚀试验或中性盐雾腐蚀试验,因而引起了人们的关注!

 其实这一问题存在已久,只不过没引起注意而己。装饰镀层产品的腐蚀不单是镀层本身的耐蚀性问题,还包括装饰镀层+基体的系统腐蚀问题。许多研究工作都表明离子镀装饰镀层自身耐蚀性好,它镀在金属(如不锈钢)基体上,对基体整体均匀抗腐蚀能力有提高,但装饰镀层很薄,不可避免地存在表面缺陷﹐如微裂纹、微孔、针孔、柱状晶界、电弧沉积的宏观颗粒等。腐蚀介质可通过这些缺陷所形成的通道,穿过镀层到达基体。

离子镀装饰膜产品如何迈过局部腐蚀现象

 PVD装饰镀膜技朮的发展突飞猛进﹐离子镀装饰膜己广泛应用于表壳、表带、手机壳、眼镜框、高尔夫球具、饰物、建筑五金、日用五金等产品。离子镀装饰膜赋予产品表面金属质感和丰富的色彩,并改善耐磨、耐腐蚀性,延长使用寿命。随着离子镀装饰膜市场日益扩大,膜层性能要求越来越高,制造工艺出现了许多新问题、新挑战。本文着重疏理近年镀制技术遇到的新问题﹐包括镀件表面美饰处理、镀层表面针孔腐蚀、离子镀等离子体鞘层效应、膜层颜色开发等方面带来的技术困惑,探讨相应对策。


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