تاريخ تطوير تقنية الطلاء الفراغي

في عام 1852، WR اكتشف جروف ظاهرة الرش أثناء تجارب التفريغ الفراغي، مما وضع الأساس النظري لطلاء الرش. في عام 1857، أنجز مايكل فاراداي أقدم عملية ترسيب متعمد للأغشية الرقيقة تحت الفراغ عن طريق تبخير المواد في ظل ظروف الفراغ. في عام 1884، قدم توماس إديسون براءة اختراع لطلاء التبخر الفراغي لإنتاج مكونات الفونوغراف، مما يمثل أول محاولة طلاء فراغي موجهة نحو الصناعة.

لمدة 80 عامًا تقريبًا بعد ذلك، ظلت التقنيات ذات الصلة قيد البحث المختبري بسبب معدات الضخ الفراغي غير الناضجة والبيئة غير المستقرة ذات الفراغ العالي. حتى ثلاثينيات القرن العشرين، أدى اختراع مضخات انتشار الزيت إلى ترقية قدرة اكتساب الفراغ بشكل كبير ودفع الطلاء الفراغي من النظرية إلى الاستخدام العملي.

منذ منتصف ثلاثينيات القرن العشرين، تم تسويق التبخر الفراغي الحراري لأول مرة: تم وضع الطلاءات المضادة للانعكاس للعدسات البصرية، والأفلام العاكسة المصنوعة من الألومنيوم لأغلفة المصابيح، وتعدين المرايا في الإنتاج على دفعات. وقد عززت الحرب العالمية الثانية الصناعة بشكل حاد: فقد أدى الطلب الهائل على الأجزاء البصرية الدقيقة للمعدات العسكرية إلى تسريع انتشار تكنولوجيا التبخير الفراغي في جميع أنحاء العالم، كما تشكلت خطوط إنتاج التبخير الفراغي الكاملة تدريجياً في أوروبا والولايات المتحدة. بحلول الخمسينيات من القرن الماضي، سيطر طلاء التبخر على مجالات تعدين البصريات والتعبئة والتغليف، في حين تم استبدال الطلاء الكيميائي الرطب التقليدي تدريجيًا في سيناريوهات عالية الدقة.

شهد عام 1966 التعريف الرسمي لـ PVD (الترسيب الفيزيائي للبخار) و CVD (الترسيب الكيميائي للبخار) في دراسة الترسيب البخاري، والتي صنفت رسميًا فئات الطلاء الفراغي السائدة. في عام 1967، تم منح براءة اختراع الطلاء الأيوني الأساسية لشركة Mattox، مما أدى إلى إثراء نظام عملية PVD.

تم تطوير تقنية الرش المغناطيسي، وهي الابتكار الرائد، وتم تسويقها على نطاق واسع من سبعينيات إلى ثمانينيات القرن العشرين. بالمقارنة مع الرش الثلاثي المبكر، يتميز الرش المغناطيسي بسرعة ترسيب أعلى وطلاء أكثر كثافة ودرجة حرارة ركيزة أقل، مما يجعله قابلاً للتطبيق على البلاستيك وسبائك الألومنيوم والمواد الأساسية الهشة. ظهرت عملية الرش المغناطيسي غير المتوازن في عام 1986 لتحسين التصاق الطلاء وتوحيده بشكل أكبر. وفي الوقت نفسه، نضجت تقنية الترسيب الكيميائي البخاري لتطبيقات الطلاء الصلب عالي الحرارة وطلاء رقاقة أشباه الموصلات.

دخلت تقنية الطلاء الفراغي إلى صناعات الإلكترونيات الاستهلاكية، وديكور الأجهزة، وقطع غيار السيارات، والأفلام البصرية. أصبحت تقنية Arc PVD للطلاء الزخرفي المعدني (الذهبي والأسود والذهبي الوردي) وطلاء AF المضاد لبصمات الأصابع عمليات قياسية لأغلفة الهواتف المحمولة ومكونات الفولاذ المقاوم للصدأ والمنتجات الرقمية. تم تطبيق الرش الفراغي المستمر من لفة إلى لفة على الإنتاج الضخم للأفلام المرنة ولوحات اللمس وأفلام الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي، مما أدى إلى رفع كفاءة الإنتاج بشكل كبير. تطورت صناعة الطلاء الفراغي المحلي بسرعة في الصين لدعم سلسلة توريد الإلكترونيات المزدهرة.

يتطور الطلاء الفراغي الحديث نحو الأتمتة الذكية والطلاء المركب منخفض الكربون ومتعدد الوظائف: تسود في المصانع معدات PVD المتكاملة مع التحميل/التفريغ التلقائي ومراقبة سمك الفيلم في الوقت الفعلي. تستمر الطلاءات الوظيفية الجديدة في الظهور بما في ذلك أغشية الحماية المضادة للتآكل والمقاومة للتآكل والمضادة للبكتيريا والرقيقة للغاية. يركز البحث والتطوير على عمليات الطلاء الموفرة للطاقة والمواد المستهدفة غير السامة لتلبية معايير حماية البيئة العالمية الأكثر صرامة.