蒸發鍍膜是真空電鍍機的常見工作模式,操作人員需要通過調節蒸發電流、控制蒸發速率和監控膜厚,來獲得符合要求的膜層。
蒸發鍍膜的第一步是膜料的準備。將膜料放入蒸發舟或坩堝中,注意料量不宜過多,以免加熱時濺出。對于粉末狀膜料,需要預先壓制成塊,減少飛濺。對于電子束蒸發,還需要將膜料裝入水冷銅坩堝中,調整電子束斑的位置和掃描范圍。操作人員在裝料時應戴潔凈手套,避免污染膜料。
在真空度達到要求后,開始緩慢增加蒸發電流。對于電阻加熱蒸發,電流的增加速度尤為重要。在膜料熔化的瞬間,表面會劇烈放氣,此時應暫停升流,待真空度恢復后再繼續。若升流過快,膜料會突然沸騰濺射,形成顆粒缺陷。經驗豐富的操作人員會通過觀察窗觀察熔化的狀態,當膜料形成熔池并穩定蒸發時,再進入正常蒸發階段。
蒸發速率的控制依賴于膜厚監測儀。石英晶振膜厚儀通過檢測晶振頻率的變化來計算沉積厚度和速率。操作人員需要設定目標速率,然后手動或自動調節蒸發電流,使速率穩定在預設值。速率波動過大時,膜層的致密度和折射率會不均勻,導致光學性能下降。對于多層膜,不同膜層的蒸發速率需要分別設定,并在切換時注意過渡層的處理。
當達到預定厚度時,關閉蒸發電源,讓膜料冷卻。此時不可立即打開真空室,因為工件和膜料溫度仍較高,接觸空氣會迅速氧化。通常需要冷卻10-20分鐘,待溫度降至100度以下,再充氣取出工件。對于易氧化的膜層(如鋁),可以在冷卻過程中通入少量氮氣保護。
蒸發鍍膜中常見的問題之一是膜層發霧。可能的原因包括真空度不足、膜料純度不夠、蒸發速率過低或工件表面殘留水分。操作人員需要檢查真空系統,確認極限真空度達標。更換高純度的膜料,并適當提高蒸發速率,使膜層快速形成致密結構。對于塑料工件,鍍前需要進行充分的烘烤除氣。
另一個常見問題是膜層針孔。針孔通常由塵埃顆粒或膜料飛濺引起。保持真空室清潔、定期清理防污板、在蒸發源上方設置擋板,可以有效減少飛濺。對于要求較高的光學鍍膜,還可以采用離子輔助沉積技術,在蒸發的同時用離子束轟擊工件,使膜層更加致密,針孔減少。
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