一種適用於塗膜表面的真空鍍膜設備的製作方法

2023-05-24 07:07:46 3

本發明屬於真空鍍膜技術領域，尤其涉及一種適用於塗膜表面的真空鍍膜設備。

背景技術：

目前，真空鍍膜技術廣泛用於電子產品、光學元件、傳感器等高科技領域，研究人員根據各生產鏈條的特點開發了各式各樣適用於不同技術要求的真空鍍膜設備。隨著人們環境保護意識的提升，工件表面塗層打底的真空鍍膜工藝被認為是取代傳統水電鍍的最有應用前景的外觀裝飾或功能性鍍膜技術之一。雖然已開發的適用於金屬或塑料製品表面真空鍍膜設備能實現工件的連續性鍍膜，但與工件表面預處理電泳打底工藝的銜接存在明顯的不連貫。

工序上，工件在打底電泳漆固化完成後需從掛架上取下，而在真空鍍過程中又需要將工件置於真空鍍掛架上，過程繁雜，導致產品的生產效率降低；由於打底漆固化後長時間置於空氣環境中，其表面吸附的氣體及粉塵汙染嚴重，直接進行真空鍍膜所生產的金屬膜層與打底層間的結合力差，產品質量不穩定。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種適用於塗膜表面的真空鍍膜設備，旨在解決現有的真空鍍膜設備存在生產工藝不連續、鍍層間結合力差的問題。

本發明是這樣實現的，一種適用於塗膜表面的真空鍍膜設備，所述適用於塗膜表面的真空鍍膜設備設置有上掛預備腔室、紫外固化腔室、等離子輻照腔室、磁控濺射沉積腔室、冷卻腔室、下掛取樣腔室，所述上掛預備腔室、紫外固化腔室、等離子輻照腔室、磁控濺射沉積腔室、冷卻腔室、下掛取樣腔室內設有用於掛架產品臺的推送機構；

所述上掛預備腔室、紫外固化腔室、等離子輻照腔室、磁控濺射沉積腔室、冷卻腔室、下掛取樣腔室之間設置有插板閥；上掛預備腔室、下掛取樣腔室與大氣連通的一側採用翻板閥密封。

進一步，所述紫外固化腔室、等離子輻照腔室和磁控濺射沉積腔室內設有用於掛架的轉動裝置。

進一步，所述紫外固化腔室腔體內壁均勻布置於打底漆固化的紫外光源。

進一步，所述等離子輻照腔室採用平行電極方式產生等離子體，電極布置於離子輻照腔室腔體的前後側。

進一步，所述磁控濺射沉積腔室中的磁控濺射源布置於腔體的前後側，採用多組磁控濺射靶同時鍍覆。

本發明的另一目的在於提供一種所述的適用於塗膜表面的真空鍍膜設備的真空鍍膜方法，所述真空鍍膜方法包括以下步驟：

(1)工件經電泳打底、純水噴淋、脫幹水後置於真空鍍掛架上，打開翻板閥，將掛架與推送裝置相關聯，關閉翻板閥，在溫度為80℃環境條件下烘烤20分鐘；

(2)打開插板閥，將掛架推送入紫外固化，關閉插板閥，用機械泵抽真空至小於10Pa，再向腔室內充入淨化空氣，啟動轉動裝置，掛架轉速5轉/分鐘，在強度為3500mj/cm2的LED-UV固化機照射2min，完成打底層固化；

(3)打開插板閥，將掛架推送到等離子體輻照室，關閉插板閥，用機械泵、羅茨泵，迅速恢復等離子輻照腔室的真空度到3×10-1Pa，再向等離子輻照腔室充入Ar/O2混合氣，Ar/O2體積比為95：5，氣體流量為200SCCM，調節真空度至100Pa，採用直流輝光方法產生等離子體，施加電壓1500V，工件進行等離子體輻照時間為10分鐘；

(4)停止等離子體輻照室進氣後，恢復真空至3×10-1Pa，打開插板閥，將掛架推送至磁控濺射沉積腔室，關閉插板閥，用機械泵、羅茨泵、分子泵組抽真空至3×10-4Pa，向磁控濺射沉積腔室內通入高純Ar氣，流量為60SCCM，調節真空度至2Pa，進行脈衝磁控濺射鍍鋁，鋁靶純度99.99％，靶到工件表面直線距離5cm，電源功率3千瓦，頻率15kHz，佔空比30％，施鍍5分鐘；

(5)停止磁控濺射沉積腔室進氣，恢復真空至3×10-4Pa，同時，冷卻室用機械泵、羅茨泵、分子泵抽真空至3×10-4Pa。此時打開插板閥，將掛架推送入冷卻腔室，關閉插板閥，暫存產品進行充分冷卻；

(6)將下掛取樣腔室抽真空至3×10-1Pa，待工件充分冷卻後，打開翻板閥，將掛架推送入下掛取樣腔室，關閉插板閥，恢復冷卻腔室真空至3×10-4Pa，同時下掛取件室停止抽真空操作，充入空氣，腔室內外壓力平衡時打開翻板閥即可取工件；

