Beim Ionenplattieren wird eine Gasentladung unter Vakuumbedingungen genutzt, um das Gas oder verdampfte Material zu ionisieren. Durch den Beschuss mit Gasionen oder verdampfenden Materialionen wird das verdampfte Material bzw. dessen Reaktanden auf dem Werkstück abgeschieden. Dazu gehören Magnetron-Sputter-Ionenplattieren, reaktives Ionenplattieren, Hohlkathodenentladungs-Ionenplattieren (Hohlkathodenverdampfung) und Multibogen-Ionenplattieren (Kathodenbogen-Ionenplattieren). Die Ionenplattierung kombiniert Glimmentladungs- und Plasmatechnologie mit Vakuumverdampfung, wodurch die Leistung der Beschichtung erheblich verbessert und ihre Anwendungsmöglichkeiten erweitert werden. Zusätzlich zu den Vorteilen des Vakuumsputterns bietet die Ionenplattierung eine starke Filmhaftung, hervorragende Beugungseigenschaften und eine große Auswahl an Beschichtungsmaterialien.
Infolgedessen hat es in den letzten Jahren sowohl im Inland als auch international eine rasante Entwicklung erlebt. Das Grundprinzip der Ionenplattierung besteht darin, Metall- oder Legierungsdampf durch Glimmentladung oder Lichtbogenentladung aus einem Inertgas zu ionisieren. Bei der Ionenplattierung wird das Beschichtungsmaterial (z. B. TiN und TiC) erhitzt, verdampft und abgeschieden.
Während die verdampften Beschichtungsstoffatome die Glimmzone passieren, wird ein kleiner Teil ionisiert und fliegt unter dem Einfluss des elektrischen Feldes auf das Werkstück zu und trifft mit Energien von mehreren tausend Elektronenvolt auf die Oberfläche. Sie können bis zu einer Tiefe von mehreren Nanometern in den Untergrund eindringen und so die Haftung der Beschichtung deutlich verbessern. Unionisierte verdampfte Materialatome werden direkt auf dem Werkstück abgeschieden und bilden einen Film. Durch das Sputtern von Schutzgasionen und Beschichtungsstoffionen auf der Werkstückoberfläche werden zudem Verunreinigungen entfernt und so die Haftung verbessert.
Die von Ionenvakuumbeschichtungsmaschinen, Aufdampfungsbeschichtungsmaschinen und Magnetron-Sputterbeschichtungsmaschinen verwendeten Technologien sind unterschiedlich. Diese beschichtungstechnischen Prinzipien haben auch ihre eigenen Vorteile. Je nach Beschichtungswerkstück und Filmschicht können unterschiedliche Beschichtungsmethoden ausgewählt werden, um der Marktnachfrage gerecht zu werden.
