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  • 기사등록 2019-09-07 11:54:13
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[기계신문] 표면처리 분야 글로벌 기업 올리콘 발저스가 비결정성 카본(a-C) 코팅인 BALIQ CARBOS 및 BALIQ CARBOS STAR을 개발했다. 이 코팅은 높은 하중과 빠른 슬라이딩 속도를 가진 적용 분야에 적합하도록 고경도 및 저마찰, 낮은 표면조도의 탁월한 조합을 제공한다.


BALIQ CARBOS 및 BALIQ CARBOS STAR 코팅은 매우 다양한 분야에 적용 가능하며, 고성능 모터 스포츠 차량의 캠샤프트, 피스톤 핀, 밸브, 리프터 및 핑거 팔로워 등과 같이 높은 하중과 빠른 슬라이딩 속도를 가진 적용 분야에 가장 적합하다. 이 코팅은 또한 일반 산업 분야에서 섬유 리드, 밸브 플레이트, 밸브 스템 및 공압 밸브와 같은 분야에도 적용된다.



▲ BALIQ CARBOS 코팅은 높은 하중과 빠른 슬라이딩 속도를 가진 적용 분야에 적합하도록 고경도 및 저마찰, 낮은 표면 조도의 탁월한 조합을 제공한다.



BALIQ CARBOS 및 BALIQ CARBOS STAR 코팅은 올리콘 발저스가 개발한 공정에서 적용되며 아크 및 스퍼터링 방법의 장점을 결합한 S3p(Scalable Pulsed Power Plasma) 기술을 기반으로 한다. 아크 증착 기술은 고밀도의 접착층을 생성하고, 스퍼터링 기술은 코팅 재료에서 방출된 원자를 소재에 증착시키는 코팅 방식으로 매우 높은 수준의 표면 조도를 구현한다.


결과적으로, 후처리를 필요로 하지 않는 스퍼터링 혹은 PACVD 방식을 적용함으로써 저마찰 및 매끄러운 표면 구현을 특징으로 하는 무수소 DLC코팅이 만들어졌다.



▲ 레이싱 엔진과 같은 적용 분야에서 높은 마찰 및 마모는 어려운 과제다. 레이싱 엔진이 한계에 도달했을 때에도, 주요 부품들은 최대의 성능을 발휘해야 한다.



S3p 기술은 또한 최대 40GPa(HIT)의 경도에 대해 높은 사면체 결합율(50~60%)을 생성한다. 이에 비해 일반적인 DLC 코팅의 경도 범위는 20~30GPa이며, WC/C코팅의 경우 10~15GPa 수준에 불과하다. Calo test 측정 시, 이 코팅은 20GPa 경도를 갖는 DLC코팅보다 3배 더 낮은 마모 수치를 나타낸다.


일반적인 DLC코팅의 온도가 최대 350도인 것에 비해, 이 코팅의 프로세스는 200도 미만의 비교적 낮은 온도에서 이루어진다. 따라서 알루미늄 및 강철 등 훨씬 더 다양한 소재에 코팅을 적용할 수 있다.



▲ BALIQ CARBOS 및 BALIQ CARBOS STAR 코팅은 까다로운 마찰 성능이 요구되는 적용분야에서 DLC코팅보다 향상된 성능을 구현한다.



BALIQ CARBOS STAR 코팅은 특히 최대 지지 하중이 요구되는 적용 분야에서 더욱 뛰어난 마찰 성능을 제공한다. 이 코팅은 필요한 표면 경도를 제공하고 고하중을 받는 적용 분야에서 내구성을 크게 향상시킨다.


최대 지지 하중은 소재에 따라 달라진다. BALIQ CARBOS STAR코팅은 질화크롬을 기반으로 한 층이 추가되어 스테인리스스틸 및 티타늄과 같은 연질의 소재 또는 지속적인 충격을 받는 소재일 경우에도 극심한 하중을 견딜 수 있게 한다.


한음표 기자 hup@mtnews.net

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