Cum sunt fabricate foi de oțel inoxidabil colorat?

Procesul de fabricație a foilor de oțel inoxidabil colorat este o combinație sofisticată de prelucrare precisă a metalului și tehnologii avansate de tratare a suprafeței. Scopul principal este de a conferi culoare durabilă, estetic plăcută, și diversă substratului de oțel inoxidabil, păstrând în același timp excelentele sale proprietăți fizice și chimice, cum ar fi rezistența și protecția împotriva coroziunii. Foshan Xinliheng Oțel inoxidabil Co., Ltd., Ca procesator profesionist de oțel inoxidabil, se utilizează în principal Depunerea de vapori fizici (PVD), metoda principală și tehnic matură din industrie în prezent.

Mai jos este prezentat procesul tipic de producție pentru foile de oțel inoxidabil colorat, cu accent pe tehnica PVD:

1. Pregătirea și tratarea substratului

Acest pas este crucial pentru a asigura o culoare finală uniformă și o aderență puternică a stratului de acoperire.

• Selecția materiei prime: Selecția bobinelor sau foilor din oțel inoxidabil de înaltă calitate ca material de bază. Gradele comune includ 304 şi 316, alese în funcție de aplicația finală.
• Tăiere/Decupare: Bobina de oțel inoxidabil este nivelată și tăiată în foi plate cu dimensiunile necesare.
• Pre-tratarea suprafeței:
  • Degresare și curățare: Se utilizează curățare chimică sau ultrasonică pentru a elimina complet uleiul, grăsimea, praful, și alte impurități de pe suprafața foii.
  • Polizarea suprafeței: Suprafața este prelucrată pentru a obține textura de bază dorită, care determină efectul vizual final.
    • Oglindă (8K): Obținut prin șlefuire și polizare de înaltă precizie, rezultând o finisare de tip oglindă.
    • Fire (Periat): Creat prin periere mecanică, producând o textură liniară uniformă.
    • Satinat/No.4 (Mat): Format prin sablare cu particule abrazive, rezultând un finisaj mat uniform sau fin ca nisipul.
    • Gravat: Achieved through chemical or laser etching, creating specific patterns or textures on the surface.

2. Core Coloring Process – Depunerea de vapori fizici (PVD)

This is the central step where the colored coating is formed, typically carried out in a vacuum environment.

• Vacuum Coating: The pre-treated stainless steel sheet is placed into a large vacuum coating chamber, which is then evacuated to a high vacuum state.
• Evaporation/Sputtering: Inside the vacuum, the target metal (such as titanium, zirconium, chromium, or gold) or its compounds are heated via arc, electron beam, or magnetron sputtering until they evaporate or sputter.
• Ionization and Deposition: The evaporated or sputtered metal atoms react with introduced reactive gases (such as nitrogen N₂, oxygen O₂, or acetylene C₂H₂) in the vacuum, forming ions of metal compounds (e.g., titanium nitride TiN, oxid de zirconiu ZrO₂, carbură de titan TiC). Sub influența unui câmp electric, acești ioni bombardază și se depun uniform pe suprafața oțelului inoxidabil, formând un strat dens, subțire la scară nanometrică, cu aderență excepțională.
• Principiul formării culorii: Culoarea este determinată de grosimea și compoziția stratului depus. Aceasta nu este o culoare bazată pe pigment “culoare intrinsecă,” ci utilizează principiul interferenței luminii. Când lumina lovește acest strat subțire, o parte din lumină se reflectă de pe suprafața stratului, în timp ce o altă parte trece prin strat și se reflectă de pe substratul de oțel inoxidabil. Aceste două unde reflectate de lumină interferează între ele. Prin controlul precis al grosimii stratului (de obicei zeci până la sute de nanometri), the wavelengths of light that are enhanced or diminished by interference can be regulated, resulting in different colors. De exemplu:
  • Titanium nitride (TiN) films of varying thicknesses can appear gold, champagne, Aur de trandafir, or black.
  • Multi-layer deposition or adjusting the gas mixture can produce a wider range of colors, such as blue, green, purple, or iridescent effects.

3. Post-Processing and Quality Control

• Cooling: After coating, the sheets are slowly cooled to room temperature inside the vacuum chamber.
• Inspection: Rigorous quality checks are performed on the finished product, including:
  • Visual Inspection: Checking for color uniformity, color differences, zgârieturi, spots, or other defects.
  • Performance Testing: Testing coating adhesion (e.g., cross-cut test), abrasion resistance, rezistență la coroziune (e.g., salt spray test), and weatherability.
• Protective Film Application: To protect the delicate colored surface during transportation and fabrication, un film protector (film PE) este de obicei aplicat pe suprafața tablei.
• Ambalare și depozitare: Tablele sunt ambalate conform cerințelor clientului și apoi depozitate sau expediate.
• 

Alte metode de colorare (Informații suplimentare)

Deși PVD este procesul dominant de înaltă performanță, există și alte metode de colorare pe piață, deși acestea sunt în general mai puțin comune și s-ar putea să nu egaleze performanța PVD:

• Colorare chimică: Imersarea oțelului inoxidabil în soluții chimice specifice pentru a genera filme de oxid de diferite grosimi prin reacții chimice, care produc culoare. Această metodă are un cost mai redus, dar oferă opțiuni limitate de culoare și durabilitate și rezistență la abraziune inferioare.
• Galvanizare: Depunerea unui strat de alt metal (cum ar fi cupru, nichel, sau crom) pe suprafața oțelului inoxidabil prin galvanizare pentru a-i schimba culoarea. Procesul este bine stabilit, dar se confruntă cu presiuni de mediu, și aderența și rezistența la coroziune a stratului de acoperire pot fi inferioare PVD-ului.
• Pulverizare: Aplicarea vopselei colorate sau a acoperirii pulbere pe suprafață. Acesta este ieftin și oferă o gamă largă de opțiuni de culoare, dar durabilitatea stratului de acoperire, abrasion resistance, și textura sunt semnificativ inferioare PVD-ului, și există riscuri de decojire și îngrijorări de mediu.

Rezumat: Foi de oțel inoxidabil colorat moderne și de înaltă calitate, în special cele utilizate în decorațiuni arhitecturale și mobilier de lux, se bazează pe procesul de acoperire prin vid PVD ca tehnică principală de fabricație. Acest proces complex necesită echipamente de înaltă precizie, medii controlate, și control strict al procesului. Totuși, produce materiale decorative de înaltă calitate cu finisaje vibrante, durabilă, rezistente la uzură, și ecologice. Companii profesionale precum Xinliheng obțin recunoaștere pe piață pentru branduri precum “Haoliang” prin stăpânirea acestor procese și controlul riguros al calității.