Основные технологии хромирования деталей

Введение

К группе методов вакуумного напыления относятся перечисленные ниже технологии, а также реактивные варианты этих процессов.

• Методы термического напыления:
  • Испарение электронным лучом (англ. electron beam evaporation);
  • Испарение лазерным лучом (англ. pulsed laser deposition, pulsed laser ablation).
• Испарение вакуумной дугой (англ. cathodic arc deposition, Arc-PVD): материал испаряется в катодном пятне электрической дуги.
• Эпитаксия молекулярным лучом (англ. molecular beam epitaxy)
• Ионное распыление (англ. sputtering): Исходный материал распыляется бомбардировкой ионным потоком и поступает на подложку.
  • Магнетронное распыление (англ. magnetron sputtering)
  • Напыление с ионным ассистированием (англ. ion beam assisted deposition, IBAD)
• Имплантация ионов

Фокусируемый ионный пучок

EBPVD

EBID

Противопоказания к использованию УФ-ламп

Применение

Вакуумное напыление применяют для создания на поверхности деталей, инструментов и оборудования функциональных покрытий — проводящих, изолирующих, износостойких, коррозионно-стойких, эрозионностойких, антифрикционных, антизадирных, барьерных и т. д Процесс используется для нанесения декоративных покрытий, например при производстве часов с позолотой и оправ для очков. Один из основных процессов микроэлектроники, где применяется для нанесения проводящих слоёв (металлизации). Вакуумное напыление используется для получения оптических покрытий: просветляющих, отражающих, фильтрующих.

Материалами для напыления служат мишени из различных материалов, металлов (титана, алюминия, вольфрама, молибдена, железа, никеля, меди, графита, хрома), их сплавов, соединений (SiO₂,TiO₂,Al₂O₃). В технологическую среду может быть добавлен химически активный газ, например ацетилен (для покрытий, содержащих углерод); азот, кислород. Химическая реакция на поверхности подложки активируется нагревом, либо ионизацией и диссоциацией газа той или иной формой газового разряда.

С помощью методов вакуумного напыления получают покрытия толщиной от нескольких ангстрем до нескольких микрон, обычно после нанесения покрытия поверхность не требует дополнительной обработки.

Рекомендуемые предприятия в Московской области

рекомендуем

ООО «ИМПОРТПРОМ»

Московская обл., д. Путилково, 69-й км МКАД, стр. 19

Рейтинг по отзывам:

(5.0)

Стаж (лет): 3
Сотрудников: 17
Площадь (м²): 2000
Станков: 29

Подробнее о предприятии
Показать услуги (94)

Алмазно-расточные работы
Горизонтально-расточные работы
Заточка инструмента
Зенкерование отверстий
Координатно-расточные работы
Круглошлифовальные работы
Механическая обработка на обрабатывающем центре
Плоскошлифовальные работы
Протягивание
Развертывание отверстий
Резьбошлифовальные работы
Сверление отверстий на станках с ЧПУ
Сверление отверстий на универсальных станках
Токарная обработка на станках с ЧПУ
Токарная обработка на универсальных станках
Токарно-автоматные работы
Фрезерная обработка на станках с ЧПУ
Фрезерная обработка на универсальных станках
Хонингование
Электроэрозионная обработка
Закалка ТВЧ
Объёмная закалка
Отжиг металла
Отпуск металла
Поверхностная закалка
Улучшение металла
Азотирование
Газодинамическое напыление
Газотермическое напыление
Гальваническое покрытие медью (меднение, омеднение)
Травление металла
Газовая/газопламенная/кислородная резка
Гидроабразивная резка
Лазерная резка
Плазменная резка
Поперечная резка рулонной стали
Продольная резка рулонной стали
Резка на ленточнопильном станке
Рубка на гильотинных ножницах
Фигурная резка труб
3D гибка проволоки
Гибка листового металла
Гибка на прессе
Гибка профиля
Гибка пруткового металла
Гибка трубы
Газовая сварка
Контактная сварка
Лазерная сварка
Наплавка
Пайка
Роботизированная сварка
Ручная дуговая сварка
Литье в керамические формы
Литье в кокиль
Литье в оболочковые формы
Литье в песчаные формы (ПГС)
Литье в холоднотвердеющие смеси (ХТС)
Литье под давлением
Литье по легко выплавляемым моделям (ЛВМ)
Литье по чертежам заказчика
3D печать металлом (SLM)
Визуально-измерительный контроль
Дробеструйная обработка
Лазерная гравировка
Магнитнопорошковый контроль
Маркировка плазмой
Обработка в галтовочном барабане
Пескоструйная обработка
Разработка 3D моделей по чертежам
Разработка конструкторской документации
Разработка технологических процессов
Ультразвуковая толщинометрия
Ультразвуковой контроль
Химический анализ
Изготовление валов
Изготовление втулок
Изготовление деталей по образцам заказчика
Изготовление деталей по чертежам заказчика
Изготовление ёмкостей и резервуаров
Изготовление закладных деталей
Изготовление изделий из алюминия
Изготовление изделий из арматуры
Изготовление изделий из нержавеющей стали
Изготовление изделий из оцинкованной стали
Изготовление изделий из титана
Изготовление крепежа и метизов
Изготовление нестандартных металлоконструкций
Изготовление модельной оснастки
Изготовление пружин
Изготовление технологической оснастки
Изготовление типовых металлоконструкций
Изготовление шестерен и зубчатых колес
Изготовление штампов и пресс-форм

