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DF・コート(ダイヤフィルムコート)とは
他社DLC膜との違い、利点
DFコート膜の特性
 ├膜の密着強度と破壊強さが大きい
 ├高硬度である
 ├表面の平滑性に優れている
 ├摩擦係数が少さく潤滑効果を有する
 ├耐擬着性が非常に優れている
 ├耐摩擦性が非常に優れている
 ├耐薬品性、耐食性に非常に優れている
 └処理温度が低い
応用分野




ダイヤフィルムコート <DF・コート>  

三次元立体の形状にダイヤモンドのように硬い表面処理を均一に施すことで、
耐磨耗性や凝着性など一段と高めることができる画期的なコーティング技術です。


(コーティング部:黒色部分)


DFコートはダイヤモンドに次ぐ硬さを持ち、低摩擦係数と潤滑効果を有し、
耐摩擦性、耐溶着性、耐食性に優れた理想的な超硬質コーティング膜です。
非鉄金属・ステンレス材のプレスに抜群の効果を発揮します!!


◆ DF・コートはDLC(Diamond−Like−Carbon)膜の商品名です。
◆ 従来比3倍以上の密着強さを持つ、世界最高品質の画期的なDLC膜です。
◆ DFコートはダイヤモンドと同様の数々の優れた特性を有しています。
◆ DFコートにより、DLC膜の応用範囲が飛躍的に向上しました。
◆ 工具鋼等へのコーティング膜の信頼性が大幅に控除しました。
◆ 数多くの新開発、DLC特許技術がDFコートの高信頼性を保証致します。
◆ 基材の選定からDFコート処理まで、数々のノウハウによる一貫制作をお受け致します。


DFコートは各種産業分野へ広範囲な応用が可能です。
従来の機能が飛躍的に向上する可能性を秘めています。

何なりと、ご相談の程をお待ちしております。


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ダイヤフィルムコートは従来他社品のDLC膜に比べ3倍以上の密着強度を有し、三次元立体形状に均一にコーティング可能な画期的な品質を有するDLC膜で、ダイス鋼等の焼入鋼にも信頼性の高いDLC膜コーティングが可能になりました。
他社に比べ品質が画期的に優れる理由は以下の通りです。

(1)コーティング炉方式が違う

●DF・COAT:低温プラズマCVD炉(処理温度150℃)(特許)
 利点     :プラズマ方式のガス炉の為、三次元立体形状の母材に均一な品質のDLC膜を
         生成可能です。

●他社DLC  :PVD炉
 欠点     :母材に膜イオンが衝突する入射角に膜の密着強度が大きく左右されます。
         母材に対し直角方向で生成された膜が最適値を示し、入射角度の弱い
         立体形状側面のDLC膜は特に密着強度が急激に低下するのが欠点です。

(2)コーティング処理方式の違い

●DF・COAT:特殊洗浄処理(母材材種別)→第一中間膜コーティング処理(Ti系0.2μm)→
         第二中間膜コーティング処理(Si系0.2μm)→DLC膜コーティング処理
        (特許)

●他社DLC  :洗浄処理 → DLCコーティング処理

また、価格面でもDF・COATは従来の他社品に対し同等以下ですので、ご紹介申し上げた殆どのユーザー様で、従来品からの切り替えをご検討戴いております。  

DF・コートは非鉄金属・ステンレス材のプレスに抜群の効果を発揮します。

●銅・アルミ及びステンレス材等の打ち抜きや絞りに超硬合金製のパンチ・ダイを使用する時の最大の欠点 は、タングステン・カーバイド(WC)のバインダーであるコバルト合金(Co)がこれらの金属と凝着し易い為、 工具寿命が鋼をプレスする場合に比較し、かなり低いことです。
  この為、せん断面や表面あらさの品質基準が非常に難しい銅・アルミ及びステンレス製プレス部品のパン  チ・ダイには超硬合金に代わってセラミックス製の工具も一部検討されていますが、強度不足の為に一般 的になっていないのが現状と思われます。
  一方、各種の硬質被膜(Tin、TiC、TiCN等)が、超硬合金の耐擬着性改善、工具寿命の向上の為 応用されてきましたが、銅・アルミ等の非鉄金属やステンレス材に対してはその効果も頭打ちの状況にある と思われます。

●DLCはダイヤモンドに次ぐ、工具にとって極めて理想的な硬質被膜といえます。
 しかし、従来のものは母材に対する密着強度不足からその応用範囲が極めて限定されていました。
 画期的コーティング技術により開発された当社のDLC膜の超硬合金への密着強度はほかの硬質被膜材 と同等以上の強さを有しています。
 従って今後、その応用分野は急速に拡大して行くものと考えられます。

