セラミックサーフェスPVDコーティングPVDコーティングとはイオンプレーティング(物理的蒸着法)により、各種セラミックスコーティングを成膜する技術です。PVDコーティングの処理温度は約500°Cと低温であり、減圧した各種反応ガス中にて、TiNコーティング(窒化チタン)、CrNコーティング(窒化クロム)、TiCN(コーティング炭窒化チタン)等の窒化物、TiCコーティング(炭化チタン)、VCコーティング(ヴァナジウムカーバイド)等の炭化物をコーティングし、金型、工具等に対する耐摩耗性の付与、耐食性等を付与します。PVDコーティング装置概略図PVDコーティングの原理1)被膜材料をアーク放電、ホロカソード放電、EB等によって溶解しガスにする。2)プラズマ中で被膜原料のガスと反応性ガスをイオン化する。3)製品に印加されているバイアス電圧(負の電圧)によってイオンを誘導する。4)製品上に誘導されたイオンが付き廻り性と密着性に優れた被膜を形成する。汎用性が高く、硬度、密着力等のバランスが良い。アーク、溶解法共に可能。高硬度と3層処理に密着力が高い。超多層構造で非常に硬度が高い。溶解法により耐食性に優れた硬質膜。金型用途に低応力な構造のCrN膜。工具から金型まで幅広く使用可能に耐酸化性に優れる。耐摩耗性に特に優れ、摩擦力が小さい。HRC60程度の被加工材の加工に優れる。HRC20~60と幅広い加工に適用できる。精密鍛造に特化した高温耐久コーティング。樹脂型PVDコーティングの特徴PVDコーティングは処理する方式、コーティング炉によりコーティング膜に特徴があります。代表的なコーティング方式を紹介致します。アーク方式1)処理温度は200~500°Cの広い範囲での処理が可能。2)印加電圧が大きく、密着力に優れたPVDコーティング膜が得られます。3)複数の蒸発源をセットできる事から複合膜、多層膜のコーティングが可能。4)比較的大型のワークを処理する事が可能。5)大型炉で量産品への対応も可能です。溶解式1)処理温度は400~500°Cで行い、密着性の高いPVDコーティング膜が得られます。2)得られるコーティング被膜は非常に緻密であり、耐食性の高いPVDコーティング膜が得られる。3)コーティング膜は平滑性に優れています。コーティング処理前後の表面粗さの変化が少ない事が特徴です。4)比較的に短時間で処理可能で量産対応も可能です。使用されるパンチ等の金型に利用されるCrNコーティングでは耐摩耗性も重要ですが、同時に耐食性、耐ガス腐食性も必要です。PVD-CrNコーティングを処理する方法としては、上記の2種のコーティング処理方式が主流となっていますが、この処理方式を選択する事により、同じCrNコーティングでも大きな性能の差が出てくる場合があります。溶解法でコーティングしたCrNコーティングは非常に緻密なコーティング膜を形成しており、アーク法に見られるようなドロップレットと呼ばれる欠陥が少ない事を特徴としており、樹脂成型時の相手樹脂への転写も少なく、高品位の耐摩耗、離型膜として使用する事が可能です。これらのコーティング処理方式による表面状態の違いは、PVDコーティングにおいてはCrNコーティングの他にTiNコーティング、TiCNコーティング、TiCコーティングにおいて選択が可能です。PVDコーティング後も表面粗さを維持したい、耐摩耗性と共に耐食性も要求される金型へのコーティング、各種機械部品にこれらPVDコーティングの処理方法の選択が有効です。