PVD 涂层：一项基本的表面处理技术

提高耐用性、耐腐蚀性、耐磨性等性能是实现最佳产品性能的日益迫切的要求。为了提高这些性能，工程师会建议对制造或加工部件的部分或全部外表面进行表面处理。

这些处理工艺是生产过程的重要组成部分。它们保证了产品的功能性和美观性。它们产生的表面光洁度可能有很大差异。

本文介绍了表面处理的基础知识 数控加工 产品并概述了 PVD ​​表面处理和其他表面处理方法。

数控车床

 

什么是表面处理？

表面处理是一个广义术语，涵盖了操纵材料外表面的技术。这些改变的目的是改善材料的表面特性。这种处理可以是物理的、化学的、机械的或电气的。

表面处理试图解决的常见问题是：

•  穿
• 腐蚀
• 整容科
•  粘着
• 摩擦 

表面处理的历史可以追溯到公元前 4000 年，当时人类开始使用黄金进行装饰。早在公元 13 世纪，人们就已经开始使用黄金和银进行镀层th 世纪。

古代铠甲的表面处理 

目前，表面处理技术种类繁多，每种技术都有其独特的操作和用途。选择取决于具体的项目要求。

表面处理最常见的应用领域包括汽车、建筑、重型工程和运输。其他领域包括家具、医疗、五金和家用电器。

在过去的几十年中，我们还看到微电子和印刷成为表面处理的突出应用领域。

我们可以将材料的表面处理分为热处理、干表面处理和湿表面处理。每个类别都有不同的粗糙度等级，因为 表面处理图表 所示。

 

专注于 PVD ​​涂层和表面处理

如何运作的？

物理气相沉积 (PVD) 涂层是最先进的涂层之一 表面处理类型 表面涂层和着色技术包括两个主要步骤：材料蒸发和在基底材料上沉积。该工艺的另一个名称是薄膜涂层。 

真空室中装有基材和 PVD ​​涂层材料（通常为离子形式）。当真空室加热时，固体材料会蒸发。这样形成的颗粒会沉淀在基材上。  

该过程在真空室内 50-600°C 的温度范围内进行。蒸发后，穿过真空室的原子会附着在其路径上的任何东西上。

这就是为什么 PVC 涂层有时被称为“视线”法。在这方面，物体的正确定位是这种涂层技术的关键。

哪些材料可以进行 PVD ​​涂层处理？

 

带有铂金 PVD ​​涂层表圈的劳力士手表

虽然钛和不锈钢是最常见的 PVD ​​涂层金属，但其他金属也适用。

有些金属比其他金属更能粘附 PVD ​​涂层材料。不锈钢、钛​​和石墨无需底层即可进行 PVD ​​涂层。

您可以直接在黄铜、铜和钢上进行 PVD ​​涂层处理，但您可能需要在 PVD ​​涂层之前用镍或铬进行电镀，以获得更好的耐腐蚀性。

您还可以在非金属（包括某些塑料）上使用 PVD ​​涂层。 

不同的 PVD ​​涂层方法

最基本的方法称为 热蒸发，它需要将涂层材料加热到沸点。然后，将材料凝结在基材上。 

这种简单且经济高效的 PVD ​​涂层方法适用于玻璃涂层和电子元件。通过不同的可控参数，可以实现不同的效果 表面处理类型 在纹理和颜色方面。 

表面经过处理的玻璃 

另一种方法称为 溅射沉积。氩气或任何其他电离气体是该技术的核心。这些离子轰击涂层材料，使原子移动并附着在基材上。您会在汽车和其他行业中发现它。

溅射沉积是 TiN PVD ​​涂层材料在不同行业中的广泛应用。 

TiN PVD ​​涂层冲头

 

