Le procédé PVD connaît une croissance très rapide. En effet, il offre une grande variété de matériaux de revêtement, qui peuvent être appliqués sur presque tous les types de substrats, tels que les métaux et les plastiques.
Dans cet article, nous aborderons les matériaux de revêtement PVD ainsi que la liste des matériaux sur lesquels le revêtement PVD peut être appliqué. Procédé PVD peuvent être réalisées. Vous découvrirez également les propriétés des revêtements PVD, telles que l'épaisseur et la dureté.
Commençons donc tout de suite.
1. En quoi peut consister le revêtement PVD ?
Le Revêtements PVD sont principalement constitués des substances suivantes :
- L'or
- Graphite
- Titane
- Zirconium
- Aluminium
- Oxyde de silicium
- Carbone de type diamant ( DLC )
- A base de soufre et de molybdène
Des matériaux différents donneront des résultats finaux distincts et affecteront le coût du revêtement PVD également. Vous devez choisir en fonction de vos besoins.
L'or comme matériau de revêtement
Le revêtement d'or donne généralement une finition aux bijoux et aux montres, ce qui peut rendre la surface des produits lisse et brillante. En outre, vous pouvez obtenir un produit doré similaire à un prix bien inférieur à celui de l'or véritable.
Les bijoux en métal comme les bijoux en acier inoxydable avec un revêtement 14k ou 18k sont aujourd'hui très populaires sur le marché. En outre, les finitions en or sont également largement utilisées dans les applications aérospatiales.
Le graphite comme matériau de revêtement
Le revêtement de graphite donne une finition sombre et brillante avec d'excellentes propriétés de résistance à la charge. Il est principalement utilisé sur des produits (substrats) qui sont utilisés dans des zones fluides telles que les accessoires de salle de bain, les accessoires de cuisine, etc. Les revêtements en graphite confèrent au produit une grande résistance à l'usure ainsi que des caractéristiques de faible friction.
Le titane comme matériau de revêtement
Le titane est le plus souvent utilisé sous 3 formes :
- Nitrure de titane
- Titane Nitrure de carbone
- Nitrure de titane et d'aluminium
Les revêtements PVD à base de titane augmentent de plusieurs fois la dureté d'un matériau. Les revêtements de nitrure de titane ne sont dépassés que par le diamant en termes de dureté. Ils offrent une excellente résistance à l'oxydation et sont principalement utilisés sur les pièces moulées par injection, les outils de coupe, les composants médicaux, les montres, etc.
Le zirconium comme matériau de revêtement
Le revêtement de zirconium est principalement utilisé sous forme de nitrure de zirconium. Il offre une dureté de 2800 Vickers (HRc-80) et une finition résistante à la corrosion pendant toute la durée de vie de la pièce. Le revêtement en nitrure de zirconium est principalement utilisé sur les machines.
L'aluminium comme matériau de revêtement
L'aluminium est utilisé seul ou en mélange avec d'autres matériaux. Les revêtements PVD à base d'aluminium sont courants dans l'industrie automobile.
L'aluminium possède une bonne solidité, une excellente résistance, un aspect brillant et bien d'autres propriétés. Il est principalement revêtu sur les pièces en plastique, telles que les logos, les lumières, etc.
Oxyde de silicium ( SIOX ) comme matériau de revêtement
L'oxyde de silicium (SIOX) est l'un des revêtements les plus polyvalents, disponible sur presque tous les matériaux PVD tels que les métaux, les plastiques, les alliages et bien d'autres encore.
L'avantage de ces revêtements est qu'ils permettent d'améliorer les propriétés souhaitées sans altérer la douceur ou la brillance du produit (substrat).
Le carbone de type diamant (DLC) comme matériau de revêtement
Sources des images：liaison ionique
La finition DLC (Diamond-like Carbon) est constituée d'un revêtement de carbone amorphe. La finition DLC signifie qu'elle a la dureté du diamant et le pouvoir lubrifiant du graphite.
Sur le site Échelle VickersLes revêtements DLC peuvent même atteindre une dureté de 9000 HV, juste derrière le diamant qui est de 10 000 HV. Il est principalement utilisé sur les montres pour améliorer les propriétés fonctionnelles tout en conservant un aspect luxueux.
Certaines personnes ne connaissent pas le DLC et pensent qu'il s'agit d'une méthode de revêtement différente du PVD. C'est faux. La DLC n'est pas une méthode. Dans mon blog précédent sur le Revêtement PVD sur les montresJe compare les deux revêtements. Vous pouvez vérifier les différences.
Revêtements à base de soufre et de molybdène
Les revêtements à base de soufre et de molybdène sont principalement utilisés par la NASA. Ils offrent une grande résistance à l'usure. Ces revêtements offrent de faibles qualités de frottement, même inférieures à celles du téflon et du graphite dans certains cas. Sur l'échelle Vickers, leur dureté est de 1500 HV - 2000 HV.
2. Quelle est l'épaisseur du revêtement PVD ?
Le revêtement PVD est également connu sous le nom de méthode de revêtement en couche mince.
L'épaisseur du revêtement PVD est comprise entre 0,25 et 5 microns.
À part 0,25 micron, même 5 microns sont si fins qu'il est difficile de les remarquer. Le diamètre d'un cheveu humain est de 70 microns. Imaginez la finesse d'un cheveu de 5 microns.
Ces 0,25 à 5 microns peuvent améliorer la douceur, la dureté, la résistance à la corrosion, la capacité de charge et bien d'autres propriétés d'un matériau sans en modifier l'aspect.
