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DLC - ta-C

テトラヒドラル アモルファス カーボン (ta-C): 過酷な条件で摺動する機械部品向けダイアモンド ライク カーボン(DLC)の進化

非常に厳しい環境基準への適合を求められる次世代エンジン開発の中で、革新的技術コンセプトと新しい表面処理が登場しています。

サーフェイス エンジニアリングの世界的リーダー、HEFグループは他の追随を許さない豊富な知見とDLC(ダイアモンド ライク カーボン)成膜技術で、パワートレインのさらなる技術革新を推進しています。

DLCコーティングはそのユニークな機械特性、化学物性により、いかなる潤滑状態であろうと、摩擦損失、摩耗・焼付きのリスクを大幅に低減します。

現在、潤滑下で摺動するメカニカル部品に採用される大多数のDLCソリューションは水素含有アモルファス カーボン(a-C:H)です。しかし、それを極限状態にあるアプリケーションに採用しようとすると限界(摺動温度、荷重、酸化雰囲気...)が出てきます。

これらの限界を乗り越えることができるのが、アモルファス テトラヒドラル カーボン(ta-C)です。卓越したDLC材料特性を維持しながら、最新かつ最も挑戦的技術革新ニーズを満たしていくことできるのです。

a-C:Hとta-Cは同じ材料ファミリーに分類されますが、同じコーティングプロセスで成膜することはできません。

a-C:Hはガス雰囲気で、PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor deposition)手法をもって成膜します。

一方、ta-Cは固形カーボン ターゲットから、PVDアーク(Physical Vapor deposition arc)手法で成膜します。

PVDアーク手法で成膜するta-Cは水素を含まず、高いパーセンテージのsp3構造を有します。それ故、非常に高い硬度を示します。

この二つのコーティング成膜のため、HEFは新しいコーティングソースキットを開発、その特許を取得いたしました。そして、自社製コーティング装置に採用、高い生産性とロバスト性もって、それぞれのコーティングを製造しております。

この自社製成膜装置だからこそ、これらの最新バージョンのコーティングを高い信頼性とリーズナブルな価格で皆様にお届けすることができるのです。

 

HEF グループはコーティングスペシャリストであるまえに、60有余年の歴史をもつトライボロジー研究のエキスパートです。その幅広い分野での研究成果から言えることは:

この2タイプのコーティングはDLCの基本特性を持つが故に潤滑下において同レベルのフリクションを示します。その主な二つの特性とは:

  • 摺動するに従い、DLC表面の面粗度はどんどん滑らかに
  • オイル添加物に対する化学的挙動

高いパーセンテージのsp3と水素を含まないことで、ta-Cコーティングは:

  • アブレシブ摩耗下での耐摩耗性がさらに向上
  • 化学的反応を伴う耐摩耗特性がさらに向上
  • 面圧、温度の両面で、限界値がより高いレベルに

但し、ta-Cには下記制約があります:

  • 非常に高い内部応力を抱えているので、薄膜コーティングのみ
  • コーティング後の磨き工程が必要なため、複雑形状の部品への適用不可

HEFグループでは、この二つのソリューションを同一品質でワールドワイドに提供しております。

また、弊社の豊富なバリエーションの中から御社の問題解決のための最適なソリューションを自由にお選びいただけます。

下記は潤滑下でのa-C:H、ta-Cのそれぞれの項目における主観的等級付けです。