一种用于制造用于美学或标记应用的部分金属化的精密合成线方形网眼织物的方法_2

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气体的组合修改各个层的组合是可能的。
[0058]因此,制成的涂层的厚度在从1nm至若干微米的范围中。
[0059]在所谓的“磁控管喷溅”方法中,沉积系统包括产生静磁场的无源器件。
[0060]带电离子和粒子(其受到洛仑兹力)从场流线构造偏移,从而对待被沉积的目标层撞击若干次,从而大大增加工艺效率,因为较大的材料量被添加到等离子体。
[0061]工艺参数被改变以提供具有不同性质(沉积层的导电率、厚度、重量(g/m2))的金属层。
[0062]通过控制在加工室中的目标的工艺参数(基材被加工的速度、发电机功率等等)和环境条件(压力、真空度、使用的气体)可以控制工艺。
[0063]溅射方法提供质量非常良好的导电膜,并且通过特别设计的修改,在主体相中提供不同于起始原料的那些的表面和美学性质。
[0064]此外,溅射方法提供若干令人惊讶的组合的优点:其是提供非常薄且均匀的涂层的非常清洁的涂覆方法和经济有效的方法。
[0065]此外,其是一种干燥低温工艺,而不是纺织品基材的化学或热蚀刻术,所述干燥低温工艺保留其基本的结构特性。
[0066]此外,溅射提供将膜不可毁灭地结合到基材,因为其在分子水平上、以大于其他涂覆方法的那种的操作灵活性熔接它们;此外,作为冷工艺,其还可以被用于在任何期望类型的单线织物材料上沉积广泛范围的导电材料、半导电材料和绝缘材料。
[0067]电流电沉积工艺提供由于电流在给定表面上制造金属涂层。
[0068]金属和合金电沉积方法包括水溶液电解,其主要组分是涂层金属盐。
[0069]在形成包含待被沉积的金属盐的水溶液的所谓的电流浴的盆中,布置两个电极。
[0070]横跨所述两个电极,电压源应用电位差。
[0071]在这种条件下,向阴极(其带负电荷)驱动被沉积的金属的阳离子,然而阴离子被位移到阳极(其带正电荷)。
[0072]因为由被应用于两个发电机电极之间的电位差或电压差产生的电场,阳离子朝向负极迀移,且阴离子朝向正极迀移,从而电流将流过溶液。
[0073]在接触电极时,溶液离子经历具有电子转移的氧化还原反应,分别是阴极还原和阳极氧化。
[0074]在电解电池中,待被涂覆的物品被耦合到电流源的负极并形成阴极,然而阳极被耦合到正极从而闭合电路。
[0075]使在溶液中处于自由状态的金属阳离子在由薄金属层缓慢涂覆的阴极表面上放电。
[0076]阳极优选地包括待被沉积的金属的板或棒,且在电解期间,其被消耗以弥补在阴极上放电的离子溶液。
[0077]电沉积工艺可以包括贵金属比如银、金和普通金属比如镍、铁、锌以及铜两者。
[0078]通过下文列出的主要操作参数控制影响物品的机械性质和物理性质比如导电性、表面硬度、耐磨性和均匀性的沉积的晶体结构:浴电解质的组成和浓度、电流密度、应用到电极的电压、温度、pH、电流浴搅拌。
[0079]关于被沉积的金属层(对于浴操作的电流密度的给定值(以A/dm2表示)和已知的沉积速度或速率,其具有数十微米或更少),其足以适当地设置形成期望的沉积物厚度需要的时间。
[0080]现在将公开用于通过上述技术中的一种加工金属化的合成单线织物材料的激光烧蚀工艺。
[0081]方法提供通过特别设计和选择的激光源在其一个表面或同时在两个表面上快速和局部蒸发金属,防止任何燃烧、熔融或织物降解现象。
[0082]经历激光烧蚀工艺的材料是在其两个表面中的一个上具有金属涂层、且具有不同的纺织品结构、重量、厚度和金属化(所述金属、合金和半导体优选地选自镍、金、钢、铜、银、铝、钛、铬、锡、铟锡氧化物、锌铝氧化物、锡氟氧化物、锡锑氧化物)的聚合物单线织物材料。
[0083]因为所述涂层对于激光束是透明的,所以激光束将被金属涂层“吸收”而不修改其聚合物主体。
[0084]所述激光束是低功率和高密度光束,具有优选地约1,OOOnm、或从1,080到354nm的波长。其可以在连续方案或以优选地从10Hz到500MHz的频率的脉冲方案中操作。
[0085]脉冲持续时间优选地从200ns到10飞秒,以改善金属层的蒸发并抑制向底部基材的热扩散。
[0086]在这种应用中,优选地使用二极管激光器,但通过适当的修改,还可以使用固体状态激光器、光纤激光器、或002激光器。