Ce film mince, en modifiant les paramètres, peut fournir une large gamme de couleurs et de finitions, telles que le laiton, l'or rose, l'or, le nickel, le bleu, le noir, et bien d'autres encore. Vous pouvez consulter mon blog précédent pour en savoir plus sur Couleurs et finitions du revêtement PVD.
3. Quelle est la dureté des revêtements PVD ?
La dureté du revêtement PVD dépend des facteurs suivants :
- Types de méthodes de dépôt en phase vapeur (PVD) utilisé
- Compétences des opérateurs
- Matériaux de revêtement
- Nature du substrat (produit)
La dureté des revêtements PVD se situe généralement entre 1500 HV et 4500 HV. Dans certains cas, la dureté des revêtements PVD peut atteindre 9000 HV si la substance du revêtement est DLA.
Sur l'échelle Vickers, l'acier au carbone a une dureté de seulement 250 HV, tandis que la dureté de l'acier nickelé et chromé se situe entre 600 HV et 1000 HV. En comparaison, les revêtements PVD sont donc très durs ( 1500 HV - 9000 HV ).
4. Quels sont les matériaux sur lesquels on peut appliquer un revêtement PVD ?
Le revêtement PVD peut être effectué sur toutes sortes de métaux et de plastiques. Dans ce qui suit, vous apprendrez quels sont les substrats métalliques et plastiques les plus couramment utilisés.
Revêtement PVD sur métaux
Les métaux les plus couramment revêtus par PVD sont les suivants
- Zinc
- Laiton
- Cuivre
- Graphite
- Titane
- Aluminium
- Tous types d'acier
En général, les fabricants utilisent des métaux de base ou des alliages métalliques comme substrat pour améliorer leurs caractéristiques et leurs apparences.
Revêtement PVD sur plastiques
Les gens appliquent un métal ou un alliage métallique sur la surface des plastiques pour métalliser les produits en plastique. Il peut s'agir d'un moyen de réaliser des économies et le revêtement a généralement une fonction décorative et fonctionnelle.
Les plastiques généralement utilisés pour les revêtements PVD：
- PVC
- Nylon
- Epoxies
- Polyester
- Phénoliques
- Plastique ABS
- Polyéthylène
- Polypropylène
- Polycarbonate
En outre, certains substrats PVD ont d'excellentes propriétés d'adhérence et n'ont donc pas besoin de couche de base, tandis que d'autres nécessitent une couche de base en nickel, en chrome ou en acier inoxydable pour obtenir de meilleurs résultats.
Vous pouvez consulter le tableau ci-dessous pour savoir quels matériaux nécessitent une couche de base et lesquels n'en nécessitent pas pour obtenir de meilleurs résultats :
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Ne nécessite pas de couche de base |
Besoin d'une couche de base (Le revêtement peut également être appliqué directement) |
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Titane；Graphite；Acier inoxydable |
Acier；Laiton；Cuivre |
5. Revêtement PVD sur acier inoxydable
Le revêtement PVD sur l'acier inoxydable est une méthode très connue et très recommandée pour améliorer les propriétés de l'acier inoxydable.
Les domaines d'application les plus courants de l'acier inoxydable revêtu PVD sont les suivants：
- Bijoux
- Transport
- Architecture
- Parties fonctionnelles
Revêtement PVD sur les bijoux en acier inoxydable
Revêtement PVD sur les bijoux L'acier inoxydable est utilisé pour obtenir une variété de couleurs, telles que l'or, l'or rose, le café, le noir, le bleu et bien d'autres encore. Il permet également d'obtenir différentes finitions métalliques PVD sur les bijoux, comme le mat, le poli, etc.
Sur le marché, il existe de grandes différences de prix entre les différents bijoux en acier inoxydable, mais il est difficile de trouver des différences entre ces différents produits.
En effet, ces bijoux présentent différents types de placage, généralement 14k et 18k, et des matières premières différentes, qui peuvent être de l'acier inoxydable 304 ou 316L.
Parties fonctionnelles de la machine
Outre sa fonction décorative, l'acier inoxydable est utilisé pour fabriquer des pièces fonctionnelles, voire parfois une machine entière.
Dans ces cas, le revêtement PVD améliore les diverses propriétés fonctionnelles telles que la dureté, la résistance à la corrosion, le frottement, la douceur, etc. Le revêtement PVD augmente la durée de vie de la pièce. Dans certains cas, la fonctionnalité de la pièce n'est pas possible sans revêtement PVD.
Transport
L'acier inoxydable revêtu de PVD est utilisé dans les véhicules en mouvement pour améliorer la fonctionnalité et la décoration de nombreuses zones, telles que le plafond, les murs, les sièges et bien d'autres encore.
Architecture
Les revêtements et profilés en acier inoxydable revêtus PVD sont utilisés dans les centres commerciaux, les hôtels, les gares, les magasins, etc. Non seulement ils durent plus longtemps, mais ils offrent également une décoration haut de gamme à bas prix.
Dans l'ensemble, l'acier inoxydable est l'un des métaux les plus recommandés pour le revêtement PVD pour les raisons suivantes :
- Il ne nécessite pas de couche de base
- Il offre une excellente adhérence avec une substance de revêtement
- L'acier inoxydable est économiquement plus avantageux que les autres métaux
- L'acier inoxydable est durable et intrinsèquement résistant à la corrosion.
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