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엔진 부품에 적용된 내마모성 DLC 코팅의 나노 인 덴테이션

성능 저하없이 연소 엔진의 배기 가스를 줄이기 위해 제조업체는 마모에 저항하고 마찰을 줄이는 움직이는 부품 (예 : 캠축, 피스톤 링 및 기어)의 능력을 개선하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. DLC (다이아몬드와 같은 탄소)로 코팅하는 것은 바로 그러한 최적화입니다. DLC 코팅은 매우 단단 할뿐만 아니라 특정 인성을 특징으로합니다. 이는 코팅 공정 중에 모니터링해야하는 두 가지 중요한 매개 변수입니다.

주로 비정질 다이아몬드와 비정질 흑연으로 구성된 DLC 코팅은 무엇보다도 마모에 대한 보호 기능을 제공하지만 마찰을 최소화합니다. 어두운 색과 작은 크기의 압흔으로 인해 압자 인상을 광학적으로 측정하여 경도를 결정하는 것은 거의 불가능하므로 신뢰할 수 없습니다.

DLC 코팅을 테스트하는 정확한 방법은 나노 인덴테이션이며, 이 동안 하중과 변위는 로드 및 언로드 단계에서 지속적으로 측정됩니다. 이 데이터에서 경도 및 압입 계수와 같은 기타 품질 결정 특성을 계산할 수 있습니다. 이 방법은 또한 기판 재료가 측정 결과에 영향을 미치는 것을 방지합니다.

이 예에서는 FISCHERSCOPE® HM2000을 사용하여 결정된 3 µm 두께 DLC 층의 측정 결과가 제공됩니다. Martens 경도(HM)는 샘플의 소성 및 탄성 변형을 고려합니다. 그러나 압입 계수 (EIT)는 탄성 거동에 관한 결론을 도출할 수 있습니다. 침투 경도 값(HIT)과 그 결과 변환 된 Vickers 경도(HV)는 샘플의 플라스틱 특성을 나타냅니다.

Martens 경도(HM) 및 DLC 코팅의 기타 매개 변수. 표는 12 개 측정의 평균값, 표준 편차 및 변동 계수를 보여줍니다. 그래프는 깊이에 따른 프로파일을 보여줍니다.

DLC

coating

HM

N/mm²

EIT/(1-vs^2)

GPa

HIT

N/mm²

HV

X

8442.98

173.71

19398.17

1833.13

s

785.22

15.89

2320.85

219.32

V/%

9.3

9.15

11.96

11.96

표준 편차와 변동 계수는 코팅이 얇은 거친 샘플에서도 이러한 품질 관련 매개 변수를 결정할 수있는 정확도를 보여줍니다. 그러나 FISCHERSCOPE® HM2000을 사용하면 다음과 같은 매우 정교한 측정을 간단하게 수행 할 수 있습니다.

  • 매유 빠른 샘플 준비
  • 짧은 측정 시간
  • 높은 분해능
  • 방사선 기기 규정를 무시할 수 있는 최소한의 방사선

속도, 정확성 및 정밀도로 DLC 코팅의 기계적 특성을 결정하는 것이 매우 중요 할 때 FISCHERSCOPE® HM2000은 필수 불가결합니다. 자세한 내용은 언제든지 현지 FISCHER 담당자에게 문의하십시오.

 

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