PVD镀膜为卫浴五金(如水龙头、花洒、挂件、阀门)带来的核心价值:
超凡的耐久性: PVD膜层硬度极高(可达HV1000以上,远高于电镀),高度耐磨、耐刮擦,长久使用不留手印、划痕。
卓越的耐腐蚀性: 能通过严格的盐雾测试(通常要求中性盐雾试验NSS 48-72小时以上不生锈),抵御潮湿、沐浴液、盐分等腐蚀。
丰富的装饰性: 可制备多种颜色,如玫瑰金、香槟金、黑铬、枪色、咖啡金、青铜色、蓝色等,且颜色均匀、稳定、不褪色。
环保与健康: 全过程在真空环境下进行,不使用氰化物等有毒化学品,符合RoHS标准,是替代传统电镀的绿色技术。
易于清洁: 表面致密光滑,不粘污渍,易于打理。
卫浴五金通常为黄铜、不锈钢或锌合金基体,其PVD处理是一个系统工程,前处理至关重要,决定了最终成品70%的质量。
完整流程如下:
基底制造与检验:
基材(如铜)必须致密无缺陷,进行抛光、沙光等处理,达到PVD要求的表面光洁度。
前处理(核心环节):
除油脱脂: 彻底去除机加工带来的油污和指纹。
电镀底层(关键步骤): 绝大多数卫浴五金在PVD前都需要先进行电镀。
镀镍: 这是必不可少的阻挡层。防止铜基体中的原子扩散到PVD表层,同时极大地提高基体的耐腐蚀性和表面平整度。
镀铬: 在镍层上电镀一层光亮的不锈钢色铬。这层铬成为了PVD的基底。PVD颜色会与这层亮铬的底色叠加,呈现出更亮丽、更饱满的金属光泽。
PVD镀膜(核心工艺):
上架: 将工件精心装挂在专用的PVD炉架上,确保每个表面都能被均匀轰击和沉积。
进炉抽真空: 将炉架送入真空腔体,抽至高真空(如10⁻³ Pa量级)。
离子清洗: 通入氩气(Ar),施加偏压,产生氩离子等离子体,对工件表面进行轰击清洗。这一步能去除微观污染物和氧化层,是提高膜层附着力的关键。
PVD沉积:
电弧离子镀: 最主流的技术。通过电弧蒸发靶材,离化率高,膜层致密,附着力好,尤其适合TiN、ZrN等氮化物硬质膜。
磁控溅射: 膜层均匀,表面光滑细腻,更适合制备色彩纯净、无液滴的装饰膜。
反应气体沉积: 在沉积过程中,通入氮气(N₂)、乙炔(C₂H₂)、氧气(O₂)等反应气体,与金属靶材(如Ti, Zr, Cr)离子反应生成化合物,从而获得不同颜色。
Zr + N₂ → ZrN (金黄色)
Ti + C₂H₂ → TiC (黑色)
Zr + (N₂ + C₂H₂) → ZrCN (玫瑰金色)
后处理:
出炉检验: 检查颜色、均匀性、附着力等。
涂覆保护层(可选): 为进一步提高抗污能力(如防指纹),可在PVD膜层上再喷涂一层纳米级疏水疏油涂层。
| 目标颜色 | 常用PVD工艺与材料 | 特点与说明 |
|---|---|---|
| 不锈钢色/铬色 | 磁控溅射纯铬 | 比水镀铬更耐磨、更环保。 |
| 金黄色 | 电弧/溅射 ZrN(氮化锆) | 经典的PVD金色,比普通电镀金更耐磨。 |
| 玫瑰金色 | 电弧/溅射 ZrCN(氮碳化锆) | 通过调节C₂H₂和N₂的比例,可精确控制玫瑰金的色调。 |
| 黑铬/枪色 | 电弧/溅射 TiC(碳化钛) 或 CrC(碳化铬) | 深沉、耐磨的黑色,是现代卫浴的流行色。 |
| 咖啡金/青铜色 | 电弧/溅射 TiN(氮化钛) | 颜色较深,偏古铜色,具有复古感。 |
| 香槟金 | 在ZrN基础上微调氮气比例或使用其他合金靶材 | 颜色比金黄色更浅、更柔和。 |