L'évaporation par arc électrique est une forme de la technique PVD (dépôt physique en phase vapeur). Historiquement, la technique d'évaporation par arc électrique est issue de la technologie du soudage électrique, puis a été utilisée pour le revêtement de matériaux durs.
Dans ce procédé, le matériau à évaporer, qui doit toujours être conducteur d'électricité, est placé sous forme de plaque solide dans une chambre à vide, dans n'importe quelle orientation (horizontale, verticale, à l'envers), et connecté en tant que cathode (potentiel négatif). Comme lors du soudage électrique, un contact est établi brièvement avec l'anode, ce qui provoque la formation d'un arc électrique. Le point de départ de l'arc électrique se concentre sur un petit point de combustion de quelques µm de diamètre et se déplace à la surface du matériau à évaporer (généralement confiné magnétiquement). En raison de la forte densité d'énergie, le matériau s'évapore directement, sans former de zone de fusion étendue.
Il se forme ainsi un plasma hautement concentré sous la forme d'un jet de vapeur. Le produit à revêtir est ensuite guidé à travers ce jet de vapeur, généralement en effectuant plusieurs rotations afin d'obtenir un revêtement sur toutes les faces.
La technique de pulvérisation est une méthode de revêtement par dépôt physique en phase vapeur (PVD). Dans cette méthode, le matériau de revêtement est pulvérisé par bombardement ionique à partir d'un gaz inerte – généralement de l'argon –, c'est-à-dire qu'il est transformé en phase vapeur.
En appliquant une tension électrique de quelques centaines de volts entre le matériau à revêtir (cathode) et une anode (généralement la paroi de la chambre du système sous vide), on provoque une décharge gazeuse contenant des électrons et des ions argon positifs. Les ions sont accélérés si fortement par la cathode qu’en percutant le matériau de revêtement, ils arrachent des atomes individuels de la surface par transfert d’impulsion mécanique, les faisant ainsi passer à l’état de vapeur. Il est ainsi possible de revêtir des objets exposés à cette vapeur.
Afin d’augmenter la densité ionique du matériau de revêtement et, par conséquent, la vitesse de dépôt, on intègre dans la cathode des aimants puissants qui piègent les ions par voie magnétique. Dans ce cas, on parle de « dépôt par pulvérisation magnétron ». Comme le matériau de revêtement reste à l'état solide pendant tout le processus, il est également possible de déposer divers mélanges de métaux différents (par exemple AlTi, AlTiV…) sans que le rapport de mélange ne varie au fil du temps.