Системы ультразвуковой очистки для деталей перед PVD (покрытием)

Чистота заготовок перед вакуумным покрытием напрямую влияет на адгезию покрытия, однородность пленки и общее качество готовых изделий. Даже следовые остатки масла, пыли или оксидных слоёв могут привести к дефектам покрытия.

Команда НИОКР GTK посвятила себя углубленным исследованиям этого важного процесса перед покрытием, обеспечивая портфель патентов. На сегодняшний день более 300 предприятий по вакуумному покрытию используют наши ультразвуковые очистительные машины для компонентов покрытия — охватывая широкий спектр промышленных деталей, включая электронные компоненты, оптические устройства, прецизионное оборудование и полупроводниковые модули.

От индивидуального проектирования и точного производства до пуско-наладочных работ на месте и обучения операторов после поставки, а также долгосрочного послепродажного обслуживания — мы предоставляем бесшовный комплексный сервис, основанный на доверии клиента.

Что такое обработки PVD-покрытий?

PVD-покрытие (сокращение от Physical Vapor Deposition — физическое осаждение из паровой фазы) — это процесс нанесения тонкой, прочной пленки на поверхности, такие как металл, пластик или стекло. Он происходит внутри вакуумной камеры: твердое вещество испаряется (с помощью нагрева, плазмы или напыления) в атомы или молекулы. Эти пары затем конденсируются на поверхности подложки, образуя тонкий слой, который является прочным, устойчивым к царапинам и часто придает привлекательный, гладкий внешний вид, улучшая такие свойства поверхности, как твердость, износостойкость, коррозионная стойкость, электропроводность, оптические свойства или эстетика.

Какие основные методы обработки PVD используются в промышленности?

PVD-покрытие делится на три основные категории: вакуумное испарение, напыление методом бомбардировки и ионное напыление.

• Вакуумное испарение

Вакуумное испарение — одна из самых ранних и простых техник PVD. С помощью термического испарения, при котором металл нагревается до температуры, вызывающей его испарение, атомы или молекулы конденсируются на поверхности подложки, образуя тонкий слой.

• Напыление методом бомбардировки 

Напыление методом бомбардировки — наиболее широко используемый промышленный метод PVD, ценится за универсальность и высокое качество пленки. Техника включает бомбардировку целевого материала ионами газа (обычно аргоном), выбивающими атомы или молекулы, которые затем осаждаются на поверхность подложки, образуя однородное, плотное и прочно сцепленное покрытие.

• Ионное напыление 

Ионное напыление сочетает вакуумное испарение и напыление методом бомбардировки, при котором материал осаждается за счет бомбардировки ионами, что повышает адгезию и плотность покрытия. Широко используется для высокопроизводительных покрытий, требующих превосходной адгезии и плотности.

Почему необходимо очищать перед нанесением PVD-покрытия?

• Технология PVD широко применяется в различных промышленных секторах, охватывая декоративные, функциональные и оптические покрытия.
• Различные материалы заготовок и использование различных технологий обработки приводят к разным свойствам поверхности.
• Кроме того, заготовки бывают различных форм, а некоторые имеют многочисленные сложные глубокие отверстия и слепые отверстия на внутренних поверхностях. Эти различные типы заготовок должны пройти экологически безопасную предварительную обработку, чтобы обеспечить чистоту всех отверстий, узких каналов и внутренних поверхностей.
• Только когда заготовки достигнут определенного уровня чистоты, можно гарантировать успех PVD-покрытия.
• Если детали недостаточно очищены во время предварительной обработки перед покрытием, массовое производство приведет к отказу покрытия и браку деталей, что вызывает высокий экономический риск и возможные финансовые потери

Чтобы обеспечить хорошее сцепление и правильное развитие свойств покрытия, важно начинать с идеально чистой поверхности.

Общие детали включают различные металлы (такие как различные виды стали, электролитически покрытая латунь, литые изделия и т.д.) и множество формовых пресс-форм.

