PVD-Beschichtung bei Uhren: was die Schicht kann, wo sie verschleißt und was sich reparieren lässt.

Eine PVD-Beschichtung bei Uhren ist eine sehr dünne Schicht, die im Vakuum auf Gehäuse, Lünette oder Band aufgebracht wird. PVD steht für Physical Vapor Deposition, auf Deutsch physikalische Gasphasenabscheidung. Die Schicht gibt der Uhr ihre Farbe und eine härtere Oberfläche. Das Gehäuse darunter bleibt unverändert und besteht in der Regel aus Edelstahl.

Wie das abläuft, beschreibt Longines für die eigenen Uhren: Der Vorgang findet im Vakuum bei hohen Temperaturen statt. Gehäuse und Band erhalten zuerst eine Grundschicht aus Titannitrid, darauf folgt die Farbe. Für Gold-Töne verwendet Longines echtes Gold, für Schwarz Chromcarbid. Die Schwarzschicht ist nach Herstellerangabe bis zu einem Mikrometer dick.

Wie wenig das ist, zeigt der Vergleich mit einem Blatt Druckerpapier, das rund 0,1 mm dick ist:

Die Zahlen widersprechen sich nicht, sie beschreiben verschiedene Schichten. Der Beschichter Oerlikon Balzers nennt auf derselben Seite für dekorative Schichten allgemein 0,5 bis 1 µm und für seine einzelnen Uhrenschichten 1 bis 4 µm. In jedem Fall ist eine PVD-Schicht ein Bruchteil eines Papierblatts. Darunter liegt in der Regel Edelstahl, oft die Sorte 316L, laut Werkstoffdatenblatt höchstens 215 HB hart (Brinell) und mit 10,0 bis 13,0 % Nickel legiert. Woran Sie ein gutes Gehäuse sonst erkennen, steht im Ratgeber Woran erkennt man eine gute Uhr?

Hauchdünne Schichten kennen Sie übrigens auch vom Glas. Die Entspiegelung eines Saphirglases ist ebenfalls eine solche Schicht, nur mit anderem Zweck und an einem anderen Bauteil. Mehr dazu steht im Ratgeber Saphirglas oder Mineralglas.

PVD ist ein Verfahren, DLC ein Schichtmaterial, IP eine Spielart von PVD und Galvanik ein ganz anderes, nasschemisches Verfahren. Auf Datenblättern stehen die Kürzel oft nebeneinander, als wären sie Alternativen derselben Art. Das sind sie nicht, und daraus entstehen die meisten Missverständnisse rund um beschichtete Uhren.

IP steht für Ionenplattieren, englisch ion plating. Es ist ein Verfahren aus der PVD-Familie, so ordnet es etwa die englischsprachige Wikipedia ein, und das Uhrenmagazin WatchGecko nennt IP nur eine leichte Variante von PVD. „IP-Schwarz“ und „PVD-Schwarz“ sind deshalb kein Gegensatz. Das Kürzel sagt, wie die Schicht abgeschieden wurde, nicht, woraus sie besteht oder wie gut sie hält.

DLC heißt Diamond-Like Carbon, diamantähnlicher Kohlenstoff. Das ist ein Material, kein Verfahren. Oerlikon Balzers bringt sein DLC für Uhren per PACVD auf, also durch plasmagestützte chemische Gasphasenabscheidung. Die Prozesstemperatur liegt unter 250 °C. Der Uhrenhersteller Fortis beschreibt sein DLC dagegen als PVD-Schicht. Beides kommt vor: DLC entsteht je nach Anlage per PVD oder per PACVD. Die Regel „kein DLC ohne PVD“, die in einem Händlerratgeber steht, ist deshalb zu eng.

Galvanik ist das ältere Verfahren. Das Teil hängt in einem Bad, und unter Strom scheidet sich Metall, etwa Gold, auf seiner Oberfläche ab. PVD läuft dagegen trocken im Vakuum, wie das Magazin Webchronos den Unterschied zusammenfasst. Das hat Folgen für die Nachbesserung und für die Frage, ob Nickel aus dem Stahl an die Haut gelangt:

Daneben stehen Markenbegriffe, die gar kein Verfahren benennen. Citizen fasst unter DURATECT Beschichtungen wie DLC und eine Härtung des Materials selbst zusammen, Seiko unter DIASHIELD eigene Oberflächentechniken gegen Kratzer und Schrammen. Sinn TEGIMENT ist laut Sinn überhaupt keine Beschichtung, sondern eine Härtung der Stahloberfläche.

