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Referência Mundial em Metalização
PERGUNTAS FREQUENTES
A Kolzer foi fundada em 1952 e desde então produz sistemas para revestimento a vácuo. Esta experiência de aproximadamente 60 anos de instalações, know-how e portfólio de clientes diferentes tornaram a Kolzer uma das empresas de referência no setor de revestimentos a vácuo. Se não encontrar aqui a resposta que procura ou se deseja saber algo a mais sobre as nossas tecnologias, entre em contato conosco por e-mail ou por telefone.
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O que é a metalização a vácuo?
A metalização a vácuo é geralmente a sublimação e condensação ou “deposição” de uma fina película metálica sobre um substrato, feita sob pressão de aproximadamente 10-4 mbar. A baixa pressão (vácuo) permite que as moléculas de metal se movam da fonte de evaporação até à superfície do substrato evitando o contato com o ar ou outras partículas de forma gasosa. O passo inicial, um tratamento de plasma, limpa o substrato e facilita a adesão da película metálica. Depois deste pré-tratamento, uma espessura de metal que vai de 0,01 a 10.00 mícron é depositada sobre o substrato. O passo final do ciclo, em quase todos os casos, é um revestimento de polimerização de plasma, que confere propriedades de proteção da superfície tratada. Estes passos são realizados automaticamente em um único ciclo de trabalho. Em alguns casos, antes e depois deste ciclo, pode ser aplicada uma tinta de base e/ou de proteção, útil para fornecendo posterior resistência mecânica do revestimento.
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O que é o sputtering a vácuo?
O revestimento com Sputtering é um dos métodos mais flexíveis para depositar fisicamente o vapor "PVD" (Physical Vapour Deposition). O material de revestimento é inserido na câmara de vácuo como cátodo, sob a forma de placa metálica. Depois que a câmara é esvaziada, é introduzido o gás de processo (geralmente, é usado argônio pelo seu elevado peso atômico). Assim, é gerado um plasma. Os íons positivos de argônio sofrem o processo de aceleração no cátodo que expelem os átomos da placa metálica (material evaporante). O impacto dos átomos no material evaporante produz "Sputtering", como resultado da aceleração devida à partícula subentrante. Este processo produz o revestimento dos substratos presentes na câmara. De forma diferente a muitas outras técnicas de deposição a vácuo, não há fusão de material, assim todos os metais e ligas podem ser depositados com uma alta eficiência e um alto controle.
Podem ser obtidos nitretos ou carbonetos do metal evaporante (exemplo, TiN “Nitreto de Titânio”), se além do gás de processo se introduz na câmara um gás reativo como no exemplo de azoto ou acetileno.Diversos cátodos formados por materiais diferentes podem ser inseridos em um sistema de revestimento a vácuo e deste modo podem ser produzidos sistemas de multicamadas.
Ainda é possível modificar a combinação de cada uma das camadas, variando a combinação dos gases reativos.
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Uma máquina Kolzer pode realizar a metalização, sputtering e PECVD em um só processo?
Sim! Quando é necessária uma instalação a vácuo, é preciso considerar as aplicações futuras e as possibilidades de expansão das aplicações. Hoje, a produção de um simples revestimento metálico; amanhã, com uma máquina híbrida, a deposição de infinitas ligas metálicas ou metais puros (exemplo: cromo, através de sputtering de maçanetas para portas ou partes internas/externas de automóveis). O PECVD para proteger o trabalho realizado.
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Quais materiais podem ser revestidos em um sistema de metalização e sputtering?
Em um sistema KOLZER, podem ser revestidos quase todos os materiais: madeira, vidro, plástico, metal, pele e tecidos, etc. Todos os produtos acabados ou parte deles, como componentes eletrônicos, rodas, espelhos, partes do automóvel, embalagens de todas as dimensões e acessórios de modo, incluídos sapatos, maçanetas, botões e jóias, trazem benefício de valor adicional fornecido pelas propriedades decorativas e funcionais dos vários revestimentos obtidos.
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Um produto deve ser pintado antes da metalização/sputtering a vácuo?
Um objeto a ser revestido necessita ter uma superfície lisa, uniforme e sem contaminações antes de ser submetida ao processo de revestimento. Isto para favorecer a adesão do metal e também porque o revestimento metálico colocará em evidência cada eventual defeito superficial. Os objetos devem ter superfícies espetaculares ou serem pintados com uma tinta de base, antes de serem inseridos na câmara de processo. No final do tratamento, as peças metalizadas em alumínio, com algumas exceções, precisam de uma tinta de proteção para evitar oxidação, o desgaste e preservar o brilhante acabamento polido, para o valor adicional e a duração do produto.