[0087]通过具有透镜移动的测微法调整的透镜聚焦系统在金属化的织物材料上聚焦激光束,然而所述光束在织物材料上的移动通过笛卡尔轴、机器臂、具有检流计头的透镜系统和/或一个或更多个反射镜进行。
[0088]此外,激光束通过与织物材料的位移同时的通过上文公开的方法中任何的光束和织物材料的组合移动在织物材料上被驱动,这在每种情况下、在低张力下被保持在两个支撑构件之间(优选地,织物卷在小拉力和反拉力下、在激光头下被可滑动地驱动)。
[0089]如果多层金属涂层经历烧蚀工艺,其中金属涂层厚度和蒸发潜热的组合具有引起易于损坏或熔融聚合物主体的向聚合物基材的热转移(通过热传导)的水平,那么有利地使用用于实现快速热移除的冷却系统。
[0090]例如,使用强迫空气对流或制冷流体系统或浴(通过将织物部分浸入到冷却盆中)是可能的。在某些情况下,通常,如果待被移除的材料的厚度或量为有意义的那种,那么使用抽吸系统是有利的,以防止移除的金属粒子被输送到羽流(Plume)并再次被沉积在织物表面上,从而消极地影响图案美学特性。
[0091]被应用到金属化的单线织物的激光烧蚀工艺,包括选择被金属材料吸收并且穿过聚合物(构成合成单线)而没有吸收的最佳波长。
[0092]具有设置的激光波长的激光束可以在单线织物的两个面上在单线织物上撞击/操作;其被金属吸收并通过蒸发将金属移除,同时穿过对激光波长透明的聚合物,而不蚀刻或修改所述聚合物,且被下方的金属材料吸收,从而通过蒸发将金属材料移除。
[0093]在具有不同的线化学组成、纺织品织纹(线/cm、线直径、织纹、重量、厚度)、精加工和金属化布置的不同织物上进行的测试中使用的激光源是两个:具有1W的最大功率和1,064nm的发射波长以及50微米的最小光斑尺寸的激光源,以及具有30W的最大功率、1,070nm的发射波长以及80微米的最小光斑尺寸的光纤激光源。
[0094]即使最终结果大大地受基材即受线/cm数量和线尺寸影响,在光斑减小的尺寸下实现增强的分辨率值是可能的。
[0095]随着线直径减小,线/cm数量增加,并且分辨率也增加。
[0096]两个源皆以脉冲方案操作并包括检流计激光束驱动系统。
[0097]通过上文公开的方法,可以保留激光加工工艺的所有区别性的优点:关于图像或图案的精密度和轮廓水平、期望的重复率、非常短的操作时间、加工的材料的装载和卸载系统(在卷加工的纺织品材料的情况下,可以使用常规的卷绕和解绕系统)、允许改变和快速修改由计算机再现的图案的对整个设备的非常灵活的电子控制。
[0098]不同于化学蚀刻工艺,例如,所述化学蚀刻工艺的速度慢得多,所述化学蚀刻工艺不允许加工织物卷且需要用于制作不同图案的专用模板。
[0099]已经制成大量样品且通过两个上文公开的激光组件在关于线化学组成、纺织品构造(线/cm、线直径、织纹、重量、厚度)和金属化的不同的织物上表征,所述不同的织物:由不锈钢金属化的PES 90.64、由不锈钢金属化的PES 150.27、由不锈钢金属化的PES 180.27、由不锈钢金属化的PES 190.31、由镍金属化的PES 90.40、由镍金属化的PES165.34、由镍金属化的PA 43.61、由铜金属化的PES 90.64、由铜金属化的PES 190.31、由铜金属化的PA 43.61、由铝金属化的PES 90.64、由铝金属化的PES 150.27、由铝金属化的PES 180.27、由铝金属化的PES 190.31、由钛压延和金属化的PES 40.90、由钛金属化的PES 90.64、由钛金属化的PES 150.27、由钛金属化的PES 180.27和由钛金属化的PES190.31。
[0100]在上述代码中,标识聚合物的单词后的第一个数字与织物的线/cm的数量有关,然而第二个数字标识线直径。
[0101]在每个单个的情况下,根据通过改变工艺参数产生方形的实验室布置启动方法,以确定最佳的操作条件组合窗口。
[0102]从操作的测试中已经发现金属的移除是完全的移除且不损坏聚合物。
[0103]如上所述,已经发现,随着光斑尺寸减小,移除的材料痕迹的最小尺寸相应地减小,这在任何情
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