현대 제조 시스템에서는 제품 정밀도, 장비 효율, 그리고 부품 수명은 표면 엔지니어링 기술의 발전에 점점 더 의존하고 있습니다. 표면 처리의 핵심적인 방법인 하드 코팅 기술은 절삭 공구, 금형, 자동차 핵심 부품, 3C 제품 등 다양한 산업 분야에서 널리 채택되어 왔습니다. 하드 코팅 기술은 내구성, 신뢰성, 그리고 전반적인 성능을 향상시키는 핵심 요소입니다.
No.1 기술적 정의 및 기능적 포지셔닝
"경질 코팅"은 일반적으로 물리 기상 증착(PVD) 또는 화학 기상 증착(CVD) 방법을 통해 기판에 증착된 기능성 박막을 의미합니다. 이러한 코팅은 일반적으로 1~5μm의 두께를 가지며, 높은 미세경도(>2000 HV), 낮은 마찰 계수(<0.3), 뛰어난 열 안정성, 그리고 강력한 계면 접착력을 특징으로 합니다. 이를 통해 기판 소재의 수명과 성능 한계를 크게 연장합니다.
경질 코팅은 단순히 표면을 "덮는" 역할을 하는 것이 아니라, 최적화된 층 구조, 엄선된 소재, 그리고 맞춤형 기판 코팅 접착 메커니즘을 기반으로 설계되었습니다. 이를 통해 코팅은 복잡한 작동 조건을 견뎌내는 동시에 내마모성, 열 안정성, 그리고 부식 방지 기능을 제공합니다.
No.2 하드코팅의 작동 원리
단단한 코팅은 주로 물리적 기상 증착(PVD)과 화학적 기상 증착(CVD)이라는 두 가지 주요 기술을 사용하여 증착됩니다.
1. 물리 기상 증착(PVD)
PVD는 코팅 재료를 증발, 스퍼터링 또는 이온화하여 기판 표면에 박막을 증착하는 진공 기반 공정입니다. 이 공정은 일반적으로 다음과 같은 과정을 거칩니다.
재료 증발 또는 스퍼터링
기상 수송: 원자/이온이 진공 환경에서 이동합니다.
필름 형성: 기판 위의 고밀도 코팅의 응축 및 성장
일반적인 PVD 기술은 다음과 같습니다.
열 증발
마그네트론 스퍼터링
아크 이온 코팅
2. 화학 기상 증착(CVD)
CVD는 고온에서 기체 상태의 전구체를 도입하여 기판 표면에서 화학 반응을 일으켜 고체 코팅을 형성하는 공정입니다. 이 방법은 TiC, TiN, SiC와 같이 열적으로 안정한 코팅에 적합합니다.
주요 특징:
기질에 대한 강한 접착력
비교적 두꺼운 코팅을 형성하는 능력
내열성 기판이 필요한 높은 처리 온도
3번 응용 프로그램 시나리오
고부하와 고주파 작동이 수반되는 산업 환경에서 부품은 마찰, 부식 및 열충격에 노출됩니다. 경질 코팅은 경도가 높고 마찰이 적으며 열적으로 안정적인 보호층을 형성하여 부품 성능과 수명을 크게 향상시킵니다.
절삭 공구: TiAlN 및 AlCrN과 같은 코팅은 열 저항성과 마모 성능을 크게 개선하여 공구 수명을 2~5배 늘리고, 공구 교체 횟수를 줄이며 가공 일관성을 개선합니다.
금형 및 펀치: TiCrAlN 및 AlCrN 코팅은 마모, 긁힘, 열 피로 균열을 줄여 금형 서비스 수명과 부품 품질을 향상시키고 가동 중지 시간을 줄입니다.
자동차 부품: 탭펫, 피스톤 핀, 밸브 리프터 등의 부품에 DLC(다이아몬드 유사 탄소) 코팅을 하면 마찰과 마모율이 낮아지고, 교체 간격이 늘어나고, 연료 효율성이 향상됩니다.
3C 소비자용 전자제품: 스마트폰 하우징과 카메라 베젤에 TiN, CrN 및 기타 장식용 하드 코팅을 적용하여 긁힘 방지 및 부식 방지 기능을 제공하는 동시에 금속 마감을 유지하여 사용자 경험을 향상시킵니다.
산업별 응용 프로그램 개요
| 산업 | 응용 프로그램 | 일반 코팅 유형 | 성능 향상 |
| 절삭 공구 | 선삭 공구, 밀링 커터, 드릴, 탭 | TiAlN, AlCrN, TiSiN | 향상된 내마모성 및 고온 경도, 2~5년의 공구 수명 |
| 성형 산업 | 스탬핑, 사출 및 드로잉 금형 | TiCrAlN, AlCrN, CrN | 내마모성, 열피로 저항성, 정밀성 향상 |
| 자동차 부품 | 피스톤 핀, 태핏, 밸브 가이드 | DLC, CrN, Ta-C | 마찰 및 마모 감소, 내구성 향상, 연료 절감 |
| 성형 산업 | 스탬핑, 사출 및 드로잉 금형 | TiCrAlN, AlCrN, CrN | 내마모성, 열피로 저항성, 정밀성 향상 |
| 자동차 부품 | 피스톤 핀, 태핏, 밸브 가이드 | DLC, CrN, Ta-C | 마찰 및 마모 감소, 내구성 향상, 연료 절감 |
| 냉간 성형 도구 | 콜드 헤딩 다이, 펀칭 | AlSiN, AlCrN, CrN | 향상된 열 안정성 및 표면 강도 |
NO.5 Zhenhua Vacuum의 하드 코팅 증착 솔루션: 활성화
고성능 제조
산업 전반에 걸쳐 고성능 코팅에 대한 수요가 증가함에 따라, Zhenhua Vacuum은 높은 증착 효율성과 다중 공정 호환성을 갖춘 고급 하드 코팅 증착 솔루션을 제공합니다. 이는 금형, 절삭 공구, 자동차 부품의 정밀 제조에 이상적입니다.
주요 장점:
거대입자 감소를 위한 효율적인 아크 플라즈마 필터링
효율성과 내구성을 결합한 고성능 Ta-C 코팅
초고경도(최대 63 GPa), 낮은 마찰계수, 뛰어난 내식성
적용 가능한 코팅 유형:
이 시스템은 AlTiN, AlCrN, TiCrAlN, TiAlSiN, CrN 등을 포함한 고온, 초경질 코팅의 증착을 지원하며, 이는 금형, 절삭 공구, 펀치, 자동차 부품 및 피스톤에 널리 사용됩니다.
장비 추천:
(요청 시 맞춤형 시스템 치수 제공 가능)
–이 기사는 다음에서 발행합니다. 진공 코팅기제조업체 젠화 진공.
게시 시간: 2025년 5월 26일