Vakuummetallisierung - Technologiebeschreibung, Gerät und Bewertungen

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

Die Modifizierung verschiedener Strukturen, Teile und Funktionselemente erfolgt häufig durch eine vollständige Änderung der Materialstruktur. Dazu werden Mittel der tiefen thermischen, Plasma- und chemischen Behandlung eingesetzt. Es gibt aber auch ein breites Segment von Verfahren zur Veränderung der Betriebseigenschaften durch Außenbeschichtungen. Zu diesen Methoden gehört die Vakuummetallisierung, dank der es möglich ist, die dekorativen, leitfähigen, reflektierenden und anderen Eigenschaften von Materialien zu verbessern.

Technologieübersicht

Das Wesen der Methode besteht darin, Metallpartikel auf die Arbeitsfläche zu sprühen. Der Prozess der Bildung einer neuen Beschichtung erfolgt durch die Verdampfung von Spendermetallen im Vakuum. Der technologische Zyklus impliziert die Durchführung mehrerer Stufen der Strukturänderung der Zielbasis und der Beschichtungselemente. Insbesondere werden die Prozesse Verdampfung, Kondensation, Absorption und Kristallisation unterschieden. Der Schlüsselvorgang kann als Wechselwirkung von Metallpartikeln mit der Oberfläche in einer speziellen gasförmigen Umgebung bezeichnet werden. In dieser Phase gewährleistet die Vakuummetallisierungstechnologie die Prozesse der Diffusion und Anlagerung von Partikeln an die Struktur des Werkstücks. Auf derleistung, je nach sprühmodus, beschichtungscharakteristik und art des werkstücks lassen sich unterschiedliche effekte erzielen. Moderne technische Mittel ermöglichen es, nicht nur die individuelle Leistung des Produktes zu verbessern, sondern auch die Oberflächenbeschaffenheit in einzelnen Bereichen mit hoher Genauigkeit zu differenzieren.

Angewandte Ausrüstung

Es gibt drei Hauptgruppen von Maschinen, die für diese Technologie verwendet werden. Diese Ausrüstung ist kontinuierlich, halbkontinuierlich und intermittierend. Dementsprechend unterscheiden sie sich aufgrund der allgemeinen Organisation des Verarbeitungsprozesses. Anlagen mit kontinuierlichem Betrieb werden häufig in der Massenproduktion eingesetzt, wo eine Inline-Vakuummetallisierung erforderlich ist. Geräte dieser Art können ein- und mehrkammerig sein. Im ersten Fall sind die Einheiten auf die Umsetzung der Direktmetallisierung ausgerichtet. Mehrkammermodelle bieten auch die Möglichkeit, zusätzliche Verfahren zu implementieren - primäre Vorbereitung des Produkts, Kontrolle, Wärmebehandlung usw. Mit diesem Ansatz können Sie den Herstellungsprozess optimieren. Maschinen für die diskontinuierliche und halbkontinuierliche Beschichtung haben im Allgemeinen eine Hauptkammer. Gerade wegen der Unregelmäßigkeit der Produktion werden sie für ein bestimmtes Verfahren verwendet, und die vorbereitenden Operationen und die gleiche Qualitätskontrolle werden in einem separaten Auftrag durchgeführt - manchmal im manuellen Modus ohne automatisierte Linien. Nun lohnt es sich genauer zu überlegen, aus welchen Knoten solche Aggregate bestehen.

Anordnung von Maschinen zur Metallisierung

Neben der Hauptkammer, in der die Abscheidungsprozesse stattfinden, umfasst die Ausrüstung viele Hilfssysteme und Funktionskomponenten. Zunächst lohnt es sich, direkt die Quellen des gesprühten Materials hervorzuheben, deren Kommunikation mit dem Gasverteilungskomplex verbunden ist. Damit die Vakuum-Metallisierungsanlage die für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe notwendigen Parameter bereitstellt, lassen sich über die Sprühzuführungskanäle mit Reglern insbesondere Temperaturniveau, Strömungsrichtung, Geschwindigkeit und Volumen einstellen. Diese Infrastruktur wird insbesondere durch Leckagen, Pumpen, Ventile, Flanschelemente und andere Armaturen gebildet.

