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创新环保表面处理科技 有效提升产品外观及耐用性

以等离子能量将矽胶表面的氧气原子改性,将负极矽胶表面改为正极。
以等离子能量将矽胶表面的氧气原子改性,将负极矽胶表面改为正极。

愈来愈多消费者关注产品的环保和功能性,企业若能在产品增添以上两项元素,将可大大扩展市场份额。生产力局致力为业界研发新技术,协助他们优化产品质素,近期成功为矽胶和电镀产品研发新的表面处理工艺,大幅改善产品功能。

矽胶产品防尘处理环保工艺

矽胶是一种耐热的橡胶,可抵受高温,相比其他物料,矽胶具备生物相容特性,制成的产品相当耐用,适用於食品丶医疗及工业等行业。但矽胶表面容易沾尘,生产商一般以化学喷涂方法,使矽胶产品表面防尘和更平滑,但这种工艺不但成本高,更影响生态环境,危害人体健康。

等离子表面处理适用於高档产品,如眼镜框,手表表带等。
等离子表面处理适用於高档产品,如眼镜框,手表表带等。

理论上,矽胶表面存有氧气原子,带负极和静电,尘粒则带有正极,因此尘粒和矽胶静电表面可互相吸引,使表面沾尘及难於清理,影响产品外观和功效。针对矽胶表面容易沾尘的问题,生产力局研发团队致力研究解决方案,结果发现,利用等离子表面改性技术可改善有关表现,最终成功以等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)技术,达致优化产品表面性质的效果。

生产力促进局智能制造及材料科技部高级顾问卢伟贤博士指出,受静电影响,一般矽胶容易沾尘,厂商若以传统化学涂层方法,防尘及润滑涂层功效只可维持数个月。

崭新的方法是以等离子能量将矽胶表面的氧气原子改性,将负极矽胶表面改为正极,过程中使用无害的有机化学品,不会排出污染废料,因此是清洁生产工艺。其较低静电量特质,防尘效用高,适用於高档产品,如眼镜框,手表表带等,亦可用於医疗设备及运动产品,令这些产品有更佳表现。

等离子体表面处理技术适用於纤维丶聚合物和塑胶等物料,亦可应用於清洗丶活化及蚀刻金属丶塑胶与陶瓷材料的表面部份,改变材料表面的物理特徵。一旦加入少量的化学气体,把材料表面进行化学性能微调,便可改善材料表面功能,提供亲水或疏水性丶易洁丶防污或调整静电物料表面等增值功能。此技术更於2014年获颁香港工商业奖优异证书。

优点

  • 解决矽胶静电丶容易沾尘问题
  • 产品寿命较长
  • 绿色表面处理工艺

应用

  • 所有矽胶及相关产品

厚离子镀层低成本制作方案

高能量脉冲式等离子磁控溅射技术(HPPMS)是结合「高能量」和「脉冲式」两大特徵的新型磁控溅射系统。在镀层过程上,电源扮演重要的角色,采用「高能量」和「脉冲式」的放电方式,可於少於2微秒的短时间,发出高达1500V输出电压的强大能量,犹如闪电现象。由於过程中释放大量的离子,消除镀膜的内应力,因此可制成厚离子镀层,无损产品或工件的表面。这种方式可提高离化率(Ionization Rate),即改善涂层在产品表面的附着力。

高能量脉冲式等离子磁控溅射技术,能超越传统的磁控溅射方法,制作出高质量多於3μm的厚离子镀层。由於高能量脉冲方式有利增加离子的密度,不但加强镀层与底材之间的接合力,亦可减低表面粗糙度,在功能性部件上可进一步增强耐磨性能及减少替换次数。

对装饰性强的产品来说,可保持外观及更耐用,因此以高能量脉冲式制作镀层,能有效利用等离子体,从而控制涂层的结构,其最大特色是可沉积在光滑致密的微细结构,提升耐腐蚀性及表面光洁度;又或是可沉积在复杂的几何工件之上,达致更均匀的涂层。企业只需在现有的真空离子电镀设备上增设HPPMS脉冲机,投资成本低,极具成本效益。

优点

  • 厚离子镀层(> 3μm)
  • 耐磨能力及减少替换次数
  • 沉积在光滑致密的微细结构
  • 腐蚀性及表面光洁度

应用

  • 在功能性部件
  • 装饰镀层

卢伟贤博士表示:「此技术可说是真空离子电镀的延伸技术,有助厂商开拓更高技术水平的市场。可协助金属加工业,如:钟表丶电子产品丶刀具及模具业等扩展市场,提供更高质量及高效能的产品,长远提升竞争力。」

生产力局为以上两项处理技术提供一站式方案,服务涵盖可行性研究,设计及建立方案丶实验及生产,亦可提供一站式顾问服务,将现有工具升级,以及小批量生产的可行性及商品化研究。

卢伟贤博士表示:「优化表面处理技术,有助厂商开拓更高技术水平的市场。」
卢伟贤博士表示:「优化表面处理技术,有助厂商开拓更高技术水平的市场。」

查询使用授权及技术转移

生产力局诚意邀请业界申请各项技术的使用授权及技术转移,查询请与本局联络。

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