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精密トライボ部品・精密金型用 低温 PVD コーティング

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精密トライボ部品・精密金型用 低温 PVD コーティング
精密トライボ部品・精密金型用 低温 PVD コーティング
先進のプラズマブースタースパッタリング (PBS) プロセス採用
クロムめっき代替ドライコーティング
ハイブリッドプロセス DLC コーティング
弊社保有技術の「セルテス」は先進の真空プラズマ技術による低温 PVD・プラ
ズマ CVD コーティングです。
フランスの HEF グループが開発したプラズマブースタースパッタリングと新型
プラズマ源により、最新の硬質薄膜を豊富な実績と経験に基づいて、高品質短
納期でご提供します。
ゴム・プラスチック・ガラス成形、粉末成形、金属プレス成形に使用される精
密金型、自動車・2 輪用、産業・民生機器用、航空宇宙分野で使用される各種
トライボ部品など、さまざまな要求に最適なコーティングをご提案します。
PBS プロセス 3 つの利点
PBS プロセスでは AIP プロセスと異なり、ターゲット材料の蒸発とイオン化の割合を独立して制
御できるため、被膜特性をより自由に制御することができます。主な利点は以下のとおりです。
低温処理で安定した密着力
180 ℃ 以 下 の 低 温 処 理 が 可 能 な た め、SUJ 鋼、
SCM 浸炭鋼、SKS 鋼、アルミ合金等にも母材硬度
の低下なくコーティングが可能です。
200μm
200μm
セルテスDC2500 2.5μm
単層DLC 2.6μm
ロックウェル圧痕による密着力試験(母材SUJ2)
高精度コーティングが可能
2.5
半導体プロセスで実績のあるスパッタリング技術
り公差の厳しい精密部品、精密金型に適用可能で
す。
2.0
平均膜厚(µm)
をベースに、すぐれた膜厚精度、膜厚再現性によ
TSD550 装置 セルテス G(ZrN)
3.0
1.5
軸高さ方向膜厚分布(トリプルターン)
400mm長にて 2.3±0.4μm(±18%)
1.0
0.5
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
軸上の取付位置(mm)
TSD550 装置による膜厚分布の例
ドロップレットがなく表面が平滑
アーク IP(AIP) のようなドロップレットがなく平
滑な表面が得られるため、摺動部品で良好なトラ
イボロジー特性が得られます。
50μm
アークIPによるCrN被膜
応用分野
ゴム・プラスチック・ガラス成形
自動車・2輪用トライボ部品
自動車用シールゴム成形金型
半導体樹脂モールド金型
(シフトフォーク等)
非球面レンズ成形金型
(バルブリフター・カムフォロワー等)
ABS・PPS・PET 等成形金型
(遊星歯車等)
(ピン・キャビティー)
(プラスチック・ガラス)
粉末成形
打錠金型(臼・杵)
フェライト粉末成形金型
セラミック粉末成形金型
各種タブレット成形金型
金属プレス成形
SUS 絞り・バーリング金型
Mg 合金温間絞り金型
アルミ合金製缶金型
半導体リードフォーミング金型
50μm
セルテスX被膜
AIPとPBSプロセスの表面SEM写真
トランスミッション系部品
エンジン動弁系部品
ドライブライン機器部品
軸受・歯車部品
産業・民生機器用トライボ部品
電子部品実装機直動シャフト
テープドライブ アルミ合金部品
工業用ミシン部品
携帯電話部品
航空宇宙分野トライボ部品
ランディングギヤ部品
油圧・空圧アクチュエータ部品
ジェットエンジン部品
軸受部品
コーティング被膜の特性
コーティング被膜の各種特性は、被膜を構成する化合物の性質と、成膜パラメータによって変化する元素組成
比・結晶構造や緻密さ等の被膜の微細構造によって決まります。DLC 系・Cr 系・Ti/Zr 系の被膜では特性が異
なりますので、要求特性に応じて下のダイヤグラムから最適被膜を選定してください。また特性は使用環境や使
用条件により変化しますので事前にスクリーニング試験が必要な場合はご相談ください。弊社では、成膜だけ
でなく各種被膜特性の評価試験も受託しております。
耐焼付性
未処理(Pin)/未処理(V-Block)
セルテスDLC/未処理
WCC/未処理
セルテスX/未処理
0.5
固定ピン
摩擦係数 μ
試験片(ピン)
ピン回転(330RPM)
90°
0.4
比摩耗量/比凝着量(mm3/Nm)
0.6
耐摩耗性
試験片
平面図 (Vブロック) 締付け荷重(100-1500daN)
0.3
焼付き
ファビリ試験 原理図
焼付き
0.2
焼付き
試験環境
ビン
Vブロック
滑り速度
負荷条件
無潤滑(アセトン脱脂)
SCM415浸炭焼入れ焼戻し+表面処理
SCM415浸炭焼入れ焼戻し
0.1m/sec(300rpm)
初期荷重100kgfからの増加荷重
0.1
4.0E-06
3.7E-06
ディスク比摩耗量/比凝着量
ボール比摩耗量
3.0E-06
2.0E-06
1.0E-06
9.7E-0.8
セルテスTi
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
1.8E-07
2.1E-07
5.1E-08
5N
100mm/sec
大気中
φ6mm
SCM415浸炭鋼
10000 rev.