●当社のDF・コートの性能を証明する一例として、電子レンジ用の銅製部品の打ち抜きパンチに
 応用した例をご紹介致します。この部品は高電圧下で使用される為、極めて難しい品質の
 せん断面が要求されています。

コーティング種類
DF・コート
TiCN
膜厚
1.6μm
4μm
型材
超硬合金(V1)
超硬合金(V1)
被加工材
電気銅
電気銅
板厚
2mm
2mm
効果
×3〜5/TiCN
-
再研磨量
0.5mm
3mm

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DFコート膜の特性

DFコート膜はダイヤモンドに次ぐ、超硬質のダイヤモンドフィルム膜です。
結晶構造上、DLC膜(Diamond−Like−Carbon)膜と呼ばれその結晶は粒界のない非常に滑らかなアモスファス構造を有しています。その表面は極めて平滑で、高硬度で耐摩擦性に優れる上に摩擦係数が小さく、潤滑効果も持っています。化学的には極めて安定な膜で、殆どすべての金属・非金属材料に対する耐擬着性に、抜群の性能を示します。
従来、相手材料が擬着しやすく困っていた問題をDFコートは一挙に解決致します。
今までのDLC膜は、その優れた特性にも係わらず膜の密着強度が低く、鋼の基材に対し信頼性のある密着強度が得られませんでした。従って、主に超硬合金を基材に用いた一部の用途に応用が限られていました。今回、新開発の低温プラズマCVD技術(※1)と特殊中間膜処理法(特許)の組合わせにより、鋼・超硬・セラミックス・アルミ等の基材上にTiN、TiC等のコーティング膜と同等以上の密着強度を持ったDLC膜の開発に成功しました。これにより、DLC膜の各分野への応用が一挙に可能となりました。



(※1)
低温PACVD法:
Plasma−assisted Chemical Vapor Deposition

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【 膜の密着強度と破壊強さが大きい 】

DFコート膜は他のDLC膜に比べて圧倒的に大きい密着強度と破壊強度を持っています。
超硬質膜の密着強度はスクラッチ試験によって評価されます。
LSRH(Laboratorie Suisse de Recherches Horlogeres)製の全自動スクラッチ試験機が標準機として使用されています。この装置には先端R0.2o、角度120度のロックウェルC硬さ測定タイプのダイヤモンドスタイラスが使用されています。この測定結果は密着強度だけでなく膜の破壊強度も含めた総合評価、すなわち膜の強さを示すものと考えられます。一般にTiN、TiC等の膜の強さは基材の硬さが大きい程、また膜厚が大きい程大きい値を示します。下に膜厚が1〜2μmで膜強度の比較データを示します。




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【 高硬度である 】


DFコート膜はマイクロピッカース硬さHV4000〜4500の値を示します。
これは他に類のない最高水準のDLC膜で、ダイヤモンド膜に次ぐ高硬度膜です。
一般にDLC膜は硬さをHV3000〜5000に調整可能で、その硬さは膜厚によっても変化します。
DFコート膜の標準膜厚は1.5μmで、必要により1.5μm以上の膜厚も可能です。しかし、他の従来のDLC膜は基材との密着強度の硬さ、及び膜厚の増加により急激に低下するため、硬さがHV3500程度、膜厚が1μm程度に抑えられているのが普通です。







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【 表面の平滑性に優れている 】


DFコート膜の構造は結晶粒界のない非常に緻密なアモルファス状態でその表面は他の硬質コーティング膜には見られない非常に滑らかな面になっています。
原子間顕微鏡で測定したDFコート膜と他の代表的なTiN膜の微少領域の三次元像の平均粗さのデータは以下の通りです。

DFコート膜:Ra=7.5A   TiN膜:Ra=110A


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【 摩擦係数が少さく潤滑効果を有する 】


DFコート膜は超硬合金・セラミックスまたは他の硬質コーティングでは得られない低い摩擦係数を示します。また潤滑効果を有することから無潤滑での低摩擦係数が大きな特徴の一つです。鋼・銅・アルミ・錫・ハンダ・ガラス・超硬合金サファイヤ、セラミックス等、殆ど全ての相手材に対し0.1〜0.3の非常に小さな摩擦係数を示します。更に、相手材がDFコート、またはTiN、TiC等の硬質コーティング膜の場合には、その摩擦係数は0.1以下の非常に小さな値を示します。
ボールオンディスク型試験機による摩擦係数の比較データをは以下の通りです。


