DLC(類金剛石碳)涂層通過以下多種方式提高工具的耐磨性:
1.形成低摩擦系數的表面
原理:DLC涂層具有類似金剛石的結構,表面能較低,與被加工材料之間的摩擦系數通常在 0.05 至 0.2 之間,遠低于傳統金屬工具表面。這使得工具在使用過程中與工件之間的摩擦力大大減小。
效果:在切削、沖壓等加工過程中,低摩擦系數減少了工具與工件之間的黏著和磨損,降低了切削力和加工溫度,從而減輕了工具的磨損程度,提高了耐磨性。
2.具有高硬度和高強度
原理:DLC涂層的硬度通常可達到 2000HV 至 4000HV 以上,接近甚至超過金剛石的硬度,同時具有較高的強度和彈性模量。
效果:在與工件接觸時,能夠更好地抵抗工件材料對工具表面的刮擦和擠壓,不易產生劃痕和變形,從而有效保護工具基體,提高工具的耐磨性能。
3.良好的結合力
原理:通過先進的制備工藝,DLC涂層與工具基體之間能夠形成良好的結合力,結合強度可達到 50N 以上。
效果:在使用過程中,涂層不易脫落,能夠持續穩定地發揮其耐磨等性能,避免了因涂層脫落導致工具基體直接暴露而加速磨損的情況發生。
4.涂層的自潤滑性
原理:在摩擦過程中,DLC涂層表面的碳原子會發生一定程度的遷移和重組,形成具有自潤滑作用的碳膜,進一步降低摩擦系數。
效果:在一些高速、高溫、高負荷的工況下,這種自潤滑性能夠更好地保護工具表面,減少磨損,提高工具的耐磨性和工作效率。
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