Sputtering de metais: métodos, tecnologia, equipamentos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Plásticos de alta resistência estão sendo cada vez mais usados nos setores de construção e manufatura. São superiores aos materiais duros tradicionais devido ao seu baixo peso, maleabilidade e praticidade. No entanto, o metal persiste em muitas indústrias como o material mais vantajoso em termos de combinação de resistência, rigidez e durabilidade. Ao mesmo tempo, o uso de uma estrutura sólida nem sempre se justifica. Cada vez mais, os tecnólogos estão usando a pulverização de metal, o que permite dotar a peça de trabalho com algumas das propriedades da liga mais adequada em termos de operação.

Informações gerais sobre tecnologias de metalização

Entre os métodos modernos de metalização de superfícies, a deposição galvânica, bem como a imersão em fundidos, é a mais utilizada. A tecnologia tradicional também inclui a pulverização a vácuo, que possui classificações próprias dependendo do meio ativo utilizado. De uma forma ou de outra, qualquer deposição de metais envolve o processamento da base do material para obter certas qualidades de proteção. Isso pode ser a formação de uma camada anticorrosiva, a restauração de uma estrutura perdida ou o reparo de desgaste operacional.

Ao mesmo tempo, a própria superfície de trabalho éna maioria das vezes é tratado termicamente. Antes de aplicar as partículas metálicas, ele é derretido por queimadores, indutores ou por exposição a plasma de baixa temperatura. Assim, é preparada uma base com ótimas qualidades físicas e químicas, sobre a qual os metais são posteriormente pulverizados na forma de pó. É importante notar que o mesmo metal, vidro, plástico ou alguns tipos de madeira e pedras podem atuar como material principal.

Método de cromagem química

Reagentes químicos são usados como um componente ativo para a implementação de tal deposição. A composição clássica inclui cloreto de cromo, sódio, ácido acético e água com uma solução de soda cáustica. O processo de pulverização é realizado a uma temperatura de cerca de 80°C. O trabalho começa com a preparação do material. Normalmente, a cromagem é usada para tratar superfícies metálicas, em particular aço. Antes da operação propriamente dita, o material é submetido a um revestimento primário com uma camada de cobre. Em seguida, a cromagem química é realizada por meio de um jateador de areia conectado a uma unidade compressora. Após a conclusão do procedimento, o produto é lavado em água limpa e seco.

Método de tratamento com chama

Se a tecnologia anterior previa uma preparação minuciosa da base a ser revestida, neste caso, atenção especial é dada às partículas de metalização. A pulverização de chama moderna pode ser realizada usando pó de polímero, arame oumaterial do cordão. Essa massa é enviada para a chama de um queimador de oxigênio-propano ou acetileno-oxigênio, no qual é derretida e transferida para a base pulverizada por ar comprimido. Além disso, a composição esfria, formando um revestimento pronto para uso.

Com a ajuda desta técnica, é possível dotar materiais com resistência à corrosão e resistência mecânica. O material ativo pode processar ligas de alumínio, níquel, zinco, ferro e cobre. Em particular, a pulverização com chama é usada para melhorar o desempenho de mancais de deslizamento, revestimentos isolantes, peças elétricas, etc. Além disso, a tecnologia é usada em projetos de interiores e arquitetônicos para fornecer estruturas com propriedades decorativas.

Método de deposição a vácuo

Neste caso, estamos falando de um conjunto de métodos que envolvem a formação de filmes finos no vácuo sob a influência da condensação direta de vapor. A tecnologia é implementada de diferentes maneiras, inclusive por meio de ação térmica, evaporação por feixes de elétrons e laser. A deposição a vácuo é usada para melhorar as qualidades técnicas de peças, equipamentos e ferramentas. Por exemplo, tal processamento permite a formação de revestimentos especiais de "trabalho" que podem melhorar a condutividade elétrica, propriedades isolantes, resistência ao desgaste e proteção contra corrosão.

A tecnologia também é usada para criar revestimentos decorativos. Nesse caso, a técnica pode ser utilizada em operações que exijam alta precisão. Por exemplo, vácuosputtering é usado na fabricação de relógios folheados a ouro, para dar uma aparência estética a armações de óculos, etc.

Equipamento Aplicado

Usado mais frequentemente para aparelhos de pulverização equipados com um bico supersônico. Um pequeno aquecedor elétrico alimentado por ar comprimido também é usado. Uma característica do modelo mais recente é a possibilidade de elevar a temperatura até 600 °C. Até recentemente, o uso de dispositivos padrão, que lembram o princípio de operação das pistolas pneumáticas, era complicado pelo fato de as partículas desgastarem os bicos da ferramenta. Equipamentos modernos, graças aos quais é realizada a pulverização de metal, usam o princípio de uma pistola de pulverização. Isso significa que no momento em que o meio gasoso de trabalho passa pelo canal de alimentação do jato, a velocidade do fluxo aumenta à medida que o tubo se estreita. Ao mesmo tempo, a pressão estática também diminui. Este princípio de funcionamento reduz o desgaste e aumenta a vida útil dos dispositivos.

Conclusão

Para reduzir o custo das operações tecnológicas para proteger o metal de influências externas, são frequentemente utilizados meios altamente especializados, mas menos eficazes. Ao mesmo tempo, a pulverização de metal também ajuda a economizar dinheiro, cujo preço é em média de 8 a 10 mil rublos. para o detalhe. A viabilidade financeira se deve ao fato de que tais revestimentos podem fornecer várias qualidades funcionais ao mesmo tempo. Por exemplo, usinando um componente metálico de uma estrutura de telhado, você pode obterpropriedades como anticorrosivo, resistência à precipitação, proteção mecânica. Existem também revestimentos metalizados especiais que podem proteger a peça de influências químicas e térmicas agressivas.