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InformaçãoRevestimentos PVD .........................................................................2

Conteúdo

A deposição física em fase de vapor (PVD) é essencialmente uma técnica de revestimento por vaporização, envolvendo a transferência de mate-rial a nível atómico. É um processo alternativo para a galvanoplastia. O processo é semelhante ao processo de deposição de vapor químico (CVD), exceto que as matérias primas / precursoras, ou seja, o material que irá ser depositado, encontra-se na forma sólida, enquanto que no caso da técnica CVD, as matérias precursoras são introduzidas na câma-ra de reação em estado gasoso.

Como funciona a técnica de deposição física em fase de vapor? Os processos de PVD são efetuados sob vácuo. O processo envolve 2 passos:1. Evaporação: Durante esta fase, um alvo, consistindo no material

a ser depositado, é bombardeado por uma alta força de energia como um feixe de eletrões ou iões. Esta técnica desaloja átomos da superfície do alvo, "vaporizando-os".

2. Transporte: Este processo consiste simplesmente em movimentar os átomos "vaporizados" desde o alvo até ao substrato a revestir e é, regra geral, um processo muito simples.

3. Reação: Quando os revestimentos consistem em óxidos metálicos, nitretos, carbonetos e outros materiais equivalentes, o alvo é feito de metal. Os átomos de metal reagem com o gás apropriado du-rante a fase de transporte.

4. Deposição: Este é o processo de acumulação de revestimento na superfície do substrato.

Para que efeitos são utilizados os revestimentos PVD?Os revestimentos PVD são utilizados por diversas razões. Algumas das razões principais são:• Rigidez melhorada e resistência ao desgaste• Fricção reduzida• Maior resistência à oxidaçãoA utilização de tais revestimentos tem como objetivo melhorar a eficácia através de um desempenho melhorado e uma maior duração de vida

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dos componentes. O uso destes revestimentos poderá tornar possível a utilização de componentes revestidos em ambientes nos quais o com-ponente não revestido não consegue funcionar.Vantagens do processo de deposição física em fase de vapor• Os materiais podem ser depositados com propriedades melhora-

das em comparação com o material do substrato• Praticamente todos os tipos de materiais não orgânicos podem ser

utilizados, bem como alguns tipos de materiais orgânicos• O processo é mais ecológico e amigo do ambiente do que outros

processos tais como a galvanoplastia.

AplicaçõesOs revestimentos PVD são geralmente utilizados para melhorar a rigi-dez, resistência ao desgaste e à oxidação. Portanto, tais revestimentos são utilizados em várias aplicações, tais como a área aeroespacial, au-tomotiva, cirúrgica/médica, matrizes e moldes para todos os tipos de processamento de material, ferramentas de corte, ...

Deposição física em fase de vapor PVD definido

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Revestimentos PVDInformação

A DME assumiu a licença para um novo revestimento de superfícies para ferramentas e peças de metal da American corporation Micro Surface Inc. que desejamos introduzir sob o nome de LAMCOAT®.

Este revestimento de superfície - único na Europa - é uma excelente adição aos revestimentos com material PVD duro tais como o Nitreto de Titânio (TiN) ou o Nitreto de Cromo (CrN) e podem ser utilizados em todos os metais duros e macios.

O revestimento foi desenvolvido para viagens espaciais, sector em que foi aplicado e testado durante anos, em condições extremas, em todos os elementos móveis de peças mecânicas, elétricas e hidráulicas. Nos EUA, é aplicado por várias empresas e estão constantemente a ser desenvolvidas novas aplicações.

Uma característica chave do LAMCOAT® é a redução considerável da fricção até aproximadamente 70% dependendo da aplicação e utilização, bem como das excelentes propriedades lubrificantes e deslizantes resultantes.

LAMCOAT® é um revestimento macio à base de tungsténio-dissulfeto aplicado à temperatura ambiente com uma espessura de entre 0.0005 e 0.0015 mm.

LAMCOAT® é utilizado em várias indústrias através dos EUA tais como:

• Tecnologia de plásticos • Tecnologia de condução • Indústria automóvel • Hidráulicos • Tecnologia de prensagem • Engenharia elétrica • Indústria de rolamentos esféricos • Viagem espacial • Construção de máquinas • Indústria aeronáutica • Tecnologia de corte

Aplicações LAMCOAT®Tecnologia de plásticos

1. Extração A LAMCOAT® reduz a resistência de fricção, resultando em • Menos força necessária • Redução nas despesas de energia• Redução ou até eliminação de cortes nas formas• Superfícies de peças de alta qualidade, porque o risco de deformação é minimizado

2. Tempo do ciclo Devido à redução de fricção, pode ser obtido um tempo de ciclo mais curto e/ou dependendo do material, pode ser reduzida a temperatura de injeção fazendo com que o tempo de ciclo seja reduzido. Este facto foi demonstrado por testes elaborados conduzidos nos EUA nos quais praticamente todos os materiais comuns apresentaram


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Revestimentos PVD Informação

uma redução no tempo de ciclo em relação às vantagens mencionadas no ponto 1. Mais detalhes disponíveis sob pedido.

