การประยุกต์ใช้การเคลือบ DLC คล้ายเพชรบนชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
Jan 05, 2019| การประยุกต์ใช้การเคลือบ DLC คล้ายเพชรบนชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
IKS PVD ติดต่อกับเราทันที iks.pvd @ foxmail.com
พื้นผิวของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลจำเป็นต้องสวมใส่หล่อลื่นและในเวลาเดียวกันทำให้วัสดุชิ้นส่วนโดยทั่วไปอุณหภูมิต่ำแบ่งเบาบรรเทาเหล็กคาร์บอนหรือโลหะผสมเหล็ก (อุณหภูมิต่ำกว่า 200 ℃ ) ซึ่งต้องเคลือบเมื่ออุณหภูมิจะต้องควบคุมภายใต้ 200 ℃ . การเคลือบผิวคล้ายเพชร (DLC) จัดทำขึ้นโดยการสะสมไอทางกายภาพเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด เคลือบผิวคล้ายเพชรไม่เพียง แต่มีความแข็งที่เหมาะสม (HV1200 ~ 3000) แต่ยังมีแรงเสียดทานต่ำ (น้อยกว่า 0.15) และเคลือบที่อุณหภูมิต่ำ การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่านี่คือการเคลือบผิวชิ้นส่วนเชิงกลที่เหมาะอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมยานยนต์จะมีความสำคัญต่อการใช้เทคโนโลยี เพราะในปัจจุบันความกดดันระยะยาวในอุตสาหกรรมยานยนต์คือการลดการปล่อยยานพาหนะและคาดว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าข้อกำหนดสำหรับการปล่อยก๊าซไอเสียจะมีความเข้มงวดมากขึ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่การส่งเสริมการใช้ 'วัสดุใหม่' และเทคโนโลยีการประมวลผลใหม่ที่แข็งแกร่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อน หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ผู้กำหนดนโยบายทั่วยุโรปเอเชียและอเมริกาจะกำหนดความต้องการใหม่สำหรับอนาคตของรถยนต์ เทคโนโลยีการเคลือบสูญญากาศที่ทันสมัยเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่จะตอบสนองความต้องการใหม่ข้างต้น DLC ซึ่งเป็นชิ้นส่วนยานยนต์ในอนาคตจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีระดับสูงและใหม่ในอุตสาหกรรมยานยนต์
1. แนะนำภาพยนตร์ที่คล้ายเพชร
ฟิล์ม DLC (diamond-likecarbon) เป็นฟิล์มคาร์บอนสัณฐานประกอบด้วยการผสมข้ามพันธุ์เพชร SP3 และการผสมพันธุ์กราไฟท์ SP3 เพื่อให้ง่ายเพชรถูกสร้างขึ้นโดยส่วนผสมของนาโนเพชรและคาร์บอนและสัดส่วนของเพชรอยู่ที่ 20% ~ 80 % .A เฟสที่ประกอบไปด้วยเพชร sp3 ที่ถูกผูกมัดและกราไฟท์ที่ถูกผูกมัด sp2 กับ H (ไฮโดรเจน)
DLC มีชุดของคุณสมบัติที่คล้ายกับเพชรเช่นความแข็งสูงการนำความร้อนสูงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขนาดเล็กความต้านทานการกัดกร่อนการส่งผ่านสเปกตรัมกว้างสูงความต้านทานเกณฑ์ความเสียหายเลเซอร์สูงทนต่อรังสีและอื่น ๆ ในสาระสำคัญฟิล์มเคลือบ / เคลือบผิวคล้ายเพชรเปรียบได้กับ 'การรวมส่วนประกอบของเพชรและกราไฟท์บนโครงสร้างจุลภาค' เพื่อให้ได้ความแข็งใกล้เคียงกับวัสดุเพชร ฟิล์มที่คล้ายเพชร DLC ที่ทำจากคาร์บอนอะมอร์ฟัสนั้นหนักกว่าคลอไรด์โลหะหนักหรือฟิล์มเพชรคล้ายคาร์บอนที่ทำจากไฮโดรคาร์บอนซึ่งสามารถถูกขีดข่วนและสึกหรอโดยเพชรธรรมชาติเท่านั้น Haikola เปิดเผยว่าการเคลือบเพชรคล้ายอสัณฐานจะสวม 1 มม. เมื่อแทนที่ด้วยเหล็กที่มีความแข็งสูงภายใต้สภาพการสึกหรอ 1um หากใช้ฟิล์มที่มีลักษณะคล้ายเพชรการสึกหรอส่วนใหญ่ในโครงสร้างทางกลสมัยใหม่จะได้รับการควบคุมอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ข้อยกเว้นหลักคือการสึกหรอของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวไม่ได้รับการแก้ไขอย่างน่าพอใจการสึกหรอและการฉีกขาดของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว น้ำมันหล่อลื่นล้มเหลวในการทำงานหรือหยุดทำงานด้วยเหตุผลอื่นเมื่อทำงานเกินกำลัง
