DLC涂层具有独特的高硬度和低摩擦系数

   DLC涂层具有独特的高硬度和低摩擦系数，并且具有极强地抗与金属材料粘结的性能。因此，这种涂层技术成为汽车行业应用的理想选择。实际上，DLC涂层是指一个涂层种类.

   在DLC涂层的众多种类中，有一种较为常见的Me-DLC涂层（热敏性钢涂层），长久以来在工业领域有很广泛的应用。Me-DLC涂层具有有很低的内应力，因此，该种涂层具有很好的涂层结合力。Me-DLC涂层中可以加入多种元素，如Ti、Nb、Ta和B等，但目前最常用的方法是加入钨元素（W），形成W-DLC（也可以是W-C:H或者a-C:H:W）。因为与其他元素相比，W-DLC涂层具有相对较低的摩擦系数（通常在0.1～0.2，干式），从而具有很好地耐磨损性能，以及良好的耐滚动接触疲劳性能。

   除了热敏性钢涂层，还有一种含氢DLC涂层。含氢类DLC通过各种PA-CVD（等离子辅助CVD，通过射频、微波或其他等离子激活方式）制备而成C。这类DLC涂层具有相对高的显微硬度（一般在2000～3000HV）和极低的摩擦系数（0.05～0.15，干式）。通过PA-CVD方法制备的含氢DLC涂层表面粗糙度非常低。最近，它们已经成为汽车引擎零部件，如梃杆、活塞杆和各种柴油喷射系统零部件涂层的工业标准。

   最近，另一类DLC涂层，ta-C涂层正在越来越引起人们的兴趣。因为此类涂层具有非常高的硬度及其带来的非常好的耐摩擦性能。另外，无氢类ta-C涂层结合某些润滑剂能够显着减少摩擦，例如在尼桑汽车的发动机气阀机构上就有此类技术的应用。此类DLC涂层一般通过石墨靶的电弧蒸发来获得。涂层的特点是非常高的硬度值，一般在4000～7000HV，并且几乎不含氢。所以常把此类涂层叫做无氢类DLC涂层。在ta-C类DLC涂层中，碳原子以类似水晶体4晶点结构（四面体）为主体。

    目前，除了采用激光电弧技术以外，还可以采用其他方法制备ta-C类DLC涂层，比如采用直流电弧工艺蒸发石墨靶源。目前使用传统的直流电弧工艺来蒸发石墨靶源制取ta-C类DLC涂层的工艺方法已经在最后的优化阶段，预计在不远的将来将实现工业化应用。此工艺应用的投资成本很低，但是与激光电弧工艺相比，此工艺的驱弧过程很难实现，并导致由此引起的涂层表面粗糙问题。制备DLC涂层的另一种工艺方法是磁控溅射石墨靶源，由此获得的涂层。在现实环境下这种涂层在大规模工业生产中已经得到了成功地应用，并且获得很好的效果。通过此工艺沉积的DLC涂层较硬，通常可达2000～4000HV，具有非常低的表面粗糙度，并且可以实现无氢类DLC涂层的沉积。

    DLC涂层的发展较快，其优良的涂层性能使其得以实现工业化生产并得到广泛的应用。

   当前，我们面临着一个不可回避的课题，那就是提高加工工艺的高精度、高质量化程度，只有这样才能在加工行业立于不败之地。同时，缩短加工时间和降低加工成本也是这一课题的重要一环。通过分析不难看出，零件和模具加工成本的市场平均比例分别是工具费占5%，管理费25%，加工费70%。从高效率低成本的角度来看，即使工具费用减半，成本也只能降低2.5%，但如果把加工时间缩短一半的话，加工成本就会降低35%，同时，加工周期也将是原来的一半。  

   为了实现工时减半的目标，自然需要新的加工工具，即能实现高速加工和高速进给的刀具。但无论刀具具有哪种性能，都避免不了切削温度上升的问题。  

   现有的DLC涂层都是以提高耐磨性能为目的。然而，在今天这种高效率加工过程中，当切削温度达到900℃以上，就产生了刀具氧化的新问题。因此，现有的涂层已不能适应高效率的加工，而研发一种既能提高耐磨性，又能提高抗氧化性和润滑性的新型多功能硬质涂层已迫在眉睫。  

    DLC涂层实现涂层的高性价比应用可能取决于许多因素，但对于每种特定的加工应用而言，通常只有一种或几种可行的涂层选择。涂层及其特性的选择是否正确可能就意味着加工性能明显提高与几乎没有改善之间的区别。切削深度、切削速度和冷却液都可能对刀具涂层的应用效果产生影响。