«Не нашли подходящего исполнителя? Разместите заказна портале и получайте предложения от предприятий уже сегодня.Это бесплатно и не займет много времени»

Разместить заказ

Общие сведения о технологии

Суть метода заключается в напылении частиц металла на рабочую поверхность. Процесс формирования нового покрытия происходит за счет испарения донорских металлов в условиях вакуума. Технологический цикл подразумевает выполнение нескольких стадий структурного изменения целевой основы и элементов покрытия. В частности, выделяются процессы испарения, конденсации, абсорбции и кристаллизации. Ключевой процедурой можно назвать взаимодействие металлических частиц с поверхностью в условиях особой газовой среды. На этом этапе технология вакуумной металлизации обеспечивает процессы диффузии и присоединения частиц к структуре обрабатываемой детали. На выходе в зависимости от режимов напыления, характеристик покрытия и типа заготовки можно получать самые разные эффекты. Современные технические средства позволяют не просто улучшать отдельные эксплуатационные качества изделия, но и с высокой точностью дифференцировать свойства поверхности на отдельных участках.

Сферы применения

Технология обработки поверхностей методом вакуумной металлизации применяется в производстве многих товаров:

• Сантехнической фурнитуры – сильфонов, кнопок смыва и др. Самая распространённая металлизация — алюминием, придающая изделиям хромированный вид.
• Мебельная фурнитура – ручки для мебельных дверок и ящиков, декоративные отделочные детали, вешалки для одежды и др.
• Зеркальные покрытия. Небьющиеся зеркала изготавливаются способом металлизации полимерных плёнок, натянутых на рамки.
• Кожгалантерея – пряжки для ремней, пуговицы, люверсы.
• Упаковочные материалы – крышки для флаконов с парфюмерией, дозаторы косметических средств, декоративные коробочки для бижутерии и др.
• В производстве бижутерии, декоративных сувениров и подобных изделий.
• При изготовлении предметов геральдики – гербов и других предметов.
• Радиоэлектроника – приборные панели телевизоров, крышки мониторов, кнопки и др.
• Микроэлектроника – изготовление интегральных микросхем, полупроводников и других деталей. Обычно применяется напыление меди.
• Автомобильная промышленность – внутренняя светоотражающая часть фар и многие декоративные детали снаружи и внутри машины.
• Светотехнические изделия – для декорации деталей светильников.

Визуально можно сделать имитацию под любой драгоценный или полудрагоценный металл. Вакуумная металлизация придаёт изделиям не только красивые декоративные свойства, но и создаёт защитный слой от коррозии для металлов, износа для других материалов. Металлизация пластмасс позволяет из дешёвых материалов создавать практичные и красивые изделия. Стойкое покрытие обеспечивает долгий срок эксплуатации изделий.