0.0E+00
-1.0E-0.6
0
0
荷
重
周 速 度
無 潤 滑
SiCボール
基
板
回 転 数
凝着
凝着
-6.6E-07
-3.6E-07
セルテスX
3.0E-07
ボール比摩耗量
ディスク比摩耗量/比凝着量
セルテスN
2000
セルテスDLC
試験荷重 (kgf)
無潤滑下での焼付き試験では、セルテスDLCが抜群の耐焼付
セルテスDLCは摩擦係数が低く相手材の凝着も起きず耐摩耗
性を示します。
ステンレスなど焼付きやすい材料の加工や、低潤
性も優れています。セルテスX、N等のCrN系被膜は、摩擦係数
滑下での摺動部品にセルテスDLCは広く利用されています。
はDLCと比べ高く若干の凝着を生じますが被膜の摩耗はあまり
進行しません。
DLC 系
Cr 系
低μ
低μ
低μ
耐食性
耐食性
耐摩耗性
装飾性
耐焼付性
耐熱性
耐凝着性
撥水性
Ti/Zr 系
装飾性
耐焼付性
耐熱性
酸化開始温度の比較
重量増加量(mg)
耐凝着性
撥水性
離型性
TiN
離型性
TiBN
TiAIN
離型性
DLC(イオン化蒸着)
3.0
セルテス T(TiAIN)
2.5
耐焼付性
耐熱性
CrAIN
耐熱性
耐摩耗性
装飾性
耐凝着性
撥水性
離型性
耐食性
耐摩耗性
セルテス SD(TiBN)
2
セルテス N(CrN)
1.5
セルテス Ti(TiN)
PET樹脂
PPS樹脂
WC/C
コア φ30x20mm SKD11
表面粗さ Ra 0.03
※印 コート後ラッピング
射出成形条件 275℃ 20MPa
TiN(HCD)
セルテス X(CrxNy)
TiN(AIP)※
CrN(AIP)※
1
硬貨Crめっき ※
0.5
無処理
0
200
400
600
温度(℃)
800
1000
1200
0
(日本工業大学 古閑研究室)
200
400
600
800
1000
離型力(N)
1200
1400
1600
コーティングしたSUS316試料を昇温速度5℃/分で加熱した
PET樹脂の離型性向上にはDLCや金属ドープDLC(セルテス
場合の酸化による重量増加。0.2mg増加基準では酸化開始温
DT)
が効果があります。PET樹脂のピアスパンチでは、DLCコー
度は、
TiAlN>TiBN>CrN>TiN>CrxNyの順で高くなります。
トにより打抜きバリが低減し、研磨頻度が10分の1で済みます。
膜種一覧表
分類
商品名
セルテスX
Cr系
DLC系
セルテスX-C
セルテスN
主たる膜種
プロセス
※下記特性は代表値です。個別の調整および保証値は別途ご相談ください。
摩擦係数2)
標準膜厚 硬さ1)
GPa ドライ、対SUJ2
μm
Cr xNy
PBS
1/2/4/8
20
CrN多層
PBS
2
16
比摩耗量3)
酸化開始温度
×10 -8mm3/Nm
℃
0.65
-28
色調
500
銀色
500
銀色
CrN
PBS
1/2/4/8
20
0.65
-35
600
銀色
セルテスN-S
撥水撥油グレード
PBS
0.2
18
0.15(対PP)
-
300
銀色
セルテスDCY
a-C:H多層
PBS+PCVD
3
28
0.10
3
400
黒色
セルテスDC2500
a-C:H多層
PBS+PCVD
3
25
0.10
5
400
黒色
セルテスDC1000
a-C:H多層
PBS+PCVD
3
10
0.15
12
400
黒色
a-C:H:W多層
PBS
3
15
0.05
8
300
黒色
a-C:H:Si
PBS+PCVD
3
19
0.10
30
400
黒色
a-C:H
イオン化蒸着
1-2
25
0.10
6
400
黒色
TiN
PBS
2-3
32
0.40
-280
600
黄金色
TiCN多層
PBS
2-3
25
0.15
61
400
青灰色
CrN/TiAIN多層
PBS
2-3
20
800
赤紫色
セルテスDT
セルテスDLC-Si
ナノコートDLC
セルテスTi
セルテスC
Ti/Zr系 セルテスT
セルテスSD
TiBN
PBS
2-3
34
0.80
750
700
シャンパン
セルテスG
ZrN
PBS
2-3
25
0.95
3200
-
白金色
注1) ナノインデンテーション硬さ H IT 荷重 20mN、 Oliver&Pharr理論による(ISO14577)
注2) SUJ2鋼球 φ6mm、ドライ、荷重 5N,摺動速度 10mm/s
注3) SUJ2鋼球 φ6mm、ドライ、荷重 5N,摺動速度 100mm/s、マイナス符号は凝着量を示す
処理可能寸法
回転モード
最大径
最大長さ
シングルターン (1R)
350mm
580mm
ダブルターン (2R)
130mm
580mm
トリプルターン (3R)
22mm
580mm
1R
PBS+PCVD ハイブリッド成膜装置 TSD550
ターゲット
2R
3R
処理空間模式図
会社概要
設
立 : 平成 12(20 0 0)年 7 月 31日
資 本
金 : 1 億円
本
社 : 〒101- 0062
東京都千代田区神田駿河台 2-1-19
アルベルゴ御茶ノ水 1006
tel.03-3518-2780 fax.03-3518-2787
品質管理室
コーティング室
石川事業所 : 〒923-1211
石川県能美市旭台 2 -10
tel.0761-51-0300 fax.0761-51-0312
事 業 内 容 : ①真空およびプラズマを利用した表面
改質受託加工
②金属表面の清浄度・トライボロジー
特性等の評価試験機の製造販売およ
び受託分析
石川事業所
セルテス CERTESSは HEFグループの開発技術で登録商標です。
http://www.nanocoat-ts.com/
ナノコート・ティーエス
株式会社
石川事業所 〒 923-1211 石川県能美市旭台 2-10 tel.0761-51-0300 fax.0761-51-0312 [email protected]
201304
※当カタログは総合カタログです。他に用途別カタログもご用意しておりますので、お問合せください。
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