RPVD绿色镀膜技术制造技术

本发明专利技术公开了一种RPVD绿色镀膜技术，包括以下步骤：步骤一、对金属基体进行抛光或拉丝；步骤二、对金属基体进行除蜡、除油、除锈清洗；步骤三、将清洗后的工件转入真空炉内，抽气至本底真空后进行辉光清洗或离子源清洗，然后依次采用离子镀沉积第一金属铬层，采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，采用中频磁控溅射沉积CrMe层，采用中频反应溅射沉积CrC/MeC层；步骤四、沉积完成后，将工件出炉；步骤五、工件降温至室温后，表面进行喷透明漆/粉处理。本发明专利技术将四步沉积相结合，在金属基体表面通过较短时间形成厚度及颜色均匀的黑色涂层，易控制，生产工艺稳定，良品率高，能够满足没有废水排放的要求，达到环境友好的积极效果。

【技术实现步骤摘要】
RPVD绿色镀膜技术
本专利技术涉及表面处理
，尤其涉及一种采用真空镀黑色涂层的RPVD绿色镀膜技术。
技术介绍
随着国家对电镀污染控制的提高和人民环保意识的增强，目前传统水电镀行业正面临着重新整顿和技术革新。与此同时，一些新的环保型表面处理技术正迅速发展，产品已能够做到与传统水电镀一样甚至还要优异的性能效果。物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition简称PVD)技术作为一种零污染且日趋成熟的表面处理工艺已广泛应用于太阳能、刀具、五金、电子等行业。深黑色涂层不论作为单一装饰涂层，还是作为复合装饰涂层中的一种颜色都有着广泛的应用。目前常用的黑色装饰涂层工艺多采用TiC、CrC、TiNC、DLC等，沉积时间在70min-120min不等，其中TiC是最常见、最经济的一种黑色涂层，颜色可以做到较深，但色调不够纯正，黑中略带黄色；CrC黑色涂层总体色调优于TiC涂层，但其膜层应力较大；TiCN黑色涂层颜色较TiC更黑，防指纹能力也很好，但触感不够光滑；DLC涂层颜色纯正，硬度也较高，但其沉积速率缓慢。因此，本领域的技术人员致力于提供一种颜色黑度深且纯正、膜层沉积速度快的真空镀膜方法，即一种绿色环保的RPVD(RapidPhysicalVaporDeposition)镀膜技术。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中表面涂层沉积速率慢且色调不纯的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了一种RPVD(RapidPhysicalVaporDeposition)绿色镀膜技术，该方法包括以下步骤：步骤一、对金属基体进行抛光或拉丝；步骤二、对金属基体进行除蜡、除油、除锈清洗；步骤三、将清洗后的工件转入真空炉内，抽气至本底真空后进行辉光清洗或离子源清洗，然后依次采用离子镀沉积第一金属铬层，采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，采用中频磁控溅射沉积CrMe层，采用中频反应溅射沉积CrC/MeC层，其中，Me为Ti、Al、Si中的一种或几种；步骤四、沉积完成后，关闭系统，待炉内降温至100℃以下后通入空气，开炉腔门，将工件出炉。步骤五、工件出炉降温至室温后，对工件表面进行喷透明漆/粉处理。进一步地，在步骤三中进行清洗操作时，先将真空炉内抽气至本体真空，真空度为5.0～8.0×10-3Pa，随后通入惰性气体，在真空度达到1.0Pa～3.0Pa时开启偏压电源对工件表面进行辉光清洗或离子源清洗，辉光清洗时的偏压为500-1500V，占空比为40％～80％，电流为0.1～1.0A。进一步地，在步骤三中，辉光清洗后，将真空炉腔体回抽至本底真空，再通入惰性气体如氩气，使真空度达到0.1～1.0Pa，然后采用离子镀沉积第一金属铬层，沉积时间为1min～5min，靶电流为40A～120A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流为0.1～15.0A，惰性气体的流量为60-200sccm；再采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层1min-5min，靶电流为10A～40A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流为0.1～5.0A。进一步地，在步骤三中，第二金属铬层沉积后沉积CrMe层2min～10min，真空度为0.1～1.0Pa，靶电流在5A～40A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流在0.1～5.0A。进一步地，在步骤三中，CrMe层沉积后回抽至本底真空，再通入氩气和乙炔的混合气体，使真空度达到0.1～1.0Pa，然后沉积CrC/MeC层15-30min，靶电流为5A～30A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流为0.1～5.0A，氩气流量为10-300sccm，乙炔流量为10-400sccm，其中的乙炔流量按一定梯度逐渐增加，避免工件发彩。进一步地，腔体内氩气的流量保持不变而乙炔的流量以若干个梯度增加，每个梯度保持预定的时间，乙炔以5-20sccm为梯度增加。进一步地，在步骤三中，沉积第一金属铬层采用圆柱电弧铬靶，沉积第二金属铬层采用管状磁控铬靶，沉积CrMe层和CrC/MeC层均采用管状磁控CrMe靶。进一步地，步骤三处理的总时间小于60min。可根据需要调整涂层硬度，以满足涂层后加工或耐磨性需求。进一步地，成膜厚度为0.2-0.4um，优选为0.3um。进一步地，步骤五中，透明漆选自PU漆、UV漆或者热固化漆中的一种，透明粉末选用热固性粉末，喷透明漆或透明粉末后采用高温固化，固化温度140-180℃。本专利技术将四步沉积相结合，四步沉积的操作步骤衔接合理，与现有技术相比，大大地节省了成膜时间，也有益于提高薄膜的性能，在金属基体表面通过较短时间形成厚度及颜色均匀的黑色涂层，易控制，生产工艺稳定，良品率高，能够满足没有废水排放的要求，达到环境友好的积极效果。以下将结合实施例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。具体实施方式实施例1本专利技术提供了一种RPVD绿色镀膜技术，该方法包括以下步骤：步骤一、对金属基体进行抛光或拉丝；步骤二、对金属基体进行除蜡、除油、除锈清洗；步骤三、对工件进行多步骤真空镀快速成膜，具体如下：(1)将清洗后的工件转入真空炉内，真空炉内抽气至本体真空，真空度为7.0～8.0×10-3Pa，随后通入氩气，在真空度达到1.0Pa～2.0Pa时开启偏压电源对工件表面进行辉光清洗，采用的工艺参数为：偏压为1000V，占空比为60％，电流为0.8A；(2)采用离子镀沉积第一金属铬层：真空炉内抽气至本体真空，再通入氩气，使真空度达到0.1～0.5Pa，然后采用离子镀沉积第一金属铬层，采用圆柱电弧铬靶，沉积时间为2min，采用的工艺参数为：靶电流为90A，偏压180V，占空比60％，偏压电流为12.0A，氩气流量为180sccm；(3)第一金属铬层沉积完成后，保持气氛条件不变，采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，采用管状磁控铬靶，沉积时间2min，采用的工艺参数为：靶电流为20A，偏压300V，占空比50％，偏压电流为3.0A；(4)在第二金属铬层沉积后，采用中频磁控溅射沉积CrTi层，沉积时间6min，真空度为0.1～1.0Pa，靶电流在30A，偏压150V，占空比60％，偏压电流在3.0A；(5)在第三层CrTi层沉积完成后，腔体回抽至本底真空，再通入氩气和乙炔的混合气体，使真空度达到0.1～0.5Pa，然后采用中频反应溅射沉积CrC/TiC层，沉积时间25min，靶材选用管状磁控CrTi靶，具体的工艺参数为：靶电流为25A，偏压300V，占空比70％，偏压电流为3.5A，氩气流量为200sccm，乙炔流量为300sccm，腔体内氩气的流量保持不变而乙炔的流量以若干个梯度增加，乙炔以15sccm为梯度增加，每个梯度保持30s，达到300sccm后保持；步骤四、沉积完成后，关闭电源、气源等，关闭系统，待炉内逐渐降温至100℃以下后通入空气，开炉腔门，将工件出炉。步骤五、工件出炉降温至室温后，对工件表面进行喷透明粉处理，透明粉末选用热固性粉末，喷粉后进行高温固化，固化温度为140℃。采用本实施例的快速成膜方法，PVD膜层厚度为0.4um，步骤三处理的总时间小于60min。实施例2本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RPVD绿色镀膜技术，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对金属基体进行抛光或拉丝；步骤二、对金属基体进行除蜡、除油、除锈清洗；步骤三、将清洗后的工件转入真空炉内，抽气至本底真空后进行辉光清洗或离子源清洗，然后依次采用离子镀沉积第一金属铬层，采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，采用中频磁控溅射沉积CrMe层，采用中频反应溅射沉积CrC/MeC层，其中，Me为Ti、Al、Si中的一种或几种；步骤四、沉积完成后，关闭系统，待炉内降温至100℃以下后通入空气，开炉腔门，将工件出炉；步骤五、工件出炉降温至室温后，对工件表面进行喷透明漆/粉处理。

