Kuidas saab roostevabast terasest lauanõusid galvaniseerida kindla värviga?

PVD, ioonplaadistamise ja pinnatehnika tehniline uurimine

Astuge sisse igasse kaasaegsesse köögitarvete poodi ja näete musta, roosa kulla, šampanjakuldse, kesköösinise ja isegi sillerdava vikerkaarevärviga kahvleid, lusikaid ja nuge. Need ei ole värvitud; need on konstrueeritud aatomitasandil. Küsimus "kuidas saab roostevabast terasest lauanõusid galvaniseerida kindla värviga?" viib meid elektrokeemia, vaakumfüüsika ja materjaliteaduse põnevasse ristumiskohta. See artikkel selgitab välja protsessid - peamiselt füüsikalise aurustamise-sadestamise (PVD) ja spetsiaalse elektrokeemilise värvimise -, mis annavad roostevabast terasest söögiriistadele erksad ja vastupidavad toonid. Samuti uurime, miks traditsioonilist galvaniseerimist (nt kroomi või kulda ehetel) kasutatakse värviliste roostevabast terasest lauanõude puhul harva ja millised tehnoloogiad on selle asendanud.

Kaasaegsed roostevabast terasest sööginõud musta, kuldse ja vikerkaarekujulise PVD-viimistlusega.

Need värvid saadakse vaakum{0}}põhise sadestamise, mitte traditsioonilise galvaniseerimise teel.

Traditsiooniline galvaniseerimine katab õhukese metallikihi elektrolüüdilahusesse sukeldatud juhtivale toorikule. Roostevaba terase puhul sobib see hästi hõbe-, kulla- või kroomitud pinnakattega -, kuid ainult metallivärvide puhul. Spetsiifilise värvi (nt roosa, sinine või mattmust) saamiseks peate katma sulami või kasutama järeltöötlust. Veelgi olulisem on see, et söögiriistade galvaniseeritud katetel puudub sageli kõvadus ja kulumiskindlus, mis on vajalik igapäevaseks kasutamiseks kahvlite ja nugade vastu plaate kraapides. Nõudepesumasinas võib kate ketendada, läbi kuluda või värvuda.

Seetõttu on söögiriistade tööstus suures osas loobunud dekoratiivvärvide traditsioonilisest galvaniseerimisestPVD (füüsiline aurustamine-sadestamine), mõnikord nimetatakse kaioonplaatiminevõivaakummetalliseerimine. See protsess ei ole "galvaanika" selle ranges tähenduses, kuid paljud ostjad ja isegi tootjad kasutavad terminit "elektroplastiline värv" PVD viimistlusele viitamiseks lõdvalt. Selle artikli ülejäänud osas keskendume tegelikule tehnoloogiale, mis tagab püsiva värvi.

PVD on vaakum{0}}põhine katmisprotsess, mille käigus tahke lähtematerjal (nt titaan, kroom või tsirkoonium) aurustatakse ja seejärel kondenseerub roostevabast terasest aluspinnale, moodustades õhukese kõva dekoratiivse kihi. Sisestades sadestamise ajal reaktiivseid gaase nagu lämmastik (N₂), hapnik (O2) või atsetüleen (C2H₂), moodustab kate selliseid ühendeid nagu titaannitriid (TiN - kuld), titaankarbonitriid (TiCN -) või {zirniconium (Zirniit) (zirniit) kuld/messing). Konkreetset värvi reguleerib kile koostis ja paksus, tavaliselt vahemikus 0,5 kuni 5 mikromeetrit.

Kuna PVD on otsenähtav protsess, pööratakse lauanõusid vaakumkambris, et tagada ühtlane katmine kõikidel pindadel, sealhulgas kahvlipiide vahel. Kaasaegsed PVD-süsteemid suudavad erakordse konsistentsiga katta tuhandeid tükke partii kohta.

Mõnes turundusmaterjalis ja isegi tehnilistes dokumentides nimetatakse roostevaba terase PVD-d "vaakumgalvaaniliseks katmiseks" või "ioongalvaaniliseks katmiseks". See on vale nimetus: vedelat elektrolüüti pole. Tõenäoliselt tekkis see termin seetõttu, et varased PVD-süsteemid kasutasid sihtmaterjali aurustamiseks elektrikaarte (kaare ioonide katmine) ja protsess hõlmab ioonide juhtimiseks elektrivälju - seega "ioonide" ja "plaadistamise" keel. Lisaks ei saa traditsiooniline galvaniseerimine toota otse värve nagu must või roosa kuld; PVD saab. Kuid kuna üldsus seostab "galvaanikat" "metallile dekoratiivse pinnaviimistlusega", jäi see termin kinni. Hanke ja projekteerimise puhul määrake alati sõna "PVD kate" või "ioonplaatimine", et vältida segiajamist tõelise galvaniseerimisega.

PVD vaakumkatte kambri sees: roostevabast terasest kahvlid ja lusikad pöörlevad

kinnitusdetailidel, samal ajal kui titaanist sihtmärk aurustub, moodustades ühtlase värvilise keraamilise kihi.

Roostevaba terast saab värvida protsessiga, mida nimetatakseINCO protsess(töötanud International Nickel Company) või elektrokeemiline värvimine. Roostevaba teras kastetakse kuuma kroom-väävelhappe vanni ja vahelduvvool tekitab poorse oksiidkile. Pinge ja aja reguleerimisega muutub kile paksus ja valgushäired toodavad värve pronksist sinisest roheliseni. Seda meetodit kasutatakse lauanõude puhul aga harva, kuna:

• Protsessis kasutatakse ohtlikku kuuevalentset kroomi, mis tekitab keskkonnaprobleeme.
• Värviline oksiidikiht on õhuke (≈0,2 μm) ja vähem kulumiskindel kui PVD. Kahvlid ja lusikad näitavad kiiresti kriimustusi.
• Tõelist musta või roosa kulda on raske saavutada; tüüpilised värvid on summutatud (pruun, sinine, kollane{0}}roheline).

