一、對耐磨性要求極高的場景
1.機械加工領域
在刀具方面,如銑刀、鉆頭、車刀等。當加工高硬度材料(如淬火鋼、硬質合金等)時,刀具表面承受巨大的摩擦力和切削力。DLC 涂層的高硬度(硬度可高達 60GPa 左右)和低摩擦系數(一般在 0.05 - 0.2 之間)能有效減少刀具磨損,提高刀具使用壽命。例如,在汽車發(fā)動機零部件的加工中,使用 DLC 涂層刀具可以減少頻繁換刀的次數,提高加工效率。
對于模具來說,特別是壓鑄模和注塑模。在壓鑄和注塑過程中,模具表面要反復與高溫、高壓的金屬或塑料熔體接觸,容易產生磨損和腐蝕。DLC 涂層可以大大增強模具表面的耐磨性能,保持模具的尺寸精度,從而提高產品質量和模具的使用壽命。例如,在注塑生產高精度塑料齒輪的模具上使用 DLC 涂層,能確保齒輪的尺寸精度和表面質量。
2.汽車零部件領域
發(fā)動機內部的一些運動部件,如活塞環(huán)、挺桿等。這些部件在高速、高溫、高負荷的環(huán)境下工作,相互之間的摩擦和磨損非常嚴重。DLC 涂層可以降低部件之間的摩擦系數,減少磨損,提高發(fā)動機的工作效率和可靠性。例如,在高性能賽車發(fā)動機的活塞環(huán)上使用DLC 涂層,能夠承受更高的轉速和壓力,延長發(fā)動機的大修周期。
汽車傳動系統(tǒng)中的齒輪等部件。在動力傳遞過程中,齒輪之間的嚙合會產生磨損,DLC 涂層能夠增強齒輪表面的耐磨性,降低傳動過程中的能量損失,提高燃油經濟性。
二、對低摩擦系數有嚴格要求的情況
1.精密機械和儀器領域
精密軸承、導軌等部件。在高精度的機械設備和儀器中,這些部件的摩擦系數直接影響設備的精度和穩(wěn)定性。DLC 涂層的低摩擦系數可以減少能量損失,降低部件的發(fā)熱和磨損,提高設備的精度和使用壽命。例如,在高精度的數控機床的導軌上使用DLC 涂層,能夠提高機床的加工精度和運動精度。
2.醫(yī)療器械領域
如人工關節(jié)等植入式醫(yī)療器械。在人體內,關節(jié)的運動需要盡可能低的摩擦系數,以減少患者的不適感和磨損產生的碎屑。DLC 涂層的低摩擦性能可以提高人工關節(jié)的順滑度,延長其使用壽命,同時減少對周圍組織的刺激。例如,在髖關節(jié)和膝關節(jié)置換手術中使用DLC 涂層的人工關節(jié),能夠更好地模擬人體自然關節(jié)的運動,提高患者的生活質量。
三、需要抗粘結性的應用
1.塑料和橡膠加工領域
在塑料擠出機的螺桿、橡膠硫化機的模具等部件上。這些部件在加工過程中容易與塑料或橡膠發(fā)生粘結,影響產品質量和生產效率。DLC 涂層的抗粘結性可以有效防止這種情況的發(fā)生,使產品更容易脫模,提高生產的連續(xù)性和產品質量。例如,在塑料薄膜擠出設備的螺桿上使用 DLC 涂層,能夠減少塑料在螺桿上的粘結,提高薄膜的擠出質量。
2.電子封裝領域
電子元件在封裝過程中,封裝模具與電子元件之間可能會出現粘結現象。DLC 涂層可以應用于封裝模具表面,防止電子元件與模具粘結,提高封裝效率和產品質量。
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