真空制鏡機功能的開(kāi)發(fā)
開(kāi)發(fā)真空制鏡機新的功能，是目前制鏡廠(chǎng)解困的有效途徑，用其作裝飾鍍是開(kāi)發(fā)制鏡機功能的一個(gè)重要方面。實(shí)踐證明，用制鏡機作裝飾鍍，不但可行, 而且有其獨特的優(yōu)勢。用制鏡機作裝飾鍍的關(guān)鍵是鍍件在真空室體中的安裝和相應的蒸發(fā)源的布置�？偨Y了不同類(lèi)型鍍件的安裝與蒸發(fā)源的布置方法。
一、引言
90年代初，由于家具業(yè)的發(fā)展和室內裝修對鏡面材料的需求，我國的真空制鏡業(yè)獲得了巨大的發(fā)展。當時(shí)相當多的真空設備廠(chǎng)的真空應用設備基本以真空制鏡機( 箱式) 為主。有關(guān)資料統計，到1994 年前后，全國的真空制鏡廠(chǎng)約達1000 余家。隨著(zhù)家具樣式的更新和其它裝飾材料的涌現，鏡子的需求量銳減。在此同時(shí)，由于熱反射玻璃的市場(chǎng)需求量較大，相當多的制鏡廠(chǎng)家通過(guò)對制鏡機小的改造，用來(lái)生產(chǎn)熱反射玻璃。但隨著(zhù)各種規格磁控專(zhuān)用玻璃鍍膜設備的出現和由于蒸發(fā)鍍熱反射玻璃本身的不足，使蒸鍍熱反射玻璃又無(wú)人問(wèn)津，造成目前大量的真空制鏡機閑置而使廠(chǎng)家陷入困境。因此真空技術(shù)網(wǎng)(http://likelearn.cn/)認為開(kāi)發(fā)制鏡機新的功用，有著(zhù)現實(shí)的經(jīng)濟意義。
截止目前真空蒸鍍，仍是非金屬表面金屬化中生產(chǎn)效率高， 成本低廉和無(wú)環(huán)境污染問(wèn)題的方法。目前對各種裝飾件, 小到鈕扣、電器旋鈕、鐘表外殼、家具配件，大至各種燈具和多種裝飾材料，基本都采用真空蒸鍍鋁后染色處理, 因此其市場(chǎng)極其廣闊。真空制鏡機與一般裝飾鍍膜機相比, 無(wú)疑屬于大規格真空蒸鍍設備, 具備做裝飾鍍的基本條件。
二、制鏡機裝飾鍍可行性
真空裝飾鍍, 一般指采用真空鍍膜方法對金屬、非金屬表面進(jìn)行金屬化和著(zhù)色處理后, 使其具有各種顏色的金屬光澤。真空裝飾鍍, 不論是可鍍基材的廣泛性, 還是膜層種類(lèi)、色澤的多樣性, 都是其它表面處理方法所無(wú)法相比的。因此真空裝飾鍍是目前最主要的表面精飾技術(shù)之一。
真空裝飾鍍中, 蒸發(fā)鍍是發(fā)展最早、應用最廣的方法。其中的螺旋電阻加熱方式的真空蒸發(fā)鍍, 以其設備簡(jiǎn)單、操作容易、生產(chǎn)效率高, 而獲得在非金屬表面裝飾處理中的廣泛應用。特別是常用而廉價(jià)的鋁膜料所形成的銀白色裝飾膜, 給涂裝浸染各種色彩提供了極大的方便。蒸發(fā)裝飾鍍膜機所要求的基本工作條件中的真空度和蒸發(fā)功率, 真空制鏡機是完全具備的。所不同的是裝飾鍍膜機的室體一般都是圓筒狀, 其蒸發(fā)源均勻排布在中軸線(xiàn)上, 鍍件均安裝在具有自公轉的工作架上。蒸鍍過(guò)程中, 工作架勻速轉動(dòng), 以保證膜厚的均勻性。而制鏡機的室體是箱式的, 且工作架相對于蒸發(fā)源是固定的, 即鍍件無(wú)法作相對于蒸發(fā)源的運動(dòng), 因而不能保證膜厚的均勻性。因此初看起來(lái)用制鏡機作裝飾鍍有一定的困難, 但根據裝飾鍍的工作特點(diǎn)、裝飾膜的基本要求和箱式制鏡機的結構特點(diǎn), 綜合分析各種因素, 筆者認為不但可行, 而且針對大尺寸鍍件還有裝飾鍍膜機不可相比的優(yōu)勢。因為從以下3 個(gè)方面看, 對膜厚均勻性的影響并不顯著(zhù), 而且是可以克服的。
1、在裝飾鍍工藝要求的工作真空度( 2. 5～6. 5×10-2 Pa) , 蒸發(fā)的金屬粒子仍具有一定的繞射性。實(shí)驗證明, 非面對蒸發(fā)源的側面相對于正面同樣具有較薄的膜層。
2、裝飾膜實(shí)質(zhì)上是純反射膜, 而不是透射膜。一般鋁膜厚度只要達到400~ 左右, 其反射率就可達到90% , 即膜層達到一定厚度時(shí), 其膜厚的差異對反射率的影響就會(huì )很小。另外人眼對高反射率的反射光強弱的敏感性, 要比對透射光的敏感性小的多, 故從滿(mǎn)足視覺(jué)的要求上看, 裝飾膜的厚度并非不能有差異。特別對于裝飾性的反射膜, 這種差異甚至可以較大。
