1. Decoreren van Kunststoffen
PVD (Physical Vapour Deposition)
Date: 27-6-2011, Mikrocentrum Eindhoven
Ron Dielis
Agenda
Intro Ionbond.
PVD coatings
Wat kunnen ze en wat kunnen ze niet.
Substraten + voorbehandeling
Kleuren mogelijkheden
PVD in productie
Fixturing, cleaning + coating
Toepassingen
2 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

2. Ionbond Global Network – 40 Centers
Asia
8 centers
North America
11 centers
Ionbond Center - 39 Europe
Ionbond Joint Venture - 1
21 centers
3 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Product and Services Overview
Coating Services Equipment
Tooling Components
Cutting Forming Automotive Industrial Deco Medical CVD PVD
Tools Molding Racing Sports CVA PACVD
Aerospace Luxury
Other Services
 A comprehensive portfolio of coating services and coating equipment
4 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

3. Waarom decoreren van kunstoffen?
Kleur (metallische kleur effect)
Slijtvastheid
Reproduceren van de oppervlakte textuur
Mat blijft mat
Brushed blijft brushed
j
Gepolijst blijft gepolijst
PVD is een goede oplossing als men 2 van bovenstaande eisen
heeft.
5 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Wat zijn PVD coatings?
PVD betekent: “Physical Vapor Deposition“.
De depositie van dunne harde lagen, vaak keramisch (0,1-10 µm)
• De meest bekende coatings zijn TiN, TiCN, TiAlN,CrN, CrCN, bekend van de
gereedschap coatings (boren, frezen)
Hardheden bedragen tussen 1500Hv en 3000Hv
Depositie Technologie door Sputteren of ARC- verdampen
Depositie temperatuur vanaf 20˚C
6 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

4. Hoe word PVD op de producten aangebracht?
Het process is onder Vacuum condities.
Een metaal (meestal Zr) wordt verdampt in een
Vacuum d.m.v.
Arc
Ar. plasma
Metaal damp wordt geioniseerd en deponeerd
met hoge snelheid op de producten
Als process gassen worden gebruikt:
Ar
N2
C2H2
Uiteindelijke laag op de producten is ZrN of ZrCN
Laagdiktes: 0,2 – 0,8 µm
Process temperaturen: 20 – 200ºC
7 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Facts + eigenschappen
Wat kan men wel coaten:
Alle elektrische geleidende substraten
Eigenschappen
Hoge hardheid dus slijtvast
Metallische kleuren
Reukloos
Chemisch stabiel (UV)
Goede adhesie op RVS en galvanische NiCr oppervlakken
Line f i ht
Li of sight proces
Wat zijn PVD coatings niet:
Corrosie werend
Levelling effect
8 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

5. Substraten die zich lenen voor decoratief PVD?
In order van mogelijkheden
order Substraat Galvanische NiCr
1 Stainless, Titanium No
2 Staal Yes
3 Messing Yes
4 Zamac Yes
5 Plastic Yes
6 Aluminium Yes
9 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
PVD coatings op plastics
PVD coating direct op plastic is wél mogelijk, doch niet aan te bevelen!
Geen goede hechting.
Geen mooi uiterlijk
Het substraatmateriaal moet elektrisch geleidend zijn voor:
Hechting
De harde PVD-laag moet ondersteund worden door een support laag
Een voor de hand liggende support laag :
Nikkel-chroom plating
Conductieve lak.
10 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

6. Electroplating voor het PVD coaten
Waarom?:
Leveling-effect (opvullen van oneffenheden)
Ondersteunende laag voor de dunne keramische coating
Het leveren van een gesloten laag (uitgassen)
Bieden van corrosiebestendigheid (metalen)
Gemiddelde specificatie voor plating:
PVD
10-25 µm Ni + 0,5 µm Cr Cr
Variatie in Cr-textuur:
Glanzend Ni
Satijn / Mat
Geborsteld
ABS
11 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Voorbeeld plating opbouw automotive
ZrCN - PVD
Cr - Electroplating
Ni – Porous - Electroplating
Ni - Electroplating
ABS Substrate TL 528-B
ABS Substrate
Cu Electroplating
C - El t l ti
ABS Substrate
12 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

