Zastosowanie powłoki diamentowej DLC na częściach mechanicznych

Zastosowanie powłoki diamentowej DLC na częściach mechanicznych

IKS PVD, skontaktuj się z nami teraz, iks.pvd @ foxmail.com

Powierzchnie części mechanicznych muszą się zużywać, smarować, a jednocześnie sprawiać, że materiałem części jest zwykle hartowanie w niskiej temperaturze ze stali węglowej lub stopowej (temperatura odpuszczania poniżej 200 ℃ ), co wymaga powłoki, gdy temperatura musi być kontrolowana poniżej 200 ℃ . Powłoka diamentopodobna (DLC) przygotowana przez fizyczne osadzanie z fazy gazowej jest właśnie idealnym wyborem. Powłoka diamentowa ma nie tylko odpowiednią twardość (HV 1200 ~ 3000), ale ma również niskie tarcie (mniej niż 0,15) i jest powlekana w niskiej temperaturze. Praktyka udowodniła również, że jest to idealna powłoka ochronna do powierzchni mechanicznych. W szczególności branża motoryzacyjna będzie ważniejsza w stosowaniu tej technologii. Ponieważ obecnie długotrwała presja na przemysł motoryzacyjny polega na zmniejszeniu emisji pojazdów, oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat wymagania dotyczące niskiej emisji będą bardziej rygorystyczne. Doprowadzi to do silnej promocji wykorzystania "nowych materiałów" i nowych technologii przetwarzania w celu zwiększenia wydajności silników i układów napędowych. To nieuniknione, że decydenci w całej Europie, Azji i Ameryce postawią nowe wymagania dla przyszłości motoryzacji. Nowoczesna technologia powlekania próżniowego jest jednym z kluczowych czynników spełniających powyższe nowe wymagania. DLC, jako obróbka powierzchni części samochodowych w przyszłości, będzie miała ogromne znaczenie dla promowania rozwoju wysokich i nowych technologii w przemyśle motoryzacyjnym.

1. Wprowadzenie do filmu diamentopodobnego

Folia DLC (diamond-likecarbon) jest amorficzną folią węglową złożoną z hybrydyzacji Diamond SP3 i grafitowej hybrydyzacji SP3. Mówiąc prościej, diament tworzy się za pomocą mieszaniny nano-diamentu i węgla, a proporcja diamentu wynosi 20% ~ 80 % .A faza trójskładnikowa składająca się z diamentu związanego sp3 i grafitu związanego z Sp2 z H (wodorem).

DLC ma szereg właściwości podobnych do diamentu, takich jak wysoka twardość, wysoka przewodność cieplna, mały współczynnik tarcia, odporność na korozję, wysoka przepuszczalność widmowa, wysoka odporność na uszkodzenia laserowe, odporność na promieniowanie i tak dalej. W istocie, powłoka diamentowa / powłoka pokrywająca jest odpowiednikiem "łączenia składników diamentu i grafitu na mikrostrukturze" w celu uzyskania twardości zbliżonej do twardości materiału diamentowego. Folia diamentowa DLC wykonana z amorficznego węgla jest o wiele twardsza niż twardy metaliczny chlorek lub węglowa powłoka diamentowa wykonana z węglowodoru, który może zostać porysowany i zniszczony przez naturalny diament. Haikola ujawnił, że amorficzna powłoka diamentowa będzie nosiła 1 mm, gdy zostanie zastąpiona stalą o wysokiej twardości pod warunkiem zużycia 1um. Jeśli stosowane są folie diamentowe, większość zużycia w nowoczesnych konstrukcjach mechanicznych będzie skutecznie kontrolowana. Ale głównym wyjątkiem jest to, że zużycie klamry ruchomych części nie zostało rozwiązane w zadowalający sposób. Część ruchomych części może być trudna, gdy smar nie działa lub przestaje działać z innych powodów, gdy działa przy przeciążeniu.

