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PVD 镀膜(离子镀膜)技术和设备常见问题解答

作者:admin 发布日期:2017-07-04 关注次数: 二维码分享

Q1: 请问什么是PVD?

A1: PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。

Q2: 请问什么是PVD镀膜? 什么是PVD镀膜机?

A2: PVD(物理气相沉积)技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。相对于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。

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近二十多年来,真空离子镀技术的发展是最快的,它已经成为了当代最先进的表面处理方法之一。 我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。

Q3: 请问PVD镀膜的具体原理是什么?

A3: 离子镀膜(PVD镀膜)技术,其原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离,在电场的作用下,使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上。

Q4: 请问PVD镀膜与传统的化学电镀(水电镀)相比有何优点?

A4: PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是,两者都属于表面处理的范畴,都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。

两者的不同点是:PVD镀膜膜层与工件表面的结合力更大,膜层的硬度更高,耐磨性和耐腐蚀性更好,膜层的性能也更稳定;PVD镀膜可以镀的膜层的种类更为广泛,可以镀出的各种膜层的颜色也更多更漂亮;PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。

Q5: 请问PVD镀膜能否代替化学电镀?

A5: 在现阶段,PVD镀膜是不能取代化学电镀的,并且除了在不锈钢材料表面可直接进行PVD镀膜外,在很多其他材料(如锌合金、铜、铁等)的工件上进行PVD镀膜前,都需要先对它们进行化学电镀Cr(铬)。PVD镀膜主要应用在一些比较高档的五金制品上,对那些价格较低的五金制品通常也只是进行化学电镀而不做PVD镀膜。

Q6: 请问采用PVD镀膜技术镀出的膜层有什么特点?

A6: 采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

Q7: 请问PVD能在镀在什么基材上?

A7: PVD膜层能直接镀在不锈钢以及硬质合金上,对锌合金、铜、铁等压铸件应先进行化学电镀铬,然后才适合镀PVD。

Q8: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层种类有那些?

A8: PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等)、氮化物膜(TiN[钛金]、ZrN〔锆金〕、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。

Q9: 请问PVD镀膜膜层的厚度是多少?

A9: PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.1μm~5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.1μm~1μm,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,并能够维持工件尺寸基本不变,镀后不须再加工。

Q10: 请问PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色有哪些?

A10: 我们目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,古铜色,灰色,黑色,灰黑色,七彩色等。通过控制镀膜过程中的相关参数,可以控制镀出的颜色;镀膜结束后可以用相关的仪器对颜色值进行测量,使颜色得以量化,以确定所镀出的颜色是否满足要求。

Q11: 请问目前PVD镀膜技术主要应用在哪些行业?

A11: PVD镀膜技术的应用主要分为两大类:装饰镀和工具镀。装饰镀的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命;这方面主要应用五金行业的各个领域,如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性,降低表面的摩擦系数,提高工件的使用寿命;这方面主要应用在各种刀剪、车削刀具(如车刀、刨刀、铣刀、钻头等等)等产品中。

Q12: 请问PVD镀膜的成本是不是很高?

A12: 虽然使用PVD镀膜技术能够镀出高品质的膜层,但是PVD镀膜过程的成本其实并不高,它是一种性价比非常高的表面处理方式,所以近年来PVD镀膜技术发展得非常快。PVD镀膜已经成为五金行业表面处理的发展方向。

Q13: 请问PVD镀膜设备主要由哪几部分组成?

A13: PVD镀膜设备主要由真空腔体、真空抽气机组、水冷系统、电源系统、控制系统等几大部分组成。

Q14: 请问真空腔体和真空抽气机组对PVD镀膜设备来说很重要吗?

A14: 两者都很重要,他们在很大程度上决定了PVD镀膜设备运行的稳定性和使用寿命。真空腔体所采用的材料的质量、腔体的厚度、腔体的水冷方式、腔体焊接方式和组装的气密性、腔体材料的放气率等对镀膜质量都有很大影响;真空抽气机组的抽气速率的稳定性、在不同真空度下的抽气能力以及真空抽气机组的故障率对整个镀膜系统的性能及连续运转能力的影响也非常大。所以这两者对PVD镀膜设备来说都很重要。

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1. PVD的含义 —

PVD是英文Physical Vapor Deposition的缩写,中文意思是“物理气相沉积”,是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在被镀工件上的薄膜制备技术。

2. PVD镀膜和PVD镀膜机 —

PVD(物理气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。

近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是最快的,它已经成为当今最先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜 ,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。

3. PVD镀膜技术的原理 —

PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。

4. PVD镀膜膜层的特点 —

采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。

5. PVD镀膜能够镀出的膜层种类 —

PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。

6. PVD镀膜膜层的厚度 —

PVD镀膜膜层的厚度为微米级,厚度较薄,一般为0.3μm ~ 5μm,其中装饰镀膜膜层的厚度一般为0.3μm ~ 1μm ,因此可以在几乎不影响工件原来尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能,镀后不须再加工。

7. PVD镀膜能够镀出的膜层的颜色种类 —

PVD镀膜目前能够做出的膜层的颜色有深金黄色,浅金黄色,咖啡色,古铜色,灰色,黑色,灰黑色,七彩色等。通过控制镀膜过程中的相关参数,可以控制镀出的颜色;镀膜结束后可以用相关的仪器对颜色进行测量,使颜色得以量化,以确定镀出的颜色是否满足要求。

8. PVD镀膜与传统化学电镀(水电镀)的异同 —

PVD镀膜与传统的化学电镀的相同点是,两者都属于表面处理的范畴,都是通过一定的方式使一种材料覆盖在另一种材料的表面。两者的不同点是:PVD镀膜膜层与工件表面的结合力更大,膜层的硬度更高,耐磨性和耐腐蚀性更好,膜层的性能也更稳定;PVD镀膜不会产生有毒或有污染的物质。

9. PVD镀膜技术目前主要应用的行业 —

PVD镀膜技术的应用主要分为两大类:装饰镀膜和工具镀膜。装饰镀的目的主要是为了改善工件的外观装饰性能和色泽同时使工件更耐磨耐腐蚀延长其使用寿命;这方面主要应用五金行业的各个领域,如门窗五金、锁具、卫浴五金等行业。工具镀的目的主要是为了提高工件的表面硬度和耐磨性,降低表面的摩擦系数,提高工件的使用寿命;这方面主要应用在各种刀剪、车削刀具(如车刀、刨刀、铣刀、钻头等等)、各种五金工具(如螺丝刀、钳子等)、各种模具等产品中。

10. PVD镀膜(离子镀膜)技术的主要特点和优势 —

和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较,PVD离子镀膜具有如下优点:

1 .膜层与工件表面的结合力强,更加持久和耐磨

2 .离子的绕射性能好,能够镀形状复杂的工件

3 .膜层沉积速率快,生产效率高

4 .可镀膜层种类广泛

5 .膜层性能稳定、安全性高(获得FDA认证,可植入人体)


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