ในขณะเดียวกันการเคลือบ DLC เหมือนเพชรยังมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำมากภายใต้เงื่อนไขของการเลื่อนแบบแห้งเมื่อเทียบกับค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเหล็กค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเป็นเพียงหนึ่งในห้าของค่าเหล็กที่สอดคล้องกัน ในฐานะที่เป็นน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการอบแห้งแบบถาวรไม่เพียง แต่ลดการสึกหรอเพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานของชิ้นงาน แต่ยังช่วยลดการใช้พลังงานรูปที่มีประสิทธิภาพเชิงปริมาณแสดงให้เห็นถึงผลกระทบ: สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของเกียร์เคลือบเหมือนเพชรจะลดลง 25 ถึง ร้อยละ 30 เมื่อเปรียบเทียบกับเฟืองเหล็กแบบไม่เคลือบผิว
การเคลือบผิวคล้ายเพชรนั้นมีลักษณะของการจัดเรียงโครงสร้างอะตอมขนาดกะทัดรัดหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของช่องว่างจำนวนมากในโครงสร้างจุลภาคภายในของสารเคลือบผิวอื่น ๆ นอกจากส่วนประกอบหลักคือคาร์บอนแล้วอะมอร์ฟัสคล้ายเพชรมีผลต่อการต้านทานกรดและตัวดูดซับความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยมในการป้องกันการกัดกร่อนและป้องกันการยึดเกาะของวัสดุและการใช้งานอื่น ๆ มีผลดี
2. การประยุกต์ใช้ฟิล์มเหมือนเพชร
คุณสมบัติคล้ายเพชรช่วยให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนเครื่องจักรกลรวมถึงประเภทต่อไปนี้
(1) เครื่องจักรความแม่นยำรวมถึงแบริ่งที่มีความแม่นยำ, อุปกรณ์สิ่งทอและชิ้นส่วน, สกรูคอมเพรสเซอร์, เลื่อน, ซีลปั๊ม, ใบมีด, อุปกรณ์เย็บผ้าและชิ้นส่วน, สปริงและกลไกการส่งผ่านความแม่นยำ
(2) เครื่องมือวัดรวมถึงวัดเส้นผ่าศูนย์กลางวัดเส้นผ่าศูนย์กลางปลั๊กวัดและการติดตั้ง ฯลฯ
(3) อุปกรณ์ทางการแพทย์และเครื่องใช้เหล่านี้รวมถึงใบมีดผ่าตัดกรรไกรลิ้นหัวใจข้อต่อเทียมและขดลวด
(4) อุตสาหกรรมเครื่องยนต์สันดาปภายในรวมถึงระบบฉีดเชื้อเพลิง (ก้านวาล์ว, ลูกสูบ, หัวฉีด), ระบบส่งกำลัง (เกียร์, แบริ่ง, เพลาลูกเบี้ยว), ชิ้นส่วนลูกสูบ (แหวนลูกสูบ, ลูกสูบขา) ล็อคประตูตกแต่งภายใน ฯลฯ
(5) ความบันเทิงและการออกกำลังกายรวมถึงไดอะแฟรมลำโพง, ฮาร์ดดิสก์มือถือ, แผ่นดิสก์, กอล์ฟคลับชิ้นส่วนจักรยานและใบมีดโกน, ฯลฯ
(6) ออปติคัลรวมถึงฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรดฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนเคลือบแก้วเคลือบเลนส์เคลือบคริลิคและฟิล์มป้องกัน
(7) การเคลือบตกแต่งรวมถึงเปลือกโทรศัพท์มือถือนาฬิการะดับไฮเอนด์ฮาร์ดแวร์ในร่มและกลางแจ้งและผลิตภัณฑ์สุขภัณฑ์และอุปกรณ์เสริม
(8) การบินและอวกาศรวมถึงเครื่องบิน, เครื่องบินเคลือบขีปนาวุธ, ดาวเทียมและการเคลือบเซลล์แสงอาทิตย์
3. กรณีที่ 1 ของตลาดเคลือบผิวคล้ายเพชร
ในปัจจุบันความต้องการต่อปีสำหรับแท็บเล็ตเคลือบยานยนต์ในประเทศจีนอยู่ที่ประมาณ 80 ล้านชิ้น ในแต่ละปี บริษัท แชฟฟ์เลอร์ถือครองส่วนแบ่งการตลาดประมาณ 40% และมีความสามารถในการพัฒนาและผลิตสารเคลือบผิวอย่างอิสระอีก 60% ของตลาด 20% ~ 30% ได้รับการพัฒนาและผลิตโดย lonbond และ HEF ตลาดที่เหลืออยู่ประมาณ 25 ล้านชิ้นต่อปีซึ่งสามารถสร้างยอดขายปีละกว่า 100 ล้าน
4. กรณีตลาดการเคลือบผิวคล้ายเพชร 2
นอกจากชิ้นส่วนเครื่องยนต์และชิ้นส่วนระบบขับเคลื่อนการเคลือบผิวเพชรในการตกแต่งภายในรถยนต์และส่วนต่างๆของร่างกายก็มีประโยชน์เช่นกัน การเคลือบตกแต่งด้วยสีต่างๆบนชิ้นส่วนพลาสติกต่างๆสามารถทำให้พวกเขาสวยงามตลอดวงจรชีวิต การเคลือบฟังก์ชั่นของชิ้นส่วนที่สัมผัสสามารถได้รับการยกเว้นจากการบำรุงรักษา เคลือบเหมือนเพชรบนล็อคประตูรถยนต์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะการกระจายสูงของโฟล์คสวาเกน ในปัจจุบันตลาดการเคลือบในประเทศจีนอยู่ที่ประมาณ 10 ล้านชิ้น / ปีสำหรับโฟล์คสวาเกนเพียงอย่างเดียวและผลผลิตของการเคลือบมีขนาดใหญ่มาก