无氢DLC刀具涂层

    由于具有良好的耐磨性，物理气相沉积（PVD）涂层被广泛应用于切削刀具。工程师和技术人员在PVD涂层的开发上已经取得了重大进展，这要归功于“异花受精”现象——即某一研究领域的技术进步可以提升其他市场的需求。例如，工具市场可以从为汽车发动机市场开发的先进涂层中获益。最近，荷兰的PVD涂层技术开发企业——豪泽技术涂层（Hauzer Techno Coating）公司将其减摩涂层技术应用于刀具市场，获得了优异的成果。
    在许多刀具加工中，涂层的硬度及良好的粘附性至关重要。但是，涂层的其他一些特性也可以成为其优势所在。例如，在加工较软的工件材料（如铝或塑料）时，涂层的不粘性就非常重要，因为它能延长刀具寿命，提高加工设备的生产率。换句话说，光滑的表面可以成为成形刀具的一种巨大优势，因为它能省略对工件的后续加工。在汽车涂层的应用中，一直在对这些特性进行广泛研究，其结果是涂层性能不断得到优化。
    类金刚石碳（DLC）涂层具有优异的摩擦学特性，被广泛用于汽车零部件加工。DLC涂层的摩擦系数很低，不易与工件材料发生粘结。采用不同的涂层沉积技术（磁控溅射、PACVD、电弧蒸发等），可以获得适合加工要求的涂层特性。DLC涂层非常适合涂覆钻头、刀片、立铣刀、锯片、丝锥、冲头、注塑模具等。除了用于加工铝制工件外，DLC涂层还可用于加工其他非铁族金属和塑料的刀具。
    技术从一个市场转移到另一个市场的另一个例子是无氢DLC（ta-C）涂层。在实施纳米涂层项目（Nanocoat，这是一项欧洲科研计划，目标是采用环境友好型沉积技术开发各种纳米结构涂层）期间，在意大利都灵的菲亚特研究中心（CRF），对涂覆在汽车发动机零件（梃杆）上的几种DLC涂层进行了测试。这些测试得出的结论是：ta-C涂层具有最高的硬度和最低的摩擦系数。作为纳米涂层项目合作伙伴之一的豪泽公司，利用从该项目获得的知识，已经能够解决ta-C涂层的粘附性问题。其结果是，实现了各种具有优异粘附性（DB 1－2）和硬度值（40－70 GPa）的ta-C涂层的工业化应用。
    在一家美国大型发动机制造商进行的冲击测试中，ta-C涂层在2kN的冲击载荷下，仍然完好无损，只有一些肉眼可见的微小裂纹。而在同样的冲击载荷下，作为对比基准的涂层已经脱落移位。洛氏压痕照片表明，ta-C涂层具有优异的粘附性。这种无氢ta-C涂层是采用电弧（圆弧或激光弧）蒸发工艺制备的，并具有类金刚石结构（主要为SP3）。ta-C涂层的典型硬度可达3,000－7,000HV，典型摩擦系数为0.02－0.1。
    豪泽公司认为，ta-C涂层的优异特性，加上成功解决了涂层粘附性问题，使其成为一种极具发展前景的精密刀具涂层。