●●アークイオンプレーティング●●
< はじめに >
アークイオンプレーティングプロセスは、アーク放電の強力なエネルギーを利用し、超硬質膜を強固な
密着力で生成します。TiAlN、TiCNなどをはじめとする様々なコーティング処理が可能です。
< 各種イオンプレーティング被膜物性比較表(1) >
| 被膜種 |
窒化
チタン (TiN) |
炭窒化
チタン (TiCN) |
炭化
チタン (TiC) |
窒化
チタンアルミ (TiAlN) |
窒化
ジルコニウム (ZrN) |
| 硬度(Hv) |
2200
〜2500 |
2600
〜2800 |
2800
〜3000 |
2800
〜3000 |
2000
〜2400 |
| 耐摩耗性 |
△
|
○
|
○
|
◎
|
△
|
| 相手材攻撃性の低さ |
×
|
×
|
×
|
×
|
△
|
| 離型性 |
○
|
○
|
△
|
○
|
×
|
| 耐熱性 |
650゜C
|
650゜C
|
650゜C
|
920゜C
|
500゜C
|
| 耐酸性 |
△
|
△
|
△
|
△
|
○
|
| 耐アルカリ性 |
×
|
×
|
×
|
×
|
◎
|
| 厚膜時安定性 |
△
|
△
|
×
|
×
|
×
|
| 密着性 |
△
|
△
|
×
|
△
|
△
|
| 装飾性 |
◎
|
◎
|
×
|
○
|
◎
|
| 主な用途 |
工具
機械部品 装飾品 |
工具
|
工具
|
工具
ダイカスト型 |
装飾品
|
| 剥離法の有無 |
有
|
有
|
有
|
有
|
無
|
| 備考 |
スタンダード
|
混合ガス
又は 交互ガス |
ミラクル
コーティング |
< 各種イオンプレーティング被膜物性比較表(2) >
| 被膜種 |
窒化
クロム (CrN) |
窒化
チタンクロム (TiCrN) |
炭化チタン
モリブデン (Ti-Mo)C |
窒化チタン
タングステン (Ti-W)N |
| 硬度(Hv) |
1800
〜2000 |
2800
〜3500 |
2700
〜3500 |
2800
〜3300 |
| 耐摩耗性 |
○
|
◎
|
◎
|
◎
|
| 相手材攻撃性の低さ |
◎
|
×
|
×
|
×
|
| 離型性 |
◎
|
◎
|
○
|
○
|
| 耐熱性 |
800゜C
|
700゜C
|
800゜C
|
900゜C
|
| 耐酸性 |
◎
|
○
|
△
|
△
|
| 耐アルカリ性 |
◎
|
×
|
×
|
×
|
| 厚膜時安定性 |
○
|
△
|
×
|
×
|
| 密着性 |
◎
|
○
|
◎
|
◎
|
| 装飾性 |
×
|
×
|
×
|
○
|
| 主な用途 |
機械部品
|
機械部品
冷間金型 |
機械部品
摺動部品 |
機械部品
|
| 剥離法の有無 |
素材種による
|
有
|
有
|
有
|
| 備考 |
自己
潤滑性 |
高硬度
|
< 各種イオンプレーティング被膜物性比較表(3) >
|
被膜種
|
抗菌耐摩耗膜 |
クロムメッキ
+窒化クロム (Cr+CrN) |
梨地クロムメッキ
+窒化クロム (Cr+CrN) |
ニッケルメッキ
+窒化クロム (Ni+CrN) |
ニッケルメッキ
+窒化チタン (Ni+TiN) |
|
|
硬度(Hv)
|
1000
〜1500 |
1800
〜2000 |
1800
〜2000 |
1800
〜2000 |
2200
〜2500 |
|
|
耐摩耗性
|
△
|
○
|
○
|
○
|
△
|
|
|
相手材攻撃性の低さ
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
|
|
離型性
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
|
|
耐熱性
|
500゜C
|
300゜C
|
300゜;C
|
800゜C
|
6500゜C
|
|
|
耐酸性
|
○
|
△
|
△
|
◎
|
△
|
|
|
耐アルカリ性
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
|
|
厚膜時安定性
|
×
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
|
|
密着性
|
△
|
○
|
◎
|
○
|
○
|
|
|
装飾性
|
×
|
×
|
△
|
×
|
◎
|
|
|
主な用途
|
医療用品
食品関連 |
機械部品
(要肉盛) |
機械部品
|
装飾品
(バイクフォーク等) |
||
|
剥離法の有無
|
無
|
有
|
有
|
有
|
有
|
|
|
備考
|
抗菌性
|
面荷重対応
|
滑り性
|
アルミ合金への施工可能
面荷重対応 |
||
< 特徴 >
1.低温プロセス
被コーティング物の材種に応じて熱処理温度以下に保ちつつ成膜します。素材の性質を損なわず、
再熱処理も不要です。
2.被膜バラエティ
TiNをはじめとして、TiC、TiCN、ZrN、Cr−N、などの各種の超硬質被膜を容易に生成できます。
また、新しい高物性膜として、TiAlN、(Ti−W)N、(Ti−Mo)Cなどの合金被膜が注目されています。
固体金属を瞬時に蒸発させることにより、ターゲットと同組成の蒸気を生成し、高い組成安定性を実現
します。
< 原理 >
真空中で、金属ターゲット(蒸発源)を陰極としてアーク放電を起こし、それにより発生した電気エネルギーに
より、ターゲット材は瞬時に蒸発すると同時に金属イオンとなって真空中に飛び出します。
一方、バイアス電圧(負圧)を被コーティング物に印加することで、金属イオンは加速され、
反応ガス粒子とともに被コーティング物の表面に密着し緻密な膜を生成します。
< 切削工具へのコーティング >
1.寿命向上
TiNをはじめとする硬質被膜コーティングは、ハイスや超硬工具の耐摩耗性を高め、寿命を大幅に
向上させます。
TiAlNなどの新しい被膜の登場により、更に高い耐摩耗性が実現できます。
2.生産性向上
コーティングをした工具は、より高い加工速度で性能を発揮、生産性を大幅に向上できます。
3.再コーティング
再研磨後の工具に対してもコーティングが可能です。再コーティングにより、新品同様の性能を
保つことができます。
< 機械部品へのコーティング>
年々きびしくなる摺動部の耐摩耗要求に、Cr−Nをはじめとする被膜で応えます。低温処理が可能で
高い被膜密着性の得られるAIP法は機械部品への処理に最適です。
近年では工業用クロムめっきの代替膜としても広く使用されています。更に工業用クロムめっきと
積層膜とする事により、強力な耐摩耗性を付加させる事が出来ます。
< パンチ・金型へのコーティング >
TiN、TiCNなどの硬質被膜処理により、大幅な寿命向上効果が得られます。しかも、CVD処理のような
高温(800〜1100度C)を必要とせず、素材の寸法精度を損ないません。
< 装飾被膜コーティング >
TiN、TiCN、ZrN、ZrCNは高い摩耗性、耐食性をもつうえ、色彩が美しく、装飾用被膜として
製品の付加価値を高めます。