以等離子能量將矽膠表面的氧氣原子改性,將負極矽膠表面改為正極。以等離子能量將矽膠表面的氧氣原子改性,將負極矽膠表面改為正極。

愈來愈多消費者關注產品的環保和功能性,企業若能在產品增添以上兩項元素,將可大大擴展市場份額。生產力局致力為業界研發新技術,協助他們優化產品質素,近期成功為矽膠和電鍍產品研發新的表面處理工藝,大幅改善產品功能。

矽膠產品防塵處理環保工藝

矽膠是一種耐熱的橡膠,可抵受高溫,相比其他物料,矽膠具備生物相容特性,製成的產品相當耐用,適用於食品、醫療及工業等行業。但矽膠表面容易沾塵,生產商一般以化學噴塗方法,使矽膠產品表面防塵和更平滑,但這種工藝不但成本高,更影響生態環境,危害人體健康。

等離子表面處理適用於高檔產品,如眼鏡框,手錶錶帶等。等離子表面處理適用於高檔產品,如眼鏡框,手錶錶帶等。

理論上,矽膠表面存有氧氣原子,帶負極和靜電,塵粒則帶有正極,因此塵粒和矽膠靜電表面可互相吸引,使表面沾塵及難於清理,影響產品外觀和功效。針對矽膠表面容易沾塵的問題,生產力局研發團隊致力研究解決方案,結果發現,利用等離子表面改性技術可改善有關表現,最終成功以等離子體輔助化學氣相沉積(PECVD)技術,達致優化產品表面性質的效果。

生產力促進局智能製造及材料科技部高級顧問盧偉賢博士指出,受靜電影響,一般矽膠容易沾塵,廠商若以傳統化學塗層方法,防塵及潤滑塗層功效只可維持數個月。

嶄新的方法是以等離子能量將矽膠表面的氧氣原子改性,將負極矽膠表面改為正極,過程中使用無害的有機化學品,不會排出污染廢料,因此是清潔生產工藝。其較低靜電量特質,防塵效用高,適用於高檔產品,如眼鏡框,手錶錶帶等,亦可用於醫療設備及運動產品,令這些產品有更佳表現。

等離子體表面處理技術適用於纖維、聚合物和塑膠等物料,亦可應用於清洗、活化及蝕刻金屬、塑膠與陶瓷材料的表面部份,改變材料表面的物理特徵。一旦加入少量的化學氣體,把材料表面進行化學性能微調,便可改善材料表面功能,提供親水或疏水性、易潔、防污或調整靜電物料表面等增值功能。此技術更於2014年獲頒香港工商業獎優異證書。

優點

  • 解決矽膠靜電、容易沾塵問題
  • 產品壽命較長
  • 綠色表面處理工藝

應用

  • 所有矽膠及相關產品

    厚離子鍍層低成本製作方案

高能量脈衝式等離子磁控濺射技術(HPPMS)是結合「高能量」和「脈衝式」兩大特徵的新型磁控濺射系統。在鍍層過程上,電源扮演重要的角色,採用「高能量」和「脈衝式」的放電方式,可於少於2微秒的短時間,發出高達1500V輸出電壓的強大能量,猶如閃電現象。由於過程中釋放大量的離子,消除鍍膜的內應力,因此可製成厚離子鍍層,無損產品或工件的表面。這種方式可提高離化率(Ionization Rate),即改善塗層在產品表面的附著力。

高能量脈衝式等離子磁控濺射技術,能超越傳統的磁控濺射方法,製作出高質量多於3μm的厚離子鍍層。由於高能量脈衝方式有利增加離子的密度,不但加強鍍層與底材之間的接合力,亦可減低表面粗糙度,在功能性部件上可進一步增強耐磨性能及減少替換次數。

對裝飾性強的產品來說,可保持外觀及更耐用,因此以高能量脈衝式製作鍍層,能有效利用等離子體,從而控制塗層的結構,其最大特色是可沉積在光滑緻密的微細結構,提升耐腐蝕性及表面光潔度;又或是可沉積在複雜的幾何工件之上,達致更均勻的塗層。企業只需在現有的真空離子電鍍設備上增設HPPMS脈衝機,投資成本低,極具成本效益。

優點

  • 厚離子鍍層(> 3μm)
  • 耐磨能力及減少替換次數
  • 沉積在光滑致密的微細結構
  • 腐蝕性及表面光潔度

應用

  • 在功能性部件
  • 裝飾鍍層

盧偉賢博士表示:「此技術可說是真空離子電鍍的延伸技術,有助廠商開拓更高技術水平的市場。可協助金屬加工業,如:鐘表、電子產品、刀具及模具業等擴展市場,提供更高質量及高效能的產品,長遠提升競爭力。」

生產力局為以上兩項處理技術提供一站式方案,服務涵蓋可行性研究,設計及建立方案、實驗及生產,亦可提供一站式顧問服務,將現有工具升級,以及小批量生產的可行性及商品化研究。

盧偉賢博士表示:「優化表面處理技術,有助廠商開拓更高技術水平的市場。」盧偉賢博士表示:「優化表面處理技術,有助廠商開拓更高技術水平的市場。」

查詢使用授權及技術轉移

生產力局誠意邀請業界申請各項技術的使用授權及技術轉移,查詢請與本局聯絡。