Una máquina de revestimiento al vacío, también conocida como máquina de deposición de película fina, es un dispositivo utilizado para aplicar una capa fina y uniforme de revestimiento sobre la superficie de un sustrato. Este proceso se lleva a cabo en una cámara de vacío para crear un entorno de presión subatmosférica.
El proceso de revestimiento al vacío implica el uso de técnicas de deposición de vapor físico o químico. La deposición física de vapor (PVD) es un método en el que el material de revestimiento pasa por un cambio de fase de una fase condensada a una fase gaseosa y luego de nuevo a una fase condensada para formar una película fina. Los procesos de PVD más comunes son la deposición por pulverización catódica y la evaporación al vacío.
Una máquina de recubrimiento al vacío consta de varios componentes esenciales:
1. 1. Cámara de vacío y equipo de recubrimiento: La cámara suele ser de acero inoxidable y está diseñada para soportar el entorno de vacío. Está equipada con interfaces de brida y es donde tiene lugar el proceso de revestimiento.
2. Parte de Obtención de Vacío: Esta parte se encarga de crear y mantener el vacío dentro de la cámara. Implica el uso de varias bombas, como bombas mecánicas, bombas de raíces y sistemas de bombas moleculares, para alcanzar el nivel de vacío deseado.
3. Parte de medición del vacío: Esta parte incluye diferentes tipos de vacuómetros utilizados para medir la presión dentro de la cámara de vacío. Diferentes principios y requisitos dictan el uso de varios medidores de vacío, como termopares, medidores de ionización y medidores Pirani.
4. Parte de la fuente de alimentación: El componente de la fuente de alimentación proporciona la energía eléctrica necesaria para el proceso de recubrimiento. Las fuentes de alimentación de destino, como las fuentes de alimentación de CC, RF, pulsos e IF, se utilizan comúnmente en las máquinas de revestimiento al vacío.
5. 5. Sistema de entrada de gas de proceso: Los gases de proceso, como argón, criptón, nitrógeno, acetileno, metano, hidrógeno y oxígeno, se suministran a la cámara de vacío a través de un sistema que incluye cilindros de gas, válvulas reductoras de presión, caudalímetros y válvulas solenoides. Este sistema permite un control preciso del flujo de gas durante el proceso de recubrimiento.
6. Parte de transmisión mecánica: Para garantizar un espesor de recubrimiento uniforme, el sustrato y los materiales de recubrimiento deben someterse a múltiples rotaciones durante el proceso de recubrimiento. Esta parte incluye mecanismos para girar la mesa de la pieza de trabajo, la mesa de rodamientos y la propia pieza de trabajo.
7. 7. Calentamiento y medición de la temperatura: Los elementos calefactores se utilizan para calentar el sustrato o los materiales de recubrimiento hasta alcanzar la temperatura deseada. Los termopares se emplean para medir y controlar la temperatura durante el proceso de recubrimiento.
8. 8. Evaporación de iones y fuente de pulverización catódica: Estas fuentes se utilizan para generar el material de revestimiento en forma evaporada o por pulverización catódica. El metalizado multiarco suele utilizar blancos redondos o rectangulares, mientras que el sputtering magnetrón emplea cátodos de sputtering rectangulares o cilíndricos.
9. 9. Sistema de refrigeración por agua: Para evitar el sobrecalentamiento de los componentes, se incorpora un sistema de refrigeración por agua a la máquina de revestimiento al vacío. Este sistema suele incluir una torre de agua fría, una máquina de agua helada y una bomba de agua.
Las máquinas de revestimiento al vacío se utilizan ampliamente en diversos sectores, como la vajilla, la decoración del hogar, los materiales de construcción, los productos electrónicos y el envasado. Proporcionan beneficios funcionales y estéticos a los productos al mejorar su rendimiento y aspecto. Las máquinas de revestimiento al vacío ofrecen un alto rendimiento, rentabilidad, eficacia en el proceso sin disolventes y fiabilidad. Además, pueden personalizarse para adaptarse a diferentes tamaños y formas de sustratos.
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