3. Peças móveisTodas as peças móveis tais como os retentores, pernos de extração e também revestimentos e varas de cilindro podem ser revestidas com LAMCOAT® e são livres de manutenção quando utilizados devidamente.

4. InofensivoNos EUA, o revestimento LAMCOAT® obteve certificação de inocuidade para os campos de produção nos quais os materiais revestidos com LAMCOAT® são utilizados para o fabrico de produtos para as indústrias alimentar e farmacêutica.

Tecnologia de prensagem

Devido às duas propriedades lubrificantes e deslizantes, LAMCOAT®é utilizado em processos de prensagem e desenho. LAMCOAT® pode ser visto como uma adição ao revestimento PVD. O tempo de prensagem dos mandris e matrizes revestidos com PVD é aumentado pelo uso deLAMCOAT® devido às suas melhores propriedades lubrificantes e deslizantes. Ao mesmo tempo, o uso de lubrificantes e óleos pode ser reduzido. O revestimento traz algumas vantagens para o uso de todos os materiais tais como a folha de aço, em todas as ligas e folhas revestidas e inoxidáveis.

A deslocação de elementos nas ferramentas de prensagem, tais como retentores ou outros elementos funcionais, bem como hastes e casquilhos revestidos, tornam-se livres de manutenção. Neste caso, os casquilhos de aço laminados com LAMCOAT® são especialmente recomendados. Como se sabe, os casquilhos de aço laminados com revestimento de bronze têm uma duração de vida mais longa que os casquilhos de aço tradicionais. Além disso, com a combinação dos materiais de pernos guia em aço revestidos a bronze e o revestimento LAMCOAT®, as propriedades dos guias são melhoradas e o tempo de prensagem (duração) é aumentado.

Indústria de rolamentos esféricos

Os rolamentos esféricos podem ser revestidos antes da instalação ou após montagem, com LAMCOAT®. Com a redução da fricção, pode ser reduzida a criação de calor até mesmo debaixo de cargas pesadas. Além disso, em muitos casos não é necessária mais lubrificação visto que os rolamentos são livres de manutenção.

Pontos dos rolamentos mecânicos

A utilização de LAMCOAT® para o movimento axial ou radial de componentes ou peças de máquinas pode resultar em muitos casos em pontos de rolamento livres de manutenção.

Ferramentas de corte

Na tecnologia de corte atual, um revestimento rígido em PVD como por exemplo TiN,

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CrN ou outros, constitui uma tecnologia de ponta. LAMCOAT® causa uma redução de fricção adicional e reduz o processo de soldagem através da melhor remoção dos resíduos de corte.

Especificações LAMCOAT®

LAMCOAT® é um revestimento macio à base de dissulfeto de tungsténio. O processo de revestimento com LAMCOAT® é efetuado à temperatura ambiente - não ocorre deformação ou modificação da estrutura da superfície. O revestimento ocupa o seu lugar sem acrescentar ligantes ou aditivos químicos. O revestimento faz uma conexão molecular.

Espessura do revestimento

A espessura do revestimento LAMCOAT® encontra-se entre 0.0005 e 0.0015 mm. O revestimento é aplicado de modo uniforme a todas as superfícies. O revestimento é azul/cinzento e tem um aspecto diferente dependendo da superfície da peça revestida.

Intervalo de temperatura

LAMCOAT® pode ser utilizado a partir de -273ºC até aproximadamente +400ºC (para períodos mais curtos, até +652ºC). Quando utilizado sob vácuo: 10-10 mbar -188ºC até +1316ºC.

Estabilidade química


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• LAMCOAT® é quimicamente neutro, resistente à corrosão, e não-tóxico. • Pode ser aplicado a todas as superfícies metálicas fixas. • É resistente à maioria dos solventes, petróleo e compostos de cloro. • É afetado pelo ácido sulfúrico e hidrofluórico, bem como lixívias alcalinas cáusticas

quentes. • LAMCOAT® é resistente à corrosão sem, no entanto, proteger os materiais de

suporte não corrosivos.Compatibilidade

LAMCOAT® é utilizado com sucesso em combinação com óleos e lubrificantes petro-químicos, lubrificantes sintéticos, lubrificantes à base de silicone e fluidos hidráulicos. Poderá ser necessária a utilização de lubrificantes e várias tentativas para formar e manter uma camada hidro-dinâmica. Aplicamos os seguintes revestimentos de PVD rígido:LAM – A (CrN)LAM – B (TiN)LAM – C (TiCN)LAM – D (TiAlN)

Economia e maior qualidade através de revestimento rígido específico para o produto:Um revestimento de material rígido é utilizado dependendo do propósito e da finalidade. A experiência tem demonstrado que a aplicação do revestimento rígido correto na superfície "devida" é primordial.

