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La nostra tecnologia

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Vacuum Surtec realizza al suo interno il riporto P.V.D. e il PACVD con strutture e caratteristiche molto differenti, in modo da poter rispondere alle diverse problematiche tecniche-qualitative di svariati settori.

Che cos’è il P.V.D.
Il PVD (Physical Vapor Deposition), o deposizione fisica da vapore, è un insieme di tecniche e tecnologie finalizzate alla deposizione di film sottili su substrati. I film sono costruiti a partire da singoli atomi o molecole, portati in fase vapore tramite processi fisici da fonti solide (come ad es. Titanio, Zirconio, Cromo, Titanio-Alluminio, ecc..) ed eventualmente uniti ad opportuni gas di reazione, per ottenere ad es.  il TiN (Nitruro di Titanio) il ZrN (Nitruro di Zirconio) il CrN (Nitruro di cromo) il TICN (Carbonitruro di Titanio) il TiAlN (Nitruro di Titanio-Alluminio) il TiAlCN (Carbonitruro di Titanio-Alluminio) il TiO2 (Biossido di Titanio), ecc. Dopo una fase di trasporto in un ambiente di alto vuoto o plasma, queste specie giungono al substrato dove condensano e prendono parte a processi di nucleazione e crescita. Gli spessori ottenibili spaziano da qualche decina di nanometri fino a qualche micron.

Che cos’è il C.V.D.
Il CVD (Chemical Vapor Deposition), o deposizione chimica da vapore, è un insieme di tecnologie che, come il PVD, sono finalizzate a depositare film sottili, a spessore molto controllabile. Nel CVD un precursore gassoso del materiale da depositare viene immesso in un reattore in un ambiente a diversi gradi di vuoto e, grazie all’applicazione di energia, va incontro ad una serie di reazioni chimiche il cui prodotto è un composto che si deposita sul substrato. L’energia è applicabile in diverse forme, come calore o plasma; nel secondo caso si parla di PACVD (Plasma Assisted - CVD), o deposizione chimica assistita da plasma.

Perché affidarsi alle tecniche PVD/CVD
Questo settore tecnologico, in continuo sviluppo negli ultimi 30 anni, presenta rilevanti vantaggi che lo rendono un valido competitore per le altre tecniche di rivestimento dei materiali:

  • Possibilità di depositare riporti dalla natura chimica estremamente varia: metalli, ceramici, intermetallici (cermets), organici, in forma cristallina o amorfa;
  • Altissima purezza del materiale depositato, grazie all’ambiente di vuoto in cui si svolgono i processi;
  • Possibilità di creare rivestimenti decorativi, tecnici o dalle ampie funzionalità e versatilità;
  • Possibilità di rivestire un’ampia gamma di materiali, tra cui plastiche, ceramiche e metalli;

Sono tecnologie green, a impatto ambientale e rischi per la salute nulli (a differenza di molti prodotti utilizzati nel settore della galvanica).

I riporti depositabili con queste tecnologie sono costruiti con architetture molto differenti, il che consente di trovare una soluzione ottimale ad ogni specifico problema. Sono possibili:

  • Riporti in strutture “monoblocco”, cioè a singolo strato di elevato spessore;
  • Riporti multistrato, costruiti da un’alternanza di sottili strati, anche dalla chimica molto diversa e anche in elevato numero;
  • Riporti “graded”, ovvero la cui chimica varia gradualmente al crescere dello spessore, permettendo di conseguenza una variazione dei proprietà sul film.
Che cos’è il D.L.C. (Diamond-Like Carbon)
Il Diamond-like Carbon è una forma di carbonio amorfo (non cristallino) ottenibile solo come film sottile e che si è sempre più affermato nell’ambito dei rivestimenti sottili per le sue eccezionali proprietà che ne garantiscono un ampia gamma di applicazioni industriali.
Il carbonio è un elemento presente in natura 3 diverse forme di ibridazione, che dipendono da come gli atomi si legano gli uni agli altri, queste sono sp1, sp2, sp3.
Il DLC è costituito da una struttura in cui i legami tra atomi sono misti, sia sp2 che sp3. La prevalenza di una frazione sull’altra determina  le proprietà microscopiche e dunque gli utilizzi preferenziali del film: una prevalenza di legami sp2 conferisce al film un carattere grafitico e un maggiore interesse per le applicazioni elettroniche, mentre una prevalenza sp3 (opzione più diffusa), rende un carattere più simile al diamante e garantisce migliori prestazioni meccaniche.

È possibile produrre il DLC sia con tecniche PVD che CVD, ottenendo delle microstrutture dai caratteri e dalle chimiche ben differenti. Sono ottenibili:

  • film in carbonio puro, come gli a-C (carbonio amorfo) e i ta-C (carbonio amorfo tetraedrico, a più alto contenuto di legami sp3), dalla durezza estrema;
  • film in carbonio idrogenato, abbreviato a-C:H o ta-C:H, forma molto versatile nelle proprietà;
  • film “dopati” con metalli (titanio, cromo) ed elementi non metallici (silicio), detti a-C:Me e a-C:X, per applicazioni funzionali specifiche.

Le principali proprietà per cui è noto il DLC e, di seguito, le conseguenze applicative:

  • Elevata durezza, in alcune forme i valori sono i più vicini tra i materiali conosciuti a quelli tipici del diamante cristallino.
      → eccellente resistenza ad usura e scalfittura (utensili di lavorazione meccanica, stampi  industriali).
  • Basso coefficiente di attrito, in alcune forme è paragonabile a quello del teflon.
      → applicazioni a strisciamento,con riduzione dell’utilizzo di lubrificanti (componentistica per automotive, testine per rasoi).
  • Elevata inerzia chimica, specialmente nei confronti di acidi ossidanti.
      → materiale estremamente resistente a corrosione, sempre più noto per le applicazioni in ambito biomedicale (protesi, stent coronarici, utensili chirurgici).
  • Elevata densità.
      → alta impermeabilità ai gas (rivestimento di bottiglie di plastica).
  • Proprietà elettriche modulabili in base alla chimica della struttura:
      → film ad alto isolamento elettrico o conduttori per applicazioni ottiche (laser) ed elettroniche (sistemi di lettura negli hard-disk).
  • Proprietà estetiche elevate:
      → colorazioni “preziose”, cangianti, lucide e opache (gioielleria, elementi di arredamento).