German 
English 
Turkish 
Spanish 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese Bei Schneidwerkzeugen und Metallkomponenten werden häufig fortschrittliche Beschichtungen verwendet wie PVD vs. CVD um Oberflächeneigenschaften wie Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsschutz und mehr zu verbessern. Aber was ist der Unterschied zwischen diesen beiden gängigen Beschichtungsverfahren?
In diesem Leitfaden werden die wichtigsten Unterschiede zwischen PVD- und CVD-Verfahren, die daraus resultierenden Beschichtungseigenschaften, die idealen Anwendungen und die Vorteile für Schneideinsätze und Schaftfräser erläutert.
Wie PVD- und CVD-Beschichtungsprozesse funktionieren
Beim PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) wird das Zielsubstrat in eine Vakuumkammer gelegt und das Beschichtungsmaterial mittels Magnetronsputtern oder Verdampfung verdampft. Dieser Dampf kondensiert und lagert sich gleichmäßig als Dünnschicht auf der Substratoberfläche ab. Die Temperaturen liegen in der Regel zwischen 200 und 500 °C.
Bei der CVD-Beschichtung (chemische Gasphasenabscheidung) werden Oberflächen durch chemische Reaktionen zwischen Vorläufergasen wie Methan, Wasserstoff und Ammoniak beschichtet. Diese Reaktanten zerfallen und reagieren an der erhitzten Oberfläche, um die gewünschte Beschichtung gleichmäßig aufzubringen. CVD-Reaktionen finden bei sehr hohen Temperaturen von 900-1100°C statt.
Unterschied in Beschichtungseigenschaften und Leistung
Das PVD-Verfahren erzeugt dünnere, dichtere und gleichmäßigere Schichten, die in der Regel 1-5 Mikrometer dick sind. Mit CVD können wesentlich dickere Schichten von bis zu 30 Mikrometern mit hervorragender Haftung aufgebracht werden, die jedoch bei komplexen Geometrien nicht so gleichmäßig sind.
PVD-Beschichtungen sind aufgrund ihrer Dichte in der Regel härter und verschleißfester. CVD-Beschichtungen halten höheren Temperaturen stand, nämlich über 1000 °C gegenüber etwa 750 °C bei PVD.
Gängige PVD-Beschichtungen sind Titannitrid (TiN), Titanaluminiumnitrid (TiAlN) und Chromnitrid (CrN). Zu den CVD-Optionen gehören Titankarbid (TiC), Titannitrid (TiN) und Siliziumkarbid (SiC).
Beste Anwendungen für PVD & CVD
Die Fähigkeit von PVD, kleine, komplexe Komponenten gleichmäßig zu beschichten, macht es ideal für Schneidwerkzeuge wie Schaftfräser, chirurgische Instrumente, Motorenteile und dekorative Oberflächen.
Die hervorragende Haftung und Hitzebeständigkeit von CVD eignet sich für die Legierung von Maschinenteilen, Diffusionsbarrieren in Halbleitern und Korrosionsschutzschichten.
PVD vs. CVD für Fräseinsätze und Schneidwerkzeuge
Bei Fräseinsätzen und Schneidwerkzeugen verbessert die PVD-Härte die Verschleißfestigkeit und die Lebensdauer der Werkzeuge. CVD-Beschichtungen ermöglichen jedoch geringere Schnittkräfte. CVD hält auch höheren Schneidtemperaturen besser stand.
PVD-beschichtete Schaftfräser eignen sich hervorragend für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium und Nichteisenlegierungen. CVD-Wendeplatten eignen sich gut für Titan-, Nickel- und Kobaltlegierungen. Wählen Sie für eine optimale Leistung PVD- oder CVD-Beschichtungen, die für Ihr Werkstück geeignet sind.
Ist CVD oder PVD besser für Schneidwerkzeuge? Warum?
PVD verleiht oft eine bessere Härte, während CVD eine höhere Temperaturbeständigkeit bietet. PVD eignet sich am besten für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Nichteisenmetallen, während CVD für zähe Materialien wie Titan geeignet ist.
Welche Temperaturgrenzen gibt es bei PVD- gegenüber CVD-Beschichtungen?
PVD-Beschichtungen sind bis zu einer Temperatur von etwa 750 °C gut geeignet, während CVD-Beschichtungen in vielen Fällen über 1000 °C aushalten können.
Welche Beschichtung haftet in der Regel besser - PVD oder CVD?
CVD-Beschichtungen haben im Allgemeinen eine hervorragende Haftung auf dem Substrat, was auf den chemischen Bindungsprozess bei hohen Temperaturen zurückzuführen ist.
Welche Branchen sind am meisten auf PVD- und CVD-Beschichtungen angewiesen?
PVD wird häufig in der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und beim Kunststoffspritzguss eingesetzt. CVD ist in der Luft- und Raumfahrt, bei der Energieerzeugung, in der Halbleiterindustrie und in der Optik üblich.
Wie dick können CVD-Schichten im Vergleich zu PVD aufgetragen werden?
Mit CVD werden aufgrund der chemischen Reaktionen in der Regel Beschichtungen mit einer Dicke von bis zu 30 Mikrometern aufgebracht. PVD ist auf dünnere Schichten, in der Regel unter 5 Mikrometer, beschränkt.
Schlussfolgerung
Die Kenntnis der unterschiedlichen Vorteile von PVD- und CVD-Beschichtungsverfahren ermöglicht die Wahl der richtigen Technologie für die jeweilige Anwendung. PVD bietet Gleichmäßigkeit und Härte, während CVD Hitzebeständigkeit und Adhäsion bietet. Bei Zerspanungswerkzeugen sollte PVD für hochpräzise Nichteisenwerkstoffe und CVD für zähe Werkstoffe wie Titan und Nickellegierungen gewählt werden. Mit der richtigen Beschichtung lassen sich die Bearbeitung und die Leistung der Bauteile optimieren.