3、制鏡機室體在結構上的優(yōu)勢和足夠的蒸發(fā)功率, 給鍍制大尺寸物件的裝飾膜提供了可能。真空制鏡機大多為2000×1500mm 的四片機, 室體尺寸一般在2200×1700×950mm 左右, 即能提供的真空空間比一般所說(shuō)的各種型號的1400 大型裝飾鍍膜機室體空間大了1/ 5。足夠的蒸發(fā)功率, 可設置蒸發(fā)源多達60 余個(gè)。足夠大的真空空間可以使眾多的蒸發(fā)源在其中任意布置。這一特點(diǎn)不但使制鏡機可以用來(lái)鍍制各種小型物件, 還可鍍制裝飾鍍膜機無(wú)法鍍制的大面積或形狀復雜的大尺寸鍍件。這就是制鏡機作裝飾鍍的優(yōu)勢所在。由上述可看出, 真空制鏡機作裝飾鍍是完全可行的。實(shí)踐亦證明了上述分析的正確性。
三、制鏡機做裝飾鍍的要點(diǎn)與方法
1、應注意的問(wèn)題
裝飾鍍的前處理和后處理工藝已有許多文獻系統介紹 , 制鏡機做裝飾鍍的操作工藝與制鏡工藝相似, 故均不再多述。由前述可知, 用制鏡機作裝飾鍍的關(guān)鍵是鍍件的安裝和蒸發(fā)源的布置。雖然在實(shí)際操作中, 對不同的鍍件有不同的安裝方法, 但仍需共同注意的問(wèn)題是:
(1) 蒸發(fā)源與鍍件表面的距離應大于30cm, 以免蒸發(fā)源烤傷鍍件表面, 而引起局部發(fā)黑和失光。
(2) 各蒸發(fā)源中所加膜料的量應該一致, 以確保同時(shí)蒸發(fā)完畢, 否則會(huì )造成色差。一般為制鏡時(shí)用料的1.5 倍比較合適。若鍍件形狀復雜, 則膜料可適當增加。
2、不同類(lèi)型鍍件的安裝方法
在鍍制中, 可專(zhuān)門(mén)制作通用的方框工作架, 也可借用、改造四片制鏡機的工作架�？傊蟮姆娇蚬潭ㄖ�, 剩下的問(wèn)題就是如何在工作架中固定鍍件和布置蒸發(fā)源。由于鍍件類(lèi)型很多,大小不同, 形狀各異, 不可能畫(huà)出全面詳細的安裝圖。為簡(jiǎn)單明了, 只給出幾種類(lèi)型的鍍件與蒸發(fā)源的相對位置圖( 俯視) 。
(1) 小型旋轉體鍍件( 即鍍件的外表均需鍍膜) , 是裝飾鍍所承接的量最大的加工業(yè)務(wù)。一般包括電器配件、小型工藝品、瓶蓋、旋等。從膜厚的均勻性考慮, 可采取鍍件安裝在室體中間的豎直面上, 而蒸發(fā)源置兩邊的辦法。如圖1。各鍍件上下、前后距離以不小于3cm 為宜。
(2) 單面浮雕式鍍件。一般的石英鐘殼, 浮雕式工藝品、大面積浮雕裝飾品, 石膏裝飾線(xiàn)條、木線(xiàn)條等。由于只需鍍一面, 故可采取蒸發(fā)源置中, 鍍件掛兩邊的辦法, 如圖2�？慑冎频淖畲竺娣e達2000×1500mm。
(3) 對于大尺寸, 不規則形狀的旋轉體, 如大尺寸佛像、歐式石膏像等, 采取鍍件置中, 蒸發(fā)源根據需要在不同方向上設置的辦法, 如圖3。能鍍制的鍍件外圍尺寸達1700×1000×300mm。
(4) 大尺寸形狀復雜的單面鍍件, 如太陽(yáng)能反射集熱罩等, 采取圖4 所示的安裝方法。
從真空制鏡機作裝飾鍍的實(shí)踐中體會(huì )到，均勻度的問(wèn)題并不難解決，若試鍍中有問(wèn)題，由于蒸發(fā)源的位置可任意調整，很容易調整到合適位置。另外, 對于重量較大的鍍件( 如陶瓷件) ，在制鏡機中, 由于沒(méi)有相對運動(dòng)，故極易解決安裝問(wèn)題。對其它鍍件，同樣只需吊掛，所以生產(chǎn)效率較高。其不足處是需準備各種規格連接蒸發(fā)源到電流導柱的銅排，就象專(zhuān)用裝飾鍍膜機需各種樣式的卡具一樣。前面所述中未明確何種型號的制鏡機，故用不同型號的制鏡機均可作裝飾鍍。
本人曾先后用制鏡機鍍制過(guò)大面積石膏浮雕、太陽(yáng)能反光罩，小型塑料工藝品等，均取得了比較好的效果。
本文所述的只是對這方面工作的初步嘗試，需進(jìn)一步探究的工作很多，不妥之處， 敬請指正。
感謝我國著(zhù)名真空專(zhuān)家姜燮昌老師的指導。
