DIARC Technology Inc. (Espoo, Finland) является экспертом в области технологий тонкопленочных покрытий, улучшающие производительность и долговечность инструментов и прецизионных компонентов с 1993 года. Продукция компании представляет собой алмазоподобное покрытие DIARC® со сверхнизким коэффициентом трения и высокой износостойкостью для инструментов и компонентов, функциональные нанокомпозитные покрытия и специальные металлические покрытия для декоративного и функционального применения. DIARC Technology обслуживает клиентов с начала разработки технического решения до производства покрытий.
ta-C - (Amorphous Tetrahedral Carbon - тетраэдрический аморфный углерод) - эволюция алмазоподобного углерода (DLC – Diamond-Like Carbon) для применения в условиях экстремальных нагрузок. Разработка новых двигателей, которые должны соответствовать строгим экологическим стандартам, привела к использованию новейших технологически передовых концепций и новой обработки поверхности. Благодаря своим уникальным механическим свойствам и химической инертности DLC-покрытия значительно снижают потери на трение, риск износа и заедания механических элементов вне зависимости от характеристик смазки. В настоящее время большинство решений DLC предлагаемых для смазываемых механических контактов представляют собой слои гидрогенизированного аморфного углерода (a-C:H / amorphous hydrogenated carbon - аморфный гидрогенизированный углерод), которые при экстремальных нагрузках имеют ограничения (температура, нагрузка, окислительная атмосфера и т.д.). Эти ограничения можно преодолеть благодаря использованию слоев аморфного тетраэдрического углерода (ta-C), что позволяет идти в ногу с последними и наиболее серьезными техническими разработками, сохраняя при этом эксклюзивные свойства DLC. Хотя a-C:H и ta-C принадлежат к одному и тому же семейству материалов, они не производятся с помощью одного и того же процесса нанесения покрытия.
a-C:H достигается методом PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition - химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением) в газовой среде.
ta-C производится дугой PVD (Physical Vapour Deposition - дуга физического осаждения из паровой фазы) из твердой углеродной мишени. Технология PVD-дуги позволяет производить покрытие ta-C с более высоким процентом гибридизации sp3 (алмазоподобных связей) без водорода, тем самым обеспечивая более высокую твердость.
PVD (physical vapor deposition) покрытие формируется из ионов или наночастиц металла, которые испаряются из мишеней-заготовок, расположенных на стенках камеры. Эти частицы переносятся электрическим полем и осаждаются на поверхность изделия, захватывая по пути ионы реактивного газа и формируя в результате на поверхности изделия сверхпрочную металлокерамическую пленку. При процессе CVD (chemical vapor deposition) покрытие формируется химически, непосредственно из реактивного газа.
Если посчитать все варианты и версии покрытий семейства DLC, таковых наберется довольно много. Есть покрытия семейства DLC с содержанием водорода или без него. Они могут формироваться испарением графитовых мишеней или ионизацией газа, содержащего углерод, могут содержать в составе различные металлы. Но все покрытия семейства DLC объединяет высокая твердость и низкий коэффициент трения.
Компания DIARC Technology разработала систему покрытия следующего поколения DIARC® FCAPAD (Filtered Cathodic Arc Plasma Accelerator Deposition - фильтрованное катодно-дуговое плазменное ускорительное осаждение), которая позволяет производить в больших количествах (для промышленного применения) - алмазоподобные покрытия со структурой ta-C, а также сверхплотные покрытия из нитрида металлов и оксида металлов, все при очень низкой температуре осаждения менее +100°С (обычно процесс DLC проходит при температуре от 150 до 500°С). Усовершенствованный процесс компании предназначен для компаний, которым требуется износостойкое защитное покрытие, способное обеспечить повышенную эффективность и надежность компонентов, работающих в сложных и критических условиях износа в механических системах. Покрытия от DIARC также обеспечивают чрезвычайно низкое трение в присутствии смазочных материалов, что способствует снижению энергопотребления. Покрытие имеет широкое промышленное применение для всех типов быстроизнашивающихся деталей двигателей, гидравлических систем и силовых трансмиссий, а также для прецизионных инструментов.
"Во многих случаях деталь или инструмент с покрытием обеспечивают бесперебойную работу машины и производственного процесса. Например, на инструментах увеличение срока службы, обеспечиваемое покрытием, играет очень важную роль. Кроме того, улучшение качества и более эффективное использовании инструментов с покрытием во многих случаях так же важны, как и срок службы инструментов" — говорит Тапани Хайкола, вице-президент DIARC.
