PVD คืออะไร? PVD และการชุบด้วยไฟฟ้ามีความแตกต่างกันหรือไม่? การชุบน้ำ การชุบสูญญากาศ การสปัตเตอร์ และการเคลือบ แตกต่างกันอย่างไร?
เทคโนโลยี PVD เป็นกระบวนการที่ใช้กระบวนการทางกายภาพในการถ่ายโอนวัสดุ ถ่ายโอนอะตอมหรือโมเลกุลจากแหล่งกำเนิดไปยังพื้นผิวของสารตั้งต้น ด้วยเทคโนโลยีนี้ อนุภาคบางชนิดที่มีคุณสมบัติพิเศษ (เช่น ความแข็งแรงสูง ความต้านทานการสึกหรอ การกระจายความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อน ฯลฯ) สามารถพ่นบนเมทริกซ์ที่มีประสิทธิภาพต่ำได้ เพื่อให้เมทริกซ์มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น วิธีการ PVD ขั้นพื้นฐาน ได้แก่ การระเหยแบบสุญญากาศ การสปัตเตอร์ และการชุบไอออน
เทคโนโลยี PVD มีลักษณะของชั้นเคลือบที่มีความหนาแน่นและสม่ำเสมอ การยึดเกาะที่แข็งแกร่ง คุณสมบัติการชุบที่ดี ความเร็วในการสะสมที่รวดเร็ว อุณหภูมิในการประมวลผลต่ำ และวัสดุการชุบที่หลากหลาย ดังนั้นเทคโนโลยี PVD จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมการรักษาพื้นผิว และเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุด นอกจากนี้ กระบวนการเคลือบของ PVD เองก็เป็นปฏิกิริยาเรืองแสงภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและสนามพลาสมาซึ่งมีกระบวนการทำให้บริสุทธิ์สูง นอกจากนี้วัตถุดิบหลักของผลิตภัณฑ์ PVD คือโลหะไทเทเนียม ไทเทเนียมเป็นโลหะที่มีความสัมพันธ์ต่อผิวหนังมนุษย์มากที่สุดในบรรดาโลหะ ทำให้ผลิตภัณฑ์ PVD บริสุทธิ์และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
เทคโนโลยี PVD สามารถผลิตสีได้หลายพันสีและยังสามารถเลียนแบบสีที่พบในธรรมชาติได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ซีรีส์ทองคำประกอบด้วยทองคำยุโรป (2N18 และ 1N14) ทองคำญี่ปุ่น (GY01) ทองคำจีน (GY2N) ฯลฯ ชุดกาแฟประกอบด้วยกาแฟเข้ม กาแฟอ่อน กาแฟปานกลาง ฯลฯ ซีรีส์สีดำประกอบด้วยสีปืน สีเทา ซูเปอร์แบล็ค ฯลฯ ซีรีส์แฟชั่น ได้แก่ สีสเปซ สีแชมเปญ สีกากี ฯลฯ ดังนั้นเทคโนโลยี PVD จึงมีความยืดหยุ่นและมีความหลากหลายในการเลือกสี
แตกต่างจากเทคโนโลยี PVD เทคโนโลยีการชุบน้ำเป็นวิธีการชุบด้วยไฟฟ้าแบบดั้งเดิมและเป็นวิธีการหนึ่งในการตระหนักถึงกระบวนการเคมีไฟฟ้า ใช้อิเล็กโทรดบวกและลบในถังชุบภายใต้การกระทำของกระแสไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการสะสมของฟิล์มโลหะหรืออโลหะ การชุบน้ำมักจะสามารถทำการเคลือบผิวได้ เช่น การชุบทอง การชุบเงิน การชุบนิกเกิล การชุบโครเมียม และการชุบแคดเมียม แต่วิธีการชุบด้วยไฟฟ้านั้นมีปัญหามลพิษที่สำคัญ การชุบน้ำยังประกอบด้วยสองประเภท: การชุบด้วยไฟฟ้าและการชุบด้วยสารเคมี การชุบด้วยไฟฟ้าเหมาะสำหรับการตกแต่งพื้นผิวเนื่องจากให้พื้นผิวที่มีความสว่างสูง ในขณะที่การชุบเคมีจะมีพื้นผิวที่เข้มกว่าและเหมาะสำหรับการเคลือบป้องกันการกัดกร่อน
การระเหยแบบสุญญากาศ การสปัตเตอร์ และการชุบไอออนเป็นวิธีการหลักของเทคโนโลยี PVD วิธีการระเหยแบบสุญญากาศจะให้ความร้อนและละลายโลหะภายใต้สภาวะสุญญากาศสูง ส่งผลให้โลหะระเหยและสะสมบนพื้นผิวของตัวอย่างจนเกิดเป็นฟิล์มโลหะ โดยทั่วไปการสปัตเตอร์หมายถึงการสปัตเตอร์แมกนีตรอน ซึ่งต้องใช้ระดับสุญญากาศประมาณ 1×10-3Torr กระแสตรงแรงดันสูงจะถูกเพิ่มระหว่างซับสเตรตพลาสติกและชิ้นงานโลหะ และใช้การปล่อยแสงเพื่อระเบิดอะตอมของชิ้นงานโลหะ และนำไปวางบนพื้นผิวพลาสติก การชุบไอออนเป็นวิธีการที่ใช้การปล่อยก๊าซเพื่อทำให้ไอออนไนซ์แก๊สหรือสารระเหยบางส่วน และสะสมสารระเหยหรือผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาไว้บนสารตั้งต้นภายใต้การทิ้งระเบิดของไอออนของแก๊สหรือไอออนของสารระเหย
การเคลือบผิวเป็นเทคโนโลยีที่ใช้วิธีการเคมีไฟฟ้าที่รวดเร็วเพื่อสะสมโลหะไว้บนพื้นผิวของชิ้นงานโลหะ เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลเคมีไฟฟ้าในหลักการและสาระสำคัญ ในระหว่างกระบวนการเคลือบ ไอออนของโลหะจะสะสมอยู่บนแคโทดผ่านสารละลายการชุบภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ทำให้เกิดฟิล์มบางๆ การเคลือบมักใช้ในการชุบโครเมียม ชุบนิเกิล และงานอื่นๆ
โดยสรุป เทคโนโลยี PVD เป็นเทคโนโลยีการชุบไอออนที่มีเทคโนโลยีสูงและใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยมีข้อดีหลายประการ รวมถึงสีที่แปรผัน การเคลือบที่มีความหนาแน่นและสม่ำเสมอ การยึดเกาะที่แข็งแกร่ง และอุณหภูมิในการประมวลผลต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม เช่น การชุบน้ำและการเคลือบ เทคโนโลยี PVD ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์และสาขาคุณภาพสูงและมีความต้องการสูง
