PVD（物理蒸着）コーティングに適した金属には、様々な種類の鋼、銅やアルミニウムなどの非鉄金属、真鍮などの特殊合金があります。さらに、クロムやニッケルでメッキされた金属もPVDコーティングが可能です。しかし、亜鉛メッキを施した真鍮のような素材や、亜鉛や鉛のような元素を含む素材は、真空中で蒸発しやすく、コーティングプロセスを中断させたり、真空の安定性に影響を及ぼす可能性があるため、理想的ではありません。
鋼と合金： 高速度鋼やステンレス鋼を含む高合金鋼は、PVDコーティングに特に適しています。これらの材料は、PVDコーティングによって耐久性と性能が向上します。このプロセスでは、表面に材料の薄膜を蒸着させることで、金属の耐摩耗性や耐腐食性を向上させることができます。
非鉄金属と合金： 銅やアルミニウムのような金属や、真鍮のような合金も、PVDコーティングが一般的です。これらの素材は、24Kゴールドからダークブラスまで、PVDによってさまざまな仕上げや色にすることができ、美的魅力や機能性を高めることができます。ただし、亜鉛メッキを施していない真鍮や亜鉛メッキを施した素材は、亜鉛や鉛のような元素が真空状態で揮発するため、PVD加工には問題があります。
メッキされた金属： すでにクロムやニッケルでメッキされている金属もPVDコーティングの候補です。このようなメッキ済みの表面は、PVDでさらに保護層を追加したり、硬度の向上や摩擦の低減など表面特性を変化させることができます。
準備と考慮事項 PVDコーティングを効果的に行うには、基材が真空に適合していなければなりません。そのため、有機コーティングやニッケルやクロムによる電気メッキなどの前処理が必要となります。PVD処理自体は表面粗さを大きく変化させないため、既存の表面欠陥はコーティング後も目立ちます。しかし、ポリマー粉末コーティングを前処理として使用することで、これらの欠陥を隠し、より滑らかな仕上がりにすることができます。
一般的なPVDプロセス 最も一般的なPVDプロセスには、電子ビーム蒸着とイオンプレーティングがあります。特にイオンプレーティングは、均一で一貫性のある皮膜を形成する能力が高く評価されており、高い精度と信頼性が要求される用途に不可欠です。
まとめると、PVDコーティングは、さまざまな金属や合金に適用できる汎用性の高いプロセスであり、その特性を高め、寿命を延ばすことができる。ただし、材料と真空条件との適合性や、揮発性成分がコーティングプロセスに干渉する可能性については、慎重に考慮する必要があります。
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