una storia lunga secoli
i rivestimenti pvd
Dopo quasi 40 anni di lavoro nel mondo dei coating PVD, ad oggi le tecnologie in nostro possesso sono le più efficaci presenti sul mercato.
L’evoluzione dei rivestimenti PVD si associa ad una storia lunga secoli basata su scoperte legate alla tecnologia di vuoto, all’elettricità e il magnetismo, alla comprensione della chimica gassosa. Ciò che oggi maneggiamo e plasmiamo secondo le nostre necessità, non era assolutamente scontato in quegli anni.
Pascal, Faraday, Hertz, sono solo alcuni dei nomi che hanno contribuito a costruire ciò che oggi è il nostro core business.
1838
Nel 1831 Michael Faraday inizia una serie di sperimentazioni grazie a cui scoprì l’induzione elettromagnetica.
Le sue successive dimostrazioni stabilirono che il movimento di una carica elettrica produce un campo magnetico variabile, esprimendolo matematicamente in quella che oggi è conosciuta come Legge di Faraday-Neumann-Lenz o Teoria dei Campi.
1838, ormai al termine della sua carriera, Faraday elaborò il concetto delle linee di flusso modello indispensabile allo sviluppo dei dispositivi elettromeccanici.
1842
William Robert Grove sviluppa la prima cella a combustibile, producendo energia elettrica tramite la combinazione di idrogeno e ossigeno.
Nello sviluppo della cella riesce a dimostrare che il vapore può essere dissociato in idrogeno e ossigeno. Queste sperimentazioni lo aiutano ad elaborare le prime teorie sulla dissociazione termica di molecole nei loro costituenti atomi.
Grove viene anche accreditato per la scoperta del fenomeno di sputtering grazie alle intuizioni sulla natura di ionizzazione.
1865
Lo sviluppo del PVD fu strettamente legato all’evoluzione dei sistemi di vuoto.
Si deve però attendere fino al XVII secolo per raggiungere le prime acquisizioni rispetto ad un tema discusso già in Antica Grecia. Nomi come Evangelista Torricelli (1608-1647), Blaise Pascal (1623-1662) e Otto von Guericke (1602-1686).
Tra il 1850 e il 1900 gli studi sul vuoto ebbero una forte spinta grazie alle ‘Ricerche sul vuoto’ di Hermann T. P. Sprengel che costruì una pompa in cui un treno di gocce di mercurio intrappolava il gas in un tubo di vetro e lo portava via.
1932
Gli studi sul fenomeno di sputtering di William R. Grove e William Crookes vennero pubblicati all’interno di ‘Cathode Sputtering, a Commercial Application.
All’interno di questo documento veniva descritta la prima macchina di coating commerciale e le procedure di deposizione di elettrodi d’oro sui diaframmi dei microfoni di radiodiffusione.
1960 – 1970
L’attuale uso industriale della tecnologia ad arco catodico ha avuto un’evoluzione decisiva in Unione Sovietica tra gli anni ’60 e gli anni ’80.
Nel 1964 un gruppo di ricercatori guidato da Leonid P. Sablev del Kharkov Institute of Physics and Technology studiarono il modo di ottenere l’alto vuoto sfruttando le proprietà di assorbimento dei condensati ottenuti mediante archi elettrici sottovuoto.
Nel periodo di sperimentazione riuscirono, inoltre, ad innescare un arco stazionario sottovuoto sul titanio che gli permise nel 1966 di brevettare un prototipo di pompa a vuoto.
1970-1980
Nel 1974 due esempi di sistemi ad arco pilota, chiamati Bulat-2, sono stati costruiti dalla Kharcov Institute of Physics and Technology.
Questi rappresentano le prime macchine di rivestimento ad arco industriale, tipicamente utilizzate per la deposizione di nitruro di titanio.
Verso la fine degli anni ’80 un totale di 4000 dei nuovi sistemi di rivestimento ad arco catodico (Bulat-3) vennero installati all’interno degli impianti manifatturieri sovietici.
1986
Nel 1986 iniziò a delinearsi l’idea che la materia si potesse costruire atomo per atomo, erano le basi per quello che Eric Dexler definì Nanoscienza.
Le nanotecnologie come le conosciamo oggi trovano la loro genesi all’interno di un articolo pubblicato da Norio Taniguchi in cui definisce questo campo come il processo di separazione, consolidamento e deformazione della materia mediante un atomo o una molecola.
1980-2000
Negli anni Novanta furono raggiunti interessanti risultati nella rimozione di materiale tramite erosione per mezzo di ioni metallici.
Ad ogni nuovo rivestimento viene così oggi affiancato il proprio processo di decoating per poter eliminare il rivestimento precedente dalle superfici che devono essere lavorate.