Хромирование в теории и на практике

Хром – металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Атомная масса хрома – 52,0, валентность – 2, 3, 6, плотность – 7,1 г/см3, температура плавления – 1890С. Твердость хромового покрытия варьируется в пределах от 3 до 18ГПа и зависит от состава электролита и режима техпроцесса.

Хромирование занимает особое место среди гальванических покрытий и находит применение во многих областях. К достоинствам хромирования относят высокую твердость покрытия (в среднем выше чем у закаленной стали), стойкость хромированных деталей к коррозии и воздействию агрессивной среды, жаростойкость, а также красивый внешний вид.

Хромированная деталь автомобиля

В зависимости от назначения хромовые покрытия подразделяют на декоративные и функциональные. Декоративные покрытия наносят в виде тонкого (менее 1 мкм) слоя на подслой меди или никеля. Обработанные таким образом изделия кроме привлекательного внешнего вида (блестящий светлый металлик) приобретают стойкость к коррозии. Функциональные покрытия наносят непосредственно на металл, толщина таких покрытий может достигать нескольких миллиметров. Практическое применение функционального хромирования – покрытие инструмента, шаблонов, пресс-форм, ремонт изношенных деталей, снижение трения сопряженных деталей и т. д. Хром устойчив во влажной атмосфере, в сероводороде, растворах щелочей, азотной кислоты и органических кислот. В атмосфере из-за сильно выраженной способности к пассивации хром длительное время сохраняет цвет и блеск. Существуют черные хромовые покрытия, которые, в основном, применяются для придания изделиям защитно-декоративных свойств.

Нитрид циркония — ZrN.

Нитрид циркония ZrN представляет собой бинарное соединение неорганического типа, полученное в результате симбиоза азота и металла циркония. Имеет цвет белого золота.

Покрытие не заменимо в стоматологии – напыление нитрида циркония на элементы имплантов – абатменты, зубные коронки, зубные протезы.

Нитрид циркония успешно используется для обработки крепежных элементов. В результате значительно повышается износостойкость изделия (в 3-5 раз), а также его декоративные свойства. Состав хорошо защищает металл от коррозии, повышает эксплуатационный ресурс.

Для чего еще используют нитрид циркония:

• керамика высокотемпературного типа;
• покрытия антифракционные, декоративные или защитные;
• обработка цветных металлов;
• обработка пластика.

Состав обладает высокой химической стойкостью, а также оптимальным уровнем микротвердости. Нитрид циркония активно используют в качестве декоративного покрытия для аксессуаров — бижутерия и наручные часы.

Новостная рассылка

Контроль качества хромовых покрытий

Для определения толщины слоя хромового покрытия используют стандартные химические или физические методы контроля. Качество покрытия оценивают прежде всего визуально – покрытие должно быть ровным и гладким, без наростов и прогара.

В статье подробно описан процесс хромирования автомобильных дисков и других автозапчастей своими руками в гаражной мастерской. Приведен состав… Серебрение — это процесс нанесения тонкого серебряного слоя на поверхность обрабатываемого изделия. Серебряное покрытие обладает высокими… В зависимости от требований, предъявляемых к покрываемым изделиям различают три вида гальванических покрытий – защитно-декоративные покрытия,… Никелирование изделий из любых марок сталей, алюминиевых сплавов и титана. Многослойные декоративные и функциональные покрытия. Электрохимическая… Предприятие оказывает услуги по меднению (омеднению) изделий из металла. Возможно гальваническое меднение изделий длиной до 1000 мм. и массой до 50…

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Ионное распыление

Ионные распылители разделяют на две группы:

1. плазмоионные – в них мишень находится в газоразрядной плазме, создаваемой с помощью тлеющего, дугового и высокочастотного разряда. Распыление происходит в результате бомбардировки мишени ионами, извлекаемыми из плазмы;
2. автономные источники без фокусировки и с фокусировкой ионных пучков, бомбардирующих мишень.

