Címkék: Technológia és fogalmak | Klasszikus | Okos
14.10.2024 | 9 MIN
Arany, rózsaarany, fekete, réz... Manapság az órákat leggyakrabban a PVD-nek nevezett módszerrel fejezik be. Ismerkedjünk meg azzal, hogy pontosan mit is jelent ez az ilyen órák tulajdonosai számára, meddig tart a szín és hogyan működik az egész folyamat.
A PVD egy modern felületkezelési módszer, amelynek során egy szilárd anyagból vákuumban mikroszemcséket párologtatnak/porlasztanak ki, és ezeket nagy nyomás alatt viszik fel a bevonandó anyagra. A párologtatott mikroszemcsék az eljárás során közvetlenül az anyaghoz kötődnek, amelyre lerakódnak. Ennek eredményeként tökéletesen lemásolják a felületet, és a színárnyalatok nem csak egy film vagy bevonat, hanem a fém részei. Ez megakadályozza, hogy a festék leváljon az óra felületéről.
Az így kapott bevonat mindössze néhány mikron (milliméter ezredrész) vastagságú, és kiváló tulajdonságokkal rendelkezik. Kemény, ellenáll a magas hőmérsékletnek, a korróziónak és a kopásnak is. Ezenkívül a módszer állítólag nagyon környezetbarát, és a bevonat antiallergén.
A PVD bevonási módszer felváltotta a korábban gyakran alkalmazott galvanizálási módszert, ahol az aranyrészecskéket közvetlenül az anyag felületére vitték fel. Az aranyozás az órának a valódi arany megjelenését adja, de a PVD módszerhez képest általában alacsonyabb a tartóssága, és nem biztosítja az anyag számára a PVD további előnyeit.
A PVD rövidítés az angol Physical Vapour Deposition kifejezésből származik. Bonyolultnak hangzik, de leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy veszünk egy szilárd anyagot, az vákuumban, magas hőmérsékleten gáznemű állapotba kerül, és ezek az apró részecskék a kívánt anyagra kerülnek, ahol egy vékony réteg képződik, ismét szilárd állapotban. A PVD aztán összefoglalóan az ezen a leválasztási elven alapuló módszerek egy csoportjára utal. A különböző PVD-módszerek a fém elpárolgásának módjában különböznek egymástól.
Természetesen nem csak az óragyártásban alkalmazzák. A PVD-kezelés mindenhol megtalálható körülöttünk. Autóipar, optika, lőfegyverek, vágószerszámok, űrkutatás, PET élelmiszercsomagolás és még sorolhatnánk... A PVD bevonat jelentősen meghosszabbítja a bevont anyag élettartamát, és jelenleg az egyik legjobb felületkezelés.
A PVD egy modern módszer az anyag bevonására, ahol a magas hőmérséklet a szilárd anyagokat gáznemű részecskékké alakítja, amelyeket nyomás alatt juttatnak a bevonandó felületre.
Először is a bevonandó felületnek teljesen szennyeződés- és zsírmentesnek kell lennie. Miután megtisztították, belép a viaszkamrába, és a bevonáshoz megfelelő hőmérsékletre melegítik (a hőmérséklet a bevonandó anyagtól függ; 30 és 500 Celsius-fok között). A kívánt hőmérséklet elérését követően vékony rétegeket porolnak le az aljzat felületéről, és megtörténik a tényleges bevonás. A kívánt réteg felvitele után a bevonandó anyag felületét lehűtik és eltávolítják a vákuumkamrából.
A PVD-bevonatolás ellenőrzött légkörben történik, ahol a fém (pl. titán) gőzállapotba kerül. Reakciógáz (pl. nitrogén) hozzáadásával vékony, tapadó és nagy ellenállású bevonatot (pl. titán-nitrid) visznek fel a kívánt felületre (pl. 316L acél).
Ez valóban egy nagyon vékony réteg. A vastagságot leggyakrabban mikronban, vagy mikrométerben adják meg. Ez utóbbi ezerszer kisebb, mint a milliméter, és µm-rel jelölik. A PVD-réteg tehát a tized mikronoktól a több mikronig terjed. Sajnos a PVD réteg pontos vastagsága általában nem található meg az óramárkákon.
Az óráknál a PVD-vel leggyakrabban acél vagy titán alkatrészeken, például a tokon vagy a karperecen találkozhatunk. Az anyagnak több tulajdonságnak is meg kell felelnie. A legfontosabb, hogy nagyon magas hőmérsékletet kell elviselnie. A PVD közvetlenül rozsdamentes acélra vagy titánra is alkalmazható, de ha a felületet megfelelően krómozzák, a PVD szinte bármilyen anyagra alkalmazható, beleértve a műanyagot is. A bevonandó anyagtól függően a modern PVD-technológia lehetővé teszi a hőmérséklet beállítását, így akár sárgaréz vagy alumínium is bevonható.
