ジニアスコートTCX/TCX超薄膜
耐摩耗性に優れるTiCN(炭窒化チタン)系コーティングです。多層化により内部応力を制御、耐剥離、耐欠損性に優れた信頼性の高いコーティングを提供致します。
- 硬度が高く、摺動性に優れている
- 一般的なTiCNの脆弱性(靭性の低さ)を独自の多層化技術で解消。硬度と靭性の両立を実現
- TCX超薄膜タイプは、500ナノメートルの薄さに炭窒化チタンコーティングの長所を凝縮したコーティング
膜種(基本構造)
- ジニアスコートTCX
炭窒化チタン(TiCN)をベースとした多層構造
- ジニアスコートTCX超薄膜
炭窒化チタン(TiCN)をベースとした多層構造を持つ超薄膜を生成
基本物性
ジニアスコートTCX
TiCN
銀
3000~3500Hv
1~4μm
PVD
400~500℃
500℃
可(鋼)
ジニアスコートTCX超薄膜
TiCN
銀
3000~3500Hv
< 1μm
PVD
400~500℃
500℃
可(鋼)
基本特性
Excellent
Good~Excellent
(ラップ後)
Excellent
Excellent
Excellent
Good
特徴
-
1.チタン系最強の硬度を誇るコーティング
炭窒化チタンコーティングは、ビッカース硬度で3000~3500Hvの高硬度のコーティングが可能です。
-
2.ドライ環境での低摩擦性(摺動性)に優れる
炭素を含有することから摩擦係数が極めて低く、優れた摺動性と耐焼付き性を発揮します。
特に、ドライ環境下では、DLCに匹敵するほどの低摩擦特性を持ってます。
-
3. 基材への結合力と粘り強さをチューニング
炭窒化チタンコーティングは、圧倒的な硬さを誇るコーティングですが、単にコーティングするだけでは、曲げや衝撃に対して脆いコーティングになってしまいます。 弊社のTCXコートは、独自の多層化技術と膜構造制御技術によって、基材との密着性や膜の靭性の向上に成功。 炭窒化チタンコーティングの脆さという欠点を解消した安心できるコーティングです。
-
4. せん断面等の美しい仕上がりが期待できます
TCXコートを、打ち抜き加工(せん断加工)で用いる金型(パンチ)で採用すると、バリやキズを防ぎ、ワークのせん断面を綺麗に仕上げることが可能になります。
-
5.耐久性に優れた多層構造コーティング
元々強固な炭窒化膜を、さらに緻密な多層構造にすることで、コーティング表面の亀裂等の深部進行を食い止めることが可能になり、長期間安定した性能を発揮することができます。
-
6.微小かつ精密な加工品には超薄膜化技術で対応(TCX超薄膜グレード)
TCX超薄膜グレードは、500ナノメートルという薄さに炭窒化チタンコーティングの長所を凝縮したコーティングです。
微細加工用の極小径ドリルやスリッター、超精密金型など、寸法公差の極めて厳しい製品にも適用できるコーティングになっています。 -
7.成膜温度が低い
比較的低温で処理できるPVD方式で成膜するため、基材の熱変形や変質を軽減することができます。
顕微鏡写真
小径ドリルの微小穴あけ加工等の精密加工用の極薄膜コーティング技術
ねらった寸法そのままの加工精度と耐摩耗性を実現!
標準試験データ(特性比較データ)
-
硬度レンジの比較グラフ
グラフは、ジニアスコートTCXの硬度(ビッカース硬さ)を、鋼材や合金、TiNと比較したグラフです。(各硬度の値は目安としてご利用ください。)
-
無潤滑環境下での摩擦係数低減効果の評価データ
ボールオンディスク回転摺動試験
ディスク:表面をジニアスコートTCXでコーティングしたSCM415浸炭材製のディスク面にSUJ製のボールを押し当て、すべり摺動をさせた時の摩擦係数を測定しました。
右の表の通り、ジニアスコートTCXは、炭素を含有することに由来する摺動性の良さから、DLC並の優れた摩擦係数低減効果を持つことが確認できました。・荷重:50N(ヘルツ面圧 1.2GPa)
・すべり速度:47mm/sec(50rpm/Φ18mm)
-
プレス抜き加工における耐久性向上効果の評価データ
ボールオンディスク回転摺動試験
プレス抜き金型をジニアスコートTCXでコーティングした場合の、耐久性の改善効果を評価しました。
TD処理とTiNコーティングとの比較の結果、ジニアスコートTCXは、ショット数が増えてもワークの処理面のバリが大きくなることがなく、綺麗な状態を維持しました。
金型そのものもTiNではかじりが発生しましたが、ジニアスコートTCXは綺麗な状態を保っていました。
相性データ
基材 | 炭素鋼 | 合金工具鋼 | ハイス | ハイテン | SUS | 軸受鋼 | 超硬合金 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
TCX | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
※成膜温度に耐えられる材料であることが前提となります。
相手材 | 炭素鋼 | 工具鋼 | ハイテン | SUS | 鋳鉄 | 銅 | アルミ合金 | プラスチック |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TCX | 〇 | 〇 | 〇 | ◎ | ◎ | △ | △ | △~○ |
除膜、再コーティングについて
鋼については除膜および再コーティングが可能です。
用途と効果
極めて高い硬度と、優れた摺動性を活かせる超精密加工、プレス加工条件で多用されています。 TCX超薄膜グレードは、超精密微細工具や超精密金型のコーティングに向いています。
低速域重切削工具
摩擦係数が低く、摩擦により発生する熱量が比較的小さいことから被削物や工具のダメージを抑えることが可能です。
精密微細工具、超精密金型
TCX超薄膜グレードは、500ナノメートルの超薄膜であるため、精密微細工具や超精密金型の寸法精度への影響が少なく、 また、エッジのシャープさを損ねることのないコーティングが可能です。
冷間金型、プレス金型
ステンレスとの相性が特に良いため、ステンレス鋼板のせん断加工(プレス)用金型に最適です。
打ち抜き金型の表面をコートすることで、せん断面との摩擦を軽減することが可能になり、せん断面のバリやキズの防止に役立ちます。また金型の寿命も長くなります。
ジニアスコート 窒化系コーティングシリーズのラインナップ
弊社の「ジニアスコート(Geniuscoat)」は、「DLCコーティングシリーズ」「窒化系コーティングシリーズ」をベースに、お客様の課題に合わせたカスタマイズ仕様のコーティングをご提供しており、
お客様からご要望や各種条件をお聞きした上で、膜の構造設計として、基材との界面、表面、中間層の組成や多層構造化や傾斜構造化の要否の検討を行い、その膜を実現するためのベースとなるプロセスを選んだ上で、成膜条件や炉内にセットする治具等を検討していきます。
ここでは、カスタマイズのベースとなる標準仕様のファインコーティングのラインナップを詳しくご紹介します。