Principio:
En una cámara de vacío, los iones de gas generados por una descarga luminiscente (como Ar⁺) son acelerados por un campo eléctrico para bombardear un material objetivo sólido. Los átomos objetivo son expulsados a través de este proceso de impacto y depositados sobre el sustrato para formar una película delgada. Para mejorar la eficiencia, se aplica un campo magnético detrás del objetivo para confinar los electrones cerca de la superficie del objetivo, lo que aumenta enormemente la probabilidad de colisión con las moléculas de gas.

Principio:
Al utilizar la descarga de arco, se generan uno o varios puntos catódicos diminutos con una densidad de energía extremadamente alta en la superficie objetivo. El material objetivo se funde instantáneamente, se vaporiza y se ioniza altamente, formando una corriente de iones de alta energía que se deposita sobre el sustrato bajo un voltaje de polarización negativo.

Principio:
En condiciones de vacío, los materiales fuente se vaporizan mediante métodos de calentamiento como calentamiento por resistencia, bombardeo con haz de electrones o calentamiento por láser. Los átomos o moléculas vaporizados viajan linealmente a la superficie del sustrato y se condensan formando una película delgada.

Definición:
DLC (Diamond-Like Carbon) se refiere a una amplia clase de películas de carbono amorfo con propiedades similares al diamante. Su componente principal es el carbono, que consiste en una estructura de enlace mixta de enlaces sp³ (similares al diamante) y sp² (similares al grafito).

DLC y Ta-C (carbono amorfo tetraédrico) no son tecnologías PVD independientes paralelas a la pulverización catódica con magnetrón o la deposición por arco catódico. En cambio, son materiales específicos de película delgada que pueden producirse utilizando una o más de las tecnologías de deposición mencionadas anteriormente.

En pocas palabras, DLC y Ta-C pueden entenderse como los “productos” que se fabrican, mientras que tecnologías como la pulverización catódica con magnetrón, la deposición por arco catódico y el recubrimiento por evaporación son diferentes “métodos de producción” Por ejemplo, los recubrimientos de Ta-C se pueden preparar utilizando tecnologías PVD como la deposición por arco láser.

Tecnologías de deposición:
Se puede preparar mediante pulverización catódica con magnetrón o varios métodos sin PVD.

Características:
Alta dureza, coeficiente de fricción ultrabajo, excelente resistencia al desgaste, alta inercia química y excelente biocompatibilidad.

Aplicaciones:
Adecuado para componentes de motores, moldes de inyección, cojinetes de precisión, hojas de afeitar, dispositivos médicos, protección de cabezales de discos duros y más.

Desarrollo avanzado:
La investigación actual se centra en lograr una fricción ultrabaja (coeficiente de fricción <0,01) para mejorar la eficiencia energética, mientras que se está explorando el dopaje de elementos (como Si y F) para mejorar el rendimiento en diferentes entornos operativos.

Definición:
Ta-C (carbono amorfo tetraédrico) representa la categoría de mayor rendimiento dentro de la familia DLC. Su característica definitoria es un contenido de enlaces de carbono sp³ extremadamente alto (normalmente superior al 80%), lo que da como resultado una dureza y una resistencia al desgaste muy superiores a los recubrimientos DLC convencionales.

Al igual que el DLC, el Ta-C no es una tecnología PVD independiente paralela a la pulverización catódica con magnetrón o la deposición por arco catódico, sino más bien un material de película delgada específico producido a través de una o más tecnologías de deposición avanzadas.

Tecnologías de deposición:
Requiere técnicas de deposición altamente ionizadas y de alta energía. La deposición por arco láser es actualmente uno de los métodos industriales más exitosos y ampliamente adoptados.

Características:
Dureza extremadamente alta (hasta 70 GPa o 7000 HV), coeficiente de fricción ultrabajo (por debajo de 0,01 con lubricación), resistencia al desgaste excepcional y temperatura de deposición extremadamente baja (<100°C), lo que permite el recubrimiento sobre sustratos plásticos.

Aplicaciones:
Se utiliza en herramientas de corte de alto rendimiento (especialmente para corte en seco), moldes de precisión, cojinetes sin aceite, sistemas de transmisión de engranajes y componentes mecánicos de precisión que requieren una resistencia extrema al desgaste.

Desarrollo avanzado:
Las direcciones de investigación actuales incluyen lograr recubrimientos casi libres de defectos a través de sistemas de filtrado de plasma de próxima generación, transferir la superlubricidad de la investigación de laboratorio a aplicaciones de ingeniería reales y combinar Ta-C con lubricantes sólidos como MoS₂ para soportar condiciones operativas aún más duras.