PVD常見問題解答

alion2008

PVD常見問題解答 fficeffice" />

Q1: 請問什么是PVD？
A1: PVD是英文Physical Vapor Deposition的縮寫，中文意思是“物理氣相沉積”，是指在真空條件下，用物理的方法使材料沉積在被鍍工件上的薄膜制備技術。

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Q2: 請問什么是PVD鍍膜？ 什么是PVD鍍膜機？
A2: PVD(物理氣相沉積)技術主要分為三類，真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。相對于PVD技術的三個分類，相應的真空鍍膜設備也就有真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機。
    近十多年ffice:smarttags" />ersonName w:st="on">來ersonName>，真空離子鍍技術的發展是最快的，它已經成為了當代最先進的表面處理方法之一。我們通常所說的PVD鍍膜，指的就是真空離子鍍膜；通常所說的PVD鍍膜機，指的也就是真空離子鍍膜機。

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Q3: 請問PVD鍍膜的具體原理是什么？
A3: 離子鍍膜（PVD鍍膜）技術，其原理是在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電技術，利用氣體放電使靶材蒸發并使被蒸發物質電離，在電場的作用下，使被蒸發物質或其反應產物沉積在工件上。

Q4: 請問PVD鍍膜與傳統的化學電鍍（水電鍍）相比有何優點？
A4: PVD鍍膜與傳統的化學電鍍的相同點是，兩者都屬于表面處理的范疇，都是通過一定的方式使一種材料覆蓋在另一種材料的表面。
    兩者的不同點是：PVD鍍膜膜層與工件表面的結合力更大，膜層的硬度更高，耐磨性和耐腐蝕性更好，膜層的性能也更穩定；PVD鍍膜可以鍍的膜層的種類更為廣泛，可以鍍出的各種膜層的顏色也更多更漂亮；PVD鍍膜不會產生有毒或有污染的物質。

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Q5: 請問PVD鍍膜能否代替化學電鍍？
A5: 在現階段，PVD鍍膜是不能取代化學電鍍的，并且除了在不銹鋼材料表面可直接進行PVD鍍膜外，在很多其他材料（如鋅合金、銅、鐵等）的工件上進行PVD鍍膜前，都需要先對它們進行化學電鍍Cr(鉻)。PVD鍍膜主要應用在一些比較高檔的五金制品上，對那些價格較低的五金制品通常也只是進行化學電鍍而不做PVD鍍膜。

Q6: 請問采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層有什么特點？
A6: 采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層，具有高硬度、高耐磨性（低摩擦系數）、很好的耐腐蝕性和化學穩定性等特點，膜層的壽命更長；同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。

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Q7: 請問PVD能在鍍在什么基材上？
A7: PVD膜層能直接鍍在不銹鋼以及硬質合金上，對鋅合金、銅、鐵等壓鑄件應先進行化學電鍍鉻，然后才適合鍍PVD。

Q8: 請問PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類有那些？
A8: PVD鍍膜技術是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環保型表面處理方法，它能夠制備各種單一金屬膜（如鋁、鈦、鋯、鉻等）、氮化物膜（TiN[鈦金]、ZrN〔鋯金〕、CrN、TiAlN）和碳化物膜（TiC、TiCN），以及氧化物膜（如TiO等）。

Q9: 請問PVD鍍膜膜層的厚度是多少？
A9: PVD鍍膜膜層的厚度為微米級，厚度較薄，一般為0.1μm～5μm，其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.1μm~1μm，因此可以在幾乎不影響工件原ersonName w:st="on">來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學性能，并能夠維持工件尺寸基本不變，鍍后不須再加工。

Q10: 請問PVD鍍膜能夠鍍出的膜層的顏色有哪些？
A10: 我們目前能夠做出的膜層的顏色有深金黃色，淺金黃色，咖啡色，古銅色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色等。通過控制鍍膜過程中的相關參數，可以控制鍍出的顏色；鍍膜結束后可以用相關的儀器對顏色值進行測量，使顏色得以量化，以確定所鍍出的顏色是否滿足要求。

