FAQ

#1 Jak funguje PVD povlakování?

Při procesu PVD povlakování jsou díly umístěny do komory, ve které je vytvořeno čisté vakuum přibližně 1 mPa. Následně je generována plasma, která leptá cílové materiály (targety). Uvolněný materiál dopadá na substrát a vytváří buď keramickou, nebo kovovou vrstvu. Po dokončení povlakování je substrát vyjmut a proces je hotov. Blíže se celé technologii povlakování věnuje naše stránka Technologie PVD.

#2 Proč používat PVD povlaky?

PVD povlaky jsou charakterizovány vysokou tvrdostí, vynikající odolností proti korozi a opotřebení, a výbornými třecími vlastnostmi. Tyto vlastnosti zajišťují dlouhou životnost a spolehlivost povlakovaných dílů.

#3 Jaké materiály lze povlakovat?

PVD povlakování lze aplikovat na široké spektrum materiálů, přičemž výběr depoziční aparatury závisí na konkrétním materiálu:

Nástroje: Speciální aparatury jsou určeny pro povlakování obráběcích, tvářecích a strojních nástrojů. Tyto aparatury jsou navrženy tak, aby zajišťovaly vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Sklo: Pro povlakování skla se používají aparatury s rychlým odsáváním, což je důležité pro odstranění přebytečných plynů a dosažení čistého povlaku. Tento proces zlepšuje optické a ochranné vlastnosti skla.

Plasty: Povlakování plastů vyžaduje nízké teploty a rychlý proces, aby nedošlo k deformaci materiálu. PVD povlaky na plastech poskytují zlepšenou odolnost proti poškrábání a dekorativní vzhled.

Díky různým technologiím a aparaturám lze povlakovat téměř jakýkoli materiál, pokud je použita odpovídající technologie, což umožňuje přizpůsobení procesu specifickým potřebám různých průmyslových aplikací.

#5 Jak tlusté jsou PVD povlaky?

Tloušťka PVD povlaků se obecně pohybuje v řádu mikrometrů (µm). Pro běžné strojírenské povlaky na nástroje je typická tloušťka mezi 0,5 a 5 mikrometry. V případě dekorativních nebo optických aplikací může být tloušťka povlaků v řádu stovek nanometrů. Naopak, pro speciální aplikace mohou povlaky dosahovat tloušťky přes 10 mikrometrů.

Obecně platí, že s rostoucí tloušťkou povlaku klesá jeho adheze na substrát. Proto je u aplikací, které vyžadují vysokou adhezi, jako je obrábění nebo tváření, preferována co nejtenčí vrstva, která stále splňuje požadované funkční vlastnosti, obvykle v rozmezí 2 až 3 mikrometry.

#6 Mohou být PVD povlaky aplikovány na všechny tvary a druhy substrátů?

Teoreticky ano, prakticky nikoli. Při PVD povlakování představují problém zejména dlouhé duté otvory, do kterých se povlakování prakticky nedostane. Dalším omezením je velikost, protože proces probíhá ve vakuové aparatuře, která má omezené rozměry. Maximální velikost povlakovaných dílů je tedy dána velikostí vakuové komory.

Pokud jde o tvar, efektivita povlakování závisí na typu aparatury. Například sklo o velikosti A4 se vejde do bubnové aparatury maximálně po pěti kusech, zatímco plochá aparatura umožňuje efektivnější proces. Tvar dílu tedy ovlivňuje hlavně náklady na povlakování. Pro povlakování 2D předmětů, jako jsou sklo nebo listy papíru, jsou vhodnější ploché aparatury. Naopak, při povlakování velmi velkých dílů je zapotřebí velká aparatura, což snižuje efektivitu povlakování. Pro povlakování tvrdých vrstev jsou nejvhodnější předměty s relativně kompaktními rozměry, kde výška, šířka a tloušťka jsou přibližně ve stejném rozsahu.

#7 Jaké jsou typy PVD technologií?

Mezi nejrozšířenější metody PVD patří obloukové napařování a magnetronové naprašování.

Magnetronové naprašování funguje na principu odprašování materiálu atom po atomu z targetů v plazmatu. Materiál targetů je bombardován ionty argonu, což vede k uvolňování atomů, které následně dopadají na substrát.

