锌压铸件上的 PVD 镀层：颜色与耐磨
锌压铸件上的 PVD（物理气相沉积）镀层是一道真空沉积工序，不是电镀槽，作用是在成品表面上加颜色和耐磨。膜厚 0.5–3 µm，沉积温度 120–150 °C，远低于会让 Zamak 5 铸件（ASTM B86 AC41A）变形的区间。三个条件决定结果：表面落在膜的尺度之内、底下有一套写明了的膜系、需要保持干净的面做遮蔽。前两个在图纸上定，第三个在镀膜排产时定。PVD 涂层这道工序排在最后，前面几道决定它站不站得住。
锌件上的 PVD 是什么
PVD 是真空工艺：把固体靶材气化，蒸汽在零件上冷凝成薄膜。在锌件上，基材保持 120–150 °C，膜落在 0.5–3 µm，所以锌合金压铸件过完这道工序尺寸不变。沉积是照着抛好的面复制，不是重新做面。镀前的面就是镀后的面，膜不替基材遮丑。
硬度来自化合物，装饰性氮化物膜的工作区间是 1500–3000 HV（典型值）。这个硬度坐在软的锌基材上，所以膜只在下面的金属还被托住的时候保护表面。铸件上一个凹点，到膜上就是一条裂纹，这是 PVD 适用边界的第一条。膜越硬，越靠下面的金属托着；金属一凹，硬膜先裂。
它不是什么
PVD 不是电镀，也不是修补工序。电镀从溶液里长厚度，一边长一边把面整平；PVD 加的是落到哪就什么样的一层膜。真空腔里不发生流动、整平、填充。电镀能填平一道浅划痕，PVD 只把它描得更清楚。
这个差别定下了气孔和划痕的规矩。一个跨几十微米的开口气孔，比 0.5–3 µm 的膜大得多，蒸汽照样镀到孔壁，孔还是开的。划痕、冷隔、倒圆的边口一样：镀前看得见，镀后更明显，因为膜给缺陷加了颜色反差。
同一套设备也镀模具，那是另一种活。在模具上，膜保护模具钢不被磨、延长模具寿命；在零件上，它要好看、要经得住把玩。压铸模具与模仁上的 PVD讲的是模具那一侧，验收看的是磨粒磨损和热龟裂，不看颜色。两种活的口径不同，设备可以共用，验收标准不能共用。
膜系：电镀底层加顶层
膜系是锌与可见颜色之间的完整顺序。装饰锌件上通常是一层电镀铜/镍打底，再上一道 PVD 顶层，这套膜系里各层电镀的厚度还有待确认。电镀把铸件整平，并承担耐蚀；顶层给颜色和耐磨。顶层薄、底层厚，两层的活分开算。
遮蔽面露出的就是这套膜系，不是裸锌。膜在遮蔽线处停下时，露出来的表面是镍，这正是要的结果：缝合在电镀过的金属上，耐蚀不单靠顶层。没有电镀的膜系，同一个面露出锌，耐蚀结果和颜色匹配一起变。遮蔽线的位置因此要写进图纸，它决定露出来的是镍还是锌。
膜种与厚度
膜种是构成顶层的那层化合物，厚度是它落在可见面上的量。氮化钛（TiN）管金色系，碳氮化钛（TiCN）偏玫瑰和黑，氮化铬（CrN）管枪色和黑，氮化锆（ZrN）落在金与香槟之间。这几种膜都镀在 0.5–3 µm 的窗口里。选膜种等于选色系，选厚度等于选这个色系里的位置。
膜种 | 厚度（µm） | 色系 | 测试 |
|---|---|---|---|
TiN（氮化钛） | 0.5–3 | 金、香槟 | ASTM D3359 划格，4B–5B |
ZrN（氮化锆） | 0.5–3 | 香槟、浅金 | ASTM D3359 胶带拉，4B–5B |
TiCN（碳氮化钛） | 0.5–3 | 玫瑰、黑 | ASTM B117 盐雾，48 h |
