Sputtern von Metallen: Methoden, Technologie, Ausrüstung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Hochfeste Kunststoffe werden zunehmend in der Bau- und Fertigungsbranche eingesetzt. Sie sind herkömmlichen harten Materialien aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Formbarkeit und ihrer praktischen Anwendbarkeit überlegen. Dennoch bleibt Metall in vielen Branchen das vorteilhafteste Material in Bezug auf die Kombination von Festigkeit, Steifigkeit und H altbarkeit. Gleichzeitig rechtfertigt sich die Verwendung einer soliden Struktur nicht immer. Technologen verwenden zunehmend das Metallspritzen, mit dem Sie dem Werkstück einige der Eigenschaften der für den Betrieb am besten geeigneten Legierung verleihen können.

Allgemeine Informationen zu Metallisierungstechnologien

Unter den modernen Methoden der Oberflächenmetallisierung wird häufiger die galvanische Abscheidung sowie das Eintauchen in Schmelzen eingesetzt. Zur traditionellen Technologie gehört auch das Vakuumsputtern, das je nach verwendeten aktiven Medien seine eigenen Klassifizierungen hat. Auf die eine oder andere Weise beinh altet jede Abscheidung von Metallen die Bearbeitung der Basis des Materials, um bestimmte Schutzeigenschaften zu erh alten. Dies kann die Bildung einer Korrosionsschutzschicht, die Wiederherstellung einer verlorenen Struktur oder die Reparatur von betriebsbedingtem Verschleiß sein.

Gleichzeitig ist die Arbeitsfläche selbstMeistens wird es wärmebehandelt. Vor dem Aufbringen von Metallpartikeln wird es durch Brenner, Induktoren oder durch Einwirkung eines Niedertemperaturplasmas aufgeschmolzen. So wird eine Unterlage mit optimalen physikalischen und chemischen Eigenschaften hergestellt, auf die anschließend Metalle in Pulverform aufgesprüht werden. Es ist wichtig zu beachten, dass das gleiche Metall, Glas, Kunststoff oder einige Holzarten und Steine als Hauptmaterial fungieren können.

Chemisches Verchromungsverfahren

Chemische Reagenzien werden als aktive Komponente zur Durchführung einer solchen Abscheidung verwendet. Die klassische Zusammensetzung umfasst Chromchlorid, Natrium, Essigsäure sowie Wasser mit einer Lösung von Natronlauge. Der Sprühvorgang wird bei einer Temperatur von ca. 80 °C durchgeführt. Die Arbeit beginnt mit der Vorbereitung des Materials. Typischerweise wird das Verchromen verwendet, um Metalloberflächen, insbesondere Stahl, zu behandeln. Vor der eigentlichen Operation wird das Material einer Primärbeschichtung mit einer Kupferschicht unterzogen. Anschließend erfolgt die chemische Verchromung mittels eines Sandstrahlers, der an eine Kompressoreinheit angeschlossen ist. Nach Abschluss des Verfahrens wird das Produkt in sauberem Wasser gewaschen und getrocknet.

Flammenbehandlungsmethode

Wenn die bisherige Technologie eine gründliche Vorbereitung des zu beschichtenden Untergrundes vorsieht, wird in diesem Fall besonderes Augenmerk auf die Metallisierungspartikel gelegt. Modernes Flammspritzen kann unter Verwendung von Polymerpulver, Draht oder durchgeführt werdenKordelmaterial. Diese Masse wird der Flamme eines Sauerstoff-Propan- oder Acetylen-Sauerstoff-Brenners zugeführt, in dem sie geschmolzen und durch Druckluft auf die besprühte Basis übertragen wird. Außerdem kühlt die Zusammensetzung ab und bildet eine gebrauchsfertige Beschichtung.

Mit Hilfe dieser Technik ist es möglich, Materialien mit Korrosionsbeständigkeit und mechanischer Festigkeit auszustatten. Das Aktivmaterial kann Aluminium-, Nickel-, Zink-, Eisen- und Kupferlegierungen verarbeiten. Das Flammspritzen wird insbesondere zur Verbesserung der Leistung von Gleitlagern, Isolierbeschichtungen, Elektroteilen usw. eingesetzt. Darüber hinaus wird die Technologie im Innen- und Architekturdesign eingesetzt, um Strukturen mit dekorativen Eigenschaften zu versehen.

Vakuumabscheidungsverfahren

In diesem Fall handelt es sich um eine Gruppe von Verfahren, bei denen dünne Schichten im Vakuum unter dem Einfluss von direkter Dampfkondensation gebildet werden. Die Technologie wird auf unterschiedliche Weise implementiert, unter anderem durch thermische Einwirkung, Verdampfung durch Elektronen- und Laserstrahlen. Die Vakuumabscheidung wird verwendet, um die technischen Eigenschaften von Teilen, Ausrüstungen und Werkzeugen zu verbessern. Beispielsweise ermöglicht eine solche Verarbeitung die Bildung spezieller "funktionierender" Beschichtungen, die die elektrische Leitfähigkeit, die Isoliereigenschaften, die Verschleißfestigkeit und den Korrosionsschutz verbessern können.

Die Technologie wird auch verwendet, um dekorative Beschichtungen herzustellen. In diesem Fall kann die Technik bei Operationen eingesetzt werden, die eine hohe Präzision erfordern. Zum Beispiel VakuumSputtern wird bei der Herstellung von vergoldeten Uhren verwendet, um Brillenfassungen usw. ein ästhetisches Aussehen zu verleihen.

Angewandte Ausrüstung

Am häufigsten für Sprühgeräte verwendet, die mit einer Überschalldüse ausgestattet sind. Es wird auch eine kleine elektrische Heizung verwendet, die mit Druckluft betrieben wird. Ein Merkmal des neuesten Modells ist die Möglichkeit, die Temperatur auf bis zu 600 °C zu bringen. Bis vor kurzem wurde die Verwendung von Standardgeräten, die an das Funktionsprinzip pneumatischer Pistolen erinnern, dadurch erschwert, dass die Partikel die Düsen des Werkzeugs abnutzen. Moderne Geräte, mit denen Metallspritzen durchgeführt wird, verwenden das Prinzip einer Spritzpistole. Das bedeutet, dass in dem Moment, in dem das gasförmige Arbeitsmedium durch den Strahlzuführungskanal strömt, die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt, wenn sich das Rohr verengt. Gleichzeitig sinkt auch der statische Druck. Dieses Funktionsprinzip reduziert den Verschleiß und erhöht die Lebensdauer der Geräte.

Schlussfolgerung

Um die Kosten für technologische Operationen zum Schutz des Metalls vor äußeren Einflüssen zu senken, werden oft hochspezialisierte, aber weniger effektive Mittel eingesetzt. Gleichzeitig hilft das Metallspritzen auch, Geld zu sparen, dessen Preis im Durchschnitt 8-10.000 Rubel beträgt. für die Einzelheiten. Die finanzielle Machbarkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass solche Beschichtungen mehrere funktionelle Qualitäten gleichzeitig bereitstellen können. Beispielsweise können Sie durch die Bearbeitung eines Metallbauteils einer Dachkonstruktion erh altenEigenschaften wie Korrosionsschutz, Niederschlagsbeständigkeit, mechanischer Schutz. Es gibt auch spezielle metallisierte Beschichtungen, die das Teil vor aggressiven chemischen und thermischen Einflüssen schützen können.