PVD涂层应用于零件的五大好处

PVD涂层可以降低能耗，减少二氧化碳排放量和延长设备使用寿命，为移动性、能源和一般工程运营带来好处。

专门的物理气相沉积（PVD）涂层因其在提高操作性能和延长零件在无数制造业和工业领域的使用寿命而发挥的关键作用而得到广泛认可。人们很少了解这些涂层在减少使用它们的工业过程对环境的影响方面所提供的价值。

欧瑞康巴尔查斯提供各种专用涂料

欧瑞康涂料延长了需要频繁更换的零部件、原材料、金属和能源的使用寿命

首先要使用PVD涂层的主要原因之一是减少对接零件之间的摩擦以提高性能。这样可以直接节省能源，并进而减少二氧化碳的排放。由于这些涂层延长了需要频繁更换的零部件的使用寿命，因此还节省了制造更换零件所需的原材料、金属和能源。

实际上，一些专业的涂料制造商强烈证明涂料是改善环境的重要因素。他们不仅指出了这些环境效益，还指出了他们在自己的涂装设备中所做的改进，以提高运行效率。此外，专用PVD涂层的不断发展在新兴技术和绿色技术组件的设计中也发挥着重要作用。

1、PVD涂层减少零件彼此间的摩擦

减少配对零件彼此接触时的摩擦是至关重要的，特别是在高负荷，高磨损的恶劣环境中。轴承，齿轮，滚子和其他精密部件会遭受过度磨损，表面疲劳，点蚀，磨损和腐蚀，这也会引起故障，尤其是在高负荷应用中。

为了防止这些问题的发生，专门的PVD涂层的厚度通常仅为几微米，以进一步硬化这些零件的表面，并且通过诸如改变表面化学性质的机制，它们还可以降低摩擦系数。结果，使用了更少的能量并且产生了更少的排放物。

碳基涂料（例如像欧瑞康巴尔查斯（Oerlikon Balzers）等特种涂料配方商的类似钻石碳涂料（DLC））更加耐用。这些粘附力强的涂料主要通过等离子体辅助化学气相沉积（PACVD）生产，提供了高硬度和低摩擦系数的新颖组合。

这种涂层部件可用于多种应用，包括风力涡轮机轴轴承和行星齿轮；不锈钢切割刀片和活塞泵；和许多行业的滑动组件。涂层也是一种行之有效的技术，可用于升级液压驱动器，泵和阀门中的关键旋转部件。

先进的无氢DLC涂层可提供更高的硬度以及非常低的摩擦系数。这些涂料可用于要求苛刻的环境中，以用于高摩擦，磨损和接触区域，例如液压泵零件，机械密封件和高压阀部件。如今，它们在电动交通应用中也发挥着越来越重要的作用。

2、可节省大量能源

在大规模的工业环境中，即使是很小的节能百分比，也可以真正实现累加。“考虑到200兆瓦燃气轮机的效率提高1％，就相当于1500户家庭所需的功率，”欧瑞康巴尔查斯（Oerlikon Balzers）的首席技术官亚历山德罗·泽达（Alessandro Zedda）说。

似乎较小的因素（例如更光滑的表面光洁度）可以提高燃油效率。例如，在航空航天和能源领域，PVD侵蚀涂层被应用到压缩机叶片上，以保护抛光表面不会随时间而变质。这可以减少多达0.5％的燃料使用量，同时提高组件的使用寿命。这些减少的燃料转化为可比的二氧化碳排放量。

同样，在汽车领域，涂有DLC的阀和动力总成组件可使摩擦平均有效压力（FMEP）降低10％。这意味着燃料减少了2％。FMEP降低20％将使燃料消耗降低5％。

全球范围内更严格的环境法规和标准也促使行业将重点放在减少碳足迹和设计绿色产品上。

以大型货船为例。如今，运营商需要减少其燃料中的硫含量，以符合当前的硫含量上限要求。在要求更清洁的燃料的情况下，船用发动机制造商需要一种新的燃料喷射技术，因为清洁燃料通常不能像硫含量更高的润滑剂那样有效地润滑。

因此，还需要重新设计用于柴油机船用发动机的涂料，以确保新的清洁燃料能够正常工作。满足这一新要求的涂料已成为更高效，更高性能，更清洁，更平稳运行的机械的促成因素。

3、PVD涂层延长部件的使用寿命

高性能涂料对环境的好处还可以通过它们如何延长零件和工具的寿命来实现。如果零件的使用寿命更长，那么更换零件的频率就会降低，从而减少了制造它们所需的原材料，金属和能源。

在汽车领域，成型工具是由数吨的汽车负型钢制成的。用来制造数百万辆汽车的成形工具会随着时间的流逝而退化，需要重新加工。为了确保最佳性能和长寿命，它们需要抛光和PVD涂层应用。除了通过使成形工具处于最佳状态来节省能量外，还可以通过将这种尺寸和重量的设备不经常移动到要维修的单独位置来节省额外的能量。

在能源领域，将DLC涂层应用于风力涡轮机的滚动轴承可延长其使用寿命并降低维护费用。考虑到更换一个主轴轴承的成本在200-300,000美元之间，除了使涡轮机脱离电网而造成的破坏之外。

4、推动绿色技术的发展

除提高现有系统的效率和碳排放量外，PVD涂层还可以推动燃料电池和高功率能量密度电池等新绿色技术的发展。

“在燃料电池领域，我们正在与生产双极板的客户合作，双极板是燃料电池的关键组件，” Zedda说。“在这里，PVD涂层的作用将是提高导电性，同时抵抗腐蚀。这些属性共同将促进燃料电池的寿命，扩展其环境效益。”

Zedda补充说：“我们还与客户合作，将PVD涂层应用于高功率能量密度电池的一些令人振奋且极富创新性的项目中。随着行业不断发展环保创新，将有更多机会设计涂层以支持其性能和整个使用寿命。”

5、投资回报

在专业涂料供应链的更深处，涂料制造商本身已经检查了他们的涂料涂覆工艺，因为它既消耗材料又消耗能量。

当将生产涂料所消耗的能量与涂料在应用中所产生的能量进行比较时，无论是通过提高发动机或切削工具的效率和使用寿命，还是会产生“能量回报”或投资回报。

Zedda表示：“我们一直在努力减少涂布设备的能耗，我们的新型涂布机通过使用新型更高效的等离子源，能耗降低了40％。将节省下来的费用乘以我们在全球所有涂层中心的每批产品，对环境的好处是巨大的。尽管寻求新资源的动力是环境驱动的，但这也符合我们客户的经济利益，因为这降低了他们的涂层成本并缩短了我们的制造周期。”

特种涂料在减少环境影响方面起着重要作用。制造和运营过程的能源消耗和碳排放量可以大大减少。因此，尽管工业界继续使用专用涂料来增强其运行性能，但环境影响却是一项重要的附加值，不容忽视。