Rivestimenti PVD e PaCVD (DLC) per Componenti

I rivestimenti antiusura e antiaderenza migliorano la resistenza meccanica e la durata in esercizio dei componenti e dei sistemi a cui appartengono.

L’usura abrasiva si combatte con due caratteristiche principali dei rivestimenti: la durezza e l’inerzia chimica. L’evoluzione dei rivestimenti nel tempo ha portato ad arrivare a durezze superiori oltre i 3000 Vickers.

I fenomeni adesivi invece si contengono grazie a rivestimenti a basso coefficiente d’attrito e a bassa inerzia chimica, come il Diamond Like Carbon (DLC), il WC/C o il CrN. Vengono applicati per contrastare fenomeni adesivi di qualsiasi natura: metallo contro metallo, metallo contro plastica, adesioni a caldo, a freddo, in qualsiasi condizione, in presenza di lubrificazione o meno.

I rivestimenti antiattrito, caratterizzati da un basso coefficiente d’attrito ed un elevata inerzia chimica, migliorano la capacità di scorrimento dei materiali sulle superficie, evitando problemi di frizione, risolvendo problemi di lubrificazione a secco o a vuoto e contrastando fenomeni come grippaggio e saldatura a freddo.

La scorrevolezza dei rivestimenti è dovuta anche alla presenza di Carbonio, come nel caso del DLC o del WC/C, che gioca un ruolo fondamentale in quanto permette in forma grafitica di ridurre il coefficiente d’attrito (COF) del sistema.

In linea generale bisogna ricordare che è sempre meglio considerare il coefficiente d’attrito del sistema piuttosto che del singolo componente. Risulta quindi conveniente, se possibile, rivestire entrambe le superfici a contatto.

La natura ceramica dei rivestimenti PVD e PaCVD è il fattore principale che spiega la loro ottima inerzia chimica. Siccome non reagiscono nei confronti di acidi, basi e sostanze chimiche, sono particolarmente indicati per aumentare la resistenza alla corrosione dei componenti.

La resistenza all’ossidazione è legata invece alla questione della temperatura di esercizio. In generale tutti i trattamenti PVD resistono all’ossidazione a temperatura ambiente: non reagiscono con l’ossigeno e impediscono che l’ossigeno arrivi al materiale di base.

Con l’aumento delle temperature però sono necessari rivestimenti che non perdano le loro caratteristiche. Il CrN oppure la nostra soluzione più innovativa HDP X7 hanno temperature di ossidazione superiori a 700°C.

Alcuni rivestimenti hanno il pregio di migliorare l’estetica del particolare mantenendo tutte le loro caratteristiche tecniche di durezza, riduzione del coefficiente d’attrito e resistenza alla corrosione.

E il caso del Nitruro di Titanio (TiN), ampiamente utilizzato e conosciuto per il suo colore giallo-oro, del Diamond Like Carbon (DLC) per il nero, e dello Zirconio (ZrN) per il colore giallo paglierino.

Oltre allo sviluppo di rivestimenti custom, il nostro valore aggiunto risiede nella nostra capacità di proporre soluzioni avanzate che migliorano la profondità del colore o abbassano la temperatura di deposizione standard in modo da proteggere i componenti più delicati.

La natura ceramica e l’inerzia chimica dei rivestimenti PVD e PaCVD offrono il grande vantaggio di renderli idonei al contatto diretto con gli alimenti (food contact) e quindi utilizzabili su componenti e macchinari dei settori dell’alimentare, delle bevande e del packaging.

Questa proprietà viene attestata dalla certificazione europea EN 1935 e accettata dalla severa FDA (Food and Drug Administration). I certificati sono disponibili su richiesta.

Particolari medicali o dentali quali strumenti o protesi richiedono materiali e rivestimenti biocompatibili e asettici.

La nostra gamma di rivestimenti ad uso medicale risponde alla norma europea EN 10993. I certificati di non-citotossicità sono disponibili su richiesta.

La maggior parte dei nostri rivestimenti è caratterizzata da una conducibilità elettrica estremamente variabile a seconda della loro composizione.

La famiglia dei Diamond Like Carbon (DLC) si distingue in quanto può fungere da isolante elettrico, lavorando bene in condizioni di debole passaggio di corrente.