    由于在一种工件材料的加工中存在着许多变量，因此确定选用何种涂层的最好方法之一就是通过试切。涂层供应商们正在不断开发更多的新涂层，以进一步提高涂层的耐高温、耐摩擦和耐磨损性能。与涂层（刀具）制造商一起验证最新、最好的刀具涂层在加工中的应用总是一件好事。

    类金刚石（镀钛）涂层(diamond   like carbon, 简称DLC) 是一种在微观结构上含有金刚石成分的涂层。构成DLC的元素为碳。碳原子和碳原子之间的不同结合方式，使其最终产生不同的物质：金刚石(Diamond)-碳碳以sp3健的形式结合；类金刚石(DLC)-碳碳以sp3和sp2健的形式结合；石墨(Graphite)-碳碳以sp2健的形式结合。

    由于含有金刚石成分，DLC具有很多优良的特性：高硬度-60GPa或Hv4800以上；低摩擦系数0.02；极好的膜层致密性；良好的化学稳定性以及良好的光学性能等。应用于刀具上的DLC涂层所表现出的特殊性能远超过其它硬质涂层。涂以DLC的刀具主要应用包括：石墨切削，各种有色金属（如铝合金，铜合金等）切削，非金属硬质材料（如亚克力，玻璃纤维，PCB材料）切削等。 

    DLC涂层的工业化生产开始于上世纪末和本世纪初，和普通的应用于刀具/模具上的硬质涂层（如TiN, TiAlN, CrN,   TiCN等）相比是一种崭新的涂层技术。目前在世界范围内，能将这一技术很好应用的厂家也屈指可数。DLC是新一代硬质涂层技术和应用的典型代表以及发展方向。 

涂层工艺流程

    从工具和精密元件的入库检查、涂层加工、直到交付客户，整个过程都是专业的生产流程，其中包含多个分别征对不同特殊属性要求的涂层的步骤。

入库检查

    检查待涂层零件的质量、材料和表面状况。根据客户的规范确定生产程序。

清洗

    干净的表面对于DLC涂层附着至关重要。因此，下大力量进行表面处理以便为PVD处理做好准备。在多级超声波清洗线上用碱性水溶液进行清洗，溶液中不含任何对环境有害的添加剂。通过将零件分别装入自动进料清洗线的特殊容器中简化清洗过程。

预处理

    如果需要其它预处理，欧瑞康巴尔查斯涂层 会采用适当的技术。在真空电炉中去气，例如，清除残留在窄小钻孔中的材料，并通过微型喷砂移除多孔表面层。

进料

    在涂层前，将零件装入可互换的基座支架中，然后插入涂层系统。处理大型产品时，可自动装载基座支架。零件这种有计划的安排可保持精确性。

涂层应用领域

使您的切削工具保持正常状态

涂层会为您提供高性能的工具，这些工具可始终满足现在制造工业日益增长的需要。

节约成本

有涂层的工具适用于显著提高的切削速度和给刀量，降低加工的时间和成本。更长的使用寿命降低了工具更换的成本。

HSC 和干加工

高速切削(HSC)和干加工的温度极高。由于涂层具备卓越的热稳定性、热硬度和抗氧化能力，热量由碎屑带走，不会对刀刃造成负面影响。

硬加工

坚硬并且耐磨的涂层可加工高达63HRC的硬化材料。使用规定刀刃的工具可用于坚硬工件的最终加工，从而不需要随后的研磨。

难于加工的材料

铝、钛和镁合金以及高合金钢均难于加工。具有低摩擦系数和低粘附倾向的特殊涂层使加工这类材料比较容易。

特殊工具

量身定制的涂层可改进特殊工具（例如，精细工具）的性能。

再涂装

如果对重磨的工具进行再涂，它们的性能则会与新的涂层工具相同，总体使用寿命也会更长。如果要保持生产线规定的使用寿命和切削参数，则必须进行再涂。

重磨

重磨和再涂必须快速而有效地进行。为了确保如此，与有名的刀具磨机商建立了合作关系。

冲压与成型

保证冲压和成型达到最佳效果

工具经涂层处理后，其性能更稳定，可出稳定的高质量的工件。

使用寿命更长

非常坚硬，可防止功能性表面、刀刃和拉伸半径受到磨损。这可显著延长工具的使用寿命。

更低的制造成本

使用寿命的延长和行程率的提高在提高生产率的同时降低了单位成本。

润滑液用量减少

底层坚硬而顶层摩擦低的涂层系统，降低了粘附磨损。从而可能减少对环境产生不良影响的润滑剂的用量，甚至完全不使用润滑剂。工具清洁通常成本很高，现在则可以免除这一困扰了。

