RELIABILITY AND HIGH PERFORMANCE OF PVD COATINGS IN THE DECORATIVE SECTOR: THE IMPORTANCE OF CONTROL Affidabilità ed elevate prestazione dei rivestimenti PVD nel settore decorativo: l’importanza del controllo Beatrice Barba
Preliminary remarks
Introduzione
P&P Holding, Bedizzole (BS), Italy
As for all the processes relating to the coating of metals, the production process of PVD coatings begins with a washing stage. In this step, the control of products is almost exclusively visual and is needed to ensure optimal conditions before the PVD coating stage (absence of oxidation, of polishing paste residues, of stains, etc.). Many defects can be avoided with a careful control of the surface preparation, although this is obviously not sufficient to ensure the end quality of the coating. This happens through specific standard methods that will be briefly presented in this article, together with the tools used for this purpose.
Il processo produttivo dei rivestimenti PVD inizia, come per tutti i processi che riguardano il ricoprimento di metalli, con il lavaggio. In questa fase il controllo dei prodotti è quasi esclusivamente visivo e serve a garantire le condizioni ottimali prima del rivestimento PVD (assenza di ossidazione, di residui di pasta di lucidatura, di macchie, ecc.). Molti difetti possono essere evitati grazie a un attento controllo della preparazione delle superfici anche se ciò non è ovviamente sufficiente a garantire le caratteristiche qualitative del rivestimento finale. Questo avviene grazie a metodologie standardizzate specifiche che verranno illustrate sinteticamente in questo articolo, unitamente agli strumenti utilizzati a questo scopo.
Reference parameters for PVD coatings intended for the decorative sector and related instruments
Parametri di riferimento per i rivestimenti PVD a scopo decorativo e relativi strumenti
1) Thickness: it is generally measured in microns and can vary from a few tens of nanometres to a few microns. The thickness of a deposit can be gauged with ease, albeit relatively precisely, with a profilometer (Fig. 1), by measuring the “step” created between a coated and an uncoated area. These areas can be singled out by partially removing the coating at the end of the deposit process or by screening a part of the sample prior to the same process (by means of a polymeric film, which is removable with solvent). The test is performed by placing the tracer point of the profilometer in the area between the coated and the uncoated part, and 1 the advancement of the tip should be sufficient to detect the “step” between the two surfaces. The thickness of this “step” corresponds to that of the deposit. Alternatively, various tools such as, for example, the Calo tester (generally used to measure thicknesses greater than one micron) and the X-ray spectrophotometer
1) Spessore: generalmente misurato in micron, può variare da qualche decina di nanometri fino a raggiungere qualche micron. Lo spessore del deposito può essere misurato con facilità, seppure in maniera relativamente precisa, attraverso il profilometro (fig. 1), misurando il gradino che si crea tra una zona rivestita e una non rivestita. Nel dettaglio, è possibile ottenere queste due zone rimuovendo parzialmente il rivestimento a fine deposito, oppure schermando una parte del campione prima del deposito (mediante un film polimerico, rimuovibile poi con del solvente). La prova si esegue posizionando il tastatore del profilometro nella zona tra la parte ri© ProtimLafer vestita e quella non rivestita e l’avanzamento della punta deve essere tale da rilevare il gradino che esiste tra i due piani. Lo spessore del gradino corrisponde a quello del deposito. In alternativa, possono essere utilizzati diversi strumenti come, per esempio, il Calotest (solitamente impiegato per misurare spessori superiori al micron), oppure lo
beatrice.barba@p-pholding.com
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A profilometer (courtesy of ProtimLafer Coating Division). Immagine di un profilometro (cortesia di ProtimLafer Coating Division).
90 N. 25 - 2014 JANUARY/FEBRUARY - international PAINT&COATING magazine