Vakuové lakovací zařízení pro odporové odpařování sestává hlavně z vakuové komory a vakuového čerpacího systému. Vakuová komora obsahuje zdroj odpařování (tj. odpařovací ohřívač), substrát a držák substrátu, ohřívač substrátu a výfukový systém. Nátěrový materiál je umístěn ve zdroji odpařování ve vakuové komoře. Za podmínek vysokého vakua ohřívá zdroj odpařování materiál, což způsobuje jeho odpařování. Když střední volná dráha molekul páry překročí lineární rozměr vakuové komory, atomy a molekuly páry uniknou z povrchu zdroje odpařování s minimálními kolizemi nebo překážkami od jiných molekul nebo atomů, což jim umožní přímo dosáhnout povrchu substrátu. Vlivem nižší teploty podkladu na něm částice páry kondenzují a vytvářejí film.
Pro zlepšení adheze mezi odpařenými molekulami a substrátem lze substrát aktivovat vhodným zahřátím nebo iontovým čištěním. Fyzikální procesy spojené s nanášením vakuového napařování, od odpařování materiálu a transportu až po nanášení filmu, jsou následující:
(1) K přeměně jiných forem energie na tepelnou energii se používají různé metody, přičemž se materiál filmu zahřívá, aby došlo k vypařování nebo sublimaci, což má za následek vznik plynných částic (atomů, molekul nebo atomových skupin) s určitou energií (0,1~0,3 eV);
(2) Plynné částice opouštějí povrch filmu a jsou transportovány na povrch substrátu v relativně přímé linii s minimálními kolizemi při značné rychlosti;
(3) Plynné částice, které se dostanou na povrch substrátu, kondenzují a nukleují a rostou do tenkého filmu pevné fáze;
(4) Atomy tvořící tenký film se přeskupují nebo vytvářejí chemické vazby.
Odpařování odporovým ohřevem je nejjednodušší a nejčastěji používaná metoda ohřevu, obecně vhodná pro nátěry materiálů s bodem tání pod 1500 stupňů. Obvykle se kov s vysokým -bodem tavení- (W, Mo, Ti, Ta, nitrid boru atd.) ve formě drátu nebo plechu zpracuje do zdroje odpařování vhodného tvaru, na který se nanese povlakový materiál. Jouleovým ohřevem proudu se taví, odpařuje nebo sublimuje povlakový materiál. Tvary odpařovacího zdroje zahrnují především vícepramennou spirálu, tvar U-, sinusový tvar vlny, tenkou desku, tvar lodi a kónický tvar koše.
Současně tento způsob vyžaduje, aby materiál zdroje odpařování měl vlastnosti, jako je vysoký bod tání, nízký tlak nasycených par, stabilní chemické vlastnosti (nereagující chemicky s nátěrovým materiálem při vysokých teplotách), dobrou tepelnou odolnost a malé kolísání hustoty výkonu. Zdrojem odpařování prochází velký proud k přímému ohřevu a odpařování potahového materiálu nebo se potahový materiál umístí do kelímku vyrobeného z grafitu nebo určitých vysokoteplotně odolných oxidů kovů (jako je Al₂O₂, BO) pro nepřímý ohřev a odpařování.
Zařízení pro vakuové nanášení odporového odpařovánímá omezení v ukládání filmu. Žáruvzdorné kovy mají nízký tlak par, takže je obtížné tvořit tenké filmy; některé prvky snadno tvoří slitiny s topným drátem; a je obtížné získat slitinové filmy s jednotným složením. Odpařování odporovým ohřevem je však široce používanou metodou odpařování díky své jednoduché struktuře, nízké ceně a snadnému ovládání.
