Trattamenti superficiali

LA DEPOSIZIONE IN FASE VAPORE

1. Descrizione generale

La deposizione in fase vapore si divide in due grandi categorie: la deposizione chimica in fase vapore (CVD, Chemical Vapor Deposition) e la deposizione fisica in fase vapore (PVD, Physical Vapor Deposition). Le due tecnologie sono simili e si suddividono a loro volta in sottocategorie. Il principio consiste nel collocare il pezzo da trattare (substrato) in una camera di reazione sotto vuoto. Il substrato viene riscaldato (tra 700 °C e 1000 °C per la CVD, tra 200 °C e 450 °C per la PVD). Uno o più elementi (precursori) vengono quindi introdotti allo stato gassoso nella camera di reazione. I precursori possono essere di natura diversa: silicio, carbonio, tungsteno, oro, ecc.

Nel caso dei trattamenti CVD, si verifica una reazione chimica tra il substrato e i precursori, che si fondono, il che garantisce un’eccellente adesione del rivestimento. Quanto ai trattamenti PVD, gli strati di precursori si depositano fisicamente sulla superficie del substrato per condensazione. Se i CVD offrono una migliore tenuta, le alte temperature che richiedono ne limitano l’uso.

In base ai precursori scelti, la Deposizione in fase vapore permette di proteggere il substrato dalla corrosione, di indurirne la superficie, di modificarne il coefficiente di attrito o la conducibilità elettrica. La gamma di colori applicabili è molto più vasta di quella proposta dagli altri Trattamenti superficiali e continua ad ampliarsi. Gli ambiti di applicazione orologiera sono vasti e i trattamenti per Deposizione in fase vapore sono utilizzati per i componenti esterni (cassa, quadrante), il movimento e gli attrezzi. A seconda dei precursori e del metodo scelto, il processo può ricevere varie denominazioni. Così, si utilizza la denominazione DLC (Diamond-Like Carbon) per indicare un trattamento PVD il cui principale precursore è il carbonio amorfo, apprezzato per la sua Durezza.

2. Intervista a Lucien Steinmann (Positive Coating)

3. Storia

È nel 1954 che il processo CVD è stato brevettato. Il suo scopo era allora quello di produrre un diamante di sintesi per crescita. Sarà solo due anni dopo che questa tecnologia produrrà il primo diamante di sintesi. I diamanti di sintesi sono ancora oggi prodotti secondo questo processo nella misura di miliardi di carati ogni anno. Se questa produzione probabilmente non sostituirà mai i diamanti naturali per un uso in gioielleria, i diamanti di sintesi trovano molteplici applicazioni industriali e tecnologiche. Nell’orologeria, la sintesi del diamante riguarda principalmente l’utensileria (utensili da taglio, diamantatura). I CVD e i PVD non smetteranno da allora di svilupparsi e, a seconda dei precursori impiegati, troveranno campi di applicazione quasi illimitati. Dalle padelle agli strumenti chirurgici, i depositi in fase gassosa sono onnipresenti. È a partire dal 1995 che gli orologiai si sono appropriati di queste tecnologie, dapprima per i componenti esterni (casse), poi per l’insieme dei componenti di un orologio (quadranti, movimenti, lancette, ecc.). Le proprietà, fisiche, meccaniche ed estetiche di tali trattamenti, la gamma di colori quasi infinita che consentono sono di grande interesse ed è probabile che queste nuove tecnologie si sostituiranno totalmente, e in un futuro prossimo, ai trattamenti galvanici tradizionali (doratura, placcatura, rodiatura).

4. Vantaggi e svantaggi

Vantaggi

Protezione contro l’ossidazione e la corrosione

Permettono di modificare la durezza del substrato in superficie

Permettono di modificare il coefficiente di attrito

Gamma di colori e precursori (quasi) illimitata

Non necessitano di un substrato conduttore di elettricità

Nessun rilascio tossico

Svantaggio

Tecnologia all’avanguardia che richiede know-how e infrastrutture costose

Substrato che deve resistere a temperature elevate

Non permettono la decapatura (ricondizionamento)

Elevato consumo energetico