7. Kleuren spectrum PVD coatings op plating
Speciaal design
Waarde verhoging
Uitstraling
Status
Emotie
Image
Als stil Elementen aanwezig
13 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Kleuren definitie : Ceilab systeem
L value > Dark-bright
a value > Green – Red
b value > blue - yellowl
14 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

8. Kleuren op plating
15 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Kleuren spectrum (min + max) op plating
Process Name Substrate Appearance L* a* b*
DecoCote 12 M/P Gold 74 - 80 5-7 30 - 36
DecoCote 20
ecoCote 0 M Black
ac 30 - 36 0-1 2-4
DecoCote 50 M/P Yellow Brass 83 - 89 -0.5 - -2.5 26 - 31
DecoCote 52 M Red Brass 83 - 89 -0.9 - +0.1 32.5 - 35.5
DecoCote 52 P Red Brass 83 - 89 -0.9 - +0.8 30 - 35
DecoCote 62 M Antique Gold 71 - 81 0.7 - 1.7 9 - 15
DecoCote 64 M/P French Gold 73 - 79 1.6 - 2.6 17 - 23
DecoCote 65 M/P Antique Brass 73 - 79 2.9 - 3.9 12.5 - 16.5
DecoCote 68 M Classic Gold 73 -79 1-3 24 - 28
DecoCote 70 M Copper 61 - 69 9 - 15 11 - 19
DecoCote 80 M/P Anthracite 53 - 63 -2 - -3 -1.5 - +3.5
DecoCote 90 M Chrome 75 - 85 -1 - +1 -4 - +2
DecoCote 120 M/P Nickel 70 - 80 0-2 2-8
DecoCote 25 M/P Stainless Steel 72 -76 0.4 - 1 5.5 - 7.5
16 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

9. PVD coating op Lack met top-coat.
Techniek:
Substraat
Lack
• Leveling
PVD
Lack
• Bescherming PVD laag
• Corrosie werende top-laag
Kleuren: Van Chrome tot zwart/antraciet
Voordeel: geen Cr6
Day/night design
Nadeel: Beperkte kleuren,
Scrap rate (15 – 35 %)
Lage hardheid
17 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
PVD coating op Lack zonder top-coat.
Techniek:
Substraat
Lack
• Leveling
• UV stabiel
PVD
Kleuren:
Van Chrome look tot zwart/antraciet
Voordeel: geen Cr6
Hoge hardheid
Day/night design
Nadeel: Beperkte kleuren,
Scrap rate (15 - 25 %)
Toepassing: Automotive
18 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

10. PVD Line: Fixturing.
Op- en afrekken van decoratieve delenPVD
19 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
PVD Line: Fixturing
Opgerekte delen (reeds gecoat)
20 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

11. PVD Line: Alkalishe cleaning line.
10 bads reinigings line
21 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
PVD Line: PVD Chamber.
Coating zone: Ø 900 x 1500 mm.
22 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

12. Toepassingen.
Automotive industry.
Exterior parts
NiCr plated + PVD
Interior parts
NiCr or Lacker + PVD (+ lacker)
23 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Toepassingen.
Automotive industry.
Emblems
• Exterior NiCr + PVD
• Interior Lacker + PVD + Lacker
Exterior parts, air inlet.
• NiCr + PVD
24 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

13. Toepassingen.
Deur beslag en sanitair.
25 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Toepassingen.
Boot beslag
Plastics reading lights
26 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65

14. Visie op de markt.
Decoratieve coatings worden momenteel méér toegepast
op metalen substraten als op kunststof substraten
Automotive is op zoek naar alternatieve kleuren voor vervanging
van galvanisch Chrome.
Kunststof nog veel toegepast wordt bij goedkopere oplossingen,
en men denkt dat PVD een duur proces is.
Kosten PVD ≤ kosten galvanisch (afhankelijk van de dimensies)
27 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65
Alles duidelijk. Vragen?
28 infonl@ionbond.com, +31 (0)77 4 65 65 65