В наиболее простом случае система распыления состоит из двух электродов, помещенных в вакуумную камеру. Распыляемую мишень из наносимого материала располагают на катоде. На другом электроде на расстоянии в несколько сантиметров от катода устанавливают детали (подложки). Камеру вакуумируют, а затем наполняют рабочим газом (чаще всего аргоном) до давления 1,33 Па. На электрод с подложки подают отрицательный потенциал, зажигают газоразрядную плазму и бомбардировкой ионами производят очистку их от поверхностных загрязнений. Далее отрицательный потенциал прикладывают к мишени и распыляют ее. Распыляемые частицы движутся через плазму разряда, осаждаются на деталях и

образуют покрытие. Большая часть энергии ионов, бомбардирующих мишень (до 25 %), переходит в тепло, которое отводится водой, охлаждающей катод.

Технологии хромирования

В зависимости от способа нанесения хрома различают порядка 10 технологий хромирования, а основными технологиями являются гальванизация, химическое нанесение, вакуумное нанесение и другие. Ниже эти технологии будут рассмотрены более подробно.

Электролитическая гальваника

Гальваническое хромирование — простая технология, которая подходит для домашней обработки деталей. Обычно она используется для обработки металлических деталей небольшой формы, однако при необходимости ее можно адаптировать для обработки больших изделий и пластика. Гальваника работает за счет такого явления, которое физики называют электролизом. Электролитическая гальваника выполняется по такой схеме:

1. В электрически нейтральную ванночку помещается жидкость, называемую электролитом. В качестве электролита для хромирования используются вещества, содержащие хром. Это хромовая кислота, ангидрид и другие. В состав электролита могут входить вспомогательные вещества — скажем, серная кислота, едкий натр или сернокислый стронций.
2. К ванночке подключается источник постоянного тока (генераторы с переменным током не подходят из технических соображений). Анод имеет вид пластинки (обычно из свинца или хромсодержащего сплава), а опускается он в ванночку с электролитом. К катоду прикрепляется обрабатываемая деталь, которая тоже опускается в электролит.
3. После подготовки оборудования и детали электрическая цепь замыкается. Это приводит к тому, что электрический ток переходит от анода к катоду через электролитический раствор. Это приводит к ряду химических реакций, что приводит к высвобождению свободного хрома, который за счет прохождения тока переходит на поверхность обрабатываемой детали. В результате формируется тонкое покрытие, что нам и требовалось.

Химическое хромирование

Для нанесения тонкого защитного слоя может также применяться химическое хромирование. Эта технология не подразумевает использование электрического тока для перехода хромовых ионов — вместо этого защитный слой создается за счет ряда химических превращений. Поэтому химическая хромирование является более простой и безопасной, хотя для ее проведения понадобятся более дорогие реактивы. Технология проводится в два этапа: сперва наносится слой меди, а потом — хрома. Суть технологии кратко:

1. Рабочий очищает деталь от грязи и пыли, а также выполняет ее обезжиривание. После этого он готовит смесь для омеднения на основе сернокислой меди и концентрированной серной кислоты. При необходимости раствор нагревают до температуры 15-20 градусов (если в помещении низкая температура). Потом деталь помещается в раствор на 5-10 секунд — потом ее достают и промывают.
2. Рабочий высушивает деталь и готовит бета-версию раствора (без гипофосфита натрия). Рецептов таких растворов существует много, однако чего всего его готовят на основе фтористого хромила, лимонной и уксусной кислот. Такой раствор нагревают до температуры 80-90 градусов, потом всыпается гипофосфит натрия — в результате получается альфа-версия раствора, который нужен для обработки.
3. Запчасть помещается в приготовленный раствор на большое время — порядка 5-7 часов. Во время нанесения дополнительного слоя необходимо поддерживать постоянную температуру раствора (всю процедуру можно делать на электроплитке). По завершении процедуры деталь нужно достать, помыть в слабом растворе соды и высушить — после этого она готова к применению.

Вакуумное хромирование

Вакуумная технология позволяет получить тонкий однородный слой металла на поверхности любого вещества. Она является самой сложной с технологической точки зрения, поэтому выполнить вакуумное хромирование в домашних условиях сложно. Технология не подразумевает проведение сложных химических операций или использование электрического тока, что делает ее более безопасной и универсальной. Для проведения процедуры понадобится специальное оборудование, которое стоит достаточно дорого (вакуумные камеры, насосы, распылители).

