Меню Рубрики

Установки для вакуумного хромирования

Вакуумная металлизация

Для изменения основных свойств металла, пластика, керамики или других материалов может проводиться процесс металлизации. Вакуумная металлизация – один из наиболее распространенных методов напыления металла, за счет чего образуется защитная поверхность с определенными свойствами, несвойственными подложке. Рассмотрим особенности технологии вакуумной металлизации подробнее.

Технологический процесс вакуумной металлизации

Рассматриваемый метод обработки деталей применяется достаточно давно. Вакуумная металлизация – процесс, основанный на испарении и выпадении конденсата материала на подложку. Среди особенностей данного процесса следует отметить нижеприведенные моменты:

  1. Универсальность и высокая эффективность метода определяет его большое распространение. В будущем ожидается более обширное применение процесса металлизации полимерных и других материалов. Развитие рассматриваемого метода обработки связывают с совершенствованием используемого оборудования. Так современные вакуумные установить позволяют автоматизировать процедуру металлизации деталей, повысить качество получаемых поверхностей, снизить себестоимость получаемых изделий. Единственное препятствие на пути развития данной отрасли – высокая стоимость современного оборудования и возникающие сложности при его установке, использовании и обслуживании.
  2. Технологический процесс вакуумной металлизации достаточно сложен, на результате отражается условие проведения каждого этапа. При нагреве материала, который должен стать будущим покрытием, он претерпевает большое количество изменений. Примером можно назвать то, что изначально покрытие испаряется, затем происходит адсорбция, после чего выпадение конденсата и кристаллизация для закрепления слоя на поверхности.
  3. На качество получаемого результата оказывает воздействие достаточно большое количество факторов, среди которых отметим физико-химические качества подложки, выдерживаемые условия проведения металлизации.
  4. Образование напыляемого покрытия при металлизации происходит в два основных этапа: перенос энергии и массы от источника к поверхности и их распределение по всей подложке.

Технология вакуумной металлизации подходит для обработки самых различных деталей. В качестве примера можно привести рулонные материалы из пластика или пластмассы.

Типовая технология состоит из нескольких основных этапов:

  1. Подготовка детали к проводимому процессу. Среди требований, которые предъявляются к детали можно отметить отсутствие острых кромок и скрытых участков от прямолинейного попадания конденсата. Вакуумная металлизация пластмасс или других материалов возможна только в том случае, если фора заготовки не сложная.
  2. Обезжиривание и сушка. Некоторые материалы могут содержать большое количество адсорбированной влаги, к примеру, полимеры. Сушка проводится при температуре около 80 градусов Цельсия, время выдержки составляет 3 часа. Обезжиривание уже проводится в вакуумной камере на подготовительном этапе. Технология обезжиривания предусматривает разматывание рулона и воздействие тлеющего разряда. Как показывают результаты проведенных исследований, выполнение отжига на стадии подготовки полимеров благоприятно сказывается на структуре рассматриваемого материала, так как существенно снижается показатель внутреннего напряжения. Вакуумная рулонная металлизация должна проводится с исключением вероятности образования складок на этапе подготовке заготовки, так как их можно назвать дефектов.
  3. Этап активационной обработки поверхности. Вакуумная металлизация пластика и других материалов предусматривает активацию поверхности. При этом могут использоваться самые различные методы активации, выбор которых зависит от качеств самого материала. Данный процесс предназначен для повышения показателя адгезии поверхности.
  4. Нанесение вещества на поверхность. В большинстве случае вакуумная металлизация алюминия или другого сплава проходит при применении резистивного метода испарения при условии воздействия температуры. Вольфрамовая технология испарения применяется намного реже, так как предусматривает нагрев среды до небольшой температуры, в результате чего испаритель разрушается за минимальные сроки.
  5. Заключительный этап касается контроля качества металлизации. Если наносимый слой носит декоративный характер, то в большинстве случаев контроль качества заключается в регистрации оптических свойств. Кроме этого уделяется внимание равномерности напыления, прочности соединения поверхностного слоя и структуры.

Технология вакуумной металлизации пластмасс и других материалов сложна, для получения качественной поверхности нужно соблюдать все условия обработки.

Область применения вакуумной металлизации

При рассмотрении области применения данной технологии отметим, что она может применяться для покрытия следующих материалов:

Вакуумная металлизация изделий из стекла

Наибольшее распространение получила металлизация пластмассовых изделий. Это связано с тем, что подобным образом изделие из дешевого пластика приобретает более привлекательный вид.

Если нужно сэкономить на производстве, но при этом обеспечить высокие декоративные качества, проводится напыление алюминия или других металлов.

