La tecnologia PVD (Physical Vapour Deposition) è una delle soluzioni più avanzate oggi disponibili per il rivestimento superficiale.
Essa permette di depositare sottilissimi strati metallici su una grande varietà di materiali – come metallo, plastica o vetro – attraverso un processo in vuoto spinto, dove un metallo viene vaporizzato fisicamente e, grazie a un plasma ionizzato, si deposita sulla superficie dell’oggetto da trattare.
Il risultato è un rivestimento compatto, uniforme e altamente resistente.
Questo processo si è affermato in settori in cui l’estetica, la resistenza e la precisione sono fondamentali, come la moda, il lusso, il design e la rubinetteria di alta gamma.
Origine e caratteristiche distintive
Il termine PVD nasce negli anni ’60 per indicare una tecnologia sviluppata per applicazioni nell’industria aerospaziale e della microelettronica, per poi essere rapidamente adattata a contesti civili e industriali grazie alla sua versatilità.
Questa tecnica si affianca ai metodi tradizionali di finitura superficiale, offrendo la possibilità di creare rivestimenti innovativi e performanti.
Alla base del PVD c’è un processo atomistico, in cui il materiale da depositare viene vaporizzato in un ambiente a bassa pressione e trasportato sotto forma di atomi o molecole fino al substrato, dove si ricondensa tornando allo stato solido. Ciò permette di realizzare film multistrato o con composizioni variabili, con spessori che variano da pochi nanometri fino a decine di micrometri. La tecnologia è efficace su substrati con profili semplici o complessi, anche tridimensionali.
Condizioni di alto vuoto e funzionamento dell’impianto
Un aspetto cruciale del processo PVD è l’ambiente di alto vuoto, che elimina gas come ossigeno, azoto o vapore acqueo, potenzialmente dannosi per la qualità del rivestimento. Il vuoto consente anche la formazione e stabilizzazione del plasma, essenziale per alcune varianti della tecnica, e assicura che le particelle vaporizzate raggiungano il substrato senza dispersioni.
Il ciclo produttivo inizia con l’inserimento dei pezzi all’interno di una camera ermetica, dalla quale viene rimossa l’aria fino a raggiungere il vuoto desiderato. Spesso si applica un leggero riscaldamento per migliorare l’adesione e la qualità del film. Successivamente il materiale viene vaporizzato e si deposita sulla superficie. Al termine, la camera viene riportata alla pressione ambiente, consentendo lo scarico dei pezzi trattati. La modalità di produzione più comune è a “batch” o “campane” data la necessità di minimizzare l’impatto dei tempi tecnici per creare il vuoto.
Varietà dei processi e versatilità dei materiali
Il PVD comprende diverse tecniche di vaporizzazione. Nell’evaporazione termica, il materiale viene riscaldato fino all’ebollizione mediante resistenze, fasci di elettroni o laser. Lo sputtering sfrutta un plasma che erode il target tramite ioni accelerati, liberando atomi che si depositano sul substrato. L’evaporazione ad arco catodico genera un arco elettrico che provoca la vaporizzazione locale del materiale, assicurando alta densità e ottima adesione del rivestimento.
Questa tecnologia è estremamente versatile nella scelta dei materiali: possono essere utilizzati elementi puri, leghe o composti, con target di forma sia planare sia cilindrica. L’impiego simultaneo di più target consente di creare rivestimenti complessi e personalizzati. Inoltre, con lo sputtering reattivo si possono formare rivestimenti ceramici, ossidi o nitruri direttamente durante la deposizione, anche di materiali isolanti, garantendo finiture avanzate in termini di resistenza e estetica.
Compatibilità dei substrati
La compatibilità dei substrati è molto ampia e include metalli come acciaio, ottone e zama, materiali inorganici come vetri e ceramiche, e polimeri quali ABS, PP, PVC e Nylon.
Naturalmente, è necessario che i substrati siano compatibili con l’ambiente di vuoto e con le condizioni termiche e fisico-chimiche del processo.
Materiali più delicati richiedono processi più delicati per evitare deformazioni o danni.
Estetica sofisticata e durabilità elevata
Tra i maggiori punti di forza del PVD, proprio in conseguenza della versatilità di materiali impiegabili e di processi eseguibili, c’è la capacità di generare una vasta gamma di finiture, dal classico oro fino a colori più particolari come nero, rame, bronzo, oro rosé, blu, grigio antracite e persino effetti iridescenti o cangianti.
