真空鍍膜加工過(guò)程中,涂層厚度的準(zhǔn)確控制至關(guān)重要。它不僅直接影響鍍膜產(chǎn)品的性能,如光學(xué)性能、防護(hù)性能等,還關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性與生產(chǎn)成本。那么,如何才能實(shí)現(xiàn)真空鍍膜加工涂層厚度的控制呢?
設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)
真空鍍膜設(shè)備的諸多參數(shù)對(duì)涂層厚度有著關(guān)鍵影響。以常見(jiàn)的氣相沉積(PVD)鍍膜設(shè)備為例,蒸發(fā)源的功率、濺射靶材的濺射速率以及真空室內(nèi)的氣壓等參數(shù)都需準(zhǔn)確調(diào)控。蒸發(fā)源功率決定了鍍膜材料的蒸發(fā)速度,功率越高,單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的材料量越多,涂層生長(zhǎng)速度也就越快。通過(guò)設(shè)定和實(shí)時(shí)監(jiān)控蒸發(fā)源功率,能夠有效控制涂層厚度的增長(zhǎng)速率。同樣,在濺射鍍膜中,調(diào)節(jié)濺射電源的電壓、電流可改變?yōu)R射靶材的濺射速率,進(jìn)而控制涂層厚度。此外,真空室內(nèi)的氣壓對(duì)鍍膜粒子的傳輸和沉積也有影響,合適的氣壓能保證鍍膜粒子均勻地沉積在工件表面,有助于準(zhǔn)確控制涂層厚度。

鍍膜材料用量的把控
準(zhǔn)確控制鍍膜材料的用量是控制涂層厚度的基礎(chǔ)。在鍍膜前,需根據(jù)目標(biāo)涂層厚度、工件表面積以及鍍膜材料的密度等參數(shù),準(zhǔn)確計(jì)算所需鍍膜材料的量。例如,對(duì)于蒸發(fā)鍍膜,可通過(guò)稱(chēng)重法準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的鍍膜材料放入蒸發(fā)源。在鍍膜過(guò)程中,還需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍍膜材料的消耗情況,當(dāng)達(dá)到預(yù)定用量時(shí),及時(shí)停止鍍膜或補(bǔ)充材料,以確保涂層厚度符合要求。同時(shí),對(duì)于一些連續(xù)鍍膜工藝,如卷對(duì)卷鍍膜,可通過(guò)控制鍍膜材料的輸送速度和輸送量,實(shí)現(xiàn)對(duì)涂層厚度的準(zhǔn)確控制。
工藝過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制
采用的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)鍍膜過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,是實(shí)現(xiàn)涂層厚度準(zhǔn)確控制的重要手段。例如,利用石英晶體微天平(QCM)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍍膜過(guò)程中膜層的質(zhì)量變化,通過(guò)換算即可得到涂層厚度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到涂層厚度接近目標(biāo)值時(shí),控制系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整設(shè)備參數(shù),如降低蒸發(fā)源功率或減少濺射時(shí)間,以實(shí)現(xiàn)對(duì)涂層厚度的準(zhǔn)確控制。此外,還可通過(guò)在線(xiàn)光譜儀監(jiān)測(cè)鍍膜過(guò)程中膜層的光學(xué)特性變化,間接推算涂層厚度,為準(zhǔn)確控制提供多維度的數(shù)據(jù)支持。