Примером назовем изготовление деталей автомобилей, которые используются при отделке салона. Китайские и японские автопроизводители давно начали применять рассматриваемую технологию для удешевления своих автомобилей. При этом применение вакуумной металлизации проводится не только в декоративных целях, за счет более высокой прочности поверхностного слоя детали служат дольше, снижается степень трения. Однако металлизация не позволяет повысить прочность всего полимерного изделия.

Читайте также:  Установка кп 120 на дереве

Данная технология применяется и при производстве различных вещей, применяемых в быту, недорогих украшений. Большое распространение связано с тем, что поверхностный слой не истирается на протяжении длительного периода эксплуатации. Ранее применяемые технологии напыления не предусматривали создание высокой адгезии между подложкой и декоративным покрытием.

Преимущества вакуумной металлизации

У данной технологии есть довольно большое количество преимуществ:

  1. Возможность автоматизации процесса. Как ранее было отмечено, устанавливаемое оборудование позволяет максимально автоматизировать рассматриваемый процесс, за счет чего снижается вероятность появления дефектов из-за ошибки человека.
  2. Получаемая поверхность будет равномерной, что обеспечивает привлекательный вид и высокие эксплуатационные качества детали. Как правило, после металлизации поверхность полимеров напоминает шлифованный металл.
  3. При соблюдении технологии напыления поверхностный слой может прослужить в течении многих лет. Этап контроля качества позволяет исключить вероятность откалывания поверхностного напыляемого слоя или его быстрое истирание.
  4. Подобным образом можно придать изделию самые различные качества: коррозионную стойкость, электрическую проводимость, уменьшить степень трения, повысить твердость поверхности. В большинстве случаев вакуумная металлизация применяется для декорирования деталей.
  5. Основные эксплуатационные качества подложки остаются практически неизменными. Нагрев материала при этапе просушки проходит до температуры, которая не приведет к перестроению его структуры.
  6. Технология может применяться на финишном этапе изготовления детали. При правильном выполнении всех этапов проводить доработку обрабатываемых деталей не нужно.

Вакуумная металлизация декоративных изделий

Если рассматривать недостатки, то следует отметить сложность процесса перехода напыляемого вещества из одного состояния в другой. Обеспечить требуемые условия можно исключительно при установке специального оборудования. Поэтому своими руками провести вакуумную металлизацию с обеспечением высокого качества поверхности практически не возможно.

В заключение отметим, что даже небольшая толщина металлического слоя на полимерном покрытии способна придать полимерам металлический блеск и электропроводность, защитить структуру от воздействия солнечного света и атмосферного старения. При этом создаваемый слой может иметь толщину всего несколько долей миллиметра, за счет чего вес изделия остается практически неизменным. Кроме этого вакуумная металлизация позволяет получить совершенно уникальный материал, который будет обладать гибкостью и легкостью, а также свойствами, которые присущи металлам.

источник

Какое оборудование для хромирования бывает?

Хромирование различных металлических поверхностей стало самым распространенным способом защиты металлов от коррозии. Оборудование для этих целей бывает разное, и в настоящее время выделяют несколько способов хромирования, при этом нередко бытует мнение, будто все они настолько просты, что выполнять работы по хромированию можно едва ли не в условиях жилого помещения.

1 Принцип работы хромирующей установки

Достаточно лишь приобрести оборудование для хромирования, и можно приступать к работе. Но все это далеко не так просто. Хотя удобная действительно существует негабаритная установка для хромирования. Выпущена она была в США не так давно и состоит из стенда, набора манометров, пистолета обдува и пульверизатора. Прилагается и инструкция по пользованию. Но стоит такое устройство прилично: около 2000 долларов. Более дешевый аппарат был выпущен и в России. Казалось бы, вот оно решение в вопросе защиты деталей автомобиля или иных металлических поверхностей! Но в названии устройства умышленно опущено ключевое слово «декоративное». Именно для подделки под хромирование и предназначено это оборудование.

Принцип работы прост. Сначала готовится поверхность: ее зачищают от защитного слоя краски, шлифуют, обезжиривают и покрывают слоем надежной грунтовки. Желательно подвергнуть ее тепловой обработке, чтобы грунт получил более надежное сцепление с поверхностью. На остывшую деталь напыляется слой хрома. Люди, которые пользовались устройством для хромирования деталей, утверждают, что потребуется еще дополнительная защита в виде слоя лака или нанесения самоклеящейся пленки. Как мы все понимаем, такое «хромирование» не создаст барьера для коррозии.

В действительности под хромированием следует понимать химическую или электрохимическую реакцию металла и реагентов, в результате которого на поверхности образуется тонкий защитный слой (в данном случае слой хрома).

2 Настоящее и псевдо хромирование

Самый простой метод холодного хромирования тоже нельзя отнести к настоящему способу нанесения покрытия. Заключается он в том, что использоваться будет краска, в состав которой введено не менее 75% пыли хрома. Краска наносится на поверхность с помощью пульверизатора (в некоторых случаях можно использовать обычные малярные кисти), застывает и создается своеобразный буфер для коррозии. Служит такая защита не менее 5 лет. Но стоит только немного повредить покрытие, как «жучок» проникнет под слой защиты и начинает свою работу.

