医疗领域向来都是讲究高要求，零失误，无杂质等技术指标，这对涂敷设备与技术的挑战非常大。2022年医疗设备展 Medtec China了解到在当前医疗需求只增不减的火热事态下，该如何做好防护措施成为世界上各大厂商的一大难题。

镀膜技术可分为真空镀膜，电镀，化学反应 ，热处理 ，物理或机械处理。

等离子技术在表面镀膜技术中有哪些应用？

● 溅射沉积 – 溅射是利用高速离子撞击固体溅射靶，使表面分子飞溅并投射到基板上形成薄膜。溅射离子的初始动能约为 100 eV。常见的等离子气体是氩气。
●等离子体辅助沉积 – 气相化学沉积的化学反应是在高温基板上进行，以获得足够的气体前驱体能量响应。
●等离子聚合 – 聚合物或塑料薄膜最简单的涂层技术是将其涂在溶剂上，然后再涂在基材上。等离子体聚合涂覆法是将分子单体激发成等离子体，经过化学反应，形成均匀的聚合物，涂覆在基材上。由于基材受到等离子体的冲击，附着力也很强。
●等离子蚀刻 – 湿碱蚀刻是最简单、最便宜的方法，缺点是碱蚀刻有晶面取向，会引起底切问题。
●等离子喷涂 – 在高温下工作的金属部件必须用陶瓷覆盖，以防止高温腐蚀。

蒸发的加热方式镀膜有哪些？

● 电阻加热，感应加热，电子束加热，激光加热，电弧加热。
真空镀膜可以应用于哪些行业？

● 镀铝或搪瓷绝缘作为电容器的电极。
●镜片的抗反射涂层（MgO、MgF2、SiO2等）。
●金属、合金或复合涂层，应用于微电子作为导线、电阻、光电功能等用途。
●玻璃板上的金属镀层，用于建筑物的装饰和防紫外线。
●特殊合金涂层MCrAlY具有耐热性和抗氧化性，耐温可达1100℃，可应用于耐高温环境的工件，如高速切削成形、涡轮发动机叶片、等等。

一个好的薄膜通常它的应用功能在正常条件下不会失效。一般来说，这种薄膜必须具有强附着力、低内应力、低针孔密度、强机械性能、均匀的薄膜厚度和足够的耐化学性。薄膜的性能主要受沉积工艺、成膜条件、界面层与基板的形成等因素的影响，后续的热处理也起着重要的作用。

真空PVD技术

物理气相沉积（PVD）是一种真空镀膜工艺，许多人知道常用于提高切削刀具的性能。此外，医疗设备制造商越来越多地使用PVD涂层来区分其设备的外观与类似产品和/或增强其设备的性能，因为硬质惰性涂层具有生物相容性，不会与骨骼发生反应，组织或体液。涂覆PVD涂层的医疗器械的实例包括干扰器，钻头和针头，以及用于各种装置组件以及牙科应用的“磨损”部件。PVD技术是制备薄膜材料的主要技术之一，膜层赋予产品表面金属质感和丰富的颜色，并改善耐磨、耐腐蚀性，延长寿命。溅射镀膜和真空蒸发镀膜是最主流的两种 PVD 镀膜方式。

真空蒸发镀膜
1、真空的定义
泛指低于一个大气压的气体状态。与普通大气压状态相比，分子密度较为稀薄，从而气体分子和气体分子、气体分子和器壁之间的碰撞几率要低一些。
2、真空蒸发镀膜的定义
真空蒸发镀膜是在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质使之汽化，蒸发粒子流直接射向基片并在基片上沉积形成固态薄膜的技术。括热蒸发和EB蒸发（电子束蒸发）

真空PVD镀膜涂 层在医疗器械中的价值。
3、真空蒸发镀膜主要过程
1）采用各种能源方式转成热能，加热膜材使之蒸发或升华，成为具有一定能量的气态粒子（原子、分子和原子团）
2）离开膜材表面，具有相当运动速度的气态粒子以基本上无碰撞的直线飞行输运到基体表面；
3）到达基体表面的气态粒子凝聚形核后生长成固相薄膜
4）组成薄膜的原子重组排列或产生化学键合

想了解更多表面处理技术与服务&医疗技术涂层制造商，都在2022年医疗设备展 Medtec China，在现场看到：江苏百赛飞生物科技带来的医疗器械功能涂层、涂层设备，上海茂虹等离子技术带来的射流式等离子处理设备，比尔安达(上海) 带来的PTCA球囊海波管涂层，驰飞带来的超声波球囊喷涂机。

