PVD Beschichtung

PVD Beschichtung: bietet Werkzeugen und Komponenten Verschleißschutz

PVD ist die Abkürzung für Physical Vapour Deposition, zu Deutsch Physikalische Gasphasenabscheidung – eine sogenannte Hartstoffbeschichtung. Die PVD Beschichtung bildet gasförmiges Beschichtungsmaterial, welches unter physikalischer Abscheidung verdampft und am Substrat kondensiert, wo es eine ultradünne Schicht bildet. Aufgrund sehr geringer Schichtdicken der PVD Beschichtung von 1 µm und höchstens 15 µm ist es als Hartstoffbeschichtung für Werkzeugbau, Fertigungstechnik und Herstellung von Präzisionswerkzeugen sowie Feinmechaniken sehr interessant. PVD Beschichtung dient als hervorragender Verschleißschutz, durch hohe Schichthärte, sowie guter Korrosionsschutz.

Dieser Beitrag geht PVD Beschichtung auf den Grund: Lernen Sie das Verfahren PVD Beschichtung, Vorteile sowie die Teile und Industrien kennen, an und in denen sich PVD Beschichtung bewährt. Zuletzt wird eine Auswahl an PVD-Lohnbeschichtern in Österreich aufgeführt.


PVD Beschichtung Vorteile

Die PVD Beschichtung ist in Sektoren, wie Fertigungstechnik und Präzisionswerkzeugbau, sehr interessant. Kein Wunder, schließlich hat sich die Hochleistungsbeschichtung durch folgende Vorteile einen Namen gemacht:

Präzisionssägeblatt mit PVD Beschichtung

Gratarme Präzisionssägeblätter sind in der Werkzeugbranche sehr gefragt; PVD Beschichtung sorgt hierfür.

  • bildet extrem harte Metallverbindung, bis 3500 HV Mikrohärte
  • mikrofeine, nahezu porenfreie Oberfläche
  • korrosionsbeständig
  • Antihaft-Eigenschaften
  • abrasionsfest
  • verschleißfest
  • Schutz gegen korrosive Medien
  • sehr gute Maßhaltigkeit
  • umweltfreundliches Verfahren

Diese Vorzüge sind sehr brauchbar, wenn es um die Oberflächenveredlung von Werkzeugen für Zerspanung, Schneiden, Fräsen, Umformen, Bohren, Stanzen, Pressen und dergleichen geht. Der Einsatzbereich PVD-beschichteter Instrumente ist riesig, und reicht von der Medizintechnik über Lebensmittelindustrie bis zur Fertigungstechnik. Auch als Dekorationsschicht kommt PVD vor, und zwar von Zierleisten im Automobilsektor bis zu Beschlägen und Besteck.


Das Verfahren PVD Beschichtung

Legen wir also los beim Verfahren: Nach mehrstufigem chemischen Entfetten, (Ultraschall-)Reinigen, Mikrostrahlen und Spülen der Werkstücke kommen die Teile in Karussells in einen geschlossenen Automaten, wo sie rotierend beschichtet werden. Der clevere Prozess der PVD Beschichtung im vakuumisierten Automaten dauert je nach Schichtdicke mehrere Stunden. Als Faustregel gilt: ca. 1 Stunde pro 1 Mikrometer. In der Vakuumkammer passiert Folgendes:

Beschichtung durch Lichtbogenentladung (Arc Evaporation)

Im Hochvakuum wird das metallische Beschichtungsmaterial (Kathodenmaterial genannt) in fester Form in dampfförmigem Zustand freigesetzt. Durch Bildung elektrischer Felder und Zugabe von Plasma werden die Beschichtungspartikel zum Substrat transportiert. Nun wird reaktives Gas zugegeben – etwa Kohlenstoff oder Stickstoff –, und die Teilchen schlagen nieder und verbinden sich mit der Substratoberfläche zu einer harten Schicht.

Hartstoffbeschichtung durch Kathodenzerstäubung

Alternativ zur Lichtbogenentladung werden bei der Kathodenzerstäubung im Hochvakuum – auch Sputtern genannt – die Atome aus dem festen Beschichtungsmaterial gelöst, indem das Kathodenmaterial mit energiereichen Ionen beschossen wird. Auf diese Art geht das Material in die Dampfphase über. Daraufhin folgt die Abscheidung auf das Substrat und Schichtbildung.


Beschichtunngsmaterial zur PVD Beschichtung

Abhängig von den gewählten Materialien zur PVD Beschichtung entstehen neben der harten Oberfläche auch beeindruckende Farbtöne. Übrigens sind TiAlN- TiCN- und TiN-Beschichtung mit Abstand die meistverwendete. Die Tabelle stellt die Nitridmischungen einander gegenüber. Es handelt sich um metallische Hartstoffe, beziehungsweise keramisches Material und Stickstoff.

Beschichtungs­materialPVD-Beschichtung FarbePVD-Beschichtung SchichtdickePVD-Beschichtung TemperaturMikrohärte HV 0,05
Titannitrid TiNGold1 – 7 µmca. 450 °C2300 HV
Titancarbonitrid TiCNViolett/ Dunkelgrau1 – 5 µmca. 450 °C2300 HV
Titanaluminiumnitrid TiAlNSchwarz/Anthrazit1 – 5 µmca. 450 °C3500 HV
Titanaluminium­carbonitrid TiAlCNRosé2 – 4 µmca. 450 °C3500 HV

Als Substrat zur PVD Beschichtung eignen sich im Allgemeinen alle Stahl mit Anlasstemperatur über 500 °C, Hartmetalle, legierter Stahl, unlegierter Stahl, Gusseisen,, Edelstahl, Titan, NE-Metall (Kupfer, Zink, Messing, Bronze) und Aluminium. Da die PVD Beschichtung der letzte Veredlungsschritt der Teile ist, müssen diese vollständig gefertigt und gehärtet sein. Auch zur Antireflex-Beschichtung von Glas wird die Technik der PVD Beschichtung eingesetzt.


Professionelle PVD Beschichtung in Österreich

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