La deposizione a energia diretta (DED) prevede l'uso di sorgenti ad alta energia per fondere e depositare materiali direttamente su un substrato. I materiali utilizzati nella DED possono variare notevolmente, ma in genere includono metalli, ceramiche e alcuni compositi. Ecco i principali metodi e materiali coinvolti nella deposizione a energia diretta:
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Deposizione al plasma: Questo metodo utilizza particelle cariche ad alta energia provenienti da un plasma per liberare atomi da un materiale target. La composizione del materiale target determina il materiale da depositare sul substrato. I materiali più comuni utilizzati nella deposizione al plasma includono vari metalli e ceramiche.
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Deposizione a fascio di elettroni: Questa tecnica prevede l'utilizzo di un magnete per focalizzare gli elettroni in un fascio, che viene diretto verso un crogiolo contenente il materiale di interesse. L'energia del fascio di elettroni provoca l'evaporazione del materiale e i vapori ricoprono il substrato. I materiali adatti alla deposizione con fascio di elettroni sono in genere metalli e ceramiche in grado di resistere alle alte temperature e all'interazione diretta con il fascio di elettroni.
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Deposizione ad arco catodico: In questo metodo, un arco elettrico ad alta potenza viene scaricato sul materiale bersaglio, facendone fuoriuscire una parte in vapore altamente ionizzato che viene poi depositato sul pezzo. I materiali più comuni sono i metalli e alcune leghe.
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Deposizione fisica di vapore a fascio di elettroni (EB-PVD): Questo processo riscalda il materiale da depositare a una pressione di vapore elevata mediante bombardamento di elettroni in un vuoto spinto. Il materiale vaporizzato viene quindi trasportato per diffusione e depositato per condensazione sul pezzo più freddo. I materiali adatti all'EB-PVD includono metalli e alcuni composti ceramici.
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Deposizione evaporativa: Questo metodo riscalda il materiale da depositare a un'elevata pressione di vapore mediante riscaldamento a resistenza elettrica in un vuoto spinto. I materiali comunemente utilizzati nella deposizione evaporativa sono i metalli e alcune ceramiche a basso punto di fusione.
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Deposizione sputter: Una scarica di plasma incandescente bombarda il materiale bersaglio, facendone fuoriuscire una parte sotto forma di vapore per la successiva deposizione. Questa tecnica può depositare un'ampia gamma di materiali, tra cui metalli, leghe e alcune ceramiche.
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Deposizione laser pulsata (PLD): Un laser ad alta potenza ablaziona il materiale dal bersaglio in un vapore, che viene poi depositato su un substrato. La PLD è versatile e può essere utilizzata con una varietà di materiali, tra cui ossidi complessi e altri materiali ceramici.
Ciascuno di questi metodi consente la deposizione di materiali specifici in base alle loro proprietà termiche e ai requisiti energetici della tecnica di deposizione. La scelta del materiale e del metodo di deposizione dipende dalle proprietà desiderate del prodotto finale, come densità, adesione e integrità complessiva del materiale.
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