Основные этапы нанесения покрытия вакуумным методом:

1. Металлическая основа (в нашем случае хром) помещается в специальную камеру, из которой откачивается воздух для создания вакуума. После этого выполняется нагрев металла до состояния пара.
2. Обрабатываемая деталь проходит предварительную обработку и очистку. Потом она помещается в отдельную камеру вакуумной установки (но не в тот же отсек, где находится нагретый до состояния пара хром).
3. В конце выполняется распыление газообразного хрома по всей поверхности обрабатываемой детали. Хромовые частички остывают и становятся твердыми, что приводит к формированию тонкого покрытия.

Процесс хромирования пластика

Возможные причины

Факторы, вызывающие выход статора из строя:

• скачок напряжения;
• попадание воды;
• перегрузка и вызванный ею перегрев;
• резкое выдергивание шнура из розетки.

Признаки, по которым можно понять, что неисправен статор:

1. Появляется запах горелой изоляции.
2. Перегревается корпус.
3. Появляется дым.
4. Вращение вала замедляется или прекращается.
5. Самопроизвольно раскручивается вал, инструмент резко набирает максимальные обороты.

Провода обмотки покрыты защитным слоем изоляционного лака. При перегреве он подгорает и разрушается. Это и вызывает короткое замыкание витков. Лак при этом издает специфический запах. Замыкание всего одного из проводов полностью выводит из строя болгарку.

Правила, которые помогут избежать перегрева двигателя УШМ:

1. Выключать устройство после работы на пониженных оборотах не сразу, а примерно через одну минуту.
2. При работе под нагрузкой на пониженных оборотах делать частые перерывы.

Часто можно избежать замены неисправного статора, перемотав его обмотку. Перемотку испорченной катушки статора болгарки можно сделать своими руками, но рекомендуется все же поручить эту работу специалисту.

Специфика зонирования

Как рассчитать удельный вес или структуру явления?

Видео

Литература

Технико-экономические показатели видов напыления

Метод напыления	Вид напыляемого материала	Оптимальная толщина покрытия	Температура пламени, дуги, детонации, струи	Скорость истечения пламени, дуги, детонации, струи	Скорость частиц	Прочность сцепления покрытия с основой	Пористость покрытия	Производительность процесса — металл	Производительность процесса — керамика	Коэф-фициент исполь-зования материала	Уровень шума
мм	К	м/с	м/с	МПа	%	кг/ч	%	дБ
Газопламенный	порошок, проволока	0,1-1,0	3463 (С2Н2+О2)	150-160	20-80	5-25	5-25	3-10	1-2,5	70-90	70-110
Электродуговой	проволока	5300-6300	100-300	50-150	10-30	5-15	2-50		75-95	75-120
Детонационный	порошок	2500-5800	2000-3000	600-1000	10-160	0,5-6	0,1-6,0	0,5-1,5	25-60	125-140
Плазменный — в инертных средах	порошок, проволока	5000-15000		50-400	10-60	2-15	0,5-8 (20-60 кВт)	70-90	75-115
Плазменный — в активных средах	1000-1500				15	5	70-90	110-120
Плазменный — в разряженных средах	2900	500-1000	70-80	0,5-1				≤75
Высокоскоростной	порошок	2500-3000	2600	350-500	10-160	0,3-1	3-4		40-75	100-120

Сфера применения хромирования

Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники — элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

• накладок и отражателей;
• алюминиевых дисков;
• элементов кузова;
• поршней;
• компрессионных колец;
• роликов и осей.

Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.

Шпаклевочные работы

Штукатурка на поверхности стены — это слой довольно крупных частиц, а шпатлевка состоит из более мелких. При шпатлевании делается несколько слоев, каждый из которых должен хорошо высохнуть после работы. После наложения каждого из слоев делается шлифовка поверхности, грунтовка, а затем уже кладется следующий. Такая работа может занять несколько дней.

Шпаклевание стен под покраску делается с целью создания ровной поверхности, на которой краска будет хорошо держаться. Количество слоев для создания гладкой поверхности стандартно равно трем, но некоторые опытные мастера делают и 5-6.

Подготовка инструментов

Для проведения шпатлёвки стен своими руками имеет значение и то, чем шпаклевать стены под покраску, т.е. инструменты:

• для грунтовки: широкая кисть и валик;
• для перемешивания шпаклюющей смеси лучше запастись специальным миксером;
• шпатели и затирочная сетка (лучше мелкозернистая).