Q11: 請問目前PVD鍍膜技術主要應用在哪些行業？
A11: PVD鍍膜技術的應用主要分為兩大類：裝飾鍍和工具鍍。裝飾鍍的目的主要是為了改善工件的外觀裝飾性能和色澤同時使工件更耐磨耐腐蝕延長其使用壽命；這方面主要應用五金行業的各個領域，如門窗五金、鎖具、衛浴五金等行業。工具鍍的目的主要是為了提高工件的表面硬度和耐磨性，降低表面的摩擦系數，提高工件的使用壽命；這方面主要應用在各種刀剪、車削刀具（如車刀、刨刀、銑刀、鉆頭等等）等產品中。

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Q12: 請問PVD鍍膜的成本是不是很高？
A12: 雖然使用PVD鍍膜技術能夠鍍出高品質的膜層，但是PVD鍍膜過程的成本其實并不高，它是一種性價比非常高的表面處理方式，所以近年來PVD鍍膜技術發展得非常快。PVD鍍膜已經成為五金行業表面處理的發展方向。

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Q13: 請問PVD鍍膜設備主要由哪幾部分組成？
A13: PVD鍍膜設備主要由真空腔體、真空抽氣機組、水冷系統、電源系統、控制系統等幾大部分組成。

Q14: 請問真空腔體和真空抽氣機組對PVD鍍膜設備來說很重要嗎？
A14: 兩者都很重要，他們在很大程度上決定了PVD鍍膜設備運行的穩定性和使用壽命。真空腔體所采用的材料的質量、腔體的厚度、腔體的水冷方式、腔體焊接方式和組裝的氣密性、腔體材料的放氣率等對鍍膜質量都有很大影響；真空抽氣機組的抽氣速率的穩定性、在不同真空度下的抽氣能力以及真空抽氣機組的故障率對整個鍍膜系統的性能及連續運轉能力的影響也非常大。所以這兩者對PVD鍍膜設備來說都很重要。

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Q15: 請問PVD鍍膜設備是否很難操作？
A15: PVD鍍膜設備非常成熟和可靠，操作和控制的自動化程度很高，所以比較容易操作。具有高中或中專文化程度的人員，經過一個月左右的培訓后，一般就可以使用該設備進行鍍膜、對設備進行維護以及對設備進行一些簡單的維修了。每臺鍍膜機只需一個操作人員。

Q16: 請問在中國大陸是否有很多的PVD鍍膜機制造商？
A16: 由于PVD鍍膜系統是一個較為復雜的、科技和技術含量很高的設備，其中包含了真空技術、等離子體技術、偏壓電源技術、PLC控制技術等很多先進科技，因此中國大陸有能力制造PVD鍍膜機的廠商很少；類似在設計制造PVD鍍膜機的同時也從事PVD鍍膜服務且具有多年積累下來的設計、制造、使用和維護PVD鍍膜機的經驗的廠家就更少了

Q17. PVD鍍膜膜層的特點 —

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A17.采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層，具有高硬度、高耐磨性（低摩擦系數）、很好的耐腐蝕性和化學穩定性等特點，膜層的壽命更長；同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。

Q18.PVD鍍膜（離子鍍膜）技術的主要特點和優勢 —

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A18.和真空蒸發鍍膜真空濺射鍍膜相比較，PVD離子鍍膜具有如下優點：
1 ．膜層與工件表面的結合力強，更加持久和耐磨
2 ．離子的繞射性能好，能夠鍍形狀復雜的工件
3 ．膜層沉積速率快，生產效率高
4 ．可鍍膜層種類廣泛
5 ．膜層性能穩定、安全性高（獲得FDA認證，可植入人體）

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真空蒸發鍍膜 真空濺射鍍膜 真空離子鍍膜 三種鍍膜方式的比較