A leggyakoribb ok az esztétikai okok, és egy színárnyalat elérése például egy óra tokján vagy szíján. Így találkozhatunk a PVED-vel sárga- és rózsaarany, réz, szürke és fekete árnyalatokban, valamint más, például zöld, kék vagy piros színben. A szín aztán leggyakrabban a választott anyagtól függ. A sárga arany eléréséhez például gyakran használnak titán-nitridet (TiN).
Természetesen bármilyen felületkezelés növelheti egy óra árát. És ugyanez igaz akkor is, ha PVD-t használnak. Általában egy PVD-vel ellátott modell több száz vagy ezer koronával drágább, mint ugyanez a modell kivitelezés nélkül. De ez függ a márkától, az alkalmazott bevonat mennyiségétől stb.
A PVD-kezelésnek számos előnye van. A dekoratív célon kívül a bevonat kiváló fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ez természetesen a választott anyagtól függ, de általában a kapott réteg nagyon kemény és tartós. Hogy egy ötletet adjunk, az acél keménysége 2,4 GPa, egy PVD-vel kezelt titán-nitrid felületé 20-25 GPa.
Emellett ellenáll a legtöbb savnak, nagyon alacsony a súrlódási együtthatója, és mindenekelőtt tökéletesen beleolvad a felületbe, amelyre felhordják. Nem képez buborékokat, nem válik le, és a vékony film tökéletesen követi az óra anyagának felületét.
Ezenkívül a felületi réteg védelmet is szolgál – rendkívül ellenálló a kopással, a magas (több száz Celsius-fokos) hőmérséklettel és a korrózióval szemben. Ezért is használják a PVD-t oly sok iparágban, például a késpengéknél, ahol a titán-nitrid kezelés állítólag 3-10-szer hosszabb élettartamot biztosít a terméknek, mint bevonat nélkül.
A PVD-bevonási módszer környezetbarát, azonban a módszerek vízhűtéses rendszert igényelnek, ami viszonylag nagy hőterhelést jelent. Az órák esetében azonban ez mindenekelőtt az esztétikai minőség elérését jelenti, ahol például a valódi arany tónusai szimulálhatók az ár töredékéért.
az óra kívánt színének elérése
a réteg tökéletesen tapad a felülethez, nem válik le, nem képez buborékokat
kemény, kopásálló
rendkívül ellenálló a savakkal, korrózióval és magas hőmérséklettel szemben
a felhordási folyamat környezetbarát
alacsonyabb ár a valódi aranyötvözethez képest
Ritkán fordul elő, hogy valaminek csak előnyei vannak és nincsenek hátrányai. A PVD-vel készült órák esetében a fő negatívum az, hogy bár a mikroszkopikus részecskék közvetlenül az óra anyagához kötődnek, ez még mindig egy felületi réteg. Igaz, hogy nem kezd el hámlani vagy repedezni, de idővel mechanikai kopás révén "lekophat" az eredeti anyaghoz. A legveszélyeztetettebbek a fém karkötők kapcsai, ahol egy idő után kopás léphet fel.
Amit a PVD órák esetében nem lehet elkerülni, azok a karcolások. Karcolások természetesen a PVD nélküli órákon is megjelenhetnek, de a színes bevonat esetében ezek jobban látszanak, mint az acélon, és ha vastagabbak, akkor az ilyen bemélyedések felfedhetik az anyag eredeti, legtöbbször acél színét.
Az acél órák esetében a szíj vagy a tok újrafényezhető, de ha az óra PVD-vel van ellátva, az újrafényezés nem lehetséges, mivel az csak csúnya színelhalványulást eredményezne. Az ilyen hajszálrepedések vagy kopott területek mértéke azonban nagyon egyéni, és az óra kezelésétől és a felhordott réteg vastagságától függ.
a vastagabb szőrszálak megjelenésekor az anyag eredeti színe látszódhat.
a PVD-vel ellátott órák nem polírozhatók újra (a színréteg sérülne)
a szőrvonalak hangsúlyosabbak a színezett felületen
általában magasabb az ár a PVD nélküli modellhez képest
Hacsak a fém mechanikai kopása nem következik be, a PVD-vel felvitt festék nem válik le az óráról. Nem a felületen van, hanem az anyag felső részének része, az óráknál általában acél vagy titán. A legnagyobb veszélynek a szíj alsó része, a csat és a szélek vannak kitéve, amelyek a leggyakoribb mechanikai ütéseknek és súrlódásnak vannak kitéve, pl. az irodában az íróasztalon, amikor a számítógépen dolgozunk. Más fém karkötők is nagy veszélynek vannak kitéve, ha órával együtt viselik, ami megkarcolhatja az órát. Az erősebb bemélyedéseknél az anyag eredeti színe kilátszódhat.
