Das Verfahren
DLC-Beschichtungen sind diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtungen. Es stehen verschiedene Techniken zur Verfügung. Am häufigsten sind die PVD-Beschichtung, ein physikalisches Verfahren, und die plasmaunterstützte chemische Abscheidung bzw. Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition, kurz PACVD.
Zudem werden wasserstoffhaltige, amorphe Kohlenstoffbeschichtungen (Amorphus Diamond-Like Carbon, kurz ADLC) und wasserstofffreie Beschichtungen unterschieden.
Hydrierte amorphe Kohlenstoffbeschichtung
Die ADLC-Beschichtung ist die häufigste Variante der DLC-Beschichtung. Sie wird in der Regel per PACVD-Verfahren aufgebracht. Diese DLC-Schichten erzielen Härten zwischen 1.200 HV und 2.200 HV und Trockenreibwerte von 0,1 bis 0,2 gegen Metall. Grundsätzlich sind sie bei Temperaturen bis zu 300 °C verwendbar.
Durch Hinzufügen von Dotierungselementen können die Eigenschaften der Beschichtung auf die gewünschten Ergebnisse angepasst werden.
Wasserstofffreie DLC-Beschichtungen
Wasserstofffreie DLC-Beschichtungen sind in der Regel härter als ADLC-Beschichtungen und verfügen ebenfalls über einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten. Sie werden meist durch das Arc-PVD-Verfahren auf das Werkstück aufgebracht. Dabei entsteht tetraedrischer amorpher Kohlenstoff (ta-C), der eine höhere abrasive Verschleißfestigkeit als amorpher Kohlenstoff bietet.
Diese besonders verschleißfesten DLC-Beschichtungen kommen häufig im industriellen Bereich zum Einsatz, zum Beispiel für Automobilkomponenten, Rennfahrzeuge, Industriebauteile sowie für Öl- und Benzinanwendungen, Nockenwellen, Ventile, Hydraulikpumpen u.v.m.
PVD- und PACVD-Verfahren im Vergleich
|
Beschichtungsverfahren |
PVD |
PACVD |
|
DLC-Schicht |
HC08 Cr+a-C:H:W |
HC09 Cr+a-C:H:W+a-C:H |
|
Härte HV 0,05 |
1.200 – 1.800 |
2.200 – 2.000 |
|
Einsatztemperatur |
350 °C |
300 °C |
|
Abscheidungstemperatur |
< 200 °C |
< 200 °C |
|
Farbe |
Grau |
Schwarz |
|
Schichtdicke µm |
1-6 |
1-6 |
|
Reibungskoeffizient |
0,2 trocken,gegen Stahl |
0,1 trocken,gegen Stahl |
Geeignete Werkstoffe
Die DLC-Beschichtung findet bei sehr niedrigen Temperaturen (unter 200 °C) statt. Dadurch können auch Aluminium, Kupfer, Messing oder niedrig angelassene Stähle auf diese Weise veredelt werden. Einige geeignete Werkstoffe im Überblick:
- Chrom
- Stahl
- Aluminium
- Kupfer
- Titan
- Messing
- Molybdän
- Silizium
Anwendungsbereiche
DLC-Beschichtungen eignen sich hervorragend zum Schutz von Bauteilen, die hohen Belastungen und extremer Reibung ausgesetzt sind. Sie werden in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Typische Anwendungen sind:
- Hydraulische Antriebe
- Kraftstoffeinspritzsysteme
- Pumpen
- Schneidklingen
- Abfüllanlagen
Der niedrige Reibungskoeffizient und die hohe Härte von DLC-Beschichtungen schützen das Bauteil vor hohem Verschleiß und somit vor Lochfraß, Scheuern und Festfressen.
Vorteile im Überblick
- Geringe Beschichtungstemperatur (bis 200 °C)
- Sehr dünne Schichtdicke (in der Regel 1 μm – 6 μm)
- Maximale Einsatztemperatur bis 350 °C
- Hohe Haftfestigkeit
- Hohe Maßhaltigkeit
- Mikrohärte bis 2.200 HV
- Hohe chemische Beständigkeit
- Niedriger Reibungskoeffizient (0,08 – 0,1)
- Geringe Adhäsionsneigung
- Korrosionsschutz
- Optische Veredelung
Unsere Bearbeitungsmöglichkeiten
Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Schichtsysteme die ideale Lösung für Ihre Werkstücke sein. Wir bieten Ihnen neben standardisierten PVD-Beschichtungen auch speziell auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte DLC-Beschichtungen.
Verfahrensstandorte
Härtha betreibt verschiedene Standorte in Deutschland, Italien und den Niederlanden. In unserer Standortübersicht erfahren Sie, wo wir DLC-beschichten und welche Verfahren wir in Ihrer Nähe noch anbieten.
Kundenangaben
Um Ihnen ein Angebot zum DLC-Beschichten unterbreiten zu können, benötigen wir im ersten Schritt die Werkstoffbezeichnung des zu behandelnden Werkstücks und gegebenenfalls Informationen über thermische Vorbehandlungen.