PVD 涂层与其他方法的比较

电镀与 PVD ​​涂层

电镀是一种将涂层材料和基材置于电解质溶液中的涂层方法。当电流通过装置时，涂层材料带正电。基材或被涂覆的材料会吸引涂层。

一些最常用的 电镀材料为铜、银和铬。根据想要达到的效果，可以使用多层不同的涂层材料。

那么，当你遇到无法电镀的材料（例如钛）时会发生什么？这就是 PVD ​​涂层的作用所在。

PVD 涂层非常独特，因此更适合此类材料，因为它可以形成紧密的原子键。与电镀不同，这种方法用途更广泛、更耐磨、更安全。

它的机械可能更复杂，需要更多熟练的人员。速度相对较慢，成本也更高。

粉末涂层与 PVD ​​涂层

粉末涂料 是一种将干粉喷涂到材料上的技术。然后将材料放入烤箱环境中进行固化。

烤箱中的热量促进了光滑持久和耐腐蚀表面的形成。粉末涂层表面处理可以持续使用二十多年并不奇怪。 

粉末涂层的应用方法与 PVD ​​不同。PVD 涂层涉及蒸汽，这意味着它是一种湿法工艺。粉末涂层涉及粉末树脂，其中也含有颜料。

虽然两种表面处理方法都能形成耐用的涂层，但 PVD ​​涂层材料在增强 产品寿命。涂层不会像粉末涂料那样快速褪色。其耐刮擦性也明显高于 粉末涂料.

PVD 涂层立铣刀

阳极氧化与 PVD ​​涂层

阳极氧化是一种用于增强铝和其他金属上的氧化膜的电化学方法。

您可以使用这种技术通过微调电解质成分来实现不同的颜色。这种表面处理非常适合提高金属（尤其是铝）的耐磨性和耐腐蚀性。您可以在汽车、航空航天和电子等行业中找到它。

阳极氧化和 PVD ​​表面处理均适合耐用且美观的表面处理，但它们的应用和最合适的材料不同。

化学气相沉积 (CVD) 与 PVD ​​涂层

这是一组薄涂层沉积方法，常用于聚合物或优质涂层。CVD 通过气相中的受控化学反应进行表面处理。该过程的另一个名称是薄膜沉积。

该技术以其快速和多功能性而闻名，能够形成优质均匀的涂层。它在可印刷太阳能电池、电子产品和半导体等制造中很常见。它能够提供广泛的 表面粗糙度 结果。 

CVD 和 PVD ​​在多个方面存在差异，首先是工艺。CVD 是一种化学工艺，而 PVD ​​涉及物理反应。这也是这两种工艺的涂层质量不同的原因。如果您希望在凹凸不平的表面上也能获得均匀的涂层，那么 CVD 是您的不二之选。

 

表面处理选择

在选择 PVD ​​涂层材料或任何其他类型的涂层材料之前，您需要仔细考虑一些因素 表面光洁度 选项。

初始成本和维护

你有预算吗？不同表面处理工艺的成本可能相差很大，尤其是当你考虑到维护要求时.

应用环境

考虑您计划使用 SGR 的区域的条件。如果该区域具有腐蚀性，则最好采用增强耐腐蚀性的处理方法。

表面处理在船舶中的应用

基材类型

不同类型的表面处理适合不同类型的基材。例如，金属表面几乎肯定需要防锈的表面处理。

治疗的持久性

产品寿命很大程度上取决于表面处理。如果产品位于人流量大的区域，表面处理应能够承受磨损。

金属地板 

 

结语

表面处理类型多种多样，我们在本文中列出了其中一些。这种多样性的优势在于，几乎任何基材都有解决方案。

选择任何表面处理取决于您的需求、成本和环境要求等因素。耐用性和美观性等因素也很重要。它们是 PVD ​​涂层趋于取代更成熟的技术的部分原因。

您是否对在特定基材上使用哪种表面处理有任何疑问？我们的团队随时准备为您提供指导和解释，以提供最佳帮助 整理服务.

请立即联系我们。

 

常见问题

PVD 涂层有何独特之处？

这种表面处理基于蒸发过程，在真空室内进行。它可能相对昂贵，但比电镀和其他几种方法更耐磨且用途更广泛。

金属表面处理工艺有哪些优点？

经过这种处理，金属会变得更加耐磨、耐腐蚀和耐用。