Получение металлических покрытий на поверхности изделий из металлов и неметаллов получило развитие в настоящее время по разным причинам. С одной стороны — это возможность улучшения эксплуатационных характеристик поверхностного слоя детали, изготовленной из дешевого материала. С другой стороны — это защита изделия из дорогого материала от нежелательных воздействий агрессивной среды и механических повреждений. Есть и много других причин для широкого применения покрытий на изделиях различного назначения. Существует также множество способов получения покрытий. Конкурентом гальванических покрытий становятся технологии вакуумного напыления и металлизации. Установки вакуумного напыления применяют как в широкомасштабных производствах, так и для изготовления уникальных изделий в единичных экземплярах. Получение покрытий из нитрида циркония, имеющего желтый цвет, в свое время произвело революцию и в металлообработке и в зубном протезировании. Эти покрытия получали с помощью установок вакуумного напыления «Булат», которые и до сих пор успешно эксплуатируются на разных предприятиях постсоветского пространства. Вакуумные установки становятся неотъемлемым атрибутом современных передовых производств, специализирующихся на выпуске высокоточной военной техники и предметов быта, произведений искусства и элементов зданий и сооружений. Установки вакуумной металлизации для получения покрытий и установки вакуумного литья занимают важную нишу в экономике развитых стран и стран третьего мира. Это поистине универсальное средство производства, использующее хорошо известное всем состояние окружающей среды – вакуум.
Навигация:
Преимущества вакуумных установок:
- Оптимальная соотношение стоимость — универсальность применения.
- Простота технологического процесса изготовления изделия.
- Экологичность производства.
- Высокая производительность.
- Возможность применений в различных сферах производства.
Ниже пойдет речь о наиболее распространенных применениях вакуумных установок в современной практике.
Установки вакуумного напыления УВН
Установки вакуумного напыления позволяют получать покрытия на поверхности различных деталей. Это могут быть и конструкционные элементы машин и механизмов, нуждающихся в специальных функциональных покрытиях, и изделия с художественными декоративными покрытиями. Приборостроительные заводы и радиозаводы широко используют технологию вакуумного напыления для получения микросхем и элементов электроники. Особенный размах такая технология получила в связи с интенсивным развитием в области телевизионной техники, информационных технологий и элементной базы компьютеров. В качестве подложек используют как полимерные материалы, пластики; так и неорганические материалы, например, ситаллы.
В установке вакуумного напыления УВН-70А-2 применяют способ термического испарения, который отличается высокой производительностью и дает хорошее сцепление покрытия с подложкой. Особенностью указанного способа является возможность напыления на обе стороны подложки за один цикл обработки.
Высокопроизводительная установка позволяет обрабатывать одновременно до 40 ситалловых подложек размерами 60х48 мм и толщиной 0,6 мм. Количество поликоровых подложек размерами 30х24х0,6 мм может доходить до 160 шт/цикл. В течение цикла продолжительностью примерно 1 час, можно получить однородное покрытие из меди толщиной 10 мкм на всех подложках. Электрическая мощность установки составляет 2 кВт. Это означает, что такие установки можно применять не только в специально оборудованных заводских условиях, но и в небольших частных мастерских.
Вакуумно-литейные установки
Вакуумное литье применяют в разных сферах. На заводах, специализирующихся в точном литье, предпочитают самостоятельно изготавливать уникальные вакуумно-литейные установки для решения специфических задач производства. При этом учитывают специфику материалов, из которых изготавливают отливку. Технология вакуумного литья обеспечивает защиту от окисления и, вместе с тем, дает возможность изготовления изделия из сплава, состоящего из разнородных металлов. Привлекает возможность получения изделий высокого качества с контролируемым химическим составом и структурой. Особенно это важно в ювелирном производстве, где вакуумное литье получило широко распространение. Особое место занимает технология вакуумного литья в изготовлении предметов искусства. Уникальные ювелирные украшения из комбинации благородных металлов или металл-неметалл, пользуются повышенным спросом среди потребителей. Технологии вакуумного литья позволяют реализовать любые творческие фантазии художника — автора изделия.
Ажурные отливки с тончайшим орнаментом, как правило, можно изготовить только в вакуумных литейно-плавильных установках. Такие установки имеют невысокую стоимость и электрическую мощность. Например, установка ЛПУ-500 имеет мощность 1,5 кВт и опоку диаметром 68 мм и высотой до 160 мм. Эти характеристики позволяют изготавливать недорогие уникальные изделия в небольших масштабах и в небольших частных мастерских.
Установки вакуумной металлизации
Получение металлических пленочных покрытий на различных материалов становится востребованным в разных сферах не только машиностроения, но и строительства, легкой и пищевой промышленности. Привлекает универсальность технологии и относительная простота ее реализации.
Вакуумная металлизация может осуществляться резистивным испарением, магнетронным распылением, электростатическим напылением и т.п. При этом покрытия могут быть функциональные и декоративные. Функциональность определяется конкретным назначением изделия и среды, в которой оно работает. Это может быть химически стойкое покрытие и покрытие с высокой твердостью. В первом случае в качестве материала используют благородные металлы и сплавы. Во втором – металлокерамику и спецсплавы на основе оксидов или карбидов металлов.
Вакуумная металлизация придает совершенно новые свойства изделиям из пластика. Это и контактная твердость и износостойкость. Немаловажным является возможность имитации пластика под различные виды металлов. Это расширяет области применения изделий из пластика. Особым спросом пользуются смартфоны с долговечными и эстетическими корпусами из «золота» и других благородных металлов и сплавов. Металлизация таких изделий становится стандартной технологией для ведущих фирм, выпускающих современные гаджеты.
Установки для вакуумной металлизации оборудованы автоматизированными системами управления процессом напыления и отличаются высокими показателями надежности и производительности. Двухдверные установки вакуумной металлизации для массового производства могут работать в непрерывном режиме загрузки-выгрузки без потери качества продукции. Обслуживание таких автоматизированных установок не требует высокой квалификации оператора и сводится к достаточно простым механическим циклическим действиям по загрузке исходных материалов и выгрузке готовой продукции. Оснащение таких установок оборудованием для магнетронного распыления расширяет возможность изготовления покрытий из металлических и неметаллических материалов для придания особых функциональных характеристик изделию. Например, компания Mantis Deposition предлагает серию магнетронных распылителей для распыления магнитных и немагнитных материалов. Эти установки обеспечивают высокое качество получаемых покрытий и хорошую адгезию с подложкой со сложным рельефом поверхности. Стоимость изделий с металлизацией снижается с увеличением объема выпуска продукции. Этот фактор заставляет изготовителей продукции разрабатывать технологические процессы совместного производства различных изделий в одном технологическом цикле. Издержки производства существенно снижаются без потери качества продукции. Особенно значительно такой эффект проявляется при одновременном изготовлении различных уникальных изделий при одной загрузке вакуумной установки.