Компания DIARC является пионером в области низкотемпературного вакуумно-плазменного осаждения, позволяющего наносить тонкий, прочный слой алмазоподобного углерода на различные материалы, от металлов до пластмасс. Процесс основан на использовании специального ускорителя плазмы для создания высокоионизированной плазмы материала покрытия. Плазма электромагнитным образом ускоряется до высокой скорости (энергии), направляется на поверхность заготовки подлежащей покрытию. Этот принцип позволяет образовывать хорошо сцепляющиеся плотные покрытия при низких температурах. Типичная температура осаждения ниже +100°С. Температуру можно регулировать параметрами процесса, чтобы можно было наносить покрытия при еще более низких температурах (<комнатной температуры). Толщина покрытия может варьироваться от нескольких нанометров до нескольких микрометров, в зависимости от области применения. Процесс нанесения покрытия требует мало энергии и сырья, и ни на одном этапе процесса не используются опасные химические вещества или газы, что делает его экологически безопасным. Уникальное безводородное алмазное покрытие со структурой ta-C, разработанное компанией, обладает пятью ключевыми свойствами: низкое трение, высокая твердость, превосходная износостойкость, химическая инертность и высокая теплопроводность. Процесс нанесения покрытия DIARC также позволяет классифицировать свойства покрытия, чтобы свойства и характеристики покрытия можно было оптимизировать для конкретного применения.
"Износостойкое покрытие защищает поверхности тонким слоем. Для сравнения, один микрометровый слой аморфного алмаза изнашивается за то же время, что и 1 мм закаленной стали", — отмечает Тапани Хайкола.
В современных конструкциях машин износ, как правило, хорошо контролируется и основная проблема заключается в предотвращении неожиданных отказов, таких как заедание движущихся частей. Это может произойти в условиях перегрузки или когда смазка не работает должным образом или по какой-либо причине подача смазки остановлена. Покрытие обеспечивает надежную и безотказную работу (предотвращает заедание) пневмокомпонентов, таких как приводы технологических клапанов в химической, нефтяной и целлюлозно-бумажной промышленности и на плунжерах прецизионных насосов вентиляторов. В радиально-поршневом гидравлическом двигателе покрытие поверхностей скольжения движущихся частей увеличило эффективность на низких скоростях на 30% по сравнению с эффективностью обычных деталей без покрытия, что является значительным улучшением. Сообщается, что в силовых трансмиссиях коэффициент трения на 25–30% меньше, когда зубчатые колеса покрыты покрытием DIARC, по сравнению со стальными зубчатыми колесами без покрытия.
Инвестиции, которые компания вложила в свой процесс нанесения покрытий, означают увеличение производственных мощностей для поддержки клиентов с большими объемами. Система DIARC предназначена для нанесения покрытий на мелкие детали в больших количествах. Максимальные размеры деталей, которые компания может покрыть: диаметр 660 мм, длина 700 мм (до 1000 мм) и вес 250 кг.
У DIARC сотни клиентов по всему миру, в том числе некоторые ведущие мировые производители инструментов и компании, производящие промышленное оборудование и компоненты. Компания разработала решения для насосов, клапанов, подшипников, гидравлики и текстильных машин. Крупные международные компании, такие как Sandvik и Metso, имеют давние отношения с DIARC и полагаются на покрытия DIARC в ряде областей с высокими требованиями.
20 февраля 2018 г. – Oerlikon Balzers (Balzers, Liechtenstein) приобрела DIARC Technology Oy изменив название на Oerlikon Balzers Coating Finland OY (Espoo, Finland). Это приобретение расширило спектр технологий, предоставляемых Oerlikon Balzers в автомобильной промышленности и производстве прецизионных компонентов и также портфель продуктов для обработки поверхностей.
Oerlikon Balzers - один из ведущих мировых поставщиков технологий обработки поверхностей, которые значительно повышают производительность и долговечность прецизионных компонентов, а также инструментов для обработки металлов и пластмасс.
Чрезвычайно тонкие и исключительно твердые покрытия, продаваемые под торговыми марками BALINIT и BALIQ, уменьшают трение и износ. Торговая марка BALITHERM открывает широкий спектр услуг по термообработке, тогда как BALTONE включает в себя покрытия, которые доступны в полной гамме элегантных цветов, идеально подходящих для декоративных целей. Покрытия BALIMED ThinFilm с износостойкими, биосовместимыми, антимикробными и химически инертными свойствами были разработаны специально для медицинских применений. Под торговой маркой BALIFOR компания представляет технологии, обеспечивающие индивидуальные решения для автомобильного рынка, а технология ePD™ Plastic Metallisation позволяет металлизировать пластиковые детали с эффектом хромирования. Во всем мире на предприятиях Oerlikon Balzers и у ее клиентов эксплуатируется более 1300 систем нанесения покрытий. Разработка оборудования и сборка систем Balzers производятся в Лихтенштейне, Лангентале (Швейцария) и Бергиш-Гладбахе (Германия). Oerlikon Balzers управляет динамично растущей сетью из более чем 110 центров нанесения покрытий в 36 странах Европы, Америки и Азии. Oerlikon Balzers вместе с Oerlikon Metco и Oerlikon AM является частью подразделения Surface Solutions швейцарской Oerlikon Group.
Интеграция Технологии DIARC
Посмотрите, как алмазоподобное покрытие выполненное по технологии DIARC® FCAPAD смотрится в дизайне конечного продукта для бренда хоккейных лезвий Zero blades (Espoo, Finland).
