Die Langlebigkeit von PVD-Beschichtungen (Physical Vapor Deposition) kann je nach Dicke der Beschichtung, der Art des Substrats, den Umgebungsbedingungen und der spezifischen Anwendung sehr unterschiedlich sein. Bei dekorativen Anwendungen mit leichtem bis mäßigem Verschleiß können Beschichtungen mit einer Dicke von wenigen Zehntelmikrometern (0,2 bis 0,5 μm) viele Jahre ohne nennenswerten Verschleiß halten. Für anspruchsvollere Anwendungen, bei denen das Produkt härteren Bedingungen oder Fugenhobeln ausgesetzt ist, werden dickere Beschichtungen (>1μm) und härtere Substrate empfohlen, um die Beschichtung zu stützen und zu verhindern, dass sie unter Belastung die Bruchstelle erreicht.
Die Haltbarkeit von PVD-Beschichtungen hängt in hohem Maße von der Haftung zwischen der Beschichtung und dem Substrat ab. Eine starke Haftung sorgt dafür, dass die Beschichtung länger hält. PVD-Beschichtungen werden häufig in Umgebungen mit hohen Temperaturen und starker Beanspruchung eingesetzt, und ihre Lebensdauer unter solchen Bedingungen hängt vom jeweiligen Produkt und der Dauer der Wärmeeinwirkung ab.
Hinsichtlich der chemischen Stabilität und der Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit sind PVD-Beschichtungen aus Karbiden, Nitriden und Oxiden von Metallen im Allgemeinen inerter als ihre reinen metallischen Formen. Dank dieser Eigenschaft können PVD-Beschichtungen auf Konsumgütern wie Wasserhähnen, Türbeschlägen und Smartphones jahrelang ein anlauffreies Aussehen bewahren. Bei Industriewerkzeugen kann die richtige PVD-Beschichtung die Lebensdauer der Werkzeuge und die Produktivität deutlich erhöhen. Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Lebensdauer der Werkzeuge um das 2-3fache und in einigen Fällen sogar um das 10fache eines unbeschichteten Werkzeugs verlängert.
Die Dicke von PVD-Beschichtungen liegt in der Regel zwischen 0,25 und 5 Mikrometern, und die Prozesstemperatur kann je nach Substratmaterial zwischen 50 und 400 Grad Celsius gesteuert werden. Der Korrosionsschutz ist ebenfalls ein entscheidender Faktor, wobei Normen wie neutrales Salzspray (ASTM B117) und CASS (Copper-Accelerated Acetic Acid-Salt Spray) (ASTM-B368) verwendet werden, um die Leistung von Beschichtungen wie Zirkoniumnitrid (ZrN) zu bewerten, das in Tests eine hervorragende Beständigkeit gezeigt hat.
Bei der Auswahl der besten PVD-Beschichtung für eine bestimmte Anwendung müssen mehrere Variablen berücksichtigt werden, z. B. der Werkstoff des Werkstücks, die Fehlerart, das Werkzeugsubstrat und die Werkzeugtoleranzen. Die Zusammenarbeit mit erfahrenen Mitarbeitern, die die geeignete Beschichtung auf das Substrat und die Anwendung abstimmen, kann zu drastischen Verbesserungen bei Leistung und Langlebigkeit führen.
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