Metalización al vacío: descripción de la tecnología, dispositivo y reseñas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La modificación de varias estructuras, partes y elementos funcionales se lleva a cabo a menudo cambiando completamente la estructura de los materiales. Para ello se utilizan medios de tratamiento térmico profundo, plasma y químico. Pero también existe un amplio segmento de métodos para cambiar las propiedades operativas debido a los recubrimientos externos. Dichos métodos incluyen la metalización al vacío, gracias a la cual es posible mejorar las características decorativas, conductivas, reflectantes y otras de los materiales.

Descripción general de la tecnología

La esencia del método es rociar partículas de metal sobre la superficie de trabajo. El proceso de formación de un nuevo recubrimiento ocurre debido a la evaporación de los metales donantes en el vacío. El ciclo tecnológico implica la implementación de varias etapas de cambio estructural de la base objetivo y los elementos de revestimiento. En particular, se distinguen los procesos de evaporación, condensación, absorción y cristalización. El procedimiento clave se puede llamar la interacción de partículas de metal con la superficie en un ambiente gaseoso especial. En esta etapa, la tecnología de metalización al vacío asegura los procesos de difusión y fijación de partículas a la estructura de la pieza. Sobre elSalida, según los modos de pulverización, las características del recubrimiento y el tipo de pieza de trabajo, puede obtener una variedad de efectos. Los medios técnicos modernos hacen posible no solo mejorar el rendimiento individual del producto, sino también diferenciar las propiedades de la superficie en áreas individuales con alta precisión.

Equipo aplicado

Hay tres grupos principales de máquinas que se utilizan para esta tecnología. Este equipo es continuo, semicontinuo e intermitente. En consecuencia, difieren sobre la base de la organización general del proceso de procesamiento. Las unidades con operación continua a menudo se usan en la producción en masa, donde se requiere metalización al vacío en línea. Los equipos de este tipo pueden ser de una o varias cámaras. En el primer caso, las unidades están orientadas a la implementación de metalización directa. Los modelos de cámaras múltiples también brindan la posibilidad de implementar procedimientos adicionales: preparación primaria del producto, control, tratamiento térmico, etc. Este enfoque le permite optimizar el proceso de fabricación. Las máquinas para chapado discontinuo y semicontinuo generalmente tienen una cámara principal. Es precisamente por la irregularidad de la producción que se utilizan para un procedimiento específico, y las operaciones preparatorias y el mismo control de calidad se realizan en un orden separado, a veces en modo manual sin líneas automatizadas. Ahora vale la pena considerar con más detalle en qué nodos consisten dichos agregados.

Disposición de máquinas para metalización

Además de la cámara principal, donde tienen lugar los procesos de deposición, el equipo incluye muchos sistemas auxiliares y componentes funcionales. En primer lugar, vale la pena destacar directamente las fuentes del material rociado, cuyas comunicaciones están asociadas al complejo de distribución de gas. Para que la planta de metalización al vacío proporcione los parámetros necesarios para una tarea de procesamiento particular, los canales de alimentación de pulverización con reguladores permiten, en particular, ajustar el nivel de temperatura, la velocidad de la dirección del flujo y los volúmenes. En particular, esta infraestructura está formada por fugas, bombas, válvulas, elementos de bridas y otros accesorios.

En las instalaciones modernas para la misma regulación de los parámetros de funcionamiento se utilizan sensores, conectados a la unidad microprocesadora. Teniendo en cuenta los requisitos dados y fijando los valores reales actuales, el equipo puede corregir los modos de procesamiento sin la participación del operador. Además, para facilitar los procesos de operación, el equipo se complementa con sistemas de calibración y limpieza en cámara. Gracias a estos equipos, la reparación de la metalización al vacío de la máquina se simplifica, ya que la limpieza constante y oportuna minimiza los riesgos de sobrecargar los motores neumáticos, los manipuladores y los circuitos de comunicación. Estos últimos se consideran completamente como una pieza consumible, cuya sustitución en unidades continuas se realiza como parte de un procedimiento de mantenimiento regular.

Materiales de destino para la metalización

En primer lugar, las piezas en bruto de metal se someten al procedimiento,que se pueden fabricar incluyendo aleaciones especiales. Se requiere un revestimiento adicional para proporcionar una capa anticorrosiva, mejorar la calidad del cableado eléctrico o cambiar las propiedades decorativas. En los últimos años, la metalización al vacío se ha utilizado cada vez más en relación con los productos poliméricos. Este proceso tiene sus propias especificidades, debido a las características de la estructura de los objetos de este tipo. Con menos frecuencia, la tecnología se usa para productos que tienen poca dureza. Esto se aplica a la madera y algunos materiales sintéticos.

Características de la metalización de plásticos

Rociar sobre la superficie de piezas de plástico también puede cambiar sus propiedades eléctricas, físicas y químicas. A menudo, la metalización también se usa como un medio para mejorar las cualidades ópticas de dichos espacios en blanco. El principal problema al realizar tales operaciones es el proceso de intensa evaporación térmica, que inevitablemente ejerce presión sobre los flujos de partículas que rocían la superficie del elemento. Por lo tanto, se requieren modos especiales para regular la difusión del material base y la masa consumida.