, k( S2 u3 t. F+ E/ u% ^: c7 k; M) ~+ S9 t2 ?) V' Z a% e5 R Z2 b& i& K7 u3 ~: c. e( z0 Z: z7 o/ r! i8 |3 t0 z: f" i/ K9 ]' e# y1 [/ ~$ A- b$ _ K7 }, {% T5 e3 e( Q+ |/ Q: O, E" g1 M$ G- j* F7 q( ^/ Z, _7 ^3 v3 u% c2 ]7 {- b1 x2 R) s6 S" Y9 R' s f1 S& `# P" M& @2 W1 [" H' N8 _2 ^: k# z+ D, T0 A' S7 ?$ m3 c- O& h& \! d$ z' I4 Z# j0 y0 M$ U% y3 ^+ x# s+ O( |% B6 y) p# ]# @( a6 G" x* r$ g5 p& o) W$ `. u X, r/ @4 C" Q3 j0 i2 h5 \ W8 v# K) d2 |3 x% @* j$ ~! _- o; Z p/ I' M; w& s& V0 g) `8 e3 |* `! ~( b7 W+ C$ H; Z) o7 ~0 [, `' G+ O6 F* B G& x( Y" G k3 W* O- b: O# ^" N: a3 T0 Q- C+ G# t

比較項目		真空蒸發鍍膜	" T7 T/ a, p% x: g+ t4 H 真空濺射鍍膜	" i# w3 _& p" H' [; o/ D7 A 真空離子鍍膜
5 p/ W; E3 |( v! k/ C7 V 壓強（×133Pa）		& D# G3 ]) s5 ]/ v# r& F( \ 10E-5~10E-6	+ s0 B. \) f$ [* o+ z 0.15~0.02	; d# t! _) A( _, R6 x8 p8 m( l 0.02~0.005
粒子能量	; a1 `3 Y; N. J# E6 c8 A/ z2 o 中性	' t' G" u$ x3 c" O 0.1~1eV	1~10eV	6 a I. i6 ], s4 J 0.1~1eV
	6 s2 K( W! E" X 離子	－	－	數百到數千
9 u7 j/ R# ~5 B, L& T% P 沉淀速率（微米 / 分）		0.1~70	. U0 E7 ~$ N: g3 q 0.01~0.5	0.1~50
繞射性		差	較好	; m9 J% o- q# [; a" ~- I" } 好
! ^# D3 n0 I) z0 g" y 附著能力		不太好	較好	很好
薄膜致密性		5 F$ v% M# g) T1 O3 M- G 密度低	密度高	密度高
薄膜中的氣孔		低溫時較多	少	& f8 l0 A. [6 ~* @0 C. `$ m 少
內應力		7 E5 d1 J& q4 P/ K J3 c 拉應力	壓應力	! I( a/ S, N0 M- q( n5 b7 c 壓應力

  

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裝飾鍍與工具鍍

裝飾鍍 的膜層較薄，其主要目的是用來改善工件產品的外觀效果，如色澤、亮度等；另外裝飾性膜層同樣也能夠起到減少表面磨損、抵抗表面腐蝕、延長產品壽命的作用。

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裝飾鍍主要是應用在一些家用五金產品上，如：鐘表、門窗鎖具、門鉸鏈門把手、廚房五金、衛浴五金、燈飾五金、餐具和刀剪等等。鍍膜后的產品能夠展現出雍容華貴、光彩奪目等各種各樣的美麗效果，并且膜層耐磨損不褪色。

工具鍍 的膜層比裝飾鍍的厚，其主要目的是利用膜層的高硬度、高耐磨耐熱耐腐蝕等性能，來延長各種五金工具、車削刀具、各種模具以及各種醫療設備的壽命，如螺絲刀，鉗子，車刀，銑刀，刨刀，鉆頭、手術鉗、手術刀等等。

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工具鍍的膜層，能夠大幅度的延長產品的使用壽命。例如，在車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等車削刀具上鍍過 PVD 膜層后，其使用壽命能夠提高 5~40 倍；同時由于 PVD 膜層的非常細膩及摩擦系數小的特點，機床的車削速度和被加工表面的光潔度也都有很大的提高。這使得生產企業的效率大幅提高，其產品的加工精度和外觀也得到了改善，能夠為企業帶來更多的效益。

