PVD Beschichtung

Dienstleistung aus einer Hand

PVD Beschichtung

Wir bieten in unserem Lohn­beschichtungs­zentrum in Bochum alle Arten von PVD Schicht­systemen an.

PVD Beschichtung

Die physikalische Gasphasenabscheidung, bekannt unter dem englischen Begriff Physical Vapor Deposition oder kurz PVD, ist ein Beschichtungsverfahren zur Herstellung dünner Schichten im Bereich weniger µm.

Im PVD Verfahren werden in einem physikalischen Prozess, verschiedene Grund­materialen in die Gasphase überführt und in Reaktion mit gasförmigen Kompo­nenten zur Schicht­bildung auf Substraten gebracht. Die PVD Beschichtung ist ein umwelt­schonender Vakuum­­prozess, der mit Hilfe hochionisierter Plasma­entladungen durchgeführt wird. Das PVD Verfahren gehört heutzutage zu den etablierten Oberflächen­technologien für die Themen Verschleiß­schutz oder Reibungs­minderung. Darüber ­hinaus handelt es sich aber auch, um eine zentrale Schlüssel­technologie, die zunehmend immer weitere Anwendungs­möglichkeiten findet.

Diese Technologie ermöglicht die Herstellung vieler verschiedener Funktionsschichten mit unterschiedlichsten Anwendungsgebieten. PVD Schichten sind mittlerweile fester Bestandteil auf Schneidwerkzeugen, Umformwerkzeugen oder auch verschiedenster Bauteile und Komponenten. Etablierte PVD Schichten sind z.B. Chromnitrid CrN, Titannitrid TiN, Titancarbonitrid TiCN, Titanaluminiumnitrid TiAlN oder Aluminiumchromnitrid AlCrN.

Alle Schichten im Überblick

Funktionsweise der PVD Beschichtung

Der PVD Prozess erfolgt in einer Vakuumkammer mit Hilfe der Plasmatechnik, in der ein festes Targetmaterial verdampft wird, um eine dünne Schicht auf dem Substrat zu bilden. Es gibt verschiedene Methoden der Schichtherstellung, die unterschieden werden in die Verfahren: Thermische Verdampfung, ARC Lichtbogenverdampfung und Sputtern.

Thermische Verdampfung: Dabei wird das Target durch eine hohe Temperatur zum Verdampfen gebracht. Die verdampften Atome kondensieren dann auf der Oberfläche des Substrats.

ARC Lichtbogenverdampfung: Hierbei wird das Target mittels eines Lichtbogens verdampft, der einen sehr hohen Energieeintrag ermöglicht und eine schnelle und haftfeste Beschichtung erlaubt.

Sputtern: Bei diesem Verfahren werden Ionen auf das Target geschossen, wodurch Atome herausgelöst und auf das Substrat transferiert werden.

Vorteile der PVD Schichten

PVD Beschichtungen bieten eine Reihe von Vorteilen.

Verschleißfestigkeit

PVD Schichten sind extrem hart und verschleißfest, was sie ideal für Anwendungen macht, die hohe mechanische Belastungen erfordern.

Korrosionsbeständigkeit

Sie bieten einen hervorragenden Schutz gegen Korrosion, wodurch die Lebensdauer von beschichteten Bauteilen verlängert wird.

Dünnschichttechnik

Die erzeugten Schichten sind extrem dünn, im Bereich von Nanometern bis zu wenigen Mikrometern, wodurch sie die ursprünglichen Eigenschaften des Substrats kaum beeinflussen.

Umweltfreundlichkeit

Im Gegensatz zu den chemischen Beschichtungsverfahren kommen bei der PVD Technik keine giftigen Chemikalien zum Einsatz, wodurch das Verfahren sehr umweltfreundlich ist.

Materialvielfalt

Es können eine Vielzahl von Materialien verwendet werden, einschließlich Metalle, Legierungen und Keramiken. Durch die tiefen Beschichtungstemperaturen können eine Vielzahl von Substratmaterialien beschichtet werden.

Anwendungen der PVD Schichten

Dank ihrer hervorragenden Eigenschaften wird die PVD Beschichtung in zahlreichen Bereichen eingesetzt.

Werkzeuge

Bohrer, Fräser und andere Schneidwerkzeuge werden häufig mit PVD Schichten versehen, um Lebensdauer und Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Maschinenbau

Bauteile und Komponenten im allgemeinen Bereich des Maschinenbaus werden mit PVD Hartstoffschichten und DLC Gleitschichten beschichtet.

Medizinische Geräte

Implantate und chirurgische Instrumente werden mit PVD-Beschichtungen versehen, um ihre Biokompatibilität und Haltbarkeit zu verbessern.

Halbleiterelektronik

In der Halbleiterindustrie wird die PVD Technik zur Herstellung von dünnen Schichten für Transistoren und andere Bauteile verwendet.

Zukunftspotenziale

Die PVD Beschichtung ist eine fortschrittliche Technologie, die es ermöglicht, extrem harte, verschleißfeste und korrosionsbeständige Schichten zu erzeugen. Dank ihrer Vielseitigkeit und der Möglichkeit, umweltfreundlich zu arbeiten, findet die PVD Technik in immer mehr Industriezweigen eine Anwendung. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der PVD Technologie wird sicherlich zu weiteren innovativen Anwendungen und Verbesserungen in der Materialwissenschaft führen.