In modernen Anlagen werden zur gleichen Regelung der Betriebsparameter Sensoren verwendet, die an die Mikroprozessoreinheit angeschlossen sind. Unter Berücksichtigung der gegebenen Anforderungen und Festlegung der aktuellen Ist-Werte kann das Gerät die Bearbeitungsmodi ohne Mitwirkung des Bedieners korrigieren. Um die Betriebsabläufe zu erleichtern, wird die Ausrüstung außerdem durch Reinigungs- und Kalibrierungssysteme in der Kammer ergänzt. Dank dieser Ausrüstung wird die Reparatur der Vakuummetallisierung der Maschine vereinfacht, da eine konstante und rechtzeitige Reinigung das Risiko einer Überlastung von Luftmotoren, Manipulatoren und Kommunikationskreisen minimiert. Letztere gelten vollständig als Verschleißteil, dessen Austausch bei Dauereinheiten im Rahmen einer regelmäßigen Wartung durchgeführt wird.

Zielmaterialien für die Metallisierung

Zunächst werden Metallrohlinge dem Verfahren unterzogen,die auch in Sonderlegierungen hergestellt werden können. Eine zusätzliche Beschichtung ist erforderlich, um eine Korrosionsschutzschicht bereitzustellen, die Qualität der elektrischen Verkabelung zu verbessern oder die dekorativen Eigenschaften zu ändern. In den letzten Jahren wurde die Vakuummetallisierung zunehmend in Bezug auf Polymerprodukte verwendet. Dieser Prozess hat aufgrund der Merkmale der Struktur solcher Objekte seine eigenen Besonderheiten. Weniger häufig wird die Technologie für Produkte mit geringer Härte verwendet. Dies gilt für Holz und einige Kunststoffe.

Merkmale der Metallisierung von Kunststoffen

Besprühen der Oberfläche von Kunststoffteilen kann auch deren elektrische, physikalische und chemische Eigenschaften verändern. Häufig wird auch eine Metallisierung eingesetzt, um die optischen Eigenschaften solcher Rohlinge zu verbessern. Das Hauptproblem bei der Durchführung solcher Vorgänge ist der Prozess der intensiven thermischen Verdampfung, der unvermeidlich Druck auf die Partikelströme ausübt, die die Oberfläche des Elements besprühen. Daher sind spezielle Modi zur Regulierung der Diffusion des Basismaterials und der verbrauchten Masse erforderlich.

Hat seine eigenen Besonderheiten und Vakuummetallisierung von Kunststoffen, die sich durch eine starre Struktur auszeichnen. In diesem Fall spielt das Vorhandensein von Schutz- und Grundierungslacken eine Rolle. Um ein ausreichendes Maß an Haftung aufrechtzuerh alten, um die Barrieren dieser Filme zu überwinden, kann es notwendig sein, die Energie der thermischen Wirkung zu erhöhen. Aber auch hier gibt es ein Problem mit der Gefahr der Zerstörung der Kunststoffstruktur unter dem Einfluss von Wärmeströmen. Als Ergebnis, um überschüssiges zu entfernenBelastungen in der Arbeitsumgebung werden modifizierende Komponenten wie Weichmacher und Lösungsmittel eingeführt, die es ermöglichen, die Form des Werkstücks unabhängig vom Temperaturregime in einem optimalen Zustand zu h alten.

Merkmale der Verarbeitung von Filmmaterialien

Technologien für die Herstellung von Verpackungsmaterialien umfassen die Verwendung von Metallisierung für PET-Folien. Dieser Prozess sorgt für eine Aluminisierung der Oberfläche, wodurch das Werkstück eine höhere Festigkeit und Beständigkeit gegen äußere Einflüsse erhält. Abhängig von den Verarbeitungsparametern und den endgültigen Anforderungen an die Beschichtung können unterschiedliche Methoden der Wärmeabfuhr angewendet werden. Da der Film temperaturempfindlich ist, wird ein zusätzliches Abscheidungsverfahren eingeführt. Wie bei Kunststoffen ermöglicht es Ihnen, das thermische Gleichgewicht einzustellen und eine optimale Umgebung für das Werkstück zu erh alten. Die Dicke von Folien, die nach dem Verfahren der Vakuumwalzenmetallisierung verarbeitet werden, kann 3 bis 50 Mikrometer betragen. Nach und nach werden Technologien eingeführt, die ähnliche Beschichtungen auf den Oberflächen von Materialien mit einer Dicke von 0,9 Mikrometern liefern, aber zum größten Teil ist dies immer noch nur eine experimentelle Praxis.

