Kolzer fue fundada en 1952 y desde entonces produce sistemas para revestimientos en vacío. Esta experiencia de casi 60 años de instalaciones, know-how y portafolio de clientes diferentes, han hecho de Kolzer una de las empresas de referencia en el sector de revestimientos en vacío.

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¿Qué es el revestimiento metálico en vacío?

El revestimiento metálico en vacío es en general la sublimación y condensación, o “deposición”, de una fina capa de película metálica con un substrato, hecha a presión aproximadamente 10-4 mbar. La baja presión (vacío) permite a las moléculas del metal moverse de la fuente de evaporación hasta la superficie del substrato evitando el contacto con el aire u otras partículas en forma gaseosa. El step inicial, un tratamiento al plasma, limpia el substrato y favorece la adhesión de la película metálica. Después de este pre-tratamiento, un espesor de metal entre 0,01 y 10.00 micras es depositado en el substrato. El step final del ciclo, en casi todos los casos es un revestimiento de polimerización al plasma, que otorga propiedades protectivas a la superficie tratada. Estos steps se efectúan automáticamente en un solo ciclo de trabajo. En algunos casos, antes y después de este ciclo puede aplicarse un barniz de base y/o protección, útil para dar mayor resistencia mecánica al revestimiento.

¿Qué es la pulverización catódica en alto vacío?

El revestimiento por pulverización catódica en alto vacío es uno de los métodos más flexibles para depositar físicamente el vapor "PVD" (Physical Vapour Deposition). El material de revestimiento se introduce en la cámara de vacío como cátodo bajo forma de placa metálica. Después que la cámara ha sido vaciada, se introduce el gas de proceso (normalmente se usa argón por su elevado peso atómico). Luego se genera un plasma. Los iones positivos de argón sufren el proceso de aceleración en el cátodo que expulsan los átomos de la placa metálica (material evaporante). La instalación de los átomos en el material de evaporación produce la “pulverización catódica en alto vacío”, como resultado de la aceleración dada por la partícula subentrante. Este proceso produce el revestimiento de los substratos presentes en la cámara. A diferencia de muchas otras técnicas de deposición en vacío, no hay fusión de material y por lo tanto todos los metales y aleaciones pueden ser depositados con alta eficiencia y alto control.

Pueden obtenerse nitruros o carburos del metal de evaporación (por ejemplo TiN “Nitruro de Titanio”) si además del gas de proceso se introduce en la cámara un gas reactivo como por ejemplo nitrógeno o acetileno.
En un sistema de revestimiento en vacío se pueden introducir varios cátodos constituidos por materiales diferentes y de esta manera se pueden producir sistemas multicapas.
Además es posible modificar la combinación de cada una de las capas variando la combinación de los gases reactivos.

¿Una máquina Kolzer puede hacer el revestimiento metálico, la pulverización catódica en alto vacío y el PECVD en un solo proceso?

¡Sí! Cuando se escoge una instalación de vacío conviene considerar las aplicaciones futuras y las posibilidades de expansión de las aplicaciones. Si hoy se requiere la producción de un simple revestimiento metálico, mañana, con una máquina híbrida podría efectuarse la deposición de infinitas aleaciones metálicas o metales puros (por ejemplo cromo por pulverización catódica en alto vacío para manijas de puertas o piezas internas y externas de automóviles). El PECVD para proteger el trabajo efectuado.

¿Qué materiales pueden ser revestidos en un sistema de revestimiento metálico y pulverización catódica en alto vacío?

En un sistema KOLZER pueden ser revestidos casi todos los materiales: madera, vidrio, plástico, metal, cuero, tejidos, etc. Todos los productos acabados o partes de estos, como componentes electrónicos, ruedas, espejos, piezas de automóviles, embalajes de todas las dimensiones y accesorios de moda, incluso zapatos, manijas, botones y joyas, se benefician del valor añadido que da propiedades decorativas  y funcionales a los varios revestimientos que pueden obtenerse.

¿Un producto debe ser barnizado antes del revestimiento metálico/pulverización catódica en alto vacío?

