PVD Beschichtungen – Wissenswertes zu der robusten und brillanten Schutzschicht

Was ist eine PVD Beschichtung?

PVD ist eine Abkürzung und steht für physikalische Gasphasenabscheidung (Physcial vapor desposition). Dies ist ein Prozess, bei dem eine dünne Metallbeschichtung auf eine Vielzahl von Substraten aufgebracht wird. Die damit einhergehende Dünnschichtabscheidung ist das, was alle sogenannten Vaportech-Systeme tun: Nanometerdicke Metall- oder Keramikbeschichtungen auf einer Vielzahl von Metall- oder Kunststoffteilen und -produkten aufbringen. Dünnschichtbeschichtungen werden auf atomarer Ebene an das Substrat gebunden. Sie sind so dünn, dass sie keinen Einfluss auf die Masstoleranz haben und die gewünschten Texturen im Substrat nicht maskieren. Sie sind lichtbeständig, robust und übertreffen andere Beschichtungsverfahren. Dünnschichtabscheidung wird oft als "PVD-Beschichtung" bezeichnet, aber tatsächlich ist PVD nur eines von mehreren Verfahren, die in Dünnfilmabscheidungssystemen verwendet werden. Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist ein weiteres Beschichtungsverfahren zum Aufbringen von Dünnschichtbeschichtungen. DLC wiederum ist ein extrem haltbarer diamantähnlicher Kohlenstoff-Beschichtungstyp, der über das PE-CVD-Verfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) hergestellt wird. Unabhängig von der Art der Dünnschichtbeschichtung werden Teile und Produkte durch das Verfahren funktionaler, langlebiger und schöner.

Wie funktioniert das Verfahren?

Die hochreinen und festen Materialien – Metalle wie Titan, Chrom und Aluminium – werden entweder durch Hitze oder durch Beschuss mit Ionen (Sputtern) verdampft. Gleichzeitig wird ein reaktives Gas (Stickstoff oder ein kohlenstoffhaltiges Gas) eingeführt; es bildet mit dem Metalldampf eine Verbindung und wird als dünne, stark haftende Beschichtung auf den Werkzeugen oder Bauteilen abgeschieden. Um eine gleichmässige Schichtdicke zu erhalten, werden die Teile mit gleichmässiger Geschwindigkeit um mehrere Achsen gedreht. Die Eigenschaften der Beschichtung (wie Struktur, Härte, chemische Beständigkeit und Temperaturbeständigkeit) können so genau gesteuert werden. Die PVD-Prozesse umfassen Lichtbogen-Verdunstung und Laserhärtung.

Welche Vorteile und Nachteile bietet das Beschichtungsverfahren mit PVD?

Die PVD-Beschichtung ist eine sehr harte Pulverbeschichtung und die bei weitem haltbarste derzeit erhältliche Beschichtung überhaupt. Sie bietet eine überlegene Qualität, die jedes traditionelle Finish überdauert. Das Beschichten von PVD ist ein Plasmabeschichtungsprozess, bei dem dünne feste Schichten eines anderen Materials auf eine Oberfläche oder ein Teil aufgebracht werden, um dieses Objekt haltbarer zu machen. Die Beschichtung von PVD unterscheidet sich von der CVD, die auch als chemische Gasphasenabscheidung bezeichnet wird, da für die Beschichtung von PVD keine chemische Reaktion an der Oberfläche des Objekts erforderlich ist, damit die Beschichtung funktioniert. Das Beschichten von PVD kann unter der Nutzung verschiedener Anwendungen erreicht werden. Eine der gebräuchlichsten Techniken ist die Plasma-Sputter-Abscheidung. Dieser Prozess verwendet Plasmaionen, um das Material zu bombardieren, wodurch ein Teil davon verdampft und dieser Dampf dann auf der gewünschten Oberfläche abgelagert wird. Das Beschichten von PVD ist nur eine der Methoden zum Beschichten von Oberflächen. Andere Prozesse erfordern Chemikalien und nach der Bearbeitung normalerweise umfangreiche Reinigungen und sind nicht umweltfreundlich. Das Beschichten durch PVD ist auch sicherer als diese Methoden. Die Beschichtung kann auch auf nahezu jeder Art von anorganischem Material verwendet werden. Ein Nachteil von PVD sind höhere Kosten und Anforderungen. Der Prozess erfordert den Einsatz komplexer Maschinen. Auch ist die Geschwindigkeit, mit der die PVD-Beschichtung arbeitet, relativ gering. Die Beschichtung von PVD ist jedoch eine der effektivsten Methoden zur Verbesserung der Festigkeit und Haltbarkeit gegenüber dem Verschleiss einer Oberfläche. Alle Vorteile auf einen Blick:

• sichere Methode
• kann auf nahezu allen Oberflächen angewendet werden
• gute Festigkeit und Haltbarkeit

Alle Nachteile auf einen Blick:

• Hohe Kosten
• Notwendigkeit von komplexen Maschinen
• Geschwindigkeit

Welche Oberflächenbeschaffenheit ist für diese Technologie erforderlich?

Die PVD-Beschichtung gleicht sich nicht aus und füllt sich nicht wie ein galvanisiertes Finish, sodass Oberflächenfehler nach dem Beschichtungsprozess immer noch sichtbar sind. Polierte oder Spiegeloberflächen werden verwendet, um PVD-polierte Oberflächen herzustellen, und gebürstete oder satinierte Oberflächen, um satinierte oder matte PVD-Oberflächen herzustellen. Diese Komponenten sind bei der Beschichtung stets zu beachten.

Wie dick sind die durch PVD erzeugten Schichten?

Die Beschichtungsdicke liegt üblicherweise zwischen 0,25 Mikron und 5 Mikron für dekorative Oberflächen. Für Funktionsbeschichtungen können dickere Beschichtungen aufgebracht werden.

Welche Farben gibt es?

Abhängig vom verdampften Metall und der Mischung der während des PVD-Abscheidungsprozesses verwendeten reaktiven Gase können unterschiedliche Farben erzeugt werden. Das Sortiment umfasst unter anderem Messing-, Gold-, Schwarz- bis Grau-, Nickel-, Chrom-, Kupfer- und Bronzetöne. Alle diese Oberflächen sind in polierter, satinierter oder matter Ausführung erhältlich. Somit bietet die Technologie eine grosse Vielfalt von natürlichen Farben.

Wie reinige ich PVD-beschichtete Oberflächen?

Die PVD-Wartung ist einfach. Du verwendest dafür ein weiches Tuch mit milder Seife und Wasser. Vermeide jedoch alle Werkzeuge und Produkte, die zum Entfernen von Anlauffarben oder Rost bestimmt sind und Salzsäure, Flusssäure oder Phosphorsäure oder Ätzmittel enthalten. Auch Bleich- und Scheuerschwämme solltest du nicht verwenden.