Tiene sus propias especificidades y metalización al vacío de plásticos, caracterizada por una estructura rígida. En este caso, importará la presencia de barnices protectores e imprimadores. Para mantener un nivel de adherencia suficiente para superar las barreras de estas películas, puede ser necesario aumentar la energía de acción térmica. Pero aquí nuevamente hay un problema con los riesgos de destrucción de la estructura plástica bajo la influencia de los flujos de calor. Por lo tanto, para eliminar el excesoEn el entorno de trabajo, se introducen componentes modificadores, como plastificantes y disolventes, que permiten mantener la forma de la pieza en un estado óptimo, independientemente del régimen de temperatura.

Características del procesamiento de materiales de película

Las tecnologías para la fabricación de materiales de embalaje incluyen el uso de metalización para películas de PET. Este proceso proporciona aluminización de la superficie, por lo que la pieza de trabajo está dotada de mayor resistencia y resistencia a las influencias externas. Dependiendo de los parámetros de procesamiento y los requisitos finales para el recubrimiento, se pueden aplicar diferentes métodos de eliminación de calor. Debido a que la película es sensible a la temperatura, se introduce un procedimiento de deposición adicional. Como en el caso de los plásticos, le permite ajustar el balance térmico, manteniendo un ambiente óptimo para la pieza de trabajo. El espesor de las películas que se procesan por el método de metalización por rodillo al vacío puede ser de 3 a 50 micras. Gradualmente se están introduciendo tecnologías que brindan recubrimientos similares en las superficies de materiales con un espesor de 0,9 micras, pero en su mayor parte esto es solo una práctica experimental.

Metalización de reflectores

Esta también es una dirección separada del uso de la metalización. El objeto de destino en este caso son los faros de los automóviles. Su diseño prevé la presencia de reflectores, que eventualmente pierden su rendimiento: se desvanecen, se oxidan y, como resultado, se vuelven inutilizables. Además, incluso un nuevo faropueden sufrir daños accidentales, que pueden requerir reparación y restauración. Es precisamente esta tarea en la que se centra la metalización al vacío de los reflectores, lo que garantiza una deposición resistente al desgaste en una superficie de espejo. Rellenar la estructura exterior con partículas metalizadas, por un lado, elimina defectos menores, y por otro lado, actúa como una capa protectora, evitando posibles daños en el futuro.

Organización del proceso en casa

Sin equipo especial, se puede aplicar la tecnología de recubrimiento químico de superficies, pero para el procesamiento al vacío, se requiere una cámara adecuada en cualquier caso. En la primera etapa, se prepara la pieza de trabajo: se debe limpiar, desengrasar y, si es necesario, lijar. A continuación, el objeto se coloca en una cámara de metalización al vacío. Con sus propias manos, también puede hacer equipos especiales sobre rieles a partir de elementos de perfil. Esta será una forma conveniente de cargar y descargar material si planea procesarlo regularmente. Como fuente de partículas de metalización, se utilizan los llamados espacios en blanco: de aluminio, latón, cobre, etc. Después de eso, la cámara se ajusta al modo de procesamiento óptimo y comienza el proceso de deposición. El producto terminado inmediatamente después de la metalización se puede recubrir manualmente con recubrimientos protectores auxiliares a base de lacas.

Comentarios positivos sobre la tecnología

El método tiene muchas cualidades positivas que los usuarios de productos terminados notan en varios campos. En particular, se refiere a altas propiedades protectoras del recubrimiento, que previene los procesos de corrosión y destrucción mecánica de la base. Los consumidores habituales de productos que han sido sometidos a metalización al vacío para mejorar o cambiar sus cualidades decorativas también responden positivamente. Los expertos también enfatizan la seguridad ambiental de la tecnología.

Reseñas negativas

Las desventajas de este método de procesamiento de productos incluyen la complejidad de la organización técnica del proceso y los altos requisitos para las medidas preparatorias para la pieza de trabajo. Y esto sin mencionar el uso de equipos de alta tecnología. Solo con su ayuda puede obtener una pulverización de alta calidad. El costo también está en la lista de desventajas del enchapado al vacío. El precio de procesar un elemento puede ser de 5 a 10 mil rublos. dependiendo del área del área objetivo y el grosor del recubrimiento. Otra cosa es que el enchapado en serie reduce el costo de un producto individual.

Para cerrar

Cambiar las propiedades técnicas, físicas y decorativas de ciertos materiales amplía las posibilidades de su aplicación posterior. El desarrollo del método de metalización al vacío condujo a la aparición de áreas especiales de procesamiento con un enfoque en el rendimiento específico. Los tecnólogos también están trabajando para simplificar el proceso de deposición en sí, lo que ya se manifiesta hoy en forma de reducción de tamaño de equipos y procedimientos de posprocesamiento. En cuanto a la aplicación de la técnica en casa, esta es la másun método problemático de cobertura, ya que requiere que el artista tenga habilidades especiales, sin mencionar los medios técnicos. Por otro lado, los métodos de pulverización más asequibles no permiten obtener recubrimientos de la misma calidad, ya sea una capa protectora o un estilo decorativo.