A láthatóbb hajszálkarcok megjelenése az egyik fő ok, amiért néhányan fontolóra veszik egy PVD bevonattal ellátott óra megvásárlását. Az acélból vagy akár titánból készült órák esetében a hajszálkarcok a felület újrafényezésével eltávolíthatók. Természetesen a normál kopás során újra megjelennek, de a véletlen ütések stb. által okozott egyes tökéletlenségeket kiküszöbölheti. Ez azonban nem lehetséges a színezett kivitelű órák esetében.
Az alternatíva az óra PVD vagy galvanizálással történő újrafényezése, de az eredeti réteget el kell távolítani, és egy újat kell újra felhordani. A költségek több ezer koronára rúghatnak, és egy "divatos" óra esetében biztosan nem éri meg, hacsak a darab nem képvisel különleges értéket az Ön számára.
Akkor számos trükköt olvashatsz az órafórumokon. Például fekete lakkot vagy tartós filctollat (sharpie) használnak a fekete órákon lévő karcolásokra. De a hajszálkarcokat nem lehet tartósan eltüntetni.
A PVD felületkezelési módszer különösen az 1980-as évek közepe óta terjedt el széles körben. Az óragyártás világában tulajdonságai tekintetében elsősorban a galvanizálást szorította háttérbe. Ma ez a legelterjedtebb színkikészítési módszer a divat és a hagyományosabb márkák, különösen a svájci márkák esetében.
A galvanizálás során egy aranyréteget visznek fel az óra felületére. Leggyakrabban azt állítják, hogy 1 mikron galvanizálás 1 év normál viselet mellett is kitart. (Durva összehasonlításként a PVD-felület 12 mikron galvanizálásnak felel meg. A PVD előnye az aranyozással szemben az, hogy a felvitt anyag közvetlenül behatol az anyag pórusaiba, és annak részévé válik. Ezenkívül számos fizikai tulajdonságot mutat. Ez az oka annak, hogy a PVD sok vállalatnál felváltotta az elektroplatírozást.
Az IP vagy ionplatálás a PVD egyik módszere, ahol egy adott anyag (pl. arany, titán) ionos részecskéit szó szerint nagy sebességgel fecskendezik be egy bevont felületbe (pl. acél). Az ionplatálást egyes márkák használják, és jobb felületi fedettséget biztosíthat, mint más módszerek. Ez azonban még mindig egy de facto hasonló folyamat, amely részecskék lerakódását jelenti ellenőrzött légkörben. Találkozhat olyan rövidítésekkel, mint IPG (Ion Plating Gold) az arany színhez, IPGR (vörös árnyalatokhoz) vagy például IPB (Ion Plating Titanium Carbide a fekete szín eléréséhez).
A Festina az Ion Plating (IP) módszert használja az arany szín eléréséhez.
Más módszerek is alkalmazhatók a színkialakítás eléréséhez. Az óragyártásban a leggyakoribbak a következők:
A nitridálás során a fémfelület kémiai és termikus edzése történik, melynek során a fém színváltozatai érhetők el.
A galvanizálás során az aranyozott tárgyra elektrolízissel aranyréteget visznek fel. Ezt a réteget mikronokban fejezik ki, egy mikron általában egy évig tart normál órakopás mellett. Az aranyréteg elvesztése az oka annak, hogy a galvanizálást az óraszerkezetben gyakran felváltotta a PVD-kezelés.
Az aranyozásnak ebben a formájában egy vékonyabb aranylemezt egy vastag lemezre hegesztenek, majd préselik. Ma már nem annyira elterjedt, de például óraházakon még mindig alkalmazzák.
A Seiko Gold Plated a Seiko által szabadalmaztatott aranyozási technika. Az aranyat elektrolitikusan helyezik fel az acélra, ahol szorosan kötődik az anyaghoz. A Seiko leggyakrabban 12-14 karátos aranyat használ, és a módszert rózsaarany előállítására is alkalmazza. Ez az aranyozási módszer nagy stabilitást mutat, és összehasonlításképpen: körülbelül 11 mikronos galvanizálással egyenértékű.
A Seiko saját szabadalmaztatott SGP aranyozási módszerét használja.
Az arany óráknak nem kell, hogy csak "a felszínen" aranyból legyenek, hanem valóban aranyból is készülhetnek. Az órákhoz leggyakrabban 18k aranyat használnak, de természetesen nem ez az egyetlen lehetőség. Az arany önmagában egy nagyon lágy fém, de a mai technológia lehetővé teszi, hogy olyan ötvözeteket érjünk el, amelyek javítják a fizikai tulajdonságait. Az eredmény lehet sárga- és rózsaarany is, amely szilárd és változatlanul gyönyörű. Természetesen az arany hozzáadása tükröződik az óra árában.
A Tissot 18 karátos aranyat használ a T-Gold termékcsaládban.
