Physical Vapor Deposition (PVD) ist ein Verfahren, bei dem ein Metall mit einer dünnen Schicht eines anderen Materials beschichtet wird.
Bei dieser Technik wird das Material auf atomarer Ebene übertragen.
Das Material geht von der kondensierten Phase in die Gasphase über und kehrt dann als dünner Film auf dem Substrat in die kondensierte Phase zurück.
PVD-Beschichtungen sind in der Regel härter und haltbarer als das Material, das sie beschichten.
Dadurch wird die Leistung des darunter liegenden Metalls verbessert.
5 wichtige Schritte zum Verständnis der physikalischen Abscheidung aus der Gasphase
1. Verdampfung der Beschichtungsmaterialien
Hierbei werden die Beschichtungsmaterialien verdampft, abgetrennt oder zerstäubt.
Das Material wird erhitzt, bis es verdampft und sich von einem Feststoff in ein Gas verwandelt.
2. Migration von Atomen, Molekülen oder Ionen
Nach der Verdampfung wandern die Atome, Moleküle oder Ionen durch einen Bereich mit niedrigem Druck von ihrer Quelle zum Substrat.
Dieser Schritt schließt alle Reaktionen ein, die nach den Teilchenkollisionen stattfinden.
3. Ablagerung auf dem Substrat
Das verdampfte Material kondensiert auf der Oberfläche des Substrats und bildet einen dünnen Film.
Diese Abscheidung erfolgt bei einer hohen Temperatur, während das Substrat bei einer niedrigeren Temperatur gehalten wird, um Beschädigungen zu vermeiden.
4. Merkmale von PVD
Das PVD-Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es Beschichtungen erzeugen kann, die mit anderen Verfahren nur schwer zu erreichen sind.
Zu diesen Beschichtungen gehören Keramik- oder Verbundwerkstoffschichten mit hoher Härte und Verschleißfestigkeit.
5. Vorteile von PVD
PVD ist eine Niederspannungs-Hochstrom-Bogenentladungstechnologie, die unter Vakuumbedingungen arbeitet.
Dadurch wird die Umweltverschmutzung minimiert.
Diese Technologie ist besonders im Werkzeug- und Formenbau von Vorteil.
Sie kann die Lebensdauer der Teile verdoppeln, die Kosten senken und die Rentabilität erhöhen.
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