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PVD电镀前清洗

来源:  发布时间:2018-09-22   点击量:90


清洗是通过化学或(及)物理的方法将工件上的油污、锈迹、灰尘等去除干净,确保工件获得较好的涂层结合力和生产的顺利进行。清洗是PVD涂层前必不可少的一道工序,也是PVD涂层生产中最重要的工艺,清洗出了问题,涂层生产不得不延迟、涂层过程可能中断、或涂层结合力出现问题而导致客户投诉和赔偿,尤其是在涂层设备的技术能力不高的情况下,清洗出了问题,更容易发生上述风险。


有四个因素影响着清洗的质量,分别为:清洗时间、化学药剂、机械作用以及清洗液温度,这四个因素之间也相互影响,一个因素的减弱,可以通过增强另外三个因素的作用来弥补,反之亦然。在这四个因素中,清洗时间的最小化也是追求的目标,这样可以提高清洗的效率.缩短生产时间和交货周期。

清洗主要方法和步骤应包括:化学药剂喷淋、化学药剂浸泡与超声波清洗、漂洗、烘干。

1)化学药剂喷淋

喷淋对于清洗来说非常有效,它能够清除掉工件上绝大部分油污及污染物。尤其对有孔工件来说,更加有效,喷淋到工件上的化学药剂会流入孔中或化学药剂被直接喷进孔中对孔内壁进行冲洗。所以清洗装卡时,一定要让工件都能被喷淋到。另外,如果喷淋到工件上的化学药剂不能及时马上流走,会阻碍新鲜的化学药剂继续清洗工件,且在后面的烘干步骤中也不易烘干,所以装卡时,要保证流到工件上的药剂能自然流走。

2)化学药剂浸泡与超声波清洗

超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。超声波的传播要依靠弹性介质,其传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量,这种波可分为纵向波和横向波。在固体内,两者都可以传送,而在气体和液体内,只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动,质点振动的加速度与超声频率的平方成正比。因此,几十千赫兹的超声会产生极大的作用力,强超声波在液体中传播时,由于非线性作用,会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。气泡还能“钻入”裂缝中做振动,使污物脱落。对于有油脂性污物,由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流,即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力,促使清洗件表面污物的破坏和脱落,超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,腐蚀固体表面,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。此外,超声振动在清洗液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击

由于超声波在传递过程中会产生低压区和高压区,并且气穴现象只在低压区发生。所以被清洗工件在超声波中需要上下振动,使工件上的每个区域都经过低压区以获得“微型刷子”的清洁作用。超声波在水中的传递速度为1500m/s,假设超声渡的频率为30000Hz,则所使用的超声渡波长

λ=速度/频率=1500/30000=0.05m=5cm

所以,如使用30000Hz的超声波,工件的上下振动距离应不小于5厘米.对于其他频率的超声波.震动距离可以同理计算出来。在纯粹的化学药剂浸泡清洗中,清洗溶液首先溶解工件最表层的污染物,并逐渐向污染层内部渗透溶解,在这个过程中,在工件表层会逐渐形成一层溶解饱和层.这层饱和层将新鲜的化学清洗液与深层的污染物隔离,阻碍清洗液对深层污染物的继续溶解,如果这层饱和层不能被破坏去掉,清洁就停止了。对于比较脏的工件,纯粹的浸泡清洗方式很难将工件彻底清洁干净。利用超声波的“微型刷子”的作用就可以破坏掉表层的溶解饱和层,新的化学药剂到达较深的污染层继续溶解,超声波接着继续破坏掉新形成的溶解饱和层,如此循环,清洁不断进行下去,直到工件被清洁干净。


3)漂洗

漂洗是为了将残留在工件上的清洗液或其他脏物彻底清理干净,使工件在烘干之前更加干净。工件上的残留物在烘干后将很难清理干净。在工业领域中.通常使用去离子水来进行漂洗,用去离子水而不用自来水进行漂洗.可避免自来水中的杂质及污染物残留在工件上。但是,去离子水的侵蚀性强,会对工件造成腐蚀。所以,必须在去离子水中加入一定量的防锈剂,才能用来漂洗工件.以防止工件在漂洗及烘干过程中被锈蚀。

4)烘干

清洗完的工件一般放入烤箱中烘干,烤箱包括箱体、排水管路、加热系统、排风系统及温度控制系统。水的沸腾、汽化温度为100℃,因而烘烤温度必须大于100℃,最好在110℃~130℃之间,这样既可以将水分快速蒸发烘干工件.又不至于烘干后,工件温度太高而需要很长时间冷却。



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