由於塑膠具有易成型、成本低、質量輕、耐腐蝕等特點,在現代工業中應用十分廣氾,但因其塑膠本身存在的一些缺點制約了塑膠的擴大應用。近些年伴隨着塑膠表面真空鍍膜技術的誕生和日趨成熟的應用,使塑膠部件在保留原有優質特性的同時具有了金屬的質感,將有機材料和無機材料結合起來,提高了它的物理、化學性能,大大提升了塑膠材料在現代工業方面的應用範圍。
真空電鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型。它們都是採用在真空條件下,通過蒸發或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜,通過這樣的方式可以得到非常薄的表面鍍層,同時具有速度快附着力好的突出優點。UV真空蒸發鍍是真空電鍍工藝中的一種比較普及和成熟的技術,其核心的電鍍原理就是在高度真空條件下加熱金屬材料,使其熔融、蒸發,冷卻后在塑膠表面形成金屬薄膜,再在金屬鍍膜層表面覆蓋一層UV保護塗層的工藝。常用的電鍍金屬材料是鋁、錫、銦或銦錫合金等低熔點金屬。它們在塑膠制品的UV真空鍍膜上的應用最為廣氾。
真空鍍膜技術優點主要表現在以下幾個方面:
1. 使塑膠表面具有金屬質感;因為相對於鋁、銅、鐵、不鏽鋼等金屬部件來講,塑膠部件的製造工藝具有得天獨厚的大批量低成本易加工等優勢,經過表面真空鍍膜加工的塑膠部件在工業品的外觀方面已經或正在越來越廣氾的取代金屬部件,從面大大降低工業及消費電子類產品的製造成本,提升和鞏固了產品在同行業競爭中的價格優勢。
2. 賦予塑膠產品導電性能;相對於單純的塑膠部件,真空鍍膜加工后的塑膠產品可以根據使用場合的需要賦予產品良好的導電性能,比如大多數電子消費品加工製造過程強調的電磁屏蔽性能(EMI)即可通過在塑膠件內壁進行導電性真空鍍膜加工的方式而獲得,在相同地功效下,相對於原來採用銅箔或鋁箔的製造工藝,真空鍍膜EMI工藝具有無可比擬的成本優勢;
3. 可以進行不導電真空電鍍(NCVM);對於工作過程中需要對外發射無線信號的電子消費品外觀裝飾件而言,需要塑膠件具有金屬光澤的同時,還要保証塑膠表面的金屬電鍍層不會屏蔽或者衰減設備的無線電信號(比如藍牙信號、射頻信號等),不導電真空鍍膜(NCVM)技術就應運而生了,這種真空鍍膜技術既保証了塑膠表面的金屬質感,又不會影響到設備對外的信號發射;相對於水電鍍的鍍層導電影響電子信號,不導電真空電鍍(NCVM)工藝為廣大的設計研發工程師提供了一種魚和熊掌兼得的完美選擇;
4. 可以進行單層電鍍;通俗的講,可以單獨對塑膠產品的外表面、或者單獨對塑膠產品的內表面進行真空電鍍加工,而另一表面可以保留塑膠原有的外觀和功能,這一點相對於浸泡式作業的水電鍍工藝而言又是一道無法跨越的坎。
5. 電鍍顏色多樣化,真空電鍍因其工藝的便利性,可以在紅、黃、藍三基色的基礎上調整配方和比例從而形成千變萬化的電鍍顏色效果(比如粉色、紅色、綠色等),而水電鍍則只能製作光鉻、啞鉻、黑鉻、白鉻等寥寥可數的少數幾種顏色效果,與真空電鍍的顏色豐富程度不可同日而語。
6. 材料適應範圍廣;水電鍍通常只能對ABS塑膠和少量的ABS+PC塑膠材料上進行電鍍加工,具有一定的侷限性,而真空電鍍工藝可以適用的塑膠材料範圍相當廣,除了ABS、ABS+PC塑膠之外,真空電鍍還可以在PC、PP、PMMA、PA、PS、PET等常見工程塑膠表面加工出金屬鍍膜效果,隨着技術的發展成熟,目前甚至可以在軟性塑膠表面進行真空鍍膜加工了,比如TPU、TPE、PVC軟膠、硅膠、橡膠制品等;
7. 可以進行半透明真空電鍍;針對現代消費電子類產品越來越新潮的外形設計,現在前端的電子產品的隱藏式顯示屏,即採用了半透明真空電鍍技術,其原理是,在LED顯示屏的外面配置一層經過半透明真空鍍加工的透明塑膠視窗,在設備未開啟的狀態下,其LED顯示面板是隱藏看不見的,當設備通電開啟后,顯示面板上的LED發光字體可以透過電鍍塑膠視窗被消費者或者用戶看到,從而大大提高產品的科技感和時尚感。
8. 環保無毒;真空電鍍技術是一種通過物理的方式將融化的金屬離子附着于塑膠產品的表面形成鍍膜層的工藝,整個加工過程無需添加任何化學品或化學制劑,是一種 無毒環保的加工工藝,隨着全球對綠色環保的重視力度加大,通過化學方式進行水電鍍加工工藝由於存在三價鉻、六價傷等非環保的原因已漸漸淡出高端電子消費品、食物相關用品、玩具品及相關行業了;
9. 增加塑膠表面的硬度;塑膠材料易成型的特性決定了其表面不具備良好的耐刮傷性能,UV真空電鍍在鍍膜完成后,還在鍍膜層表面加罩了一層光固化UV塗料,大大提升了產品表面的硬度,提升了產品的耐刮花、耐划傷、耐磨性能, 可以達到4H級別的硬度,遠遠超出水電鍍工藝的抗刮傷耐磨級別。
10. 優良的環境耐候性能;真空電鍍工藝可以賦予產品更加優良的耐極端使用環境的性能,比如耐高溫高濕、耐低溫、耐熱燙、高鹽份(耐鹽霧)、耐紫外線照射老化、耐化妝品、耐汗液、耐酸碱等性能;一般的噴油工藝或水電鍍工藝是無法滿足這些性能要求的。
雖然塑膠真空鍍膜技術工業化的時間並不長,只有短短的十餘年時間,但其發展相當迅速。作為一種環保無公害的技術,特別是在節約能源、降低成本、擴大塑膠附加功能等方面日益顯示出它的多種優越性。在日常生活和科學技術上起到的作用也日益顯著,越來越受到廣大科技研發人員的重視和歡迎。