Obloukové napařování se liší tím, že vytváří obloukový výboj na targetu, čímž se materiál odpařuje ve větších skupinách, což může vést k tvorbě dropletů (kapének).

Tabulku, kde jsou přehledně znázorněny výhody, nevýhody a vhodnosti využití HiPims, obloukového napařování a magnetronového naprašování, naleznete na naší stránce Technologie PVD. 

#8 Jak PVD povlakování ovlivňuje drsnost povrchu?

PVD povlakování téměř nezmění drsnost povrchu, protože pokrývá povrch atom po atomu. Představte si to jako tenkou vrstvu sněhu na horách. Pokud byl povrch před povlakováním leštěný, zůstane krásně leštěný i po něm. Pokud byl povrch broušený nebo měl určitou drsnost, bude mít stejnou drsnost i po povlakování.

Nelze tedy očekávat, že použitím PVD povlaku dojde ke zlepšení kvality povrchu.

#9 Jaká je nejlepší povrchová úprava při PVD povlakování pro vstřikování forem?

Existují dvě hlavní strategie pro zlepšení uvolňování výlisků z formy:

Opískování a povlakování: Tato metoda je ideální, pokud pracujete s plastem, který není příliš zatékavý, nebo pokud používáte nižší vstřikovací tlaky. Opískováním se vytvoří hrubší povrch, který pomáhá při uvolňování výlisků.

Leštění a povlakování: Tato metoda je vhodná, pokud máte plast s dobrou zatékavostí a používáte vysoké vstřikovací tlaky. Leštěním dosáhnete hladkého povrchu, který umožňuje snadnější uvolnění výlisků.

Obecně je třeba zkoušet a zjistit, jaká chemická interakce mezi plasty a povlaky je nejlepší, protože neexistuje jedno univerzální řešení. Například povlak CrN (nitrid chromu) je často lepší než samotná ocel, ale mohou existovat i lepší PVD povlaky pro specifické aplikace.

#10 Co jsou DLC povlaky?

DLC povlaky jsou speciální typy PVD povlaků založených na uhlíku. Zkratka DLC znamená "Diamond Like Carbon" neboli uhlík podobný diamantu. Tyto povlaky kombinují vlastnosti diamantu, jako je tvrdost a odolnost, s vlastnostmi grafitu, který má nízké tření a je samomazný.

Tím, že zkombinujeme grafit a diamant, vytvoříme strukturu, která je pevná a zároveň má nízké tření. Do skupiny DLC povlaků patří různé povlaky: některé jsou vyrobeny čistě z uhlíku, jiné z uhlíku a acetylenu, a některé jsou dopovány různými kovy.

Výběr správného DLC povlaku závisí na konkrétním použití. Některé DLC povlaky jsou vhodné pro použití s olejem, jiné bez něj. Některé se používají pro estetické účely, zatímco jiné poskytují ochranu proti abrazi nebo korozi.

#11 Jaké jsou typy DLC povlaků?

DLC povlaky lze primárně rozdělit na dopované a nedopované:

Dopované DLC povlaky: Tyto povlaky obsahují kromě uhlíku a zbytkových plynů, jako je vodík, také atomy kovů, například wolframu, chromu nebo titanu. Tyto kovy vytvářejí v povlaku karbidy, které poskytují další mechanické nebo chemické vlastnosti, využitelné při specifických aplikacích.

Nedopované DLC povlaky: Tyto povlaky obsahují čistý uhlík ve formě TAC (Total Active Carbon) nebo ACH (Activated Carbon High). TAC a ACH mají velmi dobré nepřilnavé vlastnosti, ale špatně reagují například s mazivy. Nedopované DLC povlaky se vyznačují vysokou tvrdostí a nízkým třením, což je činí ideálními pro aplikace, kde je potřeba minimalizovat přilnavost a opotřebení.

Výběr správného typu DLC povlaku závisí na konkrétních požadavcích aplikace, jako je potřeba odolnosti proti opotřebení, chemická stabilita nebo interakce s mazivy. Více se o našich DLC povlacích.