Seega jääb PVD värviliste roostevabast terasest söögiriistade domineerivaks tehnoloogiaks.

Värviliste roostevabast terasest söögiriistade täpsustamisel või ostmisel küsige teavet PVD-katte kohta:

• Adhesioon:PVD-katted seostuvad aatomitasandil. Õigesti pealekandmisel ei kooru ega ketenda need tavalisel kasutamisel, isegi nõudepesumasinas.
• Kõvadus:TiN- ja TiCN-katete kõvadus on vahemikus 2000–3000 HV, mis on palju kõvem kui roostevaba teras ise (≈200 HV). See muudab kahvli väga kriimustuskindlaks, kuid selle all olev roostevaba teras võib paindumisel siiski deformeeruda.
• Korrosioonikindlus:PVD-katted on keemiliselt inertsed ja kaitsevad roostevaba terast plekkide ja plekkide eest. Kui aga kattel on nööpnõelad (kvaliteetse PVD puhul haruldane), võib niiskus jõuda mitteväärismetallini.
• Nõudepesumasina ohutus:Kvaliteetsed PVD-kattega söögiriistad on nõudepesumasinas pestavad, kuid abrasiivsed pesuvahendid ja kõrge kuumus võivad katet aastate jooksul aeglaselt õhendada. Käsipesu pikendab värvi eluiga.

1. Eelpuhastus-:Kahvlid puhastatakse ultraheliga, et eemaldada kõik õlid ja saasteained. Kõik jäägid võivad põhjustada katte defekte.
2. Laadimine:Kahvlid on paigaldatud vaakumkambri sees olevatele pöörlevatele kinnitustele. Kamber suletakse ja evakueeritakse kõrgvaakumisse (10-⁻-10-6 Torr).
3. Kuumutamine ja söövitamine:Kahvlid kuumutatakse ~200–400 kraadini, et väljutada pinnasaasteaineid. Inertgaasi (argooni) plasmat kasutatakse pinna pihustamise teel aatomitasandil.
4. Aurustamise eesmärk:Titaani sihtmärk ("allikas" materjal) pommitatakse energeetiliste ioonidega (sageli katoodkaare või magnetroni pihustamise abil), mis põhjustab titaani aatomite paiskumist plasmasse.
5. Reaktiivne sadestumine:Sisestatakse atsetüleen (C₂H₂) ja gaasiline lämmastik. Titaan reageerib süsiniku ja lämmastikuga, moodustades titaankarbonitriidi (TiCN), mis ladestub musta kõva keraamilise kihina kahvli pindadele.
6. Jahutus ja mahalaadimine:Pärast soovitud paksuse saavutamist (mikrokaalu jälgib kvartskristall) kamber õhutatakse ja kahvlid eemaldatakse. Kogu tsükkel kestab 2-4 tundi.
7. Tulemuseks on sügava ühtlase musta värviga kahvel, mis ei hõõru toiduhapetest maha ega muuda värvi.

Must PVD-kattega roostevabast terasest kahvel. Kate on titaankarbonitriid (TiCN),

pakub suurepärast kriimustuskindlust ja matt/satiinviimistlust.

Hiljutised uuendused PVD-s hõlmavad hõbeda või vase nanoosakeste lisamist värvilistele katetele, mis annavad söögiriistade pinnale antimikroobsed omadused värvi mõjutamata. Lisaks töötatakse kuuevalentse kroomi värvimise ohutumate alternatiividena välja veepõhiseid ja kolmevalentse kroomi protsesse, kuigi need pole veel ühtinud PVD vastupidavusega. Tootjate jaoks on suundumus PVD integreerimine automatiseeritud käsitsemissüsteemidega, et vähendada kulusid, säilitades samal ajal värvide ühtsuse miljonite tükkide lõikes.

Algsele küsimusele vastamiseks:Kuidas saab roostevabast terasest lauanõusid galvaniseerida kindla värviga?- Tehniliselt ei saa see traditsioonilise galvaniseerimise teel, välja arvatud mõned metallilised toonid. Tehnoloogia, mis tagab vastupidavad ja erksad värvid (must, roosa kuld, sinine jne).Füüsikaline aurustamine-sadestamine (PVD), mida kaubandusžargoonis sageli nimetatakse "ioonkatteks" või "vaakumgalvaaniliseks katmiseks". Selle eristuse mõistmine aitab hankespetsialistidel õigesti määrata ja vältida tarnijaid, kes väidavad, et "elektromeerivad" värve, kasutades aegunud ja mittekestvaid meetodeid.

Värviliste roostevabast terasest söögiriistade ostmisel otsige spetsifikatsioone, mis mainivad "PVD-katet", "ioonplaatimist" või "titaannitriidviimistlust". Vältige värvitud või lakitud söögiriistu, kuna need ei tööta nõudepesumasinas. Õige kasutamise korral pakuvad PVD-kattega roostevabast terasest lauanõud vapustavat ja kauakestvat esteetikat, mis tõstab iga söögikogemuse - trendikast restoranist luksusliku koduni.

 

Seotud tooted

Roostevabast terasest nugade ja kahvlite komplektid

Luksuslik roostevabast terasest söögiriistade komplekt

Roostevabast terasest söögiriistade komplekt 6-le