真空离子镀膜

1、定义
在真空条件下，利用气体放电使气体或蒸发物质离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在基片上。离子镀把辉光放电、等离子体技术与真空蒸发镀膜技术结合在一起

2、原理
真空离子镀膜是真空蒸发和真空溅射镀膜结合的一种镀膜技术。离子镀的过程是在真空条件下,利用气体放电使工作气体或被蒸发物质(膜材)部分离化,在工作气体离子或者被蒸发物质的离子轰击作用下,把蒸发物质或其反应物沉积在被镀基片表面的过程。

3、特点
镀层附着性号，膜层不易脱落
绕镀性好，改善了表面的覆盖度
镀层质量好
沉积速率高，成膜速度快
镀膜所适用的基体材料与膜材范围广PVD涂层可提供更好的边缘保持力，因此涂层手术器械仍保持清晰。对于其他设备，它们可以减少配套不锈钢部件之间的磨损，并有助于防止氧化和腐蚀。

关于PVD常见的几个问题：
阴极电弧PVD工艺？
阴极电弧PVD是使用电弧焊机从真空室内的固体源材料蒸发各种金属的过程。蒸发的金属，例如钛，铬，锆，铝和各种其它合金，与气体（通常是氮气和/或含碳气体）反应，形成冷凝在待涂覆部件上的涂层材料。
阴极电弧PVD产生高水平的金属电离（超过95％），这有助于确保高度涂层对基板材料的粘附。该方法通常具有宽的操作窗口，使得可以使用各种工艺参数沉积优质涂层。其他涂层工艺，例如溅射或离子电镀，不那么坚固并且具有较小的操作窗口，使得它们更难以始终如一地生产高质量的涂层。

涂装前需要做哪些准备工作？
为了获得良好粘附的涂层，待涂覆的部件是清洁的非常重要。零件表面必须不含氧化物，EDM重铸和有机薄膜，因为这些污染物会对涂层质量产生不利影响。
为了在涂覆之前去除污染物，涂层公司使用诸如抛光，翻滚，酸蚀刻以及砂和玻璃珠喷射等技术。然而，这些技术中的一些可以改变被涂部件的表面光洁度，因此PVD涂层公司经常与客户合作开发满足客户对涂层质量和部件外观需求的工艺。

涂层过程会对锋利边缘产生不利影响吗？
如果零件具有锋利的边缘，则不会使用可能对边缘清晰度产生不利影响的清洁过程。此外，如果涂覆微小或非常脆弱的部件，可以进行涂层工艺修改以降低加热和涂层速率。这些改进确保了精致的特征不会过热并且涂层不会太厚。

什么表面处理可以获得最佳效果？
PVD涂层非常薄（通常为0.0001至0.0005英寸），通常复制部件的原始表面（除非使用磨料清洁工艺）。零件表面光滑时获得最佳效果。因此，研磨或抛光表面通常会产生比喷砂或哑光表面处理更好的效果。
如果需要在零件的特定区域上进行无光饰面，则最好允许涂布机在零件上生成纹理。零件供应商的纹理可能会对零件的该区域产生污染，这需要一些返工，否定供应商可能依赖的任何节省。

PVD涂层过程中使用了多少温度？
所有表面处理PVD涂层的典型涂层温度约为800°F。涂层温度会改变部件的硬度或导致部件变形（收缩或增长）。为了尽量减少这种可能的影响，我们建议将热敏部件在900至950°F的温度下进行回火处理，然后再进行涂层处理。

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可以涂哪些类型的材料？
PVD涂层可应用于大多数能够承受加热至800°F的金属。常用的医用材料包括303,440C和17-4不锈钢; 钛合金; 和一些工具钢。PVD涂层通常不适用于铝，因为涂层工艺的温度接近材料的熔点。

PVD与化学气相沉积（CVD）涂层工艺相比有哪些优势？
与CVD相比，PVD涂层在低得多的温度下涂覆，PVD涂覆的部件在涂覆后不必再次进行热处理。此外，PVD复制了原本在零件上的表面光洁度，而CVD涂层产生了无光泽的光洁度，除非零件在涂层后进行抛光。

PVD比阳极氧化有什么优势？
涂覆钛合金涂层，PVD比阳极氧化更耐磨，并且随着时间的推移保持其颜色更好。除医疗器械和切割工具外，PVD涂层还常用于提高冲压工具，成型工具和注塑成型磨损部件的性能和使用寿命。

来源：北京丹普 PVD镀膜