Ist DLC härter als PVD?

Oft, aber nicht immer. Härtewerte lassen sich nur vergleichen, wenn Einheit und Messverfahren gleich sind. Knoop (Hk), Vickers (HV), Brinell (HB) und die Eindringhärte in Gigapascal (GPa) sind verschiedene Skalen, die sich nicht einfach ineinander umrechnen lassen. Die Tabelle zeigt jede Angabe deshalb in der Einheit, in der sie veröffentlicht ist.

Zwei Dinge fallen auf. Beim selben Beschichter liegt eine PVD-Goldschicht mit Hk 2.400 über der tiefschwarzen DLC-Schicht mit Hk 2.000. Und Citizen nennt für das eigene DLC 1.000 bis 1.400 HV, während Händler- und Markentexte für „DLC“ bis zu 3.000 oder 4.500 HV angeben. Wer liest, DLC sei härter als PVD, fragt deshalb am besten nach Einheit und Quelle. Härte allein entscheidet ohnehin nicht, wie gut eine Schicht im Alltag hält.

Kratzfest ist eine PVD-Beschichtung nicht, wohl aber widerstandsfähig gegen feine Alltagsschrammen. Der Uhrenhersteller Jowissa schreibt über PVD ausdrücklich, die Schicht sei nicht kratzfest und könne sich mit der Zeit abnutzen. Der Grund liegt im Verhältnis von Schicht und Untergrund.

Die Rechnung dazu: Die Uhrenschichten von Oerlikon Balzers liegen bei Hk 0,01 = 1.750 bis 2.500, der Stahl 316L darunter bei höchstens 215 HB. Weil Knoop und Brinell verschiedene Skalen sind, gibt es keinen exakten Faktor. Je nach Schicht ist die Oberfläche grob fünf- bis zehnmal härter als der Kern. Diese harte Haut ist aber nur ein bis vier Mikrometer dick.

Was dann passiert, beschreibt der Uhrenhersteller Sinn als Eierschalen-Effekt: Eine sehr harte Schicht auf einem weichen Kern gibt bei punktueller Belastung nach. Trifft die Uhr eine Kante, verformt sich der Stahl darunter, die Schicht kann nicht mitgehen und reißt oder platzt ab. Sinn härtet deshalb zuerst die Oberfläche des Stahls und bringt die Hartstoffschicht erst darauf auf. Selbst dann bleibt eine Farbschicht laut Sinn unter Umständen verwundbar, etwa gegenüber Material, das härter ist als sie.

Daraus folgt eine zweite Klarstellung: PVD macht die Oberfläche härter, nicht das Gehäuse. Eine Delle bleibt eine Delle, und Longines nennt seine Schwarzschicht ausdrücklich „rein dekorativ“. Gegen feine Schrammen vom Ärmel oder von der Tischplatte schützt die Schicht gut. Gegen Stöße auf Kanten und gegen Material, das härter ist als sie, schützt sie nicht.

Eine verlässliche Zahl in Jahren gibt es nicht: Keine der ausgewerteten Hersteller-, Beschichter- und Fachquellen nennt eine gemessene Lebensdauer für PVD an Uhren. Fest steht, dass sich die Schicht an Reibstellen mit der Zeit abnutzt, auf glatten Flächen meist langsamer als an Kanten. Wie schnell das geschieht, hängt von Schicht, Untergrund und Tragealltag ab.

Das Uhrenmagazin WorldTempus beschreibt den Abrieb als gewöhnliche Alterung einer PVD-Uhr, nicht als Ausnahme. Auch die Schichtdicke allein sagt wenig. Für galvanische Vergoldung gilt in der Branche die Faustregel, dass rund 1 µm im Jahr abgetragen wird, berichtet Webchronos. Eine solche Faustregel nennt für PVD keine der Quellen, und aus der Galvanik-Zahl lässt sich keine ableiten. Neben der Dicke zählen das Schichtmaterial und der Untergrund. Oerlikon Balzers nennt gegen trockenen Stahl einen Verschleißfaktor von 0,5 für die PVD-Schicht CNI und von 0,1 bis 0,2 für DLC. Beide Uhrenschichten sind 1 bis 4 µm dick. Und Sinn stützt die Schicht mit einer gehärteten Oberfläche.