実験環境:大気中無潤滑   荷重:5[N]



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【 耐擬着性が非常に優れている 】


DFコート膜は鋼・銅・真ちゅう・アルミ・錫・ハンダ。溶融ガラス・金属粉・セラミックス粉・プラスチック粉等擬着しやすい材料に対し非常に優れた耐擬着性を有しています。従来の超硬合金、セラミックス、硬質コーティングでは見られない格段に優れた耐擬着性を示すことが大きな特徴の一つになっています。
ピンーディスク型摩擦摩耗試験機によるハンダ擬着テストの結果は以下のとおりです。


                   実験環境 : 大気中無潤滑

荷重
1N
2N
6N
DFコート
超硬合金
×
続行不可能
-
超硬+TiN
×
-
超硬+TiC
×
-
Al2O3
×
-
Si3N4
×
-
ZrO3
×
-

 ○ : 凝着無し  △ : 凝着あり  × : 凝着大きい


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【 耐摩擦性が非常に優れている 】


摩擦のメカニズムから耐摩擦性にとって必要な条件は次のことと考えられます。

(1)摩擦材相互の擬着性を出来るだけ小さくすること。
(2)摩擦面の硬さを大きくすること。少なくとも一方は出来るだけ硬い面にすること。
(3)表面を平滑にすること。特に硬い方の面はできるだけ平滑にすること。
(4)摩擦面の一方が潤滑性を持つこと。または摩擦面に潤滑剤を適用させること。

DFコート膜はこれらの条件を満たす極めて優れた耐摩耗材料です。

このDFコート膜の特性は他の硬質コーティング膜には見られない優れたものといえます。
非衝突性のアプレシブ摩耗は材料の硬さに反比例しますので、DFコート膜は他の硬質材料や硬質膜に比べ2〜4倍の耐摩耗性を有しています。
スガ摩耗試験機によるエメリー紙に対する耐摩耗テスト結果は以下の通りです。




実際の摩耗のメカニズムにはアプレシブ摩耗以外に擬着摩耗、腐食摩耗等が複合的に影響していますので、DFコート膜は他の硬質材や硬質膜に比べ更に優れた耐摩耗性を示します。

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【 耐薬品性、耐食性に非常に優れている 】


DFコートは極めて化学的に安定した絶縁性膜であるため、各種の酸、アルカリ、有機溶媒に対し不溶で優れた耐薬品性・耐食性を示し、また電気化学的腐食も生じません。
王水・硫酸・フッ化水素酸・水酸化ナトリウム等に48時間浸漬したテスト結果でも何の変化も認められません。

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【 処理温度が低い 】


DFコートの処理温度は200℃以下の低温のため、プラスチック・ガラス・アルミ等への処理が可能です。また仕上がった工具、部品に対し熱歪を与えないため仕上がり精度を損なわず処理出来ます。

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【 最大処理可能寸法 】


φ100o × L500o または φ240o × L350o


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【 応用分野 】


(1)機械・電気部品関係 : 各種ガイド、糸道、プランジャー、ロール、VTR用部品、
               磁性粉・酸化粉塗布用工具、スムーザー、高速自動機器用部品、
               ロボット用部品

(2)半導体関係     : ICリード曲げパンチ・ダイ、レジン・タイバーカット
               パンチ・ダイ、ボンディングコレット、ゲートブロック、
               ポット・プランジャー、キャビティブロック、ランナー、
               各種シュート類、各種ガイド類

(3)製缶工具関係    : ネッキングダイ、パンチスリーブ、カッピング工具、
               印刷用マンドレル、2ピース缶ボディ用工具、スピニングロール、
               各種ガイド類

(4)金型・切断工具関係 : SUS、銅、アルミ等の絞り型、曲げ型、プラスチックレンズ
               成形型、ガラスレンズ成形型、樹脂モールド用キャビティ、
               コア及びキャビティ部品、粉末成形型用パンチ・ダイ
              (樹脂、酸化亜鉛、アルミナ、超硬等)、
               光ディスク成形型用ミラー盤、
               パイロットパンチ、ストリッパプレート(アルミ、ジュラルミン用
               金型)、銅、アルミ切断刃・型・スリッター類

(5)切削工具関係    : アルミ・銅加工用各種工具、超硬・セラミックス半焼結品
               加工各種用工具、プリント基盤用ドリル



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