Выбирать главные инструменты (шпатели) необходимо сразу нескольких размеров. Большой имеет ширину 50-60 см, средний — 25 см (используется для работы в углах), малый — 5-10 см (для доступа в неудобные места и для заделки погрешностей).

Этап стартовой шпаклевки

Первый этап — нанесение базовой шпаклевки, т.е. гипсовой, с добавлением специальных добавок. Чтобы понять, как правильно шпаклевать стены под покраску, расскажем более подробно:

1. Технология шпаклевания стен такова: широким шпателем нанести базовую шпаклёвку слоем такой толщины, чтобы скрыть впадины и выпуклости на поверхности (обычно 3-12 мм).

2. После накладывания и размазывания шпатлёвки по стене излишки следует удалять другим небольшим шпателем. Как правило, от размера этого инструмента зависит скорость работы – чем шпатель шире, тем быстрее пойдет процесс (30-40 см).

3. Для экономии сил и времени лучше не делать наслоений между свежим слоем штукатурки и уже подсохшим. Дожидаться полного высыхания не обязательно, следующий слой можно начинать делать на немного влажные зашпаклеванные стены. В таком случае каждый слой грунтовать также нет необходимости. Сколько слоев шпаклевки нужно наносить, зависит от количества неровностей на стене.

4. После высыхания стартового слоя (на это обычно уходит 6-8 часов) делается его затирка грубой крупнозернистой наждачкой или шлифовка.

На видео: как правильно шпаклевать стены.

Финишная отделка

Финишная шпаклевка под покраску делается поверх базовой для создания совершенно ровной и идеальной поверхности, готовой уже к окраске. Финишный слой обычно более тонкий (2 мм) и сама технология шпаклевки стен под покраску уже немного отличается:

1. Массу, которая размазана по стене, необходимо счищать почти полностью, оставляя совсем тонкий слой, который заполнит мелкие неровности.

2. Количество финишных слоев зависит от того, насколько качественно сделана стартовая шпаклевка стен. Одним из способов проверки того, насколько ровная поверхность получается перед окрашиванием, является использование яркого прожектора, который устанавливают так, чтобы луч света падал под углом.

3. Неровности на стене счищаются с помощью абразивной мелкоячеистой сетки, после чего необходимо удалить пыль (пылесосом или тряпкой), покрыть грунтовкой и оставить стену просыхать.

4. После шпаклевки уже можно окрашивать стены.

На видео: финишное выравнивание стен и потолка.

Возможные дефекты и их причины

Нередко при металлизации возникает такой эффект, как наводороживание — повышается показатель содержания водорода в хромированной стали. Из-за подобной проблемы снижаются прочность, пластичность металла вследствие изменения его кристаллической решетки. Причины наводороживания стали разнообразны, чаще всего это связано с повышением температуры в процессе гальванизации.

Прочие неприятности, которые могут случиться при хромировании изделий:

1. Неравномерность блеска. Случается при высокой силе тока, который подается на анод. Полностью блеск может отсутствовать при малом или слишком большом количестве хромового ангидрида, превышении объема серной кислоты.
2. Коричневые пятна. Если на детали имеются такие дефекты, норма ангидрида в растворе сильно завышена либо не хватает серной кислоты.
3. Мягкость покрытия. Причина — низкая сила тока во время гальванизации или снижение температуры воды.
4. Быстрая отслойка хрома. Причина — плохое обезжиривание перед работой, снижение температуры раствора.
5. Кратеры на поверхности изделия. Случается из-за задержки пузырьков водорода, на окисленных, пористых основаниях.

Отличный результат можно получить только при строгом следовании технологии. Это даст нужный эффект, сэкономив значительную сумму средств.

Основные реагенты

Все реактивы для химической металлизации должны быть приготовлены на специально отфильтрованной воде. Благодаря этому достигается высокая светостойкость и минимальная толщина покрытия (до 0,4 мк)

Важно, чтобы в растворе была максимальная концентрация реактива. Реагенты для химической металлизации не должны содержать канцерогены и вещества, раздражающие дыхательные пути

Комплект на 20 кв. м должен вмещать реактивы в следующем объеме: связующий грунт – 3,3 л, защитный лак – 1,6 л, модификатор – 1 л, активатор – 1 л, восстановитель – 1 л, отвердитель – 0,5 л, пигментные тонеры – 40 мл. Стоимость такого набора составит около 20 тысяч рублей.

Установка вакуумного напыления УВН

Приборы типа УВН – современные высокотехнологические установки вакуумного напыления. В зависимости от назначения, может оборудоваться любыми устройствами для испарения вещества и его переноса на поверхность детали. Строение:

• Технологическая камера закрытого типа – область, где размещается деталь, которая обрабатывается в процессе вакуумного напыления.
• Блок управления – панель с кнопками и регуляторами, которые позволяют задавать все необходимые параметры перед началом работы. Современные варианты установок вакуумного напыления оборудованы цифровыми дисплеями для отображения параметров процесса в реальном времени.
• Корпус установки скрывает под собой все важные механические и электронные узлы агрегата, защищая их от случайного и несанкционированного вмешательства, а также обеспечивая безопасность оператору станка. В зависимости от размера машины, комплектуется колесиками (с тормозными колодками, для маленьких моделей), либо устанавливается стационарно (для мощных и производительных камер).

Классическая УВН

Химическая металлизация в домашних условиях

Металлизация различных деталей – это интересный и довольно творческий процесс. Он позволяет реализовать самые интересные дизайнерские решения. Используя различные химические соединения, можно создать такую лабораторию в домашних условиях.

Последовательность действий выглядит следующим образом:

1. Предварительная подготовка поверхности (очистка, шлифовка, обезжиривание).
2. Промывка подготовленного изделия.
3. Если не вся поверхность будет подвержена металлизации, необходимо тщательно укрыть оставшуюся часть детали.
4. Разработать систему надежного крепления заготовки к каркасу, который будет опускаться в раствор.
5. Приготовить раствор в ванной требуемых размеров.
6. После металлизации заготовку просушивают и при необходимости полируют.

Обработка в домашних условиях не всегда дает сразу ожидаемый эффект. Поэтому после просушки следует аккуратно обработать полученный слой. Для автоматизации процесса можно изготовить простую установку.

Особое внимание следует уделить вопросам безопасности при работе с ядовитыми жидкостями и высоким напряжением. https://www.youtube.com/embed/lvgd-r9uoEc

Виды

Установка вакуумного напыления ННВ-6,6-И1 Булат

Ионная имплантация (легирование)

В этом процессе тонкий поверхностный слой изделия насыщается тем элементом, потоком ионов которого поверхность обрабатывается (бомбардируется). Имплантированный элемент (ионы) может входить в кристаллическую решетку основы в виде твердого тела или образовывать мелкокристаллические выделения химических соединений с компонентами материала основы. Кроме того, при внедрении иона в кристаллическую решетку основы в ней инициируется смещение атомов, приводящих к образованию большого количества дефектов кристаллической решетки. Толщина этого насыщенного дефектами и вследствие этого упрочненного слоя во много раз превышает глубину проникновения ионов. Толщина модифицированного слоя составляет несколько микрон. Имплантация ионов существенно увеличивает износостойкость поверхности и увеличивает антикоррозионные свойства верхнего обработанного слоя металла за счет его легирования.

Технологические особенности металлизации

Технология металлизации производится в следующих состояниях:

• в холодном состоянии;
• в нагретом состоянии;
• диффузией.

Такому способу обработки как металлизация могут подвергаться изделия, изготовленные из металла, любого вида пластика, древесины, стекла, гипса, бетона и прочих материалов. Самый распространенный способ нанесения покрытия в домашних условиях — это напыление. Материалы, предназначенные для проведения процесса, можно найти в магазинах. Обычно они продаются в баллонах под давлением с распылителем.

Защитный слой на металлизированных деталях можно получить:

• в жидкой среде;
• в газовой среде;
• с использованием твердых компонентов.

Нанесение покрытия металлизацией в холодном состоянии или в нагретом до незначительной температуры, характерно для первой группы и подгруппы 2а. Во время протекания цикла происходит изменение размеров детали на толщину нанесенного слоя металлов или их сплавов.