El objeto a ser revestido debe tener una superficie lisa, uniforme y libre de contaminaciones antes de ser sometido al proceso de revestimiento. Esto para favorecer la adhesión del metal y también porque el revestimiento metálico resaltaría los eventuales defectos superficiales. Los objetos deben tener superficies especulares, de otra forma deberá aplicarse un barniz de base, antes de ser introducidos en la cámara de proceso. Al final del tratamiento, las piezas metalizadas en aluminio, con algunas excepciones, necesitan un barniz protectivo a fin de prevenir la oxidación, el desgaste y preservar el acabado brillante, por el valor añadido y la duración del producto.
Con algunas excepciones, el proceso de pulverización catódica en alto vacío necesita casi siempre un barniz de base o de top, según el uso final de las piezas y el aspecto del objeto antes de ser revestido. Por ejemplo, si la pieza ha sido moldeada por inyección, con un brillo perfecto y libre de eventuales defectos superficiales, puede no ser necesaria una mano de fondo de barniz. Después de la deposición del metal, puede aplicarse un revestimiento al plasma de protección suplementaria, en el interior del ciclo de pulverización catódica en alto vacío, o un acabado de barniz. Todas estas variables son determinadas por el uso final del producto y por las normas de referencia (pruebas y especificaciones técnicas).

¿Se puede obtener una superficie colorada después del revestimiento metálico?

¡Sí! Después del proceso de revestimiento metálico es posible añadir pigmentos colorados al barniz protectivo transparente a fin de obtener una superficie metálica colorada (roja, verde, dorada, azul, etc.). Este barniz protectivo es necesario para proteger el objeto en el tiempo contra la oxidación y los agentes externos que pueden dañar el acabado brillante.

¿Qué otras propiedades puede ofrecer un revestimiento metálico además del valor estético añadido?

Muchas aplicaciones son decorativas funcionales, pero un revestimiento metálico puede aumentar la vida de un producto gracias a la protección que ofrece. Un revestimiento metálico puede además ser “inteligente” disminuir la electricidad estática, hacer una superficie más reflectante o antibactérica, aumentar la conductividad térmica y eléctrica, blindar un producto por EMI, etc. En el mundo automovilístico, el proceso de pulverización catódica en alto vacío de cromo se ha demostrado más duradero, ecológico y menos pesado con respecto al cromado clásico. Algunos estudios han demostrado que la pulverización catódica en alto vacío de cromo puede aumentar la duración de la vida de un producto protegiéndolo hasta diez veces más y costando seis veces menos.

¿Qué es el PVD?

Por PVD (Physical Vapour Deposition) se entiende una variedad de métodos de deposición en vacío utilizados para depositar películas sutiles por medio de la condensación de una forma vaporizada del material deseado en piezas de distinta tipología (automovilística, aeroespacial, óptica, empaquetamiento, cosméticos, etc.). El método de revestimiento implica procesos puramente físicos como la evaporación en vacío con sucesiva condensación, o pulverización catódica en alto vacío de plasma. La pulverización catódica en alto vacío produce un resplandor del material a depositar, en el que una parte del material es atomizado y reviste los substratos en la cámara, cubriéndolos bajo forma de “vapor”. En el mundo del revestimiento es la más reciente alternativa ecológica al cromado tradicional. En efecto, se ha demostrado que esta técnica aumenta la duración de la pieza y las piezas finales resultan más livianas y limpias respecto al proceso de cromado tradicional. La deposición física de vapor ha ganado popularidad por muchas razones, entre ellas, la prolongación de la duración del producto, según algunos estudios, hasta diez veces más y hoy en día se usa para revestir millones de objetos.

¿Qué es el plasma?

El plasma es el cuarto estado de la materia. El estado de plasma se instaura cuando las moléculas neutras, iones positivos y electrones libres están presentes al mismo tiempo. El plasma se utiliza para varios fines: para eliminar impurezas de la pieza y para preparar el substrato que debe recibir todo revestimiento. Un ciclo de plasma puede mejorar también la adhesión del metal PVD; además se puede efectuar al final de un proceso PVD para fines protectivos y para la creación de una capa de barrera (link a la página del proceso al plasma).

¿Qué es el PECVD?

La deposición química de vapor asistida por el plasma (PECVD) es un proceso utilizado para depositar películas sutiles y transparentes en una superficie, por medio de un reactivo en forma de gas. Los sistemas de vacío con PECVD permiten depositar una capa protectiva transparente que aplicada, permite a un substrato tener propiedades protectivas como repelencia al agua, efecto barrera total y anticorrosión. El revestimiento se une a la superficie del producto a nivel nanométrico, lo que significa que se vuelve inseparable de este y resistente como el material que protege. El espesor del revestimiento es mil veces más fino que un cabello humano, es invisible e insensible al tacto.

¿En qué sectores industriales se usan los revestimientos en vacío?

Los sectores industriales productivos que utilizan las tecnologías de revestimiento en vacío son hoy en día infinitos: automovilístico, óptica, embalaje, aeroespacial, militar, solar, hidráulico, bisutería, decoración de interiores, muebles, moda, médico, contenedores para alimentos y bebidas, materiales de construcción, accesorios en general, etc.