Com algumas exceções, o processo de sputtering precisa quase sempre de uma tinta de base ou superior de acordo com a utilização final das peças e de como se apresenta o aspecto do objeto antes de ser revestido. Por exemplo, se a peça foi impressa por injeção com um brilho perfeito e sem eventuais defeitos superficiais, pode não ser necessária uma mão de fundo da pintura. Depois da deposição do metal, pode ser aplicado um revestimento com plasma de proteção suplementar, no interior do ciclo de sputtering, ou um acabamento de tinta. Todas estas variáveis são determinadas pelo uso final do produto ou pelas normas de referência (teste e especificações).
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Posso obter uma superfície colorida depois da metalização?
Sim! Depois do processo de metalização, é possível adicionar pigmentos coloridos à tinta transparente de proteção para obter uma superfície metálica colorida (vermelha, verde, dourada, azul, etc.). Esta tinta de proteção é necessária para proteger no tempo o objeto da oxidação e de agentes externos que podem danificar o brilhante acabamento polido.
Além do valor adicional estético, quais outras propriedades podem oferecer um revestimento metálico?Muitas aplicações são decorativas e funcionais, mas um revestimento metálico pode aumentar a vida de um produto graças à proteção que oferece. Mas um revestimento metálico pode também ser "inteligente": diminuir a eletricidade estática, tornar uma superfície mais reflexiva ou antibactericida, aumentar a condutibilidade térmica e elétrica, blindar um produto para o EMI, etc. No mundo automobilístico, o processo de sputtering de cromo se demonstrou mais durável, ecológico e menos pesado em relação à cromagem clássica. Alguns estudos têm demonstrado que o sputtering de cromo pode aumentar a duração da vida de um produto protegido até dez vezes a mais e custar 6 vezes menos.
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O que é o PVD?
Por PVD (Physical Vapour Deposition) entende-se uma variedade de métodos de deposição a vácuo, utilizados para depositar películas finas através de condensação de uma forma vaporizada do material desejado em partes de diversos tipos (automobilísticas, aeroespacial, ótica, confecção, cosméticos, etc.). O método de revestimento comporta processos puramente físicos como a evaporação a vácuo com sucessiva condensação ou sputtering plasma. O sputtering produz uma incandescência formada por material a ser depositado, onde uma parte do material é atomizada e reveste os substratos na câmara, cobrindo-os sob a forma de “vapor”. No mundo do revestimento, é a alternativa ecológica mais recente para a cromagem tradicional. Foi, de fato, demonstrado que esta técnica aumenta a duração da peça e as peças finais são mais leves e limpas em relação a uma relação tradicional de cromo. A deposição física de vapor ganhou popularidade por muitas razões, uma entre todas, o alongamento da duração de um produto, de acordo com alguns estudos até dez vezes a mais, hoje é utilizada para revestir bilhões de objetos.
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O que é o plasma?
O plasma é o 4° estado da matéria. O estado do plasma se instaura quando as moléculas neutras, íons positivos e elétrons livres estão todos presentes ao mesmo tempo. O plasma é utilizado para diversos fins: para remover impurezas da peça e para preparar o substrato para receber qualquer revestimento. Um ciclo de plasma pode melhorar também a adesão do metal PVD; pode-se ainda realizar no final de um processo PVD para fins de proteção e para a criação de uma camada de barreira (link na página do processo de plasma).
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O que é o PECVD?
A deposição química de vapor assistida pelo plasma (PECVD) é um processo utilizado para depositar películas finas transparentes sobre uma superfície, mediante um reagente em forma de gás. Os sistemas a vácuo com PECVD permitem depositar uma camada de proteção transparente, que se aplicada, permite a um substrato ter propriedades de proteção como hidrofobia, efeito barreira total e anticorrosão. O revestimento liga-se à superfície do produto a nível nanométrico, o que significa que torna-se inseparável dele e resistente como o material que protege. A espessura do revestimento é mil vezes mais fina do que um cabelo humano, é invisível à vista ou ao tato.
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Quais são os setores industriais que utilizam os revestimentos a vácuo?
Os setores industriais produtivos que utilizam as tecnologias de revestimento sob vácuo são enfim uma lista infinita: automobilístico, ótica, embalagem, aeroespacial, militar, solar, hidráulica, bijuterias, decoração de casas, móveis, moda, médico, contentores para alimentos e bebidas, materiais de construção, acessórios em geral, etc.