Tecnologia de plásticos

Aqui, é efetuado um uso vantajoso de revestimentos de material rígido, em especial de LAM-A (CrN) e LAM-B (TiN). Os revestimentos são aplicados às superfícies formadas, total ou parcialmente, bem como aos elementos móveis tais como retentores, extratores, etc.

Tecnologia de prensagem

Os melhores resultados foram obtidos com LAM-A (CrN) e LAM-B (TiN), situações em que o revestimento é orientado em direção ao material a processar, como por exemplo placas de aço inoxidável, metais não ferrosos, placas revestidas ou não revestidas. O revestimento oferece vantagens óbvias quando aplicado em casquilhos de perfuração e de corte, bem como para a movimentação de peças de tecnologia de deformação.

Tecnologia de corte

Neste caso, também pode ser utilizado um dos revestimento PVD possíveis, dependendo da área de aplicação. Um alto nível de utilização bem como um aumento da velocidade de corte e uma melhor qualidade de superfície podem ser atingidos para todas as ferramentas de fresar, tornear ou perfurar.

Vantagens especiais do revestimento LAMCOAT®:


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Características fundamentais do revestimento LAM-A (CrN) são uma abrasão elevada e uma excelente força adesiva. A superfície azul metálica tem um coeficiente de fricção particularmente baixo, que pode ser melhorado por polimento adicional. O revestimento é útil especialmente para as tecnologias de formação de metal e plásticos.

Hoje em dia são aplicados revestimentos rígidos em instalações modernas para temperaturas a partir dos 200ºC.

Revestimento LAMCOAT

Este tipo de revestimento foi desenvolvido nos EUA para viagens espaciais e desde então tem vindo a ser utilizado em várias áreas das indústrias mecânica, elétrica e hidráulica. LAMCOAT® é um revestimento macio à base de tungsténio-dissulfeto aplicado à temperatura ambiente com uma espessura de entre 0.0005 e 0.0015 mm. Este revestimento reduz a fricção até 70% dependendo da aplicação. Este revestimento de superfície com excelentes propriedades de lubrificação e deslize é, em muitos casos, o complemento ideal para revestimentos rígidos em PVD.

Áreas de aplicação

... Para peças mecânicas / dinâmicas:• Formação de metal: ferramentas de prensagem e formação para o trabalho de

metais não ferrosos e aços à base de cromo e níquel.• Corrida internacional: aumento de desempenho até 10% após revestimento dos

discos• Rolamento para prensas de grandes dimensões: redução da temperatura interna


LAM-A (CrN)

LAM-A (CrN)+ LAMCOAT®

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495 mm521 mm

495 mm521 mm

663 mm683 mm

683 mm709 mm

754 mm823 mm

902 mm932 mm

983 mm1021 mm

998 mm1046 mm

1044 mm1077 mm

1061 mm1098 mm +3,3%

+3,2%

+4,6%

+3,9%

+3,4%

+9,1%

+3,7%

+3,1%

+8,3%

+5,1%

PP

ABS

POM+UV GF

PE

PC

PETG-Copolyester

PMMA

Uncoated

Quantity

Stamping time comparison:Example: Drawing ring of material 1.2379 hardness 62 HRCDrawing region in material �ow direction highly polished,3.0 mm steel sheet, active diameter ǿ 90 mm, drawing depth 60 mm.Uncoated and with LAM-A (CrN) coatinglubricated with drawing oil.With LAM-A (CrN) plus LAMCOAT® drawing was carried out only with the corrosion protection of the strip

PS impact resistant

PS transparent

PEI unreinforced

Uncoated

LAMCOAT®coated

Improvement in %

Filling studyInjection molding tool with spiral geometry:3 – 9% increase per �ow path length

A study of theWestern Washington University, USA


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PETG-Copolyester

PMMA

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Quantity

Stamping time comparison:Example: Drawing ring of material 1.2379 hardness 62 HRCDrawing region in material �ow direction highly polished,3.0 mm steel sheet, active diameter ǿ 90 mm, drawing depth 60 mm.Uncoated and with LAM-A (CrN) coatinglubricated with drawing oil.With LAM-A (CrN) plus LAMCOAT® drawing was carried out only with the corrosion protection of the strip

PS impact resistant

PS transparent

PEI unreinforced

Uncoated

LAMCOAT®coated

Improvement in %

Filling studyInjection molding tool with spiral geometry:3 – 9% increase per �ow path length

A study of theWestern Washington University, USA

até 20% graças à redução de fricção• Rolamentos esféricos para aplicações de vácuo alto e ultra-alto• Rolamentos esféricos especiais: melhoramento funcional• Elementos de bomba: maior eficácia de custos através da redução da fricção

... Para ferramentas de moldagem e vaporização:Enchimento rápido das cavidadesBaixa força de remoção para a maioria dos plásticosRedução da temperatura da ferramentaRedução do tempo de cicloMenor necessidade de utilização de meios separadores Melhora da segurança de produçãoNão ocorrem modificações na geometria da peça ao removerMenos desperdícios

... Para ferramentas de formaçãoRedução das quantidades de lubrificanteAumento de tempos de utilização


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