CrN（氮化铬） | 0.5–3 | 枪色、黑 | ASTM B117 中性盐雾，48 h |
电镀铜/镍加顶层 | 0.5–3（顶层膜） | 五个色系 | 镀后两测并做 |
窗口内的厚度是个取舍，不是越大越好的目标。膜厚一点能盖住更高的峰、耐磨时颜色保得久一点，同时也会积应力、让边口发虚、把颜色带偏。0.5–3 µm 是装饰锌件的工作窗口，不是耐蚀规范；盐雾表现来自膜系，不来自顶层单打。厚度取窗口中段，颜色最稳；取两端，颜色最容易碰边界。
颜色范围与限制
颜色来自顶层化合物和它的厚度，不来自染料或油漆。范围覆盖五个色系：金、香槟、玫瑰、黑、枪色。每个色系是一个窗口，不是一个点，件越平越大，窗口越窄。同一个色系里，深浅靠厚度微调，不靠换膜种。
.webp)
定颜色时要注意两条限制。颜色随厚度走，镀在窗口下沿的件，在 D65 下对不上镀在窗口上沿的件。颜色还随角度走：在圆弧壳体上，蒸汽以不同入射角到达各处，平的前脸读起来均匀，复合曲面读成渐变。两条限制指向同一件事：颜色是几何和膜厚的结果，不是颜料。
附着力与耐蚀测试
附着力是膜与下一层之间的结合，耐蚀是膜系对盐环境的反应。附着力用划格加胶带拉，按 ASTM D3359 评，4B–5B 是合格带。耐蚀用中性盐雾，按 ASTM B117 跑 48 h，作为筛选试验。两项都做在镀好的件上，试样从同一批里取。
两项都不证明使用寿命。48 h 盐雾是把两套膜系排个序，说不清户外一年。胶带测的是对电镀层的结合，一件可以在 4B–5B 合格，同一个面别处的气孔在潮湿存放之后照样冒白锈。把筛选结果当承诺，是这类测试最常被误用的地方。
深腔与阴影
阴影是凹处的膜层变薄：蒸汽以掠射角到达那里，沉积又走直线，所以比宽度更深的腔，底部和远壁拿到的料更少。薄的那一带上色之后读成一条暗线，出现在背对靶的那面墙上。腔越深，底部的膜越薄，这条暗线也越明显。
.webp)
挂具角度和旋转能减轻阴影，消不掉。把件朝靶倾、绕两轴转、把腔口的遮蔽开大，都能提高腔内的膜厚。深宽比到几倍以上的腔，总有一面墙留线，这种件要改设计，不是延长镀膜时间。改设计指的是把腔做浅、做开，或者把深腔挪到看不见的面上。
遮蔽与缝
遮蔽是物理挡片，把膜挡在必须守在公差内的面之外。储蓄罐上遮的是配合面、螺纹和投币口；对任何零件，规则一样：定位面或密封面不上膜。膜是微米级，可它足够改变一个合在机加工金属上的配合。遮蔽做在挂具上，不做在零件上。
遮蔽的质量在边上显出来。挡片爬移，膜边界就毛；挡片放得太宽，会盖住外观面，留一条没镀的带子。不倒翁储蓄罐的工艺路线在真实壳体上跑的是同一个顺序：抛光、精铣配合面、带着遮蔽镀。遮蔽线一毛，镀后那圈边就成外观缺陷。
什么时候不该用 PVD
当使用载荷超出微米级膜能承担的范围，或者几何根本镀不匀，PVD 就是错的选择。长期户外盐环境里的件要有更厚的电镀体系，48 h 盐雾筛不出海洋工况的循环。软锌上受点冲击的件，失效方式是金属被压凹、上面的膜开裂。这类判断要在开模之前做，镀完再改就是返工。
还有三种情况会谈不下去：外观面有开口气孔、盲腔的深度超过宽度、大面积平面要求整批颜色一致。这几种里，镀膜要么把一个已经存在的缺陷放大，要么根本到不了那个面。镜面 PVD 的 Zamak 件是反过来的例子：基材抛得好、几何开放，膜才落得匀。四种情况有个共同点：镀膜解决不了基材和几何的问题。
