PVDコーティングとは？原理、種類、メリット・デメリット、用途まで徹底解説

PVDコーティング（物理蒸着）は、薄膜を形成する表面処理技術であり、その優れた特性からサージカルステンレス製アクセサリーを始め様々な産業分野で活用されています。 例えばサージカルステンレス製ピアスだと非常に変色や退色しにくく、表面が傷つきにくいという特性があります。 PVDコーティングの基本原理から具体的な種類や製法、メリット・デメリット、そして実際の応用例までを詳しく解説します。

PVDコーティングとは？ PVD（PhysicalVaporDeposition：物理蒸着）コーティングは、真空中で金属やセラミック材料を蒸発させ、基材表面に薄膜を形成する技術です。この技術は、高硬度、耐摩耗性、耐食性などの特性を付与する目的で使用されます。

真空蒸着は、加熱や電子ビームなどを用いて材料を蒸発させ、その蒸気を基材表面に付着させる方法です。 比較的簡単な装置で実現可能ですが、密着性に課題が残る場合があります。

スパッタリングは、イオンを材料に衝突させて原子を叩き出し、基材表面に付着させる方法です。 密着性が高く、膜厚制御が容易なため、精密なコーティングが可能です。

イオンプレーティングは、蒸発させた材料をイオン化し、基材に加速させて付着させる方法です。密着性に優れ、複雑な形状の基材にも均一な膜を形成できます。加飾技術ナビでも紹介されています。 IPメッキ、IPコーティングともよばれています。

PVDコーティングには、窒化チタン（TiN）、窒化クロム（CrN）、DLC（ダイヤモンドライクカーボン）などがあります。 これらは、それぞれ硬度、耐摩耗性、耐食性などの特性が異なり、用途に応じて最適な材料が選ばれます。

PVDコーティングの膜厚は、用途や要求特性に応じて調整可能です。 一般的に、膜厚が厚いほど耐摩耗性は向上しますが、密着性が低下する可能性があります。 適切な膜厚と密着性を両立させる技術が重要です。

PVDコーティングは、高硬度、耐摩耗性、耐食性、低摩擦係数などの優れた特性を持っています。また、環境負荷が低く、多様な材料への適用が可能です。 特にサージカルステンレスへのコーティングは、カラーが安定しやすく変色しにくいという特徴があります。 また 表面も硬く摩耗、引っかき傷に強いコーティングです。

PVDコーティングは他のコーティングと比較して成膜速度が遅く、コストが高くなる場合があります。

PVDコーティングにより、耐摩耗性、耐凝着性、離型性など、金属のさまざまな性能を高めることができます。 きれいな外観を提供し密着性・耐食性・耐摩耗性に優れており、肌に優しく金属アレルギー物質を含まないというのが特徴です。