Wo eine PVD-Uhr zuerst Spuren zeigt, folgt aus der Mechanik des Eierschalen-Effekts: an Stellen mit kleiner Auflagefläche und viel Reibung. Die Grafik zeigt fünf typische Reibstellen, Zeitangaben gibt es dafür keine. Bei Lederbändern kommt die Dornschließe hinzu, bei Metallbändern die Schließe. Beide liegen am Schreibtisch auf Tischplatte oder Laptop auf.

Wie sich beschichtete Lünetten im Alltag gegen Stahl, Aluminium und Keramik schlagen, vergleicht der Ratgeber Lünette bei Uhren.

PVD-Uhr pflegen

Eine PVD-Uhr braucht wenig Pflege, aber eine andere als blanker Stahl. Jowissa empfiehlt ein weiches Tuch und rät von Scheuermitteln, Chemikalien und Stößen ab. Für die Reinigung genügt ein Mikrofasertuch, bei Bedarf leicht mit milder Seifenlauge angefeuchtet. Danach trocknen Sie gründlich nach. Tabu sind Politurpaste und Poliertücher: Sie tragen Material ab und damit die Schicht. Die vollständige Routine, vom Tuch bis zum Metallband, steht im Ratgeber Uhr reinigen und polieren.

Die Nachteile einer PVD-Beschichtung folgen alle aus ihrer geringen Dicke: Abrieb fällt auf, ausbessern lässt sich die Schicht nicht punktuell, und Polieren ist ausgeschlossen. Dazu kommt, dass Abrieb in der Regel als Verschleiß gilt. Dem stehen die Gründe gegenüber, aus denen PVD überhaupt gewählt wird: Farben wie Schwarz oder Gold auf Stahl und eine Oberfläche, die feine Schrammen besser wegsteckt als blanker Stahl.

• Abrieb ist sichtbar. Unter einer schwarzen oder goldfarbenen Schicht liegt heller Stahl. An einer blanken Stahluhr verschwinden dieselben Spuren im Metallton, an einer schwarzen Uhr zeigt sich jede durchgeriebene Kante.
• Keine Punktreparatur. Eine Schicht von wenigen Mikrometern lässt sich nicht stellenweise nachlegen. Welche Wege bleiben, zeigt Kapitel VI.
• Kein Polieren. Was bei Stahl eine Schramme glättet, trägt bei PVD die Schicht ab und vergrößert die helle Stelle.
• Verschleiß statt Garantiefall. WorldTempus hält fest, dass die Beschichtung nicht unter die Garantie fällt, weil diese normalen Verschleiß nicht abdeckt. Das ist eine Beobachtung aus der Branche. Was im Einzelfall gilt, regeln die Garantiebedingungen des jeweiligen Herstellers.

PVD und Nickelallergie

Ob eine Uhr Nickel abgibt, hängt von der Oberfläche ab, die mit der Haut in Kontakt kommt. Edelstahl 316L enthält laut Werkstoffdatenblatt 10,0 bis 13,0 % Nickel. Geschützt ist er durch eine Passivschicht aus Chromoxid, die nur 1 bis 3 nm dick ist.

Eine Laborstudie der Universität Florenz (Heliyon, 2024) hat beschichtete Probeplättchen aus 316L untersucht. PVD-Schichten, die aufgebracht wurden, ohne die Passivschicht des Stahls zu entfernen, setzten kein messbares Nickel frei. Galvanische Schichten konnten dagegen Nickel freisetzen: Ihre Vorbehandlung entfernt die Passivschicht, und die Schichten selbst können mikroporös sein. Geprüft wurden Plättchen, keine fertigen Uhren.

Für Uhren gilt in der EU die Chemikalienverordnung REACH, für Nickel Anhang XVII, Eintrag 27. Uhrgehäuse und Uhrarmbänder mit längerem Hautkontakt dürfen höchstens 0,5 µg Nickel je cm² und Woche abgeben. Bei beschichteten Teilen muss diese Grenze laut Verordnung bei normaler Verwendung mindestens zwei Jahre lang eingehalten werden. Geprüft wird laut der dänischen Umweltbehörde mit einer Verschleißsimulation nach EN 12472 und einer Messung nach EN 1811. Reibt die Schicht später ab, berührt der Stahl darunter die Haut.

