Покрытие представляет собой покрытие , которое наносят на поверхность объекта, как правило , называют субстратом . Цель нанесения покрытия может быть декоративной, функциональной или и той, и другой. Само покрытие может быть сплошным, полностью покрывающим основу, или может покрывать только части основы. Примером всех этих типов покрытия является этикетка продукта на многих бутылках для напитков - одна сторона имеет сплошное функциональное покрытие ( клей ), а другая сторона имеет одно или несколько декоративных покрытий с соответствующим рисунком (печать) для формируют слова и образы.
Краски и лаки - это покрытия, которые в основном имеют двойное назначение: защищают основу и являются декоративными, хотя краски некоторых художников предназначены только для украшения, а краска на больших промышленных трубах, по-видимому, предназначена только для функции предотвращения коррозии.
Функциональные покрытия могут применяться для изменения поверхностных свойств подложки, таких как адгезия , смачиваемость , коррозионная стойкость или износостойкость. В других случаях, например, при производстве полупроводниковых устройств (где подложка представляет собой пластину ), покрытие добавляет совершенно новое свойство, такое как магнитный отклик или электрическая проводимость, и является важной частью готового продукта.
Основным соображением для большинства процессов нанесения покрытия является то, что покрытие должно наноситься с контролируемой толщиной, и для достижения этого контроля используется ряд различных процессов, начиная от простой кисти для окраски стены и заканчивая очень дорогостоящим оборудованием для нанесения. покрытия в электронной промышленности. Еще одно соображение в отношении «неповерхностных» покрытий состоит в том, что необходимо контролировать место нанесения покрытия. Некоторые из этих процессов непрерывного покрытия представляют собой процессы печати .
Многие промышленные процессы нанесения покрытий включают нанесение тонкой пленки функционального материала на основу, такую как бумага, ткань , пленка, фольга или листовой материал. Если субстрат начинается и заканчивается намоткой в рулон, процесс можно назвать покрытием «рулон на рулон» или « рулонное покрытие». Рулон субстрата, намотанный через машину для нанесения покрытия, обычно называют полотном .
Покрытия можно наносить в виде жидкостей , газов или твердых тел .
Функции покрытий
- Клей - клейкая лента , чувствительные к давлению этикетки, железо на ткани
- Изменение адгезионных свойств
- Сковороды с антипригарным покрытием из ПТФЭ
- Антиадгезионные покрытия, например антиадгезионные покрытия с силиконовым покрытием для многих самоклеящихся продуктов.
- грунтовки способствуют хорошей адгезии последующих покрытий (также иногда обладают антикоррозийными свойствами)
- Оптические покрытия
- Светоотражающие покрытия для зеркал
- Пример антибликового покрытия на очках
- Покрытия, поглощающие УФ-лучи, для защиты глаз или увеличения срока службы основания
- Тонированный, используемый в цветном освещении, тонированном остеклении или солнцезащитных очках.
- Каталитический, например, самоочищающееся стекло
- Светочувствительный, как ранее использовался для изготовления фотопленки
- Защитные покрытия
- Большинство поверхностных покрытий или красок в некоторой степени защищают основу, например
- Герметизация и гидроизоляция дерева
- Герметизация поверхности бетона
- Пленкообразующие герметики и краска для пола
- Бесшовные полы из полимера / смолы
- Обвязка стены / защитной оболочки
- Гидроизоляция и гидроизоляция бетонных стен
- Кровельное покрытие
- Бетонные мембраны для настилов мостов
- Герметизация и гидроизоляция кладки
- Консервация машин, оборудования и конструкций [1]
- Ремонтные покрытия / краски для металлов, сплавов и бетона
- Химически стойкие покрытия
- УФ-покрытие
- Износостойкость
- Покрытия, предотвращающие трение, износ и истирание для подшипников качения [2]
- Твердое покрытие против царапин на пластмассах и других материалах, например, из нитрида титана для уменьшения потерь от царапин и истирания
- Барьерные покрытия на бетоне, металлах и сплавах, подверженные эрозии / абразивному воздействию
- Защита от коррозии , [3] [4] - обеспечение максимально длительного срока службы металлических компонентов за счет защиты подложек от внешних параметров окружающей среды.
- Герметик днища для автомобилей
- Многие гальванические изделия
- Защита оборудования и конструкционной стали от разрушения
- Под теплоизоляцией и под защитной огнезащитой для конструкционной стали
- Добавление стеклянных хлопьев и хлопьев цинка для повышения устойчивости к проникновению воды и химикатов [5] [ круглая ссылка ]
- Пассивная противопожарная защита
- Изоляция
- Водонепроницаемая ткань и водонепроницаемая бумага
- Анти-граффити
- Антимикробная поверхность
- Антибактериальное, противообрастающее и биомиметическое противообрастающее покрытие
- Большинство поверхностных покрытий или красок в некоторой степени защищают основу, например
- Магнитные свойства, такие как магнитные носители, такие как кассеты , дискеты и некоторые билеты на общественный транспорт.
- Электрические или электронные свойства
- Конформная антенна, например, металлическое покрытие на пластиковых планерах.
- Проводящие покрытия, например, для изготовления некоторых типов резисторов.
- Изоляционные покрытия, например, на магнитных проводах, используемых в трансформаторах.
- Ароматические свойства, такие как царапины и нюхательные наклейки и этикетки
- Декоративный - часто для придания определенного цвета, но также для создания определенных отражающих свойств, таких как глянцевый или матовый.
Анализ покрытия
Существует множество методов оценки покрытий, включая как разрушающие, так и неразрушающие методы. Наиболее распространенным разрушающим методом является микроскопия смонтированного поперечного сечения покрытия и подложки. Наиболее распространенные неразрушающие методы включают ультразвуковое измерение толщины, измерение толщины покрытий XRF и ультрамикротвердые испытания.
Процессы нанесения покрытий
Процессы нанесения покрытия можно классифицировать следующим образом:
Осаждение паров
Химическое осаждение из паровой фазы
- Эпитаксия из паровой фазы металлоорганических соединений
- Электростатическое напыление из паровой фазы (ESAVD)
- Шерардизинг
- Некоторые формы эпитаксии
- Молекулярно-лучевая эпитаксия
Физическое осаждение из паровой фазы
- Катодно-дуговое напыление
- Электронно-лучевое физическое осаждение из паровой фазы (EBPVD)
- Ионное покрытие
- Осаждение с помощью ионного пучка (IBAD)
- Магнетронное напыление
- Импульсное лазерное напыление
- Напыление
- Вакуумное напыление
- Вакуумное испарение , испарение (осаждение)
- Импульсное электронное осаждение (PED)
Химические и электрохимические методы
- Конверсионное покрытие
- Autophoretic, зарегистрированное торговое название запатентованной серии самосаждающихся покрытий, специально предназначенных для подложек из черных металлов [6]
- Анодирование
- Хроматное конверсионное покрытие
- Плазменное электролитическое окисление
- Фосфат (покрытие)
- Смешивание ионных пучков
- Маринованные и промасленные , тип покрытия листовой стали
- Покрытие
- Гальваническое покрытие
- Гальваника
Опрыскивание
- Покраска распылением
- Высокоскоростное кислородное топливо (HVOF)
- Плазменное напыление
- Термическое напыление
- Кинетическая металлизация (КМ)
- Плазменно-дуговое термическое напыление проволоки
- Распространенные формы порошкового покрытия
Процессы нанесения покрытий с рулона на рулон
Общие процессы нанесения покрытий с рулона на рулон включают:
- Покрытие воздушного ножа
- Установка для нанесения анилоксового покрытия
- Флексографская машина для нанесения покрытий
- Покрытие зазора
- Нанесение покрытий методом ножа через рулон
- Гравюрное покрытие
- Покрытие из горячего расплава - когда необходимая вязкость покрытия достигается за счет температуры, а не за счет раствора полимеров и т. Д. Этот метод обычно подразумевает нанесение покрытия с помощью щелевого штампа при температуре выше комнатной, но также возможно нанесение покрытия из горячего расплава валиком; нанесение покрытия на дозирующую штангу из горячего расплава и т. д.
- Покрытие погружением погружением
- Покрытие Kiss
- Покрытие дозирующего стержня (стержня Мейера)
- Роликовое покрытие
- Покрытие переднего валика
- Обратное рулонное покрытие
- Шелкография нанесения покрытий
- Поворотный экран
- Покрытие для щелевых штампов - Покрытие для щелевых штампов было первоначально разработано в 1950-х годах. [7] Покрытие с помощью щелевого штампа имеет низкие эксплуатационные расходы и представляет собой легко масштабируемый метод обработки для быстрого нанесения тонких и однородных пленок при минимальном отходе материала. [8] Технология нанесения покрытия с помощью щелевого штампа используется для нанесения различных жидких химикатов на подложки из различных материалов, таких как стекло , металл и полимеры, путем точного дозирования технологической жидкости и ее дозирования с контролируемой скоростью, в то время как матрица для нанесения покрытия точно перемещается относительно к субстрату. [9] Сложная внутренняя геометрия обычных штампов с пазами требует механической обработки или может быть выполнена с помощью трехмерной печати . [10]
- Экструзионное покрытие - обычно при высоком давлении, часто при высокой температуре, при этом полотно движется намного быстрее, чем скорость экструдированного полимера.
- Покрытие для штор - низкая вязкость, с прорезью вертикально над полотном и зазором между прорезью и полотном.
- Сдвиньте покрытие - покрытие валика с помощью наклонного слайда между прорезью и валиком. Обычно используется для многослойных покрытий в фотографической промышленности.
- Покрытие валика штампа с прорезью - обычно полотно поддерживается роликом, и между ним и полотном остается очень маленький зазор.
- Покрытие с прорезями для натянутого полотна - без основы для полотна.
- Струйная печать
- Литография
- Флексография
Физические процессы нанесения покрытий
- Ленгмюр-Блоджетт [11]
- Покрытие центрифугированием
- Покрытие погружением
Смотрите также
- Пленочные покрывающие препараты
- Тестер адгезии
- Осаждение
- Составы
- Фильм Ленгмюра-Блоджетт
- Осаждение наночастиц
- Оптически активная добавка для проверки после нанесения покрытия
- Пластиковая пленка
- Печатная электроника
- Уплотнение (механическое)
- Термобарьерное покрытие
- Термическая очистка
- Тонкопленочное напыление
- Бумажное покрытие
- Термореактивный полимер
- Стекловидная эмаль
- Покрасить
Рекомендации
- ^ С. Грейнджер и Дж. Блант, Технические покрытия: Дизайн и применение, Woodhead Publishing Ltd, Великобритания, 2-е изд., 1998, ISBN 978-1-85573-369-5
- ^ Мутяла, Калян Ц .; Сингх, Харпал; Evans, RD; Doll, GL (23 июня 2016 г.). «Влияние алмазоподобных углеродных покрытий на работу шарикоподшипников в нормальных условиях, при недостатке масла и в условиях повреждения мусором». Трибологические труды . 59 (6): 1039–1047. DOI : 10.1080 / 10402004.2015.1131349 .
- ^ Мутяла, Калян Ц .; Ghanbari, E .; Doll, GL (август 2017 г.). «Влияние метода осаждения на трибологические характеристики и характеристики коррозионной стойкости покрытий Cr x N, нанесенных методом физического осаждения из паровой фазы». Тонкие твердые пленки . 636 : 232–239. DOI : 10.1016 / j.tsf.2017.06.013 . ISSN 0040-6090 .
- ^ Гите, Викас В. и др. «Микрокапсулирование хинолина в качестве ингибитора коррозии в микрокапсулах из полимочевины для применения в антикоррозионных полиуретановых покрытиях». Прогресс в органических покрытиях 83 (2015): 11-18.
- ^ Стеклянные хлопья
- ^ Фристад, WE (2000). «Эпоксидные покрытия для защиты автомобилей от коррозии». Серия технических статей SAE . 1 . DOI : 10.4271 / 2000-01-0617 .
- ^ US2681294A , «Способ нанесения полосового материала», выданный 1951-08-23
- ^ Бикер, LY (март 2018 г.). "Параметрическая трехмерная печатная щелевая матрица с открытым исходным кодом для обработки тонких пленок полупроводников" (PDF) . Аддитивное производство . 20 : 90–100. DOI : 10.1016 / j.addma.2017.12.004 . ISSN 2214-8604 .
- ^ «Покрытие щелевых штампов - nTact» . nTact . Проверено 24 ноября 2018 .
- ^ «3D-печать с открытым исходным кодом снижает стоимость с 4000 долларов до 0,25 доллара, говорится в новом исследовании« Индустрия 3D-печати » . 3dprintingindustry.com . Проверено 24 ноября 2018 .
- ^ «Что и почему: фильмы Ленгмюра-Блоджетт» (PDF) .[ постоянная мертвая ссылка ]
- Титан и титановые сплавы , под редакцией К. Лейенса и М. Петерса, Wiley-VCH, ISBN 3-527-30534-3 , таблица 6.2: обзор нескольких систем покрытий и процессов производства титановых сплавов и алюминидов титана (с поправками)
- Материалы покрытия для электронных устройств: полимеры, процессы, надежность, испытания Джеймса Дж. Ликари; Издательство Уильям Эндрю, Elsevier, ISBN 0-8155-1492-1
- Высокоэффективные органические покрытия, под ред. А.С. Ханна, Elsevier BV, 2015, ISBN 978-1-84569-265-0