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Vakuummetallisierung
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Übersicht
„Vakuummetallisierung ist der Vorgang, bei dem Metalle (meist Aluminium) innerhalb einer Vakuumkammer evaporisiert werden, um eine einheitliche metallisierte Schicht zu erzielen“, so Glenn Müller, Vice President der Müller Corporation, ein führender Anbieter von Dienstleistungen im Bereich Vakuummetallisierung. „Es wird für verschiedene Anwendungen einschließlich EMI/RFI-Abschirmung als Chrom-Alternative für ein dekoratives metallisches Aussehen genutzt, um höchst reflektierende Schichten, Hitzeschilde und sonstiges zu erzeugen. Die verschiedenen Ausführungen umfassen Chrom, Gold, Bronze, gefärbtes Chrom und matte Metalle wie Satinnickel und mattes Silber.“
„3D-Druck mithilfe von Objet-Systemen liefert eine exzellente Lösung für diejenigen, die nach Anwendungen für eine Vakuummetallisierung Ausschau halten,” fügt Glenn Müller weiter an. „Solche Modelle erfordern einen qualitativ hochwertigen Druck mit außergewöhnlich feinen Details und können aufgrund der ultradünnen Schichtdicke und hohen Druckauflösung mühelos mithilfe der PolyJet™-Technologie produziert werden.”
Der Vorgang
Der Vorgang einer Vakuumablagerung ist eher eine physikalische als eine elktrochemische Methode, bei der Metalle auf ein Substrat abgelagert werden. Die Ablagerung findet innerhalb der Vakuumkammer statt, in der ein Metall geschmolzen wird und anschließend in den gasförmigen Zustand übergeht, sobald es seinen Dampfpunkt erreicht. Gasmoleküle laufen entlang einer Sichtlinie, kondensieren dann auf dem gewünschten Substrat und erzeugen eine relativ einheitliche Schicht. Das Vakuumsystem an sich besteht aus einer luftdichten Kammer, in welcher der Ablagerungsvorgang stattfindet. Außerhalb der Kammer transportieren mehrere Pumpen Luft für den gewünschten Prozessdruck. Eine Stromversorgung wird für die Bereitstellung der
erforderlichen Spannung an eine Elektrode verwendet, die eine Reihe von Abstandsbolzen miteinander verbindet. An diesen werden
Wolframfäden gehalten, die mit dem für die Verdampfung gewünschten Metall geladen sind.
Der Vakuummetallisierungs-Vorgang besteht aus acht bis zehn Hauptschritten.
Eine normale Anwendung kann zwischen zwei bis drei Stunden dauern.
Zu den Substraten, die sich gut für eine Vakuummetallisierung eignen, gehören Metall (Zinn, Stahl, Aluminium usw.), Plastik (ABS, Polypropylen, Styrol usw.) und Glas.
Für eine absolut makellose Beschichtung darf die Oberfläche des Rohsubstrats nicht verunreinigt sein wie etwa durch Formtrennungen, Fingerabdrücke, Schmutz, Staub, Öl und Fett. Im ersten Schritt des Prozesses werden die Teile auf Produktionsgestelle montiert.
Die Teile müssen sicher befestigt werden, da sie verschiedene Lackierungs- und Metallisierungsprozesse durchlaufen. Das erfolgt normalerweise mit runden Gestellen aus Stahl, die in verschiedenen Konfigurationen zusammengeschweißt sind. Für gewöhnlich werden Spannklemmen zum Montieren auf den Gestellen verwendet. Das Teildesign kann wichtig sein, da Klemmmarkierungen oder -kratzer an den Stellen zurückbleiben können, an denen das Teil am Gestell befestigt war.
Normalerweise können Teile für eine Metallisierung Löcher, Lamellen oder Stifte haben, um Bereiche auf den Teilen zu halten, die nicht zu den kritischen Class-A-Oberflächen gehören. Eine Basis- oder Grundierschicht wird hinzugefügt, nachdem die Teile einen ###destatic Abblasbereich passiert haben. Der Untergrund ist mit HVLP-Pistolen versehen, die automatisierte, hin- und herbewegende und roboterhafte Spritzlackierungslinien nutzen.
Eine Basisbeschichtung fungiert als adhäsionsfördernde Schicht zwischen dem Substrat und der Metallisierung. Daher erzeugt die Basisschicht eine glatte, reflektierende Oberfläche. Nachdem die Basisschicht aufgetragen wurde, werden die Gestelle zum Härten in einen Brennofen platziert. Der Brennzyklus dauert etwa ein bis zwei Stunden. Die Gestelle können dann in die Vakuumkammer platziert werden, um metallisiert zu werden. Nach der Metallisierung werden die Gestelle wieder in die Lacklinien platziert, um mit einer klaren oder gefärbten Oberschicht versehen zu werden, welche die dünne Aluminiumschicht vor Abnutzung schützt und das helle Chrom in die verschiedenen verfügbaren Ausführungen wandelt. Die auf der Oberfläche lackierten Gestelle durchlaufen anschließend einen Brennzyklus, damit die obere Schicht härtet.
Hinweis:
Eine Vakuummetallisierung kann als Dekorieroption kostspieligere Elektrometallüberzüge in vielen Anwendungen ersetzen, wie etwa Reflektoren, Spielzeug, POS-Displays, Kappen, Verschlüsse, Trophäen und Haushaltswaren.
Haftungsausschluss
Objet Geometries Ltd. übernimmt keine Haftung für den Missbrauch unserer Produkte oder deren Verwendung in Verbindung mit unsicherem oder unsachgemäß gewartetem Equipment oder für eine Verwendung, die nicht Gegenstand dieses Anwendungshinweises ist.
Informationen und Bilder in diesem Anwendungshinweis verdanken wir der freundlichen Genehmigung von Glenn Müller, Vice President der Müller Corporation.
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 Vakuummetallisierung A4-Größe
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