Eine Zusage zur Verträglichkeit folgt daraus nicht, weder für PVD noch für Stahl. Haben Sie eine diagnostizierte Nickelallergie, klären Sie das Tragen einer Metalluhr ärztlich ab und fragen Sie den Hersteller, ob eine Prüfung der Nickelabgabe nach EN 1811 vorliegt.

Erneuern lässt sich eine PVD-Beschichtung nur als Ganzes: Die alte Schicht muss vollständig herunter, dann wird das Teil neu beschichtet. Punktuell ausbessern lässt sie sich nicht. Hersteller gehen deshalb meist einen anderen Weg und ersetzen das beschädigte Teil.

Die Quellen sind sich hier einig. Oris schreibt für DLC, dass sich die Schicht weder durch Polieren noch durch Neubeschichten aufarbeiten lässt, beschädigte Teile werden ersetzt. WorldTempus hält fest, dass sich PVD nicht wie Lack ausbessern lässt und das ganze Gehäuse getauscht werden muss. Und Webchronos unterscheidet: Alte galvanische Vergoldung lässt sich bei manchen Reparaturbetrieben erneuern, moderne PVD-Schichten lassen sich nicht ausbessern.

Wer an seiner Uhr Abrieb entdeckt, hat damit drei Wege:

1. Lassen. Feiner Abrieb an Kanten ist normaler Verschleiß und zeigt, dass die Uhr getragen wird. Diese Entscheidung kostet nichts und verbaut keinen der beiden anderen Wege.
2. Teil ersetzen. Sitzt der Abrieb an einem Band, einem Glied oder einer Lünette, fragen Sie beim Hersteller nach dem Ersatzteil. Das ist der Weg, den Oris für DLC beschreibt.
3. Komplett entschichten und neu beschichten lassen. Das übernehmen spezialisierte Beschichtungsbetriebe, in der Regel nicht der Uhrenhersteller. Die Uhr muss dafür zerlegt und danach wieder montiert werden. Ein Fachhändler nannte 2022 rund 300 € fürs Entschichten und rund 2.000 € für aufwendige Beschichtungen.

Soweit sich das recherchieren ließ, haben weder deutsche Uhrmacher noch Beschichter Preislisten für eine PVD-Neubeschichtung veröffentlicht. Holen Sie deshalb ein Angebot ein, das Zerlegen, Entschichten, Beschichten und Montage getrennt ausweist.

Kratzer an PVD entfernen?

Nicht durch Polieren. Politur trägt Material ab, und eine Schicht von wenigen Mikrometern ist dabei schnell durchgerieben: Die helle Stelle wird größer statt kleiner. Das gilt für Politurpaste ebenso wie für Poliertücher. Stört ein Kratzer, führen die drei Wege oben weiter. Wann Polieren bei unbeschichteten Flächen sinnvoll ist und wie der Fingernageltest funktioniert, erklärt der Ratgeber Kratzer an der Uhr entfernen.

Das hängt vom Hersteller ab. „PVD-Gold“ beschreibt Verfahren und Farbton, nicht den Goldgehalt. Es gibt PVD-Schichten mit echtem Gold und goldfarbene Hartstoffschichten ohne Gold. Was in der Schicht steckt, steht nur in der Herstellerangabe.

Longines beschichtet seine Gold-Töne nach eigener Angabe mit echtem Gold auf einer Grundschicht aus Titannitrid. Webchronos beschreibt dagegen die meisten modernen goldfarbenen Oberflächen als PVD-Titanschichten. Oerlikon Balzers führt PVD-Gold in den Schweizer Goldfarbtönen 1N14 und 2N18 mit einer Härte von Hk 0,01 = 2.400. Ob Gold im Schichtmaterial steckt, sagt dieses Datenblatt nicht.

Am Materialwert ändert der Unterschied wenig: Auch eine Schicht mit echtem Gold ist nur wenige Mikrometer dick und damit weniger wert als massives Gold. Galvanisch vergoldete Teile tragen dagegen eine echte Goldauflage. Für Goldauflagen auf Uhrengehäusen gibt es mit ISO 3160 eine eigene Norm, die Feingehalt, Dicke, Korrosionsbeständigkeit und Haftung regelt.

Ein Beispiel aus dem eigenen Sortiment: Bei der Hörner Pulsar Imperial sind Krone, Lünettenschrauben und die Mittelglieder des Bandes goldfarben. Das ist ein goldfarbener Ton der Beschichtung, kein echtes Gold.