Làm thế nào để đạt được tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí thông qua ion đa arc và công nghệ phun?

1. Nguyên tắc kỹ thuật
1. Công nghệ mạ đa arc:
Cốt lõi của Mất ion đa arc Công nghệ, còn được gọi là công nghệ phủ nguồn ion đa Arc, là sử dụng các điểm phóng điện vòng cung nhỏ được tạo ra trên bề mặt của mục tiêu catốt trong quá trình phóng điện vòng cung. Những điểm này ngay lập tức bay hơi và ion hóa một số lượng lớn các ion và electron kim loại. Các ion năng lượng cao này được tăng tốc và bắn phá vào bề mặt chất nền dưới tác động của điện trường. Đồng thời, kèm theo sự va chạm và phản ứng của các phân tử khí, một kim loại hoặc màng tổng hợp đồng nhất và dày đặc cuối cùng được hình thành trên đế. Công nghệ này không chỉ có tốc độ lắng đọng cao và có thể rút ngắn đáng kể chu kỳ sản xuất, mà cả màng đã chuẩn bị có độ bám dính, độ cứng và chống ăn mòn tốt. Đó là một trong những phương tiện kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực lớp phủ trang trí.
2. Công nghệ phun nước:
Công nghệ phun, đặc biệt là công nghệ phun Magnetron, đóng một vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị lớp phủ trang trí. Công nghệ này sử dụng các hạt năng lượng cao (như các ion argon) để bắn phá bề mặt mục tiêu, khiến các nguyên tử hoặc phân tử mục tiêu thu được đủ năng lượng và thoát khỏi bề mặt, sau đó lắng đọng trên bề mặt chất nền để tạo thành một màng mỏng. Bằng cách giới thiệu các khí phản ứng, chẳng hạn như nitơ, oxy, v.v., các nguyên tử hoặc phân tử mục tiêu được phun ra sẽ phản ứng hóa học với các phân tử khí để tạo ra các màng ghép với màu sắc và tính chất cụ thể. Công nghệ phun có những ưu điểm của lớp phủ thống nhất, độ lặp lại tốt và phạm vi ứng dụng rộng. Đó là một phương tiện quan trọng để đạt được tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí.

2. Các yếu tố chính trong tùy biến màu sắc
1. Lựa chọn và tỷ lệ khí phản ứng:
Trong quá trình tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí, việc lựa chọn và tỷ lệ khí phản ứng là rất quan trọng. Các khí phản ứng khác nhau phản ứng với mục tiêu để tạo ra các hợp chất có màu khác nhau, tạo cho lớp phủ một màu độc đáo. Ví dụ, màng thiếc được tạo ra bởi phản ứng của các mục tiêu nitơ và titan thể hiện một ánh vàng, trong khi phản ứng của các mục tiêu oxy và titan có thể tạo ra một màng TiO2 màu xanh đen. Bằng cách kiểm soát chính xác loại và tỷ lệ khí phản ứng, màu của lớp phủ có thể được tinh chỉnh để đạt được tùy biến màu chính xác. Tốc độ dòng chảy và độ tinh khiết của khí phản ứng cũng sẽ ảnh hưởng đến tính đồng nhất màu sắc và độ ổn định chất lượng của lớp phủ, vì vậy cần phải kiểm soát nghiêm ngặt trong sản xuất thực tế.
2. Điều chỉnh các tham số quy trình:
Việc điều chỉnh các tham số quy trình là một liên kết chính trong việc đạt được tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí. Kích thước của dòng hồ quang ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ bay hơi của vật liệu đích và năng lượng của chùm ion, từ đó ảnh hưởng đến độ dày, cấu trúc và màu sắc của lớp phủ. Việc tăng một cách thích hợp dòng hồ quang có thể làm tăng tốc độ bay hơi, nhưng dòng điện quá cao có thể gây ra quá nhiệt hoặc thậm chí cắt bỏ mục tiêu. Dòng nitơ xác định nồng độ khí phản ứng với mục tiêu, do đó ảnh hưởng đến độ sâu màu sắc và tính đồng nhất của lớp phủ. Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng nitơ, sự thay đổi màu sắc của lớp phủ có thể được kiểm soát chính xác. Điện áp thiên vị âm của chất nền cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của lớp phủ. Một điện áp thiên vị âm hợp có thể cải thiện lực liên kết và mật độ của màng, nhưng điện áp thiên vị quá mức có thể làm tăng độ nhám bề mặt của màng và ảnh hưởng đến hiệu ứng màu. Trong sản xuất thực tế, các thông số quy trình cần được điều chỉnh và tối ưu hóa một cách tinh vi theo các điều kiện cụ thể.
3. Lựa chọn vật liệu mục tiêu:
Loại và độ tinh khiết của vật liệu mục tiêu có tác động quan trọng đến màu sắc và hiệu suất của lớp phủ trang trí. Các loại vật liệu mục tiêu khác nhau phản ứng với cùng một loại khí phản ứng để tạo ra các màng ghép có các màu khác nhau. Ví dụ, một mục tiêu titan phản ứng với nitơ để tạo ra một màng thiếc vàng, trong khi mục tiêu crom phản ứng với nitơ để tạo ra màng CRN màu trắng bạc. Độ tinh khiết của vật liệu mục tiêu cũng ảnh hưởng đến sự ổn định màu sắc và hiệu suất của lớp phủ. Vật liệu mục tiêu tinh khiết cao có thể làm giảm sự ra đời của các yếu tố tạp chất và cải thiện độ tinh khiết và chất lượng ổn định của lớp phủ. Khi chọn vật liệu đích, các yếu tố như loại, độ tinh khiết và hình dạng của vật liệu mục tiêu cần được xem xét theo nhu cầu cụ thể để đảm bảo hiệu ứng lớp phủ lý tưởng.