【技术特征摘要】
1.一种RPVD绿色镀膜技术，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、对金属基体进行抛光或拉丝；步骤二、对金属基体进行除蜡、除油、除锈清洗；步骤三、将清洗后的工件转入真空炉内，抽气至本底真空后进行辉光清洗或离子源清洗，然后依次采用离子镀沉积第一金属铬层，采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，采用中频磁控溅射沉积CrMe层，采用中频反应溅射沉积CrC/MeC层，其中，Me为Ti、Al、Si中的一种或几种；步骤四、沉积完成后，关闭系统，待炉内降温至100℃以下后通入空气，开炉腔门，将工件出炉；步骤五、工件出炉降温至室温后，对工件表面进行喷透明漆/粉处理。2.如权利要求1所述的RPVD绿色镀膜技术，其特征在于，在步骤三中进行清洗操作时，先将真空炉内抽气至本体真空，真空度为5.0～8.0×10-3Pa，随后通入惰性气体，在真空度达到1.0Pa～3.0Pa时开启偏压电源对工件表面进行辉光清洗或离子源清洗，辉光清洗时的偏压为500-1500V，占空比为40％～80％，电流为0.1～1.0A。3.如权利要求1所述的RPVD绿色镀膜技术，其特征在于，在步骤三中，辉光清洗后，将真空炉腔体回抽至本底真空，再通入惰性气体如氩气，使真空度达到0.1～1.0Pa，然后采用离子镀沉积第一金属铬层，沉积时间为1min～5min，靶电流为40A～120A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流为0.1～15.0A；再采用中频磁控溅射沉积第二金属铬层，沉积时间为1min-5min，靶电流为10A～40A，偏压50-300V，占空比40％～80％，偏压电流为...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢小伟，
申请(专利权)人：宁波威霖住宅设施有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33