por Ian Desmond
este processo de acabamento aparentemente incrivelmente moderno tem as suas origens no século XVII.deposição em fase vapor por processo físico (PVD) é uma técnica utilizada para depositar películas finas de um átomo (ou de uma molécula) de cada vez em várias superfícies, frequentemente de metal, para lhes dar um revestimento resistente e durável. A fonte do revestimento é física, que é sólida ou líquida em vez de química, como no processo de revestimento alternativo de deposição em fase vapor por Processo Químico (CVD).,
PVD processos são realizados sob vácuo. O processo envolve quatro etapas: evaporação, transporte, reação, deposição.evaporação-um alvo é bombardeado por uma fonte de alta energia, como um feixe de elétrons ou íons. Isto desenrola átomos da superfície do alvo, vaporizando-os, depositando assim o material na peça de trabalho.Transporte-Este é o movimento dos átomos vaporizados do alvo para o substrato, ou peça a ser revestida.,reacção
– nos casos em que o metal é o alvo, os revestimentos PVD consistirão em óxidos metálicos, nitretos, carbonetos e materiais semelhantes. Os átomos de metal reagirão então com o gás seleccionado durante a fase de transporte. Os gases usados nos revestimentos acima podem ser oxigênio, nitrogênio e metano.deposição-é quando o revestimento se acumula e liga-se à superfície do substrato. Ele mesmo penetra a superfície ligeiramente, para dar um nível duradouro de aderência.
variedades PVD estão listadas abaixo.,Deposição por arco catódico: trata-se de um arco eléctrico de alta potência que se transforma em vapor altamente ionizado a depositar no produto a que se destina.deposição em fase vapor por processo físico com feixe de electrões: o material é aquecido a uma alta pressão de vapor por bombardeamento electrónico num vácuo “elevado”. O material é depositado pelo processo de condensação no produto.deposição por evaporação: o material é aquecido a uma alta pressão de vapor por aquecimento eletricamente resistivo em vácuo “baixo”.,deposição por laser pulsada: neste caso, é utilizado um laser de alta potência para derreter material do alvo em vapores para deposição.deposição por pulverização catódica: na qual uma descarga de plasma incandescente (normalmente localizada em torno do “alvo” por um íman) bombardeia o material que despeja alguns como vapor para provocar a deposição do revestimento.
a história do PVD está intimamente ligada com a descoberta da eletricidade, a potência do magnetismo, bem como a compreensão das reações químicas gasosas., A primeira bomba de vácuo tipo pistão foi inventada em 1640 por Otto van Guericke para bombear água de Minas.
no Entanto, a primeira pessoa a usar uma bomba de vácuo para ser capaz de formar uma descarga luminescente (plasma) em um “tubo de vácuo” foi o cientista inglês Michael Faraday, em 1838, que utilizaram eletrodos de bronze e um vácuo de aproximadamente 2 Torr. Faraday estava tentando provar que toda a eletricidade é o mesmo tipo de eletricidade quando ele aconteceu com as duas primeiras leis da eletroquímica., Estas leis tratam da relação entre a quantidade de eletricidade utilizada e a quantidade de substância convertida através de uma reação química. Estes princípios ainda são usados na eletroquímica hoje em dia para fazer objetos revestidos de metal, como o processo PVD.,
Michael Faraday – primeira pessoa a criar um “brilho” descarga em um tubo de vácuo
Otto Von Guericke – inventor do primeiro tipo pistão bomba de vácuo
Em 1852 William Robert Grove foi o primeiro a estudar o que se tornou conhecido como “sputtering”, embora outros haviam observado este efeito por olhar o fulgor das descargas. Grove used a tip of wire as the coating source and sputtered a deposit on a highly polated silver surface which he held close to the wire at a pressure of about 0.5 Torr.,
William Robert Grove. The first to study “sputtering”
Thomas Edison. First person to make commercial use of sputtering
Professor A. W. Wright of Yale University wrote a paper in the American Journal of Science and Arts in 1858 on the use of something called an “electrical deposition apparatus” which was used to make mirrors. Esta deposição assemelhava-se à evaporação por arco, em vez de sputtering. The US Patent Office cited Wright’s work when challenging T., Pedido de patente de Edison para Equipamento de revestimento a vácuo para depósito de revestimentos. Estes eram para seus fonógrafos de cilindro de cera antes de serem eletroplados. Edison voltou e disse que sua invenção era um arco contínuo, enquanto o processo de Wright era um arco pulsado. Por causa de seus poderes de persuasão Edison poderia ser dito ser a primeira pessoa a fazer uso comercial de sputtering.o processo de revestimento por deposição em fase vapor por processo físico está actualmente a ser utilizado para prolongar a vida útil de vários produtos., Estes incluem trocas para PVD de processos mais tradicionais usados para revestir peças de carro como rodas e pistões, ferramentas cirúrgicas, brocas e armas.
No mundo automobilístico, é uma alternativa melhor e mais verde à cromagem que produz substâncias tóxicas, por isso uma boa escolha ética para proteger peças em camiões e automóveis. Estudos têm mostrado que revestimentos PVD podem melhorar o tempo de vida de um produto por até dez vezes, fazendo com que durem mais de 25 anos, em alguns casos.