¿Un operador de revestimientos en vacío debe recibir un entrenamiento especial o tener conocimientos particulares?

Nuestros sistemas tienen un software en ambiente Windows fácil de usar. Conexiones a internet brindan asistencia y garantía de calidad las 24 horas del día, los siete días de la semana, incluso gracias a la posibilidad de efectuar el control de una instalación remota. Por lo tanto, luego de pocas y simples instrucciones, todo trabajador puede ser un operador de revestimiento en vacío. El programa informático tiene los ciclos memorizados con todos los parámetros para revestir cada producto: las máquinas se instalan en un día y las definimos de instalación automática (plug and play).

¿Por qué puede ser útil tener más de una fuente de pulverización catódica en alto vacío?

Las fuentes de magnetrón pulverización catódica en alto vacío ofrecen la flexibilidad para depositar metales en capas, mlticapas y depositar varios metales juntos para obtener propiedades funcionales “ad hoc”, crear colores únicos: un "revestimiento inteligente". Tener objetivos múltiples, 2, 4 o 6, reduce el tiempo de ciclo, mejora el revestimiento de objetos de formas complejas y permite tratar varios productos en el interior del mismo sistema.

¿El revestimiento en vacío es ecológico?

Sí, el revestimiento en vacío es un proceso frío, seco y libre de productos químicos, líquidos, etc., porque utiliza la nanotecnología. El mundo industrial del pasado utilizaba en efecto, procesos con fuerte impacto ambiental, que requerían la química más impactante, agua, ácidos, solventes, etc. Hoy en día la nanotecnología es la base del revestimiento en vacío y los metales utilizados son en cantidades infinitesimales: esto permite a la industria manipular las moléculas y átomos en pequeña escala, de hasta la milmillonésima parte de un metro. Esta tecnología no contaminante produce desechos en cantidades omisibles y para realizar productos increíblemente livianos, económicos, fuertes, inteligentes y duraderos se usa solo una mínima cantidad de energía.

¿Qué materiales consumibles se usan en el revestimiento en vacío?

Los consumibles de los que se sirve el revestimiento metálico en vacío son: alambres de aluminio, filamentos de tungsteno, energía eléctrica, un sistema de circulación de agua enfriada por ciclo cerrado. La pulverización catódica en alto vacío utiliza en cambio muchos metales y aleaciones en forma de barras (target): cromo, titanio, latón, cobre, aluminio, oro, acero inoxidable, silicio, estaño, tungsteno, zinc, etc.

¿Por qué no el cromado electrolítico y galvánico?

La galvanotecnia o revestimiento electrolítico utiliza y produce sustancias químicas tóxicas. El procedimiento es dañino para el ambiente y potencialmente letal para el personal. Los controles sanitarios se hacen prohibitivos y además la enorme utilización de agua y de electricidad necesarias para mantener una instalación estándar de producción (casi diez veces los de la pulverización catódica en alto vacío) los hacen obsoletos. El uso de una cámara de vacío para depositar metales es ecológico y seguro para el personal, se ahorra espacio y se reduce el costo a una fracción de los métodos tradicionales. En los sistemas de pulverización catódica en alto vacío, los metales se pueden depositar fácilmente, en modo uniforme con dispendio de energía y materiales de consumo en cantidades exiguas.

¿Cuánto tiempo emplea un proceso de revestimiento en vacío?

La velocidad específica del ciclo de un revestimiento en vacío depende de factores como las dimensiones de la instalación utilizada, el volumen de la producción anual, las dimensiones y la naturaleza del producto. Para algunas aplicaciones, la duración de un ciclo constituido por tres steps puede durar incluso cuatro minutos.

¿Cuánto cuesta un revestimiento en vacío?

El costo de un revestimiento en vacío depende de las dimensiones y de la cantidad de piezas a revestir, del número de ciclos de producción por cada hora, de los turnos de trabajo diario, y de los requerimientos del ciclo de proceso, es decir, si se requiere también un plasma inicial o final, del espesor del revestimiento metálico, de la elección del metal. No se debe descuidar la cuestión del barnizado. Las piezas pueden necesitar una mano de barniz tanto básica como final, luego el revestimiento en vacío, o bien un barniz protectivo. Todas estas variables dependen del uso final del producto y del estado inicial (es decir de cómo se presentan los materiales antes del revestimiento). Las estadísticas muestran que los costos del revestimiento en vacío son aproximadamente 1/6 de los métodos tradicionales de recubrimiento como por ejemplo el cromado galvánico.

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