PVD покритие - красотата на всеки часовник

Physical Vapor Deposition е объркващ технически термин. По-често срещаме съкращението PVD, особено когато говорим за маркови часовници. Но какъв е този чудотворен процес, който променя цвета на почти всеки компонент на часовниците?

В наши дни марковите часовници и компонентите за тях се предлагат във всякакви цветове. Винаги ще има тенденции за часовници с черно или златно покритие. Но това, което може би не знаете е, че корпусът на часовника все още е направен от неръждаема стомана. И така, как се постигат тези цветове върху неръждаема стомана? Защо не се отлепва като обикновената боя? Как може да се постигне такова полирано покритие?
Не е нужно да сте фен на часовниците дълго време, преди да срещнете трите букви „PVD“. Както отбелязваме по-горе, това са инициалите на Physical Vapor Deposition. Материалът, който трябва да се добави към повърхността, за да промени цвета си, се трансформира в пара. След това се транспортира до предмета, който трябва да бъде покрит, и след това се отлага на повърхността. Голямата разлика е, че всичко това се случва на атомно ниво. Разбирането на подробностите за PVD може да бъде много полезно при закупуване на часовник. Това знание ще ви помогне да вземате по-информирани решения, като задавате ключови въпроси.

Корпусите на часовниците обикновено се произвеждат от неръждаема стомана. Използват се различни неръждаеми стомани, но като цяло часовниците с по-високо качество ще използват неръждаема стомана 316L. Като част от производствения процес корпусът на часовника се завършва с едно или различни повърхностни покрития. Те могат да бъдат полирани, четкани, изковани и т.н. Крайното покритие на повърхността ще отразява покритието върху първоначалния детайл, понякога наричан субстрат. Както ще видим по-късно, покритието, нанесено чрез PVD, е много тънко.



PVD понякога се нарича вакуумно отлагане или плазмено отлагане на пари. Всички са точни описания на част от процеса, но нито едно от тях не обхваща всички подробности. Целта е да се залепи тънко покритие или филм от материал към субстрата (корпуса на часовника или верижката), за да се промени цвета на покритието. Процесът за постигане на това протича във вакуум и при много висока температура. Комбинацията от температура и вакуум се регулира така, че покриващият материал да се изпари. Парите на покриващия материал се транспортират през вакуума към субстрата. Магнитните полета контролират движението на плазмата във вакуума. Когато плазмата удари субстрата, тя кондензира и се придържа към повърхностите на детайла на атомно ниво.
Важно е да се отбележи, че това е физически процес, а не химичен процес или реакция. Галванопластиката би била пример за химичен процес, който се различава от PVD, тъй като има баласт, през който прилагането на електрически ток транспортира покриващия материал. При PVD процеса материалът за покритие се транспортира през вакуума до детайла като пара в крайния си химически състав. Когато парите на покриващия материал влязат в контакт с обработвания детайл, парите кондензират и прилепват към повърхността на детайла на атомно ниво, създавайки здраво и постоянно покритие.



Има няколко предимства, които плазменото отлагане на пари има пред процесите, използвани в миналото. Първо и най-важно, то е безкрайно по-екологично от химическото покритие. Галванопластиката използва токсични и корозивни химикали, така че PVD процесът е по-безопасен за работниците, тъй като те не са изложени на опасни химикали. Покритието, нанесено чрез процеса на PVD, е по-здраво, по-плътно, еднородно и има по-добра устойчивост на корозия в сравнение с другите процеси на покритие. Освен това може лесно да се персонализира за промяна на цвета, издръжливостта или други характеристики на покритието. Красивите, здрави покрития обясняват защо физическото отлагане на пари е единственият процес на покритие, използван в часовникарството днес.

Повърхност, която е получила покритие чрез физическо отлагане на пари (PVD), е получила изключително тънък слой покривен материал. Но колко тънък? Толкова тънък, че се измерва в микрони (един микрон е една хилядна от милиметъра). Следователно, както отбелязахме по-рано, ако завършената повърхност трябва да се четка, тогава детайлът трябва да има четкано покритие преди PVD процеса. PVD процесът няма да промени покритието на детайла, освен неговия цвят и твърдост, така че PVD процесът винаги е последният при подготовката на всеки компонент.

Радостта на PVD е, че могат да се постигнат много цветове. Всеки цвят има специфични подробности за това как се прилага, но има общи неща между тях. Нека да разгледаме подробностите за най-популярните цветове. При часовниците най-популярни са черното, златното и розовото злато. Технически те се наричат ​​съответно Ion Plating Black („IPB“), Ion Plating Gold („IPG“) и Ion Plating Rose Gold („IPRG“). Всеки цвят се постига чрез смяна на материала на покритието.

За IPG и IPRG трябва да има приложен първоначален базов слой. Това е така, защото крайният материал за покритие, злато или златна/медна сплав, няма да прилепне достатъчно към детайла или материалът за покритие е твърде мек, така че трябва да има твърда основа. Това ще увеличи издръжливостта на готовия детайл. За покритие на основата на злато се нанася първоначален слой от титанов нитрид (TiN). Това е златен цвят, така че намалява дебелината на крайния повърхностен материал, който трябва да се нанесе, и увеличава адхезията и твърдостта на крайната повърхност.

Необходим е субстратен слой от титанов нитрид и обикновено се нанася с дебелина приблизително 0,6 микрона. След това финалният завършващ слой се отлага до дебелина от 0,1 ~ 0,2 микрона злато за златно покритие или сплав от злато и мед за розово златно покритие.

Титановият карбид се отлага върху повърхността на детайла, за да го направи черен. Това е много по-прост процес, тъй като е изключително твърд и ще се прилепи директно към детайла. Обикновено се нанася с дебелина от приблизително 0,7 микрона директно върху детайла. Титановият карбид е изключително твърд и устойчив на износване материал – толкова твърд, че се използва за закаляване на върховете на високоскоростни инструменти за свредла и режещи остриета.

PVD процесът има предимства, създавайки красиво покритие. Както титановият нитрид, така и титановият карбид увеличават твърдостта на покритието, подобрявайки издръжливостта на повърхността. За да илюстрираме това, твърдостта на неръждаемата стомана е приблизително 6,5 Moh. Твърдостта на титановия нитрид е 7, а на титановия карбид е 9 Moh, а за сравнение диаманта е 10 Moh.