Читайте также:  Установка mac os на ноуты

Настоящее хромирование подразумевает наличие следующих составляющих:

  • гальваническая ванна;
  • электролит;
  • источник постоянного тока.

И это минимум, необходимый для правильного протекания всех химических процессов.

3 Как выполняется промышленное хромирование?

Деталь, которую вы собираетесь хромировать, помещается в ванну, заполненную электролитом. К ней подключается положительный провод от источника тока. К отрицательному полюсу подключается любая заготовка из хрома. После подачи тока будет происходить следующее: за счет диффузии от заготовки будут отделяться ионы цинка. Они являются носителями тока, поэтому через жидкую среду начнется движение в сторону детали. Ионы будут оседать на поверхности, создавая защитный слой. Будет ли он надежным? А как вы считаете, если связь металла детали и слоя хрома будет обеспечена на ионном уровне? Это и есть настоящее хромирование и самая долговечная защита поверхности.

Гальванические ванны могут быть использованы и для нанесения защиты иными металлами: серебром, алюминием, цинком. Такой способ еще называется методом химической металлизации. В домашних условиях процесс хромирования проводить не стоит: слишком высокое выделение побочных продуктов химических реакций. А вот в условиях гаража и при наличии средств индивидуальной защиты этот процесс можно осуществить. Правда, с токами придется немного повозиться, чтобы добиться равномерной скорости прохождения реакции.

Химическое хромирование не подразумевает наличие источника тока, поскольку здесь на поверхность металла наносится несколько реагентов.

Химическая реакция, которая протекает на металле, оставляет после себя налет хрома (или цинка, зависит от реагентов). Держится такая защита тоже очень долго.

4 Термохимическая металлизация

Интересно протекает термохимическое нанесение металла на поверхность. Напоминает оно в точности процедуру, которую в былые годы использовали для золочения поверхностей. В недалеком прошлом любая металлизация проводилась именно так. Сначала на поверхность наносится слой смеси металла и связывающего вещества (на основе древесных смол). Составу дают время высохнуть, и после этого изделие помещают в муфельную печь. От высокой температуры связующее вещество выгорает, а металлическая пыль плавится, растекаясь по поверхности и создавая слой защиты.

В настоящий момент такая металлизация поверхностей более усовершенствована: в тепловую печь помещается изделие, и под высоким давлением на него напыляется все тот же хром. Существует вариант первоначального напыления с последующим обжигом. Так получается быстрее и качественнее. В домашних условиях процесс такого метода хромирования значительно упрощен. Сначала поверхность покрывается тонким слоем металлической пыли, которая впоследствии плавится при нагревании феном. Здесь есть один нюанс: слой защиты не всегда получается ровным, периодически могут возникать потеки металла. Устраняется этот недостаток за счет последующей шлифовки и полировки поверхности.

Методом напыления хрома пользуются очень многие мастера, так как для этих целей нужен небольшой набор инструментов:

  • пульверизатор;
  • фен;
  • шлифовальная машинка;
  • полироль.

Но не стоит забывать, что распыление металлических квасцов тоже сопряжено с риском для здоровья. Не забывайте защитить свои органы дыхания и глаза.

Горячее хромирование металлических деталей

Самый сложный способ хромирования — горячий. Применяется он в промышленном производстве, где затраты на энергоносители перекрываются за счет большого количества хромируемых деталей.

Простота такого метода очевидна: в ванну с расплавленным хромом опускается деталь, которая затем поднимается и вращается до тех пор, пока слой хрома не застынет на поверхности. Осуществить такое хромирование в домашних условиях не представляется возможным.

5 Выводы по теме публикации

Какой бы вы способ хромирования ни выбрали, имейте в виду, что все химические реакции сопровождаются большим количеством побочных продуктов, наносящих вред всему живому. Если процесс будет проводиться в гаражных условиях, то скоро вы заметите, как быстро возле рабочего места исчезнет вся растительность.

Для вашего организма работы по хромированию тоже не проходят бесследно. Если у вас нет уверенности в собственных умениях и знаниях в области химии и физики, то браться за такую работу не стоит. Доверьте это людям, которые имеют в наличии все необходимые инструменты и опыт выполнения работ данного вида. Это будет безопасно для здоровья и пусть немного «ударит» по кошельку, зато вы будете уверены в качестве нанесенного покрытия.

источник

Технологические особенности вакуумной металлизации

Существует много способов декорирования поверхностей, и к одним из основных относится вакуумная металлизация. Предметов с таким покрытием вокруг множество. Даже предметы из обычного пластика можно сделать похожими на металлические – с помощью этой технологии напыления металла они приобретут красивую серебристую или золотистую поверхность.