Общие загрязнители на деталях, требующие очистки, включают:

• Остаточные масла и жиры от производственного процесса или антикоррозийные пленки
• Различные производственные остатки, такие как полироли и абразивы
• Остатки и вещества, образующиеся в процессе последующей обработки, такие как хромовая кислота при электроосаждении или пятна от жесткой воды при промывке
• Загрязнители, попавшие во время обработки, транспортировки и хранения, такие как отпечатки пальцев, оксидные пленки или пыль

Шесть факторов или параметров, влияющих на технологию и процесс очистки:

• Подходящие и эффективные моющие средства: обычно используются щелочные или нейтральные агенты; для деталей, чувствительных к окислению, добавляют определенную долю водорастворимого ингибитора ржавчины, который не влияет на сцепление поверхности.
• Подход к очистке: ультразвуковая очистка поверхности детали достигается за счет кавитационного эффекта ультразвука. Одновременно вертикальные вверх-вниз колебания компонентов создают трение с водой, что дополнительно повышает эффективность очистки;
• Система фильтрации: бак ультразвуковой дегазации оснащен системой циркуляционной фильтрации, состоящей из резервуара, водяного насоса и фильтра. Принцип работы: жидкость из резервуара насосом подается в фильтр, где удаляются твердые частицы, и затем возвращается в бак ультразвуковой дегазации — улучшая эффективность очистки и увеличивая срок службы очистительной жидкости;
• Подходящая температура очистки (для поддержания активности моющего средства рекомендуется рабочая температура 45-65 °C; рекомендуемая температура воды для промывки около 30-40 °C);
• Время цикла очистки: В зависимости от различных типов процессов и загрязнений, а также при обеспечении качества очистки, время для каждого очистительного бака регулируется соответственно, обычно 5-6 минут;
• Чистота качества воды: Эффективность очистки зависит от качества очищающей воды. Обычно проводимость очищающей воды в диапазоне 0,05-0,15 μS/см обеспечивает отсутствие водяных пятен на поверхности металлических заготовок; для очистки оптического стекла требуется проводимость ниже 0,06 μS/см. Поэтому предпочтительно использовать исключительно ди-воду для всей системы очистки.

Предварительная очистка покрытия — это многоступенчатый процесс, включающий чередование этапов очистки и промывки, а также как минимум одну сушку. Применяемая технология процесса и последовательность зависят в значительной степени от материала подложки, формы и размеров детали, а также от типа и степени загрязнения.

Почему важна деионизированная вода?

Рекомендуется использовать деионизированную воду для всего процесса очистки. Ионы, присутствующие в водопроводной воде, могут химически реагировать с моющими средствами, снижая их активность, сокращая срок службы и ухудшая эффективность очистки — в конечном итоге увеличивая затраты на очистку. По этой причине все системы предварительной очистки покрытий оснащены оборудованием для деионизированной воды.

Это оборудование для деионизированной воды также можно использовать для систем охлаждающей воды в процессе нанесения покрытий. Если используется водопроводная вода в качестве охлаждающей, в трубопроводах склонны накапливаться отложения известкового налета, что ухудшает эффективность охлаждения и увеличивает энергопотребление системы охлаждения. Деионизированная вода предоставляет простое решение этих распространенных проблем, делая ее незаменимым оборудованием в индустрии покрытий.

Особенности и преимущества ультразвуковых очистителей для деталей перед PVD-покрытием

• Процесс очистки включает несколько этапов: гидроимпульсная мойка, ультразвуковая очистка, промывка чистой водой, сушка сжатым воздухом, горячим воздухом или вакуумная сушка, что обеспечивает чистоту изделий после очистки;
• Оснащена системой ультрачистой воды, обеспечивает оптимальную эффективность очистки как при ультразвуковой очистке, так и при промывке.
• Использует такие конструкции, как контртекущая промывка и циркуляционная фильтрация воды для минимизации расхода чистой воды и моющих средств;
• Использует системы управления Siemens или Mitsubishi PLC и низковольтные электрические компоненты Schneider и т. д., чтобы обеспечить надежность работы оборудования;
• Оснащен цветным сенсорным интерфейсом SIEMENS или MITSUBISHI для управления человеком-машиной (HMI), что обеспечивает простую и надежную работу.
• Цветной сенсорный экран брендов Siemens или Mitsubishi, прост в управлении
• После оптимизации параметров времени очистки, температуры и ультразвуковой мощности, стабильность этих параметров обеспечивает постоянные оптимальные результаты очистки без дополнительных настроек.

 Доступна помощь в планировании индивидуальной компоновки оборудования на основе планировки цеха клиента;

Система оснащена комплексными функциями сигнализации и защиты, способными автоматически диагностировать распространенные неисправности для легкого обслуживания.

Дизайн процесса очистки может быть специально адаптирован под размеры вашего продукта и требования по производственной мощности. Если у вас есть особые требования, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы предоставим вам индивидуальный проект бесплатно.