Nel caso di questi ultimi, il colore nel PVD non deriva da pigmenti applicati superficialmente, ma dalla struttura fisica del rivestimento metallico stesso, che crea riflessioni e rifrazioni ottiche simili a quelle osservate in natura, per esempio sulle ali delle farfalle o le conchiglie madreperlacee. Questa caratteristica conferisce un effetto visivo profondo e vivo, molto apprezzato nel settore lusso.
Inoltre, data la natura ceramica dei rivestimenti applicati con questa tecnologia, il colore è resistente al graffio, non si sbiadisce e ha un’ottima adesione.
Performance e consumo di materie prime
Oltre all’aspetto estetico, il PVD garantisce elevata resistenza a usura e graffi, risultando ideale per oggetti destinati a un uso intensivo. Il rivestimento applicato, inoltre, non subisce alterazioni dovute ad agenti atmosferici.
Il processo si svolge in vuoto, senza l’utilizzo di bagni chimici, e consente una riduzione significativa del consumo di acqua e materie prime (come i metalli), rispetto ad altri trattamenti superficiali tradizionali. Questo perché è sufficiente applicare uno strato molto sottile per ottenere un risultato ottimale.
La Divisione PVD di LEM all’interno del gruppo LEM INDUSTRIES
All’interno del gruppo LEM INDUSTRIES, è la divisione PVD dell’azienda LEM a essersi specializzata nello sviluppo e nell’applicazione del trattamento PVD.
Questa divisione rappresenta un centro di eccellenza dove ricerca, innovazione e produzione si integrano grazie a un team di tecnici specializzati, impegnati a migliorare qualità e personalizzazione dei trattamenti.
La divisione utilizza tecniche di deposizione PVD in “linea di tiro”, che richiedono che le superfici da trattare siano esposte, prevedendo un punto di fissaggio privo di rivestimento. Non vi sono limiti particolari alla geometria degli articoli, purché rientrino nelle dimensioni degli impianti.
Il processo produttivo inizia con il montaggio dei pezzi su telai progettati ad hoc per forma e finitura, seguito da lavaggio e asciugatura automatici per eliminare contaminazioni che potrebbero compromettere il risultato. La divisione dispone di cinque impianti industriali e un impianto dedicato a ricerca e sviluppo, ciascuno ottimizzato per diverse famiglie di finiture e dotato dei sistemi di controllo e delle sorgenti di deposizione tra le più avanzate disponibili sul mercato.
La capacità produttiva può arrivare a 18 telai per ciclo, con possibilità di realizzare telai dedicati a esigenze specifiche. Notevole è la capacità di depositare finiture in oro 24 carati fino a oro 0,5N, garantendo uniformità e alta qualità.
Il controllo qualità prevede verifiche tecniche ed estetiche, con particolare attenzione ai rivestimenti decorativi resistenti per i settori moda e lusso. I materiali più comunemente trattati sono acciaio, ottone e zama, con processi ottimizzati per ciascuno.
I tempi di consegna variano dai 5 giorni lavorativi per trattamenti diretti fino a 9 giorni per processi che richiedono sabbiatura o galvanica preliminare.
La capacità produttiva e la disponibilità degli impianti sono gestibili in modo flessibile, con la possibilità di prenotare camere di trattamento giornaliere o settimanali in base alle necessità produttive.
Una soluzione su misura per il mondo moda, lusso e interior design
La divisione PVD di LEM oggi applica il PVD a un ampio spettro di settori: accessori moda, gioielleria, occhialeria, arredo d’interni e rubinetteria. L’obiettivo è quello di fornire a brand e designer uno strumento tecnologico avanzato che combini innovazione estetica ed efficienza produttiva.
La lavorazione PVD firmata LEM è una risposta concreta alla necessità di personalizzazione, di libertà creativa e di eccellenza qualitativa, sempre più richieste da mercati altamente competitivi e orientati al dettaglio.
In un mondo dove il futuro delle finiture passa sempre più attraverso l’innovazione tecnologica, LEM rappresenta una realtà capace di unire visione industriale e cura artigianale, aprendo nuove possibilità espressive per i materiali e i brand del futuro.
Per approfondire, guarda l’intervista rilasciata da Maximilian Linser, Ingegnere di Processo della Divisione PVD.