Для подгруппы 2б характерно насыщение поверхностного слоя методом диффузии при высоких температурах. Во время обработки происходит образование сплава, а размеры практически не отличаются от заданных.

Оборудование для вакуумной металлизации

У этой технологии, как и у других таких же сложных, имеются свои плюсы и минусы:

Аппарат для нанесения покрытий — схема

• необходимость использования дорогостоящего оборудования;
• большие расходы электроэнергии;
• потребность в просторном производственном помещении для размещения всех приспособлений и для полного технологического цикла изготовления.

Дополнительные расходы средств требуются при этом на технический процесс нанесения дополнительного слоя – защитного лака.

Установки вакуумного напыления представляют собой совокупность устройств, которые последовательно и самостоятельно выполняют ряд функций, необходимых для технологического процесса металлизации.

Основные функции:

• откачка воздуха для получения условий разрежения;
• распыление в определённых условиях металлических частиц на поверхность предметов;
• транспортировка обрабатываемых деталей;
• контроль режимов происходящих процессов вакуумного напыления;
• электропитание и другие вспомогательные приспособления.

Составляющие узлы вакуумной установки:

Устройства вакуумной транспортировки

• Рабочая камера. В ней происходит сам процесс металлизации.
• Источник испаряемых металлов вместе с управляющими и энергообеспечивающими устройствами.
• Системы контроля и управления для регулировки температуры, скорости напыления, толщины плёнки, её физических свойств.
• Откачивающая и газораспределительная система, обеспечивающая получение вакуума и регулировку газовых потоков.
• Системы блокировки рабочих узлов, блоки электропитания.
• Транспортирующее устройство, определяющее подачу-извлечение из вакуумной камеры, смену положений деталей при нанесении металлопокрытия.
• Вспомогательные устройства – заслонки, внутрикамерные манипуляторы, газовые фильтры и др.

Особенности оборудования

Процесс магнетронного напыления

Установки для вакуумного процесса нанесения металлического слоя бывают магнетронные и ионно-плазменные. В любых из них необходимо достигать испарения вещества с поверхности металлических болванок, минуя стадию расплава металла.

При сублимационном способе процесс нагрева происходит быстро до температуры испарения, не допуская расплава. Для этого используются нагреватели, способные повышать кинетическую энергию вплоть до разрушения кристаллической решётки. Но некоторые металлы не сублимируют в вакууме, и поэтому с ними стадии расплава не избежать. Поэтому в таких случаях применяются дополнительные системы фильтров.

Способом вакуумного напыления металлического слоя покрываются изделия разных размеров: крупные (до 1 м) и совсем мелкие. Существуют технологии металлопокрытия многометровых тканей и плёнок – они перематываются из одного рулона в другой в процессе напыления в вакуумной камере. Поэтому бывают установки с рабочими камерами разных размеров:

• небольшие – несколько литров;
• крупные – несколько кубометров.

Вакуумное напыление

Нитрид титана – TiN.

Нитрид титана TiN – химическое соединение, которое получают при температуре 1200°С путем азотирования титана. Кубическая алмазоподобная структура покрытия обеспечивает ему высокую твердость, низкий коэффициент трения и оптимальную химическую стойкость. Благодаря таким качествам, TiN активно используется для упрочнения режущих инструментов, подшипников и штампов, предотвращает налипание обрабатываемого материала на инструмент.

Нержавеющая сталь после обработки нитридом титаном приобретает следующие свойства :

• устойчивость к негативным внешним влияниям;
• устойчивый к воздействию сильных кислот – серной и соляной;
• однородность цвета, долговечность;
• оптимальная отражающая способность;
• инертность к высоким температурам и агрессивным веществам;
• повышается твердость и тугоплавкость.

Кроме этого нитрид титана имеет золотой оттенок, что выгодно отличает покрытие от прочих. На сегодняшний день TiN – это самое похожее на золото соединение. Поэтому его часто используют в декоративных целях, когда необходимо добиться максимально натурального золотого цвета.

Если при напылении нитрида титана использовать большое содержания азота – получится медный цвет.