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PVD Technologie

PVD – Technologie à couche mince par dépôt physique en phase vapeur

Le dépôt physique en phase vapeur (PVD) est une technologie de revêtement à un niveau d’action purement physique. Sous vide poussé, on retire, par évaporation thermique, placage ionique ou pulvérisation cathodique par exemple, des atomes et des groupes d'atomes d'une cible essentiellement métallique. Cette vapeur métallique peut se développer directement sur un composant (métallisation) ou se combiner avec un gaz réactif ajouté (généralement de l'azote ou des gaz contenant du carbone). En cours de process, il se forme des composés chimiques complexes. L'épaisseur de ces revêtements de matériau dur peut être ajustée entre 1 nm et 5 µm. Le système de revêtement et l'épaisseur sont tous deux définis en fonction des exigences spécifiques du client.

La liaison du revêtement au matériau de substrat, l'étape la plus difficile du process, est obtenue par une activation ciblée de la surface. En fonction du résultat final souhaité, différents métaux peuvent servir de cible. Le titane, le chrome ou le cuivre ne sont que quelques exemples. Inversement, il est également possible de recouvrir une grande variété de substrats : des métaux mais aussi de la céramique, du verre ou des plastiques, mais également des textiles. La science et l'industrie s’emploient actuellement au développement de revêtements à effets biocides, tels que les systèmes complexes en cuivre, afin de bénéficier de leurs propriétés antivirales et antibactériennes. Un autre exemple d'application est le revêtement de coussinets de paliers lisses en plastique par une couche de disulfure de manganèse et de carbone aux fins d’améliorer leur résistance à l'usure et leurs coefficients de frottement. Les possibilités d'application sont quasi-illimitées.

 

L'importance du cuivre en tant que biocide est notamment connue depuis longtemps, car il est nocif pour les bactéries et les virus, même à faible dose. Avec les composés de cuivre, les revêtements biocides peuvent être produits chez RÜBIG et utilisés de diverses manières. Avec RÜBIG AnitViralCoating, une technologie de surface a également été créée dans laquelle l'effet contre les bactéries et les virus est généré par l'oxydation de la surface.

Association de la physique des surfaces et des sciences de l'ingénieur

Les procédés PVD développés chez RÜBIG sont basés sur l'élimination des atomes par pulvérisation par magnétron. Une tension appliquée extérieurement accélère l'argon destiné à la pulvérisation vers le matériau cible. Le champ magnétique ainsi produit force les ions à suivre une trajectoire en spirale et provoque des collisions plus fréquentes avec la cible. De ce fait, plus d'atomes sont libérés à la surface de la cible. La force transmise de l'argon à l'atome bombardé demeure dans le vide poussé. Cela permet aux atomes cibles de parcourir la distance jusqu'au substrat. Une couche (d’épaisseur) homogène sur le substrat est obtenue par rotation ciblée des composants autour de plusieurs axes.

Le processus

Le processus se déroule à basse température. De ce fait, il n'y a pas ou très peu de déformation des composants. Dans le cas des plastiques également : l'activation de la surface a lieu à 100°C maximum et bien sûr dans le plasma ou à l'aide d'une source d'ions. Les installations PVD de RÜBIG permettent un ajustement précis des propriétés des matériaux telles que la dureté, l'adhérence, la durée de vie ou les propriétés mécaniques. Une visualisation du processus correctement préparée permet d'afficher les paramètres pertinents sous une forme bien structurée. Les installations sont également équipés d'un concept de sécurité propre spécialement développé à cet effet. Ce dernier déclenche un verrouillage et un refroidissement de l’installation en cas de panne d'électricité ou d'autres fluides (gaz). En outre, cette technologie se caractérise par son respect de l'environnement et sa rentabilité, en particulier lorsqu'elle est mise en production en série.