Metallisierung von Reflektoren

Dies ist auch eine separate Richtung der Metallisierung. Das Zielobjekt sind in diesem Fall Autoscheinwerfer. Ihr Design sieht das Vorhandensein von Reflektoren vor, die schließlich ihre Leistung verlieren - verblassen, rosten und infolgedessen unbrauchbar werden. Dazu noch ein neuer Scheinwerferkann versehentlich beschädigt werden, was eine Reparatur und Wiederherstellung erforderlich machen kann. Genau auf diese Aufgabe konzentriert sich die Vakuummetallisierung von Reflektoren, die eine verschleißfeste Abscheidung auf einer Spiegeloberfläche gewährleistet. Das Füllen der äußeren Struktur mit metallisierten Partikeln beseitigt einerseits kleinere Defekte und wirkt andererseits als Schutzschicht, um mögliche Schäden in der Zukunft zu verhindern.

Organisation des Prozesses zu Hause

Oberflächenchemische Beschichtungstechnik kann ohne spezielles Equipment angewendet werden, für die Vakuumverarbeitung ist jedoch in jedem Fall eine entsprechende Kammer erforderlich. In der ersten Phase wird das Werkstück selbst vorbereitet - es sollte gereinigt, entfettet und gegebenenfalls geschliffen werden. Als nächstes wird das Objekt in einer Vakuummetallisierungskammer platziert. Mit Ihren eigenen Händen können Sie auch spezielle Schienenausrüstungen aus Profilelementen herstellen. Dies ist eine praktische Methode zum Be- und Entladen von Material, wenn Sie es regelmäßig verarbeiten möchten. Als Quelle für Metallisierungspartikel werden sogenannte Blanks verwendet - aus Aluminium, Messing, Kupfer usw. Danach wird die Kammer auf den optimalen Verarbeitungsmodus eingestellt und der Abscheidungsprozess beginnt. Das fertige Produkt kann unmittelbar nach der Metallisierung manuell mit Hilfsschutzschichten auf Lackbasis beschichtet werden.

Positives Feedback zur Technologie

Die Methode hat viele positive Eigenschaften, die von Anwendern fertiger Produkte in verschiedenen Bereichen festgestellt werden. Insbesondere bezieht es sich aufhohe Schutzeigenschaften der Beschichtung, die Korrosionsprozesse und mechanische Zerstörung der Basis verhindert. Normale Verbraucher von Produkten, die einer Vakuummetallisierung unterzogen wurden, um ihre dekorativen Eigenschaften zu verbessern oder zu verändern, reagieren ebenfalls positiv. Experten betonen auch die Umweltverträglichkeit der Technologie.

Negative Bewertungen

Zu den Nachteilen dieser Art der Verarbeitung von Produkten zählen die Komplexität der technischen Organisation des Prozesses und die hohen Anforderungen an vorbereitende Maßnahmen für das Werkstück. Ganz zu schweigen von der Verwendung von High-Tech-Geräten. Nur mit seiner Hilfe erh alten Sie ein qualitativ hochwertiges Sprühen. Die Kosten stehen auch auf der Liste der Nachteile der Vakuumbeschichtung. Der Preis für die Verarbeitung eines Elements kann 5-10 Tausend Rubel betragen. abhängig von der Fläche des Zielbereichs und der Dicke der Beschichtung. Eine andere Sache ist, dass die Serienplattierung die Kosten eines einzelnen Produkts reduziert.

Zum Schluss

Die Veränderung der technischen, physikalischen und dekorativen Eigenschaften bestimmter Materialien erweitert die Möglichkeiten ihrer weiteren Anwendung. Mit der Entwicklung des Vakuum-Metallisierungsverfahrens entstanden spezielle Bearbeitungsbereiche mit Fokus auf spezifische Leistungsfähigkeit. Technologen arbeiten auch daran, den Abscheidungsprozess selbst zu vereinfachen, was sich bereits heute in Form von Anlagenverkleinerung und Nachbearbeitungsverfahren manifestiert. Was die Anwendung der Technik zu Hause betrifft, so ist dies das Besteeine problematische Berichterstattungsmethode, da sie vom Darsteller besondere Fähigkeiten erfordert, ganz zu schweigen von technischen Mitteln. Auf der anderen Seite ermöglichen kostengünstigere Sprühverfahren keine Beschichtungen der gleichen Qualität - sei es eine Schutzschicht oder ein dekoratives Styling.