Metalização a vácuo - descrição da tecnologia, dispositivo e comentários

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

A modificação de várias estruturas, peças e elementos funcionais é muitas vezes realizada alterando completamente a estrutura dos materiais. Para isso, são utilizados meios de tratamento térmico profundo, plasma e químico. Mas também existe um amplo segmento de métodos para alterar as propriedades operacionais devido a revestimentos externos. Tais métodos incluem a metalização a vácuo, graças à qual é possível melhorar as características decorativas, condutoras, refletivas e outras dos materiais.

Visão geral da tecnologia

A essência do método é pulverizar partículas de metal na superfície de trabalho. O processo de formação de um novo revestimento ocorre devido à evaporação dos metais doadores no vácuo. O ciclo tecnológico implica a implementação de várias etapas de alteração estrutural da base alvo e dos elementos de revestimento. Em particular, distinguem-se os processos de evaporação, condensação, absorção e cristalização. O procedimento chave pode ser chamado de interação de partículas metálicas com a superfície em um ambiente gasoso especial. Nesta etapa, a tecnologia de metalização a vácuo garante os processos de difusão e fixação das partículas à estrutura da peça. Nosaída, dependendo dos modos de pulverização, características do revestimento e tipo de peça de trabalho, você pode obter uma variedade de efeitos. Os meios técnicos modernos permitem não apenas melhorar o desempenho individual do produto, mas também diferenciar as propriedades da superfície em áreas individuais com alta precisão.

Equipamento Aplicado

Existem três grupos principais de máquinas usadas para esta tecnologia. Este equipamento é contínuo, semi-contínuo e intermitente. Assim, eles diferem com base na organização geral do processo de processamento. As unidades com operação contínua são frequentemente usadas na produção em massa, onde é necessária a metalização a vácuo em linha. Equipamentos deste tipo podem ser de câmara única e multi-câmara. No primeiro caso, as unidades estão voltadas para a implantação de metalização direta. Os modelos multicâmaras também prevêem a possibilidade de implementação de procedimentos adicionais - preparação primária do produto, controle, tratamento térmico, etc. Essa abordagem permite otimizar o processo de fabricação. Máquinas para chapeamento em lote e semicontínuo geralmente possuem uma câmara principal. É justamente por causa da irregularidade da produção que eles são usados para um procedimento específico, e as operações preparatórias e o mesmo controle de qualidade são realizados em um pedido separado - às vezes em modo manual sem linhas automatizadas. Agora vale a pena considerar com mais detalhes em que nós consistem esses agregados.

Disposição de máquinas para metalização

Além da câmara principal, onde ocorrem os processos de deposição, o equipamento inclui diversos sistemas auxiliares e componentes funcionais. Em primeiro lugar, vale destacar diretamente as fontes do material pulverizado, cujas comunicações estão associadas ao complexo de distribuição de gás. Para que a planta de metalização a vácuo forneça os parâmetros necessários para uma determinada tarefa de processamento, os canais de alimentação de pulverização com reguladores permitem, em particular, ajustar o nível de temperatura, velocidade de direção de fluxo e volumes. Em particular, esta infraestrutura é formada por vazamentos, bombas, válvulas, elementos de flange e outros acessórios.

Em instalações modernas para a mesma regulação dos parâmetros de operação, são utilizados sensores, conectados à unidade microprocessada. Levando em conta os requisitos dados e fixando os valores reais atuais, o equipamento pode corrigir os modos de processamento sem a participação do operador. Além disso, para facilitar os processos de operação, o equipamento é complementado com sistemas de limpeza e calibração na câmara. Graças a esses equipamentos, o reparo da metalização a vácuo da máquina é simplificado, pois a limpeza constante e oportuna minimiza os riscos de sobrecarga de motores pneumáticos, manipuladores e circuitos de comunicação. Estes últimos são totalmente considerados como consumíveis, cuja substituição em unidades contínuas é realizada como parte de um procedimento de manutenção regular.

Materiais alvo para metalização

Primeiro de tudo, os blanks de metal são submetidos ao procedimento,que podem ser feitos incluindo ligas especiais. É necessário um revestimento adicional para fornecer uma camada anticorrosiva, melhorar a qualidade da fiação elétrica ou alterar as propriedades decorativas. Nos últimos anos, a metalização a vácuo tem sido cada vez mais utilizada em relação aos produtos poliméricos. Esse processo possui especificidades próprias, devido às características da estrutura de objetos desse tipo. Menos comumente, a tecnologia é usada para produtos que possuem baixa dureza. Isso se aplica a madeira e alguns materiais sintéticos.

Características de metalização de plásticos

A pulverização na superfície das peças plásticas também pode alterar suas propriedades elétricas, físicas e químicas. Muitas vezes, a metalização também é usada como meio de melhorar as qualidades ópticas de tais blanks. O principal problema na realização de tais operações é o processo de intensa evaporação térmica, que inevitavelmente pressiona os fluxos de partículas pulverizando a superfície do elemento. Portanto, são necessários modos especiais para regular a difusão do material base e da massa consumida.

Tem especificidades próprias e metalização a vácuo de plásticos, caracterizada por uma estrutura rígida. Nesse caso, a presença de vernizes protetores e primários será importante. Para manter um nível de adesão suficiente para superar as barreiras desses filmes, pode ser necessário aumentar a energia de ação térmica. Mas aqui novamente há um problema com os riscos de destruição da estrutura plástica sob a influência dos fluxos de calor. Assim, para eliminar o excessotensões no ambiente de trabalho, são introduzidos componentes modificadores, como plastificantes e solventes, que permitem manter a forma da peça em um estado ideal, independentemente do regime de temperatura.

Recursos de processamento de materiais de filme

Tecnologias para a fabricação de materiais de embalagem incluem o uso de metalização para filmes PET. Este processo proporciona aluminização da superfície, pelo que a peça é dotada de maior resistência e resistência a influências externas. Dependendo dos parâmetros de processamento e dos requisitos finais para o revestimento, diferentes métodos de remoção de calor podem ser aplicados. Como o filme é sensível à temperatura, é introduzido um procedimento de deposição adicional. Como no caso dos plásticos, permite ajustar o equilíbrio térmico, mantendo um ambiente ideal para a peça de trabalho. A espessura dos filmes que são processados pelo método de metalização por rolo a vácuo pode ser de 3 a 50 mícrons. Gradualmente, estão sendo introduzidas tecnologias que fornecem revestimentos semelhantes nas superfícies de materiais com espessura de 0,9 mícrons, mas na maioria das vezes isso ainda é apenas uma prática experimental.

Metalização de refletores

Esta também é uma direção separada de uso de metalização. O objeto alvo neste caso são os faróis do carro. Seu design prevê a presença de refletores, que eventualmente perdem seu desempenho - desbotam, enferrujam e, como resultado, tornam-se inutilizáveis. Além disso, até mesmo um novo farolpode sofrer danos acidentais, que podem exigir reparo e restauração. É justamente nessa tarefa que se concentra a metalização a vácuo de refletores, que garante uma deposição resistente ao desgaste em uma superfície espelhada. O preenchimento da estrutura externa com partículas metalizadas, por um lado, elimina pequenos defeitos e, por outro, atua como um revestimento protetor, evitando possíveis danos no futuro.

Organização do processo em casa

Sem equipamento especial, a tecnologia de revestimento químico de superfície pode ser aplicada, mas para o processamento a vácuo, é necessária uma câmara apropriada em qualquer caso. Na primeira etapa, a própria peça de trabalho é preparada - deve ser limpa, desengordurada e, se necessário, lixada. Em seguida, o objeto é colocado em uma câmara de metalização a vácuo. Com suas próprias mãos, você também pode fazer equipamentos especiais em trilhos a partir de elementos de perfil. Esta será uma maneira conveniente de carregar e descarregar material se você planeja processá-lo regularmente. Como fonte de partículas de metalização, são usados os chamados blanks - de alumínio, latão, cobre, etc. Depois disso, a câmara é ajustada para o modo de processamento ideal e o processo de deposição começa. O produto acabado imediatamente após a metalização pode ser revestido manualmente com revestimentos protetores auxiliares à base de vernizes.

Feedback positivo sobre tecnologia

O método tem muitas qualidades positivas que são notadas pelos usuários de produtos acabados em vários campos. Em particular, refere-se a altas propriedades protetoras do revestimento, o que evita os processos de corrosão e destruição mecânica da base. Os consumidores comuns de produtos que foram submetidos à metalização a vácuo para melhorar ou alterar suas qualidades decorativas também respondem positivamente. Os especialistas também enfatizam a segurança ambiental da tecnologia.

Avaliações negativas

As desvantagens deste método de processamento de produtos incluem a complexidade da organização técnica do processo e os altos requisitos de medidas preparatórias para a peça de trabalho. E isso sem falar no uso de equipamentos de alta tecnologia. Somente com sua ajuda você pode obter uma pulverização de alta qualidade. O custo também está na lista de desvantagens do revestimento a vácuo. O preço do processamento de um elemento pode ser de 5 a 10 mil rublos. dependendo da área da área alvo e da espessura do revestimento. Outra coisa é que o chapeamento em série reduz o custo de um produto individual.

Fechando

Alterar as propriedades técnicas, físicas e decorativas de certos materiais amplia as possibilidades de sua aplicação posterior. O desenvolvimento do método de metalização a vácuo levou ao surgimento de áreas especiais de processamento com foco em desempenho específico. Os tecnólogos também estão trabalhando na simplificação do próprio processo de deposição, que já se manifesta hoje na forma de downsizing de equipamentos e procedimentos de pós-processamento. Quanto à aplicação da técnica em casa, esta é a maisum método de cobertura problemático, pois exige que o intérprete tenha habilidades especiais, para não falar de meios técnicos. Por outro lado, métodos de pulverização mais acessíveis não permitem obter revestimentos da mesma qualidade - seja uma camada protetora ou um estilo decorativo.