生产可靠性更高

因为涂层减少了工具负荷并因而降低了破损风险，生产可靠性得以提高。对于金属薄板成型工具，涂层可用作磨损指示器。这就使工具能够及时得以修复。

更好的表面质量

磨损和冷焊的减少改进了工件的表面质量，也使工件能够满足对其外观的更高要求。光洁度也与随后的电镀工艺更加相匹配。

塑模

降低了制造成本 

在世界各地,都有塑料加工商和模具制造商。

更低的制造成本

使用涂层的注模工具能显著延长使用寿命、缩短周期时间并改进使用性能，从而能提高生产率并降低单位成本。

填模效果更佳

涂上涂层后，熔料的可流动时间更长，填模的效果也更好。注入压力能保持更长的时间，从而减少了缩痕。

降低了脱模力

可减小粘附倾向，使脱模更容易。通常可避免使用脱模剂。

耐磨性更高

当处理高研磨性的熔料时，涂层的硬度可大幅度降低磨损。此外，在清洁和保养期间，涂层可还可起到防止模具受到损坏的作用。

注模产品质量更佳

由于填模质量更好、变形减少且工具表面光亮，生产出的零件产品质量更佳、废品率降低。

良好的磨损指示器

涂层表面的颜色变化能够尽早反映出磨损情况，从而可使昂贵的模具和衬套得到及时地修复。

易于清洁

模具沉积物减少，通过简单的方式即可去除。清洁周期更长、清洁速度更快，使工具利用率得以提高。

无润滑运行

由于摩擦系数低，可有效防止移动的模具零件（例如，喷射器、滑道、导向元件、旋松芯）受到刮伤或卡住，即使在无润滑运行的情况下也是如此。

 压铸模具

会为您的生产助上一臂之力

涂层的高硬度以及卓越的热稳定性和化学稳定性会提高收益率和生产率，即使在要求最苛刻的使用条件下也是如此。

更低的制造成本

可防止型芯、模具衬垫和型腔受到磨损和腐蚀。从而,更长的使用寿命、更少的机器停机时间、更低的工具成本以及最低的清洁和保养费用降低了制造成本。

更好的表面质量

熔料的热裂纹或粘附导致的表面缺陷仅在有相当大量的散粒时才出现。

更高的加工可靠性

涂层降低了熔料对工具的粘附和表面铸合。从而,脱模得到改进、型芯破裂和模具损失减少、局部模具压力喷射不足的影响降低，所有这些因素都增加了加工可靠性。

机械传动与滑动

令移动更为自如

由碳涂层令车辆、机器和设备中的传动元件的性能和使用寿命倍增。

在齿轮传动和轴承元件上 

• 使元件尺寸更小而扭矩更高

• 降低刮伤和点蚀的危险

• 允许无润滑运行

• 降低发出的噪声

所有这些改善都可通过碳涂层的低摩擦系数和高耐磨的特点来实现，在这些优点中，其卓越的跑合运转性能更是独树一帜。

其他应用：

注塑成型机

注塑成型机器的滑移件（例如，喷射器、推进器或螺纹芯）可通过BALINIT® C有效地防止磨损和刮伤。如果不允许成品接触有污染的润滑剂和脱模剂，则必须采用涂层。

BALINIT®具有抗粘的特性，可降低熔料对蜗杆梢、逆流阀、喷嘴和关闭针的粘附力。

螺纹芯

当注塑盖和塞用于医药包装时，不可能使用任何润滑剂或脱模剂。涂有 BALINIT®的螺纹芯可将30-型腔工具的使用周期从1周增加到8个月以上。可靠的脱模和10%的周期缩短时间，可提高20%的生产率。

纺织机器

在纺织机器中，微小的纤维粒子可增加几个数量级的磨料磨损。BALINIT®兼具高硬度与光滑表面两种优点，使其为诸如织布机的纺织钳、导纱器、夹钳和切削刃等这类元件提供了理想的磨损保护。

纺织钳

以前，夹钳织机的纺织钳使用经硼酸处理的钢元件。但是这种处理方法产生的相对粗糙的表面会导致工作特性不佳。

涂层融高硬度、耐磨性与光滑表面于一体，从而能够保证可靠地夹紧纱线。

食品加工机械

食品加工机械采用的元件大部分由相对较软的不锈钢制造。

测量活塞

涂层可明显改进用于填充果酱的测量活塞的使用性能。溢出的水果酸和运行停止期间的冷凝常常会导致腐蚀。此外，填料可产生磨料磨损。

医疗技术

在医疗器械中，清洁和免润滑运行至关重要。但是这会使手术器械更易受到磨损。

从许多方面考量，DLC涂层DLC碳涂层在这一领域中是有优势的。它们能阻止刮伤并确保无故障运行，即使在不润滑的情况下也是如此。这方面的例子包括膜内植钉和移钉所用工具的气动元件、或外科手术用的骨锯。同时，它们可防止元件在消毒时受到腐蚀。