(7)循環上述操作，即可實現塗膜打底工件的連續真空鍍膜。

本發明的另一目的在於提供一種使用所述適用於塗膜表面的真空鍍膜設備的電子產品塗膜工藝。

本發明的另一目的在於提供一種使用所述適用於塗膜表面的真空鍍膜設備的光學元件塗膜工藝。

本發明的另一目的在於提供一種使用所述適用於塗膜表面的真空鍍膜設備的傳感器塗膜工藝。

本發明提供的適用於塗膜表面的真空鍍膜設備，提供一種集鍍件表面打底層固化、等離子體改性、真空鍍膜於一體的連續式真空鍍設備，實現了工藝批量生產的連續式真空鍍膜設備，將工件真空鍍前處理過程中的打底漆固化工藝與真空鍍膜過程整合於一體，引入等離子體輻照工藝，對工件表面打底漆進行表面光澤度及屬性的調節，使得在接下來的真空鍍膜中沉積的金屬膜與打底層有良好的結合力，百格法檢測為0級，有效提高了產品的質量；本發明所述的真空鍍膜設備，可以實現複合裝飾塗層產品的連續生產，從電泳生產到完成真空電鍍，原來需要3、4個小時，現在1.5～2個小時就可完成，大大提高了生產效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的適用於塗膜表面的真空鍍膜設備結構示意圖；

圖中：10、上掛預備腔室；20、紫外固化腔室；30、等離子輻照腔室；40、磁控濺射沉積腔室；50、冷卻腔室；60、下掛取樣腔室；70、推送機構。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

下面結合附圖對本發明的結構作詳細的描述。

如圖1所示，本發明實施例的適用於塗膜表面的真空鍍膜設備包括：包括上掛預備腔室10、紫外固化腔室20、等離子輻照腔室30、磁控濺射沉積腔室40、冷卻腔室50、下掛取樣腔室60，各腔室內均設有用於掛架產品臺推送機構70，紫外固化腔室20、等離子輻照腔室30和磁控濺射沉積腔室40內還設有用於掛架轉動裝置，編號分別為21、31、41，上掛預備腔室10、紫外固化腔室20、等離子輻照腔室30、磁控濺射沉積腔室40、冷卻腔室50、下掛取樣腔室60均用插板閥進行真空密封，編號分別為12、22、32、42、52，上掛預備腔室、下掛取樣腔室與大氣連通的一側採用翻板閥密封，編號為13、63。紫外固化腔室20腔體內壁均勻布置於打底漆固化過程中所需紫外光源。等離子輻照腔室30採用平行電極方式產生等離子體，電極布置於腔體的前後側。磁控濺射沉積腔室40中的磁控濺射源布置於腔體的前後側，採用多組磁控濺射靶同時鍍覆。

本發明實施例可通過以下步驟完成塗膜打底工件表面的真空鍍膜。

(1)工件經電泳打底、純水噴淋、脫幹水後置於真空鍍掛架上，打開翻板閥13，將掛架與推送裝置相關聯，關閉翻板閥13，在溫度為80℃環境條件下烘烤20分鐘。

(2)打開插板閥12，將掛架推送入紫外固化腔室20，關閉插板閥12，用機械泵抽真空至小於10Pa，再向腔室內充入淨化空氣，啟動轉動裝置21，掛架轉速5轉/分鐘，在強度為3500mj/cm2的LED-UV固化機照射2min，完成打底層固化。

(3)打開插板閥22，將掛架推送到等離子體輻照室20，關閉插板閥22，用機械泵、羅茨泵，迅速恢復等離子輻照腔室30的真空度到3×10-1Pa，再向等離子輻照腔室30充入Ar/O2混合氣，Ar/O2體積比為95：5，氣體流量為200SCCM，調節真空度至100Pa，採用直流輝光方法產生等離子體，施加電壓1500V，工件進行等離子體輻照時間為10分鐘。

(4)停止等離子體輻照室20進氣後，恢復真空至3×10-1Pa，打開插板閥32，將掛架推送至磁控濺射沉積腔室30，關閉插板閥32，用機械泵、羅茨泵、分子泵組抽真空至3×10-4Pa，向磁控濺射沉積腔室30內通入高純Ar氣，流量為60SCCM，調節真空度至2Pa，進行脈衝磁控濺射鍍鋁，鋁靶純度99.99％，靶到工件表面直線距離5cm，電源功率3千瓦，頻率15kHz，佔空比30％，施鍍5分鐘。

(5)停止磁控濺射沉積腔室30進氣，恢復真空至3×10-4Pa，同時，冷卻室用機械泵、羅茨泵、分子泵抽真空至3×10-4Pa。此時打開插板閥42，將掛架推送入冷卻腔室50，關閉插板閥42，暫存產品進行充分冷卻，防止磁控濺射金屬鍍層發生氧化，膜層光澤及導電性發生惡化。

(6)將下掛取樣腔室抽真空至3×10-1Pa，待工件充分冷卻後，打開翻板閥52，將掛架推送入下掛取樣腔室60，關閉插板閥52，恢復冷卻腔室50真空至3×10-4Pa，同時下掛取件室停止抽真空操作，充入空氣，腔室內外壓力平衡時打開翻板閥63即可取工件。

(7)循環上述操作，即可實現塗膜打底工件的連續真空鍍膜。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。