Читайте также:  Установка кондиционера статья расходов

Понятие о вакуумной металлизации

С помощью такой технологии происходит обработка поверхностей изделий путём переноса мелких металлических частиц в вакууме. Они покрывают изделия плотным слоем. Для этого используется специальное оборудование, довольно дорогостоящее, для которого необходимо подходящее производственное помещение. В небольшой мастерской такой процесс работы не выполнить.

Вакуумная металлизация широкое применение получила сравнительно недавно, но уже показала, что этот способ, несмотря на использование дорогого оборудования, намного дешевле гальванического нанесения, а по сравнению с лакокрасочными покрытиями слой значительно насыщенней и поверхность получается более красивая.

На какие поверхности можно наносить

Способом вакуумного напыления металла можно покрывать предметы из металлов, керамики, стекла, пластмасс. При этом, в отличие от гальванического нанесения, для создания эффекта глянцевого хромирования, меднения, золочения, никелирования поверхностей не требуется предварительная полировка деталей.

Вообще, металлизировать таким способом можно любые материалы, которые устойчивы к нагреву до +80 и воздействию специальных лаков. А также материалы не должны быть пористыми, чтобы в процессе металлизации в вакуумной камере не выделялся атмосферный или другой газ, что приведёт к некачественному покрытию. К ним относится плохо обработанная керамика, древесина, бетон. Но даже на них можно нанести таким способом декоративные покрытия, если предварительно загрунтовать специальными составами.

Чаще всего сегодня обрабатываются таким способом предметы из пластмасс и металлов. Этот процесс только усиливает их положительные свойства. Напыление наносится на металлические поверхности изделий, состоящие из различных сплавов. При этом создаётся защита от коррозии, изменяются электропроводные свойства металла в сторону повышения, улучшается внешний вид предметов.

Металлизация пластмасс позволяет изготавливать красивые, практичные изделия из дешёвого сырья. В автомобилестроении пластмассовые детали устанавливают для снижения веса. Решётки радиаторов, корпуса, колпаки колёс и другие детали, к которым не требуется обладание повышенной прочностью, изготавливаются из прочных марок пластмасс и обрабатываются под металл.

Оборудование для вакуумной металлизации

У этой технологии, как и у других таких же сложных, имеются свои плюсы и минусы:

  • необходимость использования дорогостоящего оборудования;
  • большие расходы электроэнергии;
  • потребность в просторном производственном помещении для размещения всех приспособлений и для полного технологического цикла изготовления.

Дополнительные расходы средств требуются при этом на технический процесс нанесения дополнительного слоя – защитного лака.

Установки вакуумного напыления представляют собой совокупность устройств, которые последовательно и самостоятельно выполняют ряд функций, необходимых для технологического процесса металлизации.

  • откачка воздуха для получения условий разрежения;
  • распыление в определённых условиях металлических частиц на поверхность предметов;
  • транспортировка обрабатываемых деталей;
  • контроль режимов происходящих процессов вакуумного напыления;
  • электропитание и другие вспомогательные приспособления.

Составляющие узлы вакуумной установки:

  • Рабочая камера. В ней происходит сам процесс металлизации.
  • Источник испаряемых металлов вместе с управляющими и энергообеспечивающими устройствами.
  • Системы контроля и управления для регулировки температуры, скорости напыления, толщины плёнки, её физических свойств.
  • Откачивающая и газораспределительная система, обеспечивающая получение вакуума и регулировку газовых потоков.
  • Системы блокировки рабочих узлов, блоки электропитания.
  • Транспортирующее устройство, определяющее подачу-извлечение из вакуумной камеры, смену положений деталей при нанесении металлопокрытия.
  • Вспомогательные устройства – заслонки, внутрикамерные манипуляторы, газовые фильтры и др.

Особенности оборудования

Установки для вакуумного процесса нанесения металлического слоя бывают магнетронные и ионно-плазменные. В любых из них необходимо достигать испарения вещества с поверхности металлических болванок, минуя стадию расплава металла.

При сублимационном способе процесс нагрева происходит быстро до температуры испарения, не допуская расплава. Для этого используются нагреватели, способные повышать кинетическую энергию вплоть до разрушения кристаллической решётки. Но некоторые металлы не сублимируют в вакууме, и поэтому с ними стадии расплава не избежать. Поэтому в таких случаях применяются дополнительные системы фильтров.

Способом вакуумного напыления металлического слоя покрываются изделия разных размеров: крупные (до 1 м) и совсем мелкие. Существуют технологии металлопокрытия многометровых тканей и плёнок – они перематываются из одного рулона в другой в процессе напыления в вакуумной камере. Поэтому бывают установки с рабочими камерами разных размеров:

  • небольшие – несколько литров;
  • крупные – несколько кубометров.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector