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真空镀膜加工工艺的制程损耗率

来源:  发布时间:2020-07-22   点击量:57

对于大多数初次接触真空电镀工艺的客户来说,真空电镀加工的制程损耗率一直是心理一道不容易逾越的坎,很多新客户一听到厂家报出15%-20%的损耗率时第一反应就会觉得有些偏高;真空电镀行业到底需要多少的损耗率呢?今天就从真空镀工艺制程的角度来简单谈一谈损耗的问题,希望能对刚接触真空镀行业的客户起到答疑释惑的作用。


    从所周知,水电镀行业的损耗率通常是5%-8%左右,因此在实际合作洽谈过程中,经常有客户拿水电镀的损耗率来与真空电镀工艺损耗率来对比,殊不知,水电镀和真空电镀虽然同属于表面电镀加工行业,但工艺却完全截然不同,水电镀加工是一种比较传统的表面电镀加工工艺,其原理是通过化学液体的浸泡、以化学置换的方式达到在塑胶表面添加金属膜层增强外观件金属质感的的目的,由于工艺原理所限,水电镀加工的产品在环保、颜色丰富度、信赖性、信号穿透率、光穿透率、局部蔽镀等方面有着天然的缺陷,很多要求较高的电子行业产品因上述原因而最终不得不更改最初的设计方案放弃表面水电镀加工;真空电镀工艺随之应运而生,相比于水电镀的化学置换工艺,真空电镀采用纯物理的真空蒸发镀膜方式将金属材料在气态蒸发状态下均匀吸附到塑胶件的表面,并在冷却后形成完整的金属膜层,完美解决了上述水电镀加工的众多弊端,加上真空电镀加工工艺在ROHS及环境友好等方面的卓越表现,已经越来越被众多的资深设计研发人员采用,广泛的应用于各行各业需要用金属质感提升产品档次的外观件产品中。
     真空电镀加工损耗率(scrap rate,SR):顾名思义,就是指塑胶素材在经过真空镀膜工艺加工成电镀成品的过程中,达不到顾客品质要求的半成品及成品不良所占的比率,即“总不良率”,损耗率=工艺不良总数÷投产总数计算得出。
真空蒸发电镀工艺具有一定的特殊性,主要加工工艺流程大致由以下几部分组成:素材进厂—组装夹具—喷涂透明UV底漆—涂料固化---真空镀膜---喷涂UV面漆—涂料固化—下线撤除夹具—全检包装出货;在电镀过程中,根据工艺本身的要求及客户的信赖性测试要求的不同,除镀膜层之外,往往需要二至三次的UV涂料喷涂动作,UV涂料又叫紫外线光固化涂料,这种涂料在液态雾化状态喷涂到产品表面后需要在特殊的紫外灯管发光照射下才能达到彻底的干燥固化状态,且UV涂料一旦固化就形成的永久的分子链结构,不可以再在原涂层上进行返工打磨或脱漆重喷,外观不良品唯一的处理方法往往是直接选别出来报废。
    真空电镀的UV涂料虽与传统UV涂料略有性能差别,但喷涂工艺与传统的UV涂装工艺为同一原理,传统的UV涂装加工行业一次喷涂加工良率水平大概在80-85%左右已经比较理想了,真空电镀工艺因包含二至三次的UV喷涂工序,按传统UV喷涂的良率水平计算:1×85%×85%×85%=61.4%,也就是说,含三次UV喷涂工序的真空电镀加工工艺的最终加工良品率如果达到61.4%,那么每次UV喷涂的良率已经达到了传统UV喷涂的良率平均水平--85%,此时的损耗率是1-61.4%=38.6%,这样的损耗率显然是绝大多数客户难以接受的;因此,真空电镀行业的单一UV喷涂工序良品率必须要高于传统UV喷涂行业的85%良率水平,否则因工序的叠加效应,会造成相当大的素材成本浪费,这对于顾客对于加工厂家来说都是不利的。
     经过无数真空电镀行业专业技术人员的钻研和攻坚,从环境净化、除尘、工艺优化等方面不断尝试不停的改进,目前真空电镀加工行业单一UV喷涂工序的良品率已经可以达到90%以上了,在不计算镀膜过程及其他过程损耗的情况下,按一般的两涂UV真空电镀的工艺来算,成品直通率为:1×90%×90%=81%,损耗率为19%,如果再回过头算上镀膜工序的正常损耗率1%-2%、素材检查试镀损耗、各工序首件损耗、性能测试品损耗、客户备品损耗、加工过程掉线损耗等等, 25%的真空电镀加工损耗率是比较科学且合情合理的。
一般而言,真空电镀行业现有通行的损耗率标准通常为20%-25%,大尺寸件、结构复杂件损耗率稍高,一般可能达到30%-35%;小尺寸件、外观面小的部件经过不断的工艺优化改善,理想状况下工艺损耗率也可能下降到15%-10%,而这对于真空电镀行业而言已经是相当了不起的成品直通率了。
除上述之外,真空电镀加工工艺的损耗率还与以下六个方面综合相关:
1. 产品形状复杂程度;产品形状越复杂,擦拭除尘和静电风枪除尘的难度就越大,除尘效果会相对变差,从而导致最终不良率的上升,损耗率上升;
2. 产品外形尺寸的大小;产品外形尺寸越大,则外观面积就越大,相对应的发生外观不良的机率也会越高,损耗率会高;

3. 产品的成品外观验收标准;电镀成品的外观验收标准越严格,真空电镀的良品率就会越低,对应的损耗率也就越高,因此合理的品质要求对真空电镀加工的良品率、损耗率的影响非常重要;
4. 产品的成品信赖性验收标准;电镀成品的信赖性测试要求越高,为了满足测试要求,通常会增加工序的数量或难度,这也会导致整个真空镀膜工艺综合损耗率的升高;
5. 电镀夹具的匹配状况;电镀夹具直接影响到制程的良品率,夹具不合理时,对真空电镀加工工艺的良品率影响非常大,损耗率会变高;

6. 员工对产品的熟练程度;同样一款产品,第一次接触或者试产时,其良品率往往不可能达到理想状态,而经过多次量产的探索总结和改善优化后,产品的真空电镀加工良品率会有很明显的提升;

综上所述,真空电镀加工工艺的制程损耗率是受各方面因素综合叠加影响的结果,需要从源头就重视产品的可量产性,产品设计开发、品质标准制定、夹具设计、最小采购量等等因素都会影响到电镀加工厂家的制程良品率,提升良品率、降低损耗率是制造业上下游从业人员永恒的追求,让我们一起努力、共同进步!

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