Beim Vakuummetallisieren von Kunststoff handelt es sich um ein Verfahren, mit dem Sie eine Metallschicht auf einem Substrat erzeugen können, das normalerweise aus einem anderen Material besteht. Bei dieser auch als „Vakuumabscheidung“ bezeichneten Methode wird das Metallbeschichtungsmaterial erhitzt, bis es in einer Vakuumkammer verdampft.
Der fehlende Druck in dieser Kammer senkt den Siedepunkt des Metalls. Dadurch kann der Metalldampf kondensieren und eine Schicht auf einem Substrat Ihrer Wahl bilden. Beispielsweise nutzt die Halbleiterindustrie die Vakuumabscheidung, um Kupferverbindungen auf Silizium abzuscheiden.
Der Prozess kann verschiedene Heizmethoden nutzen, darunter Plasmastrahlen, Widerstandsheizung und Elektronenstrahlen. Das Endergebnis ist eine Metallschicht, deren Dicke von einem Atom bis zu mehreren Millimetern variieren kann.
Der beste Metal
Im Vergleich zu Aluminium haben Kupfer und Silber eine bessere elektrische Leitfähigkeit, Kupfer ist jedoch anfällig für Oxidation und Korrosion, während Silber teurer ist. Aufgrund der relativ geringen Kosten und besseren Reflexionseigenschaften ist Aluminium immer noch das beste Metallmaterial für die Vakuummetallisierung.
1) Aluminium: Für reflektierende Beschichtungen ist Aluminium das am häufigsten verwendete Material, das ein Reflexionsvermögen von 90 % erzeugen kann. Reflektoren für Industrie-, Gewerbe- und Automobilbeleuchtung verwenden alle Aluminium.
2) Kupfer: Aufgrund seiner besseren Leitfähigkeit wird es im Allgemeinen als Abschirmbeschichtung verwendet. Da es jedoch korrosionsanfällig ist, muss es mit einer Oxidschicht oder einem anderen Metall (z. B. Nickel-Chrom oder Edelstahl) überzogen werden, um Verfärbung oder Oxidation zu verhindern. Daher ist diese Beschichtung auch dicker, typischerweise zehnmal dicker als andere Metallisierungsarten.
3) Prozess: Beim Vakuummetallisierungsprozess wird das Material erhitzt, bis das Material in einer Vakuumkammer verdampft. Schauen Sie sich zunächst zwei Methoden der Vakuummetallisierung an.
Metallisierungsmethoden
Im Folgenden werden zwei Haupttypen von Metallisierungsmethoden unterschieden.
1. Physikalische Gasphasenabscheidung (thermische Verdampfung)
Beim Vakuumbedampfen oder Vakuumbeschichten wird das Beschichtungsmaterial in einer Vakuumbeschichtungsumgebung erhitzt und lässt es in kürzester Zeit verdampfen. Die verdampften Moleküle des Beschichtungsmaterials lagern sich auf der Kunststoffoberfläche ab und bilden eine Beschichtungsschicht, die im Allgemeinen zum Verdampfen von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt wie Aluminium verwendet wird.
Diese Methode ist einfach und bequem, leicht zu bedienen, ermöglicht eine schnelle und effiziente Filmbildung und ist die am weitesten verbreitete Technologie bei der Dünnschicht-Vakuumvorbereitung.
2. Chemische Gasphasenabscheidung (Sputtern)
Das Inertgas wird in das Vakuum eingefüllt und zwischen dem Kunststoffsubstrat und dem Metalltarget wird ein Hochspannungs-Gleichstrom angelegt. Die durch die Glimmentladung erzeugten Elektronen regen das Inertgas an und erzeugen ein Plasma, das die Atome des Metalltargets herausschlägt und sie auf dem Kunststoffsubstrat ablagert. Die Haftung des Beschichtungsfilms auf der Kunststoffoberfläche ist besser als die der Aufdampfbeschichtung und die Filmschicht ist dicht und gleichmäßig.
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