Il Nitruro di Titanio, da Rivestimento Tecnico a Decorativo

Come tante tecnologie, il PVD nasce trovando applicazione nel settore bellico che, dopo averne compreso i limiti (ci riferiamo nello specifico alla penetrazione all’interno dei fori), opta a metà del secolo scorso, per “lasciarlo in pasto alla plebe”, un po’ come successo con Internet piuttosto che con la navigazione satellitare.

La combinazione di metalli di transizione, tipicamente 4°, 5° e 6° gruppo, con non metalli come C, N e O,  è alla base dello sviluppo di questi strati.

Come in tutti gli ambiti, il punto di partenza è stato il prodotto più semplice: in questo caso, la combinazione del Titanio con l’Azoto per la produzione del Nitruro di Titanio (TiN), ancora oggi definito come “quello giallo o oro” per via della sua tipica colorazione.

L’utilizzo del TiN come Trattamento Tecnico

Il Nitruro di Titano è stato, dunque, immediatamente utilizzato in diverse applicazioni meccaniche: dall’utensileria (utensili per ingranaggi – foto 1,  punte,  frese , maschi) allo stampaggio (a freddo, a caldo e plastica), dal racing all’automotive (questo è normalmente il passaggio di scala  che fa una tecnologia innovativa), dalla meccanica generica (macchine automatiche) all’aerospace, fino al medicale (strumentario e impiantabile).

Il Nitruro di Titanio è in genere utilizzato in foma di monolayer con struttura tipicamente colonnare (foto 2) e con una durezza di 2.000-2.500HV.

La sua versatilità gli permette tutt’ora, dopo più di 70 anni di onorate applicazioni, di essere ancora considerato un riferimento tra i PVD. In STS ricopre ancora un 50% della produzione.

In un secondo momento, il trattamento TiN ha evidenziato la possibilità di contatto con gli alimenti (FDA e EN 1935) e la  biocompatibilità (ISO 10993)  che hanno aperto le porte rispettivamente al settore Food and Beverage, nonché al medicale sia come strumentario che come impiantabile (foto 3).

L’impiego del TiN in ambito Decorativo

Il reticolo cristallino del Nitruro di Titanio restituisce una colorazione volgarmente detta “giallo oro”. Una trentina di anni fa si è pensato di sfruttare commercialmente questo aspetto abbinandolo a quelle che sono le caratteristiche tecniche del trattamento stesso. È così venuta alla luce la applicazione decorativa del Nitruro di titanio.

I settori di applicazione sono dei più variegati  (e altrettanti lo devono ancora scoprire): si va dal fashion (foto 4) all’interior design, dai rubinetti ai componenti per piscina, dalle armi fino ai componenti per moto e bicicletta.

Una particolare intuizione è stata quella di affiancare alle caratteristiche tecniche del TiN il suo colore molto originale e appariscente: il TiN decorativo ha una durezza che va oltre i 1.500HV paragonabili quindi ad 1,5 volte una cromatura.

TiN e Tecnologie Ecofriendly

Il rivestimento TiN è deposto con Tecnica PVD. Tale famiglia di trattamenti NON viene effettuata mediante bagni chimici, ma si tratta di deposizione in Vuoto in presenza di un plasma. Queste indicazioni rendono questa tecnica completamente ecosostenibile e rispettosa dei dettami Europei Reach e Rohs.

Il TiN è da ritenersi quindi il capostipite dei trattamenti PVD che ha avuto l’ardire di cimentarsi in tutte le applicazioni, sia tecniche che decorative, e che tutt’ora è in grado di dire la sua, riservandosi una buona fetta di mercato.  

Tra i rivestitori si è sempre parlato del “trattamento Universale” in grado di rispondere a tutte le esigenze  permettendo l’ottimizzazione della produzione e dei costi: ad oggi possiamo dire che l’unico trattamento che  si sia veramente avvicinato ad essere considerato tale è proprio il TiN.