O revestimento PVD, ou Deposição Física de Vapor, é um processo utilizado para depositar revestimentos de película fina em vários materiais.
O mecanismo envolve a conversão de um material sólido na sua fase de vapor e, em seguida, a sua condensação na superfície de outro material, conhecido como peça de trabalho ou substrato.
Este processo é realizado numa câmara de vácuo a pressões extremamente baixas, normalmente entre 10^-3 e 10^-9 Torr, o que é significativamente inferior à pressão atmosférica normal (760 Torr).
4 etapas principais do processo de revestimento PVD
1. Vaporização do material alvo
A fonte primária de material, denominada alvo, é vaporizada.
Isto pode ser conseguido através de diferentes métodos, como a pulverização catódica ou a descarga por arco.
Na pulverização catódica, os átomos são ejectados do material alvo devido à transferência de momento quando iões energéticos colidem com o alvo.
Na descarga por arco, é utilizado um arco elétrico de alta energia para vaporizar o material alvo.
2. Transporte do material vaporizado
O material vaporizado é então transportado através da câmara de vácuo.
O ambiente de vácuo assegura que as partículas vaporizadas não colidem com as moléculas de ar, permitindo-lhes atingir o substrato sem perda significativa de energia ou de direção.
3. Deposição no substrato
O material vaporizado atinge o substrato, onde se condensa e forma uma película fina.
Este processo de deposição ocorre átomo a átomo, melhorando a adesão da película ao substrato.
As propriedades da película, tais como as suas caraterísticas mecânicas, químicas e ópticas, são determinadas pelo tipo de material alvo utilizado e pelas condições do processo de deposição.
4. Gases reactivos e bombardeamento iónico
Em alguns casos, são introduzidos na câmara de vácuo gases reactivos como o azoto, o acetileno ou o oxigénio.
Estes gases reagem com os iões metálicos do material alvo, levando à formação de revestimentos compostos como o nitreto de titânio ou o nitreto de crómio.
Este passo pode influenciar significativamente as propriedades finais do revestimento, incluindo a sua dureza, resistência à corrosão e cor.
Durante o processo de revestimento, o substrato pode ser bombardeado com iões energéticos de carga positiva.
Este bombardeamento iónico promove uma elevada densidade da película e melhora a adesão do revestimento ao substrato, assegurando uma forte ligação entre os dois.
Conclusão
O processo de revestimento por PVD é um método versátil e controlado para aplicar películas finas com propriedades precisas.
É amplamente utilizado nas indústrias devido à sua capacidade de revestir vários tipos de substratos, incluindo metais, plásticos, vidro e cerâmica, com revestimentos que oferecem maior durabilidade, funcionalidade e atrativo estético.
A escolha da técnica de PVD (pulverização catódica, descarga por arco, etc.) e os parâmetros específicos do processo são adaptados para obter as caraterísticas desejadas no produto final.
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