3. Các bước thực hiện
1. Chuẩn bị chất nền:
Việc chuẩn bị chất nền là cơ sở để tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí. Đầu tiên, chất nền cần được làm sạch và khử nhiễm để loại bỏ bụi, dầu và các tạp chất khác trên bề mặt để đảm bảo sự kết hợp tốt của lớp phủ và chất nền. Phương pháp làm sạch có thể được chọn theo vật liệu của chất nền và mức độ ô nhiễm, chẳng hạn như làm sạch hóa học, mài cơ học hoặc làm sạch siêu âm. Bề mặt của chất nền được làm sạch vẫn khô, phẳng và không có khuyết tật như trầy xước và lớp oxit. Ngoài ra, chất nền cần được xử lý trước để cải thiện hoạt động bề mặt và độ bám dính của nó, chẳng hạn như phun cát, ngâm hoặc anod hóa. Chất nền được xử lý trước nên được phủ càng sớm càng tốt để tránh bị nhiễm lại.
2. Gỡ lỗi thiết bị:
Trước khi tùy chỉnh màu lớp phủ trang trí, các thiết bị phủ cần phải được gỡ lỗi và hiệu chỉnh. Đầu tiên, cần kiểm tra tính toàn vẹn và trạng thái làm việc của từng thành phần của thiết bị; sau đó đặt các tham số quy trình thích hợp như dòng hồ quang, dòng nitơ, độ lệch âm chất nền, v.v. theo các yêu cầu về màu và hiệu suất của lớp phủ yêu cầu; và cuối cùng tiến hành chạy thử không tải. Để kiểm tra độ ổn định và độ chính xác của các thông số quy trình. Trong quá trình gỡ lỗi, phải chú ý đến các vấn đề an toàn và các yêu cầu bảo vệ môi trường để đảm bảo rằng thiết bị được sản xuất và vận hành tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn liên quan.
3. Quá trình lắng đọng:
Quá trình lắng đọng là liên kết cốt lõi trong việc đạt được tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí. Sau khi lấp đầy môi trường chân không với một lượng khí trơ và khí phản ứng thích hợp, hãy bắt đầu thiết bị phủ để bắt đầu quá trình lắng đọng. Lớp phủ màu và tính đồng nhất cần được theo dõi chặt chẽ trong quá trình lắng đọng và tinh chỉnh khi cần thiết để đảm bảo kết quả lớp phủ lý tưởng. Đồng thời, phải chú ý đến các thông số kiểm soát như tốc độ lắng đọng và nhiệt độ để tránh các vấn đề chất lượng như vết nứt và rụng. Sau khi lắng đọng, lớp phủ cần phải trải qua quá trình xử lý hậu kỳ cần thiết như ủ để cải thiện sự ổn định và hiệu suất của lớp phủ.
4.
Xử lý hậu kỳ là bước cuối cùng trong tùy chỉnh màu của lớp phủ trang trí và một trong những liên kết chính để cải thiện chất lượng và hiệu suất của lớp phủ. Điều trị ủ là một trong những phương pháp sau điều trị thường được sử dụng. Nó sử dụng hệ thống sưởi để giải phóng căng thẳng bên trong của lớp phủ và thúc đẩy sự phát triển của hạt, do đó cải thiện độ cứng và khả năng chống ăn mòn của lớp phủ. Đánh bóng, phun và các phương pháp khác cũng có thể được sử dụng để làm đẹp bề mặt lớp phủ để cải thiện chất lượng ngoại hình và hiệu ứng trang trí của nó. Trong quá trình xử lý hậu kỳ, cần phải chú ý để kiểm soát các tham số như nhiệt độ và thời gian xử lý để tránh tác dụng phụ đối với lớp phủ.