پوششهای PVD فیلمهای نازکی هستند که بر روی زیرلایههایی مانند انواع قالبها و ابزار جهت بهبود خواص مطلوبی از جمله سختی، صافی سطح، ضریب اصطکاک، مقاومت سایشی، مقاومت به خوردگی و مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالا با حفظ خواص زیرلایه انجام میگردد. سختي بالا، مقاومت به سايش و ضريب اصطكاك پايين حالت روانکاری را تأمين ميكند. پوششهای PVD همچنين از فرسايش ناشي از چسبندگي كه باعث گال شدن ابزار و شكست آن ميشود جلوگيري مي كنند. گال شدن (Galling) در شرايطي رخ میدهد که به دليل اصطكاك زياد بين سطوح درگير باهم، آسيبهاي موضعي در قطعه كار به وجود ميآيد. وجود اصطكاك زياد سبب جوش خوردن سطوح قطعات به همدیگر و كنده شدن آن ها در حركتهاي بعدي مي شود.
پوشش CrN:
نوعی پوشش PVD است که باعث ایجاد مقاومت سایشی و خوردگی بسیار بالا و همچنین خاصیت روانکاری میگردد. در این نوع پوشش، به علت وجود تنشهای باقیمانده بسیار کم، خاصیت چسبندگی پوشش و داکتیلیتی بسیار بیشتر از سایر پوششهای PVD است. به طور خاص زمانی که زیرلایه فولاد ضدزنگ باشد، به علت پدیده (Galling)، پوشش CrN بهترین پیشنهاد است.
از CrN به طور گسترده برای پوششدهی قطعات خودرو، قالبها، قطعات پمپها و….استفاده میگردد.
خصوصیات کلی پوششهای پی وی دی CrN:
رنگ: نقره ای متالیک
ضخامت مطلوب:4-1 میکرون
سختی ایجاد شده: (2500-2000) ویکرز
دمای لایهنشانی: 750 درجه سانتی گراد
حداکثر دمای کاری: 1300 درجه سانتی گراد
پوشش TiN:
پوشش TiN مناسبترین نوع پوشش PVD برای ابزار برش است.
TiN یک ترکیب سرامیکی با ساختار بلوری مکعب با سطوح مرکزدار (FCC) است. این ترکیب بیش از همه با سختی بالا، چسبندگی مناسب به زیرلایه (به خصوص فولاد) و پایداری شیمیایی مناسب شناخته میشود.
TiN را میتوان در ضخامتهای گوناگون (از چند نانومتر تا حداکثر 5 میکرومتر) به عنوان پوششهای تزئینی و صنعتی PVD بر روی زیرلایه اعمال نمود. همچنین به دلیل ماهیت غیرسمی برای پوششدهی تجهیزات پزشکی نیز استفاده فراوان دارد.
خصوصیات کلی پوششهای پی وی دی TiN:
رنگ:طلایی
ضخامت مطلوب:7-1 میکرون
سختی ایجاد شده: (2100-1800)ویکرز
دمای لایهنشانی: (598-448)درجه سانتی گراد
حداکثر دمای کاری: 500 درجه سانتی گراد
پوشش TiCN:
با افزودن کربن به پوشش TiN ، سختی 80% افزایش مییابد و این موضوع باعث افزایش 3-2 برابری عمر ابزار برش، قالبهای تزریقی، پانچها و …میگردد. به همین علت پوشش TiCN و AlTiN نسبت به پوشش TiN دارای برتری هستند.
پوشش PVD ایجاد شده به رنگ رزگلد است که مشخصاً نسبت به TiN پرداخت سطحی صافتر و زبری کمتری دارد. این ویژگی باعث میشود تا ماده مقاومت بیشتری در برابر سایش داشته باشد. ضریب اصطکاک کمتری نیز دارد؛ اما مقاومت کمتری در برابر اکسیداسیون دارد. از TiCN بیشتر در پوشش ابزارهای برش و آسیاکاری استفاده میشود.
خصوصیات کلی پوششهای پی وی دی TiCN:
رنگ: رزگلد
ضخامت: (4-1) میکرون
دمای لایه نشانی: 425درجه سانتی گراد
سختی: (4600-4200)ویکرز
حداکثر دمای کاری: 800 درجه سانتی گراد
پوششZrN:
یک پوشش PVD با استحکام سایشی، مقاومت به خوردگی و زیست سازگاری بالا است. خواص تریبولوژیکی عالی و رنگ طلایی روشن و جذاب آن باعث شده که برای پوششهای تزئینی نیز بسیار مورد توجه قرار گیرد.
خصوصیات کلی پوششهای پی وی دی ZrN:
رنگ: طلایی روشن
سختی: (3100-2800)ویکرز
ضخامت: (4-1) میکرون
پوشش ZrCN:
این پوشش PVD نیز مانند پوشش ZrN مقاومت سایشی، خوردگی و سختی بسیار بالایی دارد. در مقابل رنگ طلایی روشن پوشش ZrN، رنگ متمایل به قهوهای پوشش ZrCN، نشاندهنده استحکام سایشی بالاتر است که در برخی از کاربردها مانند ماشینکاری آلیاژهای آلومینوم دارای Si بسیار مورد نیاز است.
خصوصیات کلی پوششهای پی وی دی ZrCN:
رنگ: طلایی متمایل به قهوه ای
سختی: (3400-3100)ویکرز
ضخامت: (4-1)میکرون