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广东低摩擦低温DLC涂层加工技术

来源: 发布时间:2023年04月08日

DLC涂层在模具上的应用:① 冲压成形模具:凸模、凹模、精密冲裁、压印成形零件等。② 注塑成形模具:模腔和型芯、顶杆及各类镶件等。 ③ 半导体模具:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。④ 其他零部件:轴类、齿轮、轴承、凸轮和从动滚轮等。DLC涂层具有高硬度、表面平滑、低磨擦系数、易脱模、耐磨耗、耐酸碱、热导性佳及低温制程等特性。材料的高压冲刷与颗粒很难对其造成损伤,因而远比其它材料更适合应用在模具的保护上,大幅度地增加模具使用寿命。DLC(镀钛)涂层成分跟特性!广东低摩擦低温DLC涂层加工技术

采用DLC涂层技术可有效提高切削刀具使用寿命,使刀具获得优良的综合机械性能,从而大幅度提高机械加工效率。因此,涂层技术与材料、切削加工工艺一起并称为切削刀具制造领域的三大关键技术。涂层刀具是利用气相沉积方法在强度高的硬质合金或高速钢基体表面涂覆几个微米的高硬度、高耐磨性的难熔金属或非金属化合物涂层而获得的。常用的涂层材料包括:金刚石、DLC、TiN、TiC、CrN、TiAIN、Al2O3、TiB2等。汽车发动机中的活塞环安装在活塞侧壁的凹槽内,环外圆面紧贴在气缸内壁。随着活塞在气缸内上下往复运动,环面不断地刮擦气缸内壁,产生较大的摩擦功损耗,工况比较恶劣,影响到发动机整机的能耗和使用寿命;含氢DLC涂层(以下简称DLC)和无氢DLC涂层(以下简称TaC)作为一种新的涂层材料和技术,因为具有更加优异的性能得到业界的重视。与CrN相比,DLC可以有效减少摩擦,进一步降低摩擦功损耗,重要的一点是更加不易拉缸。广东低摩擦低温DLC涂层加工技术DLC涂层提高工件表面性能。

DLC涂层是在电离和分解的碳或烃类物质以通常为10-300eV的能量降落在基底表面时形成的。DLC膜具有优异的机械(高硬度)、光学(高光学带隙)、电学(高电阻率)、化学(惰性)和摩擦学(低摩擦和磨损系数)性能,并可在低衬底温度(~200°C)下沉积。DLC薄膜通常是非晶的(即没有占主导地位的晶格结构),由sp2(石墨)和sp3(金刚石)相的混合物组成。膜性能的控制强烈地依赖于所选择的沉积技术(PVD溅射或蒸发和Pa-CVD)的通量特性、膜内的金属和氢含量、sp2:sp3比、衬底偏置电压、离子能量和离子密度以及衬底温度。DLC膜对钢的摩擦系数一般在0.05-0.20之间,而膜硬度和sp3含量可以根据具体应用而定制。

DLC涂层具有优良的力学性能。(1)硬度及弹性不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜,用阴极电弧法制备的DLC膜硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。(2)内应力和结合强度薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜\基结合强度一般比较低,通过采用Ti\TiN\TiCN\TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N,制备的膜导总体厚度可达5um。浅谈DLC涂层设备的技术原理。

DLC涂层加工的主要作用有以下三点:(1)保护作用。铝合金型材在使用过程中,长期暴露于空气中,会受到氧、水分、酸物、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在需要受到保护的工件表面通过一定的涂装工艺方法形成具有一定厚度的涂层(即保护层),从而起到保护作用。(2)装饰作用。涂料可以配制出多种多样的颜色,加上涂层平整光亮,甚至可以做出各种立体质感的效果,如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等,使产品形成美丽的造型和外观以及所需要的特种性能,起到美化人类生活环境的作用。(3)其他作用。涂层除了具有保护和装饰作用外,还具有许多特殊的功能,如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。涂层的这些特殊功能,增强了产品的使用性能,拓宽了产品的适用范围,使涂层产品在国民经济领域的应用越来越广DLC涂层的摩擦系数很低,不易与工件材料发生粘结。广东低摩擦低温DLC涂层加工技术

由于含有金刚石成分,DLC涂层具有很多优良的特性。广东低摩擦低温DLC涂层加工技术

DLC类金刚石涂层的应用:DLC类金刚石涂层以它特有的优势应用于对摩擦和磨损有特殊要求的场合,而且得到了一直好评。1、模压成形领域:DLC类金刚石涂层技术可用于顶杆及各类镶件、模腔和型芯等。2、切削领域:可用于铣刀、钻头、硬质合金刀片等。3、引擎领域:活塞销、阀类、活塞、顶杆等。4、半导体领域:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。5、金属材料成形领域:DLC涂层可用于凹模、凸模、压印成形、精密冲裁等。6、其他零部件:齿轮、轴类、凸轮、轴承和从动滚轮等零部件。广东低摩擦低温DLC涂层加工技术

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