Questa proprietà può essere utile per esempio in caso di accumuli di elettricità statica o di sviluppo di piccoli correnti vaganti.

Quali materiali si possono rivestire?

I materiali trattabili con le tecnologie di deposizione PVD e PaCVD per componenti spaziano dal titanio e le sue leghe ai diversi tipi di acciai, alluminio, magnesio, rame e loro leghe. Possono essere rivestiti direttamente o richiedere un interstrato.

Come devo preparare il materiale da rivestire?

Pulizia e bassa rugosità del materiale sono fondamentali per garantire i massimi risultati. La superficie del materiale deve essere esente da inquinanti o da residui di trattamenti precedenti e si deve raggiungere il livello di rugosità più basso possibile. I nostri tecnici esperti nell’ottimizzazione delle superficie e nel servizio di lucidatura sanno come rispondere a queste esigenze.

Quali rivestimenti PVD e PaCVD offre STS per i componenti?

STS Group offre quindici rivestimenti PVD e PaCVD per componenti: CrN, DLC, DLC DECO, DLC NOX, DLC PRO, DLC SLIDE, Double Carbon, HDP X5, HDP X7, MOVIC, Nichelatura + PVD/PaCVD, TiCN, TiN, WC/C e ZrN.
Ogni rivestimento presenta un profilo specifico in termini di durezza, coefficiente d’attrito, temperatura di esercizio e campo applicativo: il DLC e le sue varianti per scorrevolezza e resistenza all’usura, il CrN per la protezione dalla corrosione, il TiN per versatilità ed estetica, i rivestimenti HDP per gli stampi sottoposti ai carichi più elevati.
La selezione del trattamento avviene sempre in funzione del componente o dell’utensile e delle condizioni operative.

Quali rivestimenti PVD di STS sono idonei al contatto con gli alimenti?

Otto rivestimenti STS sono conformi alla norma EN 1935 per il contatto diretto con alimenti: CrN, DLC, DLC PRO, HDP X5, HDP X7, TiCN, TiN e WC/C. Questa conformità consente l’impiego dei rivestimenti su componenti destinati a macchine alimentari, sistemi di packaging e attrezzature a contatto con il cibo, garantendo l’assenza di cessione di sostanze indesiderate.
La documentazione relativa ai singoli rivestimenti è disponibile su richiesta ed è spesso necessaria per l’integrazione nei fascicoli tecnici e nei dossier di conformità richiesti dai clienti finali.

Quali rivestimenti PVD sono biocompatibili per uso medicale?

I rivestimenti STS biocompatibili sono TiN e DLC, certificati secondo la norma EN ISO 10993. Sono impiegati su componenti destinati al contatto prolungato con il corpo umano, quali strumenti chirurgici, impianti dentali, protesi ortopediche e dispositivi medicali.
Oltre alla biocompatibilità, per queste applicazioni risultano determinanti la ripetuta sterilizzabilità e la stabilità chimica del rivestimento, caratteristiche garantite sia dal TiN sia dal DLC.

Su quali materiali si possono applicare i rivestimenti PVD di STS?

I rivestimenti PVD e PaCVD di STS sono applicabili sulla maggior parte dei metalli. Lavoriamo titanio e sue leghe, acciai al carbonio, da cementazione, inox martensitici e austenitici, acciai da utensili e rapidi HSS, oltre ad alluminio, magnesio, rame e relative leghe.
Su alcuni substrati viene interposto uno strato intermedio per garantire l’adesione del rivestimento, un accorgimento di processo che assicura stabilità anche in presenza di carichi elevati o cicli termici ripetuti.
Per materiali non metallici come plastica, vetro e ceramica utilizziamo processi dedicati a bassa temperatura, sviluppati per preservare l’integrità del substrato.

Quale rivestimento PVD resiste alle temperature più alte?

I rivestimenti STS con la migliore resistenza all’ossidazione sono CrN e HDP X7, efficaci anche oltre i 700 °C. HDP X7 rappresenta la soluzione più idonea per stampi di pressofusione e per applicazioni che operano a caldo in modo continuativo.
Il CrN risulta indicato in ambienti operativi aggressivi, come valvole e pompe soggette a condizioni umide, corrosive o ad alta temperatura.