Tymczasem diamentopodobna powłoka DLC ma również wyjątkowo niski współczynnik tarcia. W warunkach suchych ślizgowych, w porównaniu ze współczynnikiem tarcia stali, współczynnik tarcia wynosi tylko jedną piątą odpowiedniej wartości stali, co wskazuje, że można stosować tę powłokę jako trwały smar do suszenia, nie tylko dodatkowo zmniejsza zużycie, aby poprawić trwałość przedmiotu obrabianego, ale także przyczynia się do oszczędności zużycia energii. Kwantyfikowana wartość wydajności ilustruje efekt: współczynnik tarcia narzędzia pokrytego rombem jest zmniejszony o 25 do 30 procent w porównaniu z normalnie niepowleczonym stalowym narzędziem.

Powłoka diamentowa ma również cechy zwartego układu struktury atomowej, unikając wad wielu luk w wewnętrznej mikrostrukturze innych powłok. Oprócz głównego składnika, jakim jest węgiel, amorficzny diamentopodobny ma działanie kwasoodporne i adsorbujące, doskonałą stabilność chemiczną, antykorozyjne i zapobiega przywieraniu materiału, a inne zastosowania mają dobry efekt.

2. Aplikacja filmu w kształcie diamentu

Cechy podobne do diamentu umożliwiają jego szerokie zastosowanie w przemyśle części mechanicznych, w tym w następujących kategoriach.

(1) maszyny precyzyjne. W tym precyzyjne łożyska, sprzęt tekstylny i części, śruby sprężarkowe, suwaki, uszczelnienia pomp, ostrza, sprzęt do szycia i części, sprężyny i mechanizm transmisji precyzyjnej.

(2) narzędzia pomiarowe. W tym suwmiarki, suwmiarki, miernik wtyczek i osprzęt itp.

(3) sprzęt medyczny i urządzenia. Należą do nich noże chirurgiczne, nożyczki, zastawki serca, sztuczne stawy i stenty.

(4) Przemysł silników spalinowych. W tym układ wtrysku paliwa (popychacz zaworu, tłok, dysza), układ przeniesienia mocy (koło zębate, łożysko, wałek rozrządu), elementy tłoka (pierścień tłokowy, sworzeń tłokowy) zamek drzwi, dekoracja wnętrza, itp.

(5) rozrywka i fitness. W tym membrana głośnika, przenośny dysk twardy, dysk, kije golfowe, części rowerowe i żyletki itp.

(6) optyczne. W tym folia antyrefleksyjna w podczerwieni, powłoka szklana, powłoka akrylowa z powłoką soczewki i folia ochronna.

(7) powłoka dekoracyjna. Obejmuje skorupę telefonu komórkowego, wysokiej klasy sprzęt do obserwacji i kontroli sprzętu wewnętrznego i zewnętrznego oraz produkty sanitarne i akcesoria.

(8) aerospace. W tym samoloty, powłoki przeciw owadom pocisków, powłoki satelitarne i ogniwa słoneczne.

3. Przypadek 1 na rynku powłok diamentopodobnych

Obecnie roczne zapotrzebowanie na popychacze do pokrywania pojazdów w Chinach wynosi około 80 milionów sztuk. Każdego roku firma schaeffler ma około 40% udziału w rynku i ma zdolność samodzielnego opracowywania i produkcji powłok. Pozostałe 60% rynku, 20% ~ 30%, zostało opracowane i wyprodukowane przez lonbond i HEF. Pozostały rynek to około 25 milionów sztuk rocznie, co może generować roczną sprzedaż przekraczającą 100 milionów.

4. Przypadek rynku powłok diamentopodobnych 2

Oprócz części silnika i układu napędowego korzystne mogą być również powłoki diamentowe na samochodach i wiele części nadwozia. Powłoki dekoracyjne w różnych kolorach na różnych częściach z tworzywa sztucznego mogą utrzymać je piękne przez cały cykl życia. Funkcjonalne powlekanie odsłoniętych części może być zwolnione z konserwacji. Powłoka podobna do diamentu na zamkach drzwi samochodowych została szeroko zastosowana w wielu pojazdach High-Distribution firmy Volkswagen. Obecnie rynek powłok lakierniczych w Chinach wynosi około 10 milionów sztuk rocznie w przypadku samego Volkswagena, a wydajność powlekania jest ogromna.