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時至今日， PVD 鍍膜技術已在 建筑材料、五金器具、鎖具五金、廚房衛浴、五金鐘表、醫療設備和工具加工等行業得到了廣泛而深入的應用，為這些行業帶來了可觀經濟效益的同時也增強了它們的發展潛力。今天越來越多的制造業、建筑業和設計業的工程師都非常認可這些 PVD 離子鍍膜產品效果、特性和優勢。

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類別	! H( x" Q# b l) _ 實際應用	推薦膜層
, @) I% B! p# | 裝飾鍍	1 N7 L& h6 f7 S+ L* ], J 室內外各種五金用品、飾品	/ n9 r* {9 W8 f _1 ~% X/ _- u' G# ~; j ZrN, TiN
	廚房五金、衛浴五金	7 |) J% F# _7 B: I' F4 w ZrN, CrN, TiAlN
工具鍍	車削刀具（車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等）	TiN, TiAlN, TiCN,CrN
	模具	CrN
	機械裝置（活塞環及其它）	CrN

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PVD 離子鍍膜層不易剝落、氧化、褪色，表面不易形成污垢，擦洗簡單，而且鍍膜成本低。在公司雄厚的技術支持下，我們可以在不銹鋼、鐵、銅、鈦合金、鋅合金等不同基材上鍍制以下膜層：

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- E' |6 x% Y: q) m) q 純鈦（ Ti ）	/ V; N+ Q# c) b1 o9 v 氮化鈦（ TiN ）	氧化鈦（ TiO ）
純鋯（ Zr ）	3 ~$ x; @* J6 k" _# g 氮化鋯（ ZrN ）	碳化鈦（ TiC ）
純鉻（ Cr ）	$ e* m7 B: r+ v, w+ z. ?! F8 w6 Q 氮化鉻（ CrN ）	碳氮化鈦（ TiCN ）
	/ H- O5 k& M7 `2 s) x	氮化鋁鈦（ TiAlN ）

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PVD 鍍膜膜層目前常見的顏色主要有：深金黃色，淺金黃色，咖啡色，古銅色，灰色，黑色，灰黑色，七彩色, 藍色等。

zjg521999

我想請問一下樓主你所說的PVD是不是就是真空鍍？？能不能在壓克力（PMMA）上面鍍鏡面膜？
我們這里有一種產品需要真空鍍鏡面膜，要求從外部看過去有一定的反光效果（鏡面效果），但是把手指帖在壓克力的內部有能夠看的見。不知道能不能采用這種方式鍍~~~

alion2008

是的，是一種真空電鍍，這資料是我整理的，我并沒有直接經驗。牙克力做鏡面效果沒有任何問題，我們有類似的產品（見附圖），但至于你說的單透效果，我想在工藝上是能達到的，我不是太了解。

cl_dargon

是啊,就是真空濺鍍,手機按鍵上多的是啊,該技術比較成熟,基本上所有塑料件和金屬件都可以做,最通用的方法就是光油打底,濺鍍金屬,罩面漆,但是該工藝有缺點就是產品不能過于復雜,曲面的深度不宜太大,否則難以鍍膜均勻.

seikon

請問開版的先進
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有關ＰＶＤ鍍膜的顏色，例如黑色和藍色
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& Q; ^! ~- g, k2 g這二種顏色如何能逹到呢？

3 e  I! L! ~- l$ w: y+ s2 M# n例如黑色，好像不能逹到黑的程度
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, N. j/ q* V: b( H; Z) B藍色的話，好像色差很多，且一樣的製程，
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第一爐和第二爐會不一樣
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我可以朝那個方向改善呢？
- B- M* g6 u& a
煩請回答，謝謝

weidong3017

很好很強大！我是初學者，最近公司剛上了一條PVD線，樓主怎么聯系你呀

雪子

學習了。。。