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Um operador de revestimentos a vácuo deve receber um treinamento especial ou ter conhecimentos especiais?
Hoje, os nossos sistemas têm um software em ambiente Windows "user friendly" (amigável do usuário). Conexões internet 24 horas por dia, 7 dias por semana fornecem assistência e garantia de qualidade também graças à possibilidade de realizar o controle de uma instalação de modo remoto. Portanto, cada trabalhador pode ser um operador de revestimento a vácuo depois de poucas simples instruções. O programa informático tem os ciclos memorizados com todos os parâmetros para revestir cada produto: uma máquina é instalada em um dia e a definimos "plug and play".
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Por que pode ser útil ter mais de uma fonte de sputtering?
As fontes de magnetron de sputtering oferecem a flexibilidade para depositar metais em camadas, multicamadas e depositar juntos metais diferentes para obter propriedades funcionais "ad hoc", criar cores únicas: um "revestimento inteligente". Ter objetivos múltiplos, 2, 4 ou 6 reduz o tempo de ciclo, melhora o revestimento de objetos da geometria complexa e permite tratar mais produtos de produção no interior do mesmo sistema.
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O revestimento a vácuo é ecológico?
Sim, o revestimento a vácuo é um processo frio, seco e sem produtos químicos, líquidos e ainda: utiliza a nanotecnologia. O mundo industrial do passado utilizava, de fato, processos com forte impacto ambiental, processos que exigiam a química mais impactante, água, ácidos, solventes, etc. Hoje, a nanotecnologia está na base do revestimento a vácuo e os metais utilizados são em quantidade infinitesimal: isto permite à indústria manipular as moléculas e os átomos em uma pequena escala, até um bilionésimo de metro. Esta tecnologia não poluente produz resíduos em quantidade de pouca importância e só uma mínima quantidade de energia é utilizada para realizar produtos que são incrivelmente leves, econômicos, fortes, inteligentes e duráveis.
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Quais materiais consumíveis são usados no revestimento a vácuo?
Os consumíveis que são utilizados pela metalização a vácuo são: fios de alumínio, filamentos de tungstênio, energia elétrica, um sistema de circulação de água resfriada em ciclo fechado. O sputtering a vácuo utiliza por sua vez muitos metais e ligas em forma de barras (alvo): cromo, titânio, latão, cobre, alumínio, ouro, aço inoxidável, silício, estanho, tungstênio, zinco, etc.
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Cromagem eletrolítica e galvânica: por que não?
A galvanotécnica ou revestimento eletrolítico utiliza, como também produz, substâncias químicas tóxicas. O procedimento é nocivo ao ambiente e potencialmente letal para as pessoas. Os controles sanitários atualmente proibitivos, mas também a enorme utilização de água e de eletricidade necessários para manter uma instalação padrão de produção (quase 10 vezes daqueles de sputtering) os tornam obsoletos. A utilização de uma câmara a vácuo para depositar metais é ecológica e segura para as pessoas, economiza-se espaço e tudo em uma fração do custo dos métodos tradicionais. Nos sistemas de sputtering, os metais podem ser depositados facilmente, de modo uniforme, com gasto de energia de materiais de consumo em quantidade ínfima.
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Quanto tempo emprega um processo de revestimento a vácuo?
A velocidade específica do ciclo de um revestimento a vácuo dependerá de fatores como as dimensões da instalação utilizada, o volume da produção anual, a dimensão e a natureza do produto. Para algumas aplicações, a duração de um ciclo formado por 3 passos pode durar também 4 minutos.
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Quanto custa um revestimento a vácuo?
O custo de um revestimento a vácuo depende da dimensão e da quantidade de partes a serem revestidas, do número de ciclos de produção para cada hora, de turnos de trabalho por dia e pelas solicitações do ciclo de processo, isto é, se exige também um plasma inicial ou final, da espessura do revestimento metálico, da escolha do metal. Não negligenciar a questão da pintura. As partes podem precisar de uma mão de tinta, tanto de base quanto em seguida ao revestimento a vácuo ou uma tinta de proteção. Todas estas variáveis dependem do uso final do produto e do estado inicial (isto é, como se apresenta o material antes do revestimento). As estatísticas mostram que os custos de revestimento a vácuo são iguais a 1/6 dos métodos tradicionais de cobertura (ex.: cromagem galvânica).