JP2011168845A - 摺動材及びその表面加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルスレーザシステム1からフェムト秒レーザを発射して3軸ステージ7に設置された摺動材Mの摺動面に照射する。摺動材Mの摺動面には予めDLC膜が形成されており、レーザパルスの照射によりDLC膜よりも硬度の低い改質層が形成される。改質層の硬度及び層厚は、照射するレーザパルスのフルーエンスにより調整することができ、被摺動面の硬度や表面状態に合わせて摩耗量が少なくなるように改質層を形成することが可能となる。
【選択図】図1
Description
(ID/IG)=0.671×exp(3.320×F)・・・(式1)
H=303.8×exp{−4.3×(ID/IG)}・・・(式2)
以上の分析結果に基づけば、レーザパルスを照射することでDLC膜よりもラマン強度比が大きく硬度の低い改質層が形成され、照射するレーザパルスのフルーエンスを調整することで改質層の硬度を調整できることがわかる。そして、式1及び式2を用いれば、照射するレーザパルスのフルーエンスからDLC膜表面の硬度を定量的に算出することができる。
T=0.0021×exp(42.34×F)・・・(式3)
式3を用いることで、照射するレーザパルスのフルーエンスに基づいて改質層の層厚を定量的に調整することができる。
1 パルスレーザシステム
2 シャッタ
3 レーザ制御ユニット
4 反射ミラー
5 反射ミラー
6 凹面反射鏡
7 3軸ステージ
8 制御装置
Claims (5)
- 摺動面に形成されたDLC膜にパルスレーザを照射して、表面にいくに従い硬度が低減するとともに前記DLC膜よりも硬度が低い改質層を形成することを特徴とする摺動材の表面加工方法。
- 前記改質層は、ラマン分光測定において、sp2結合に基づいて1355cm-1に現れるラマン散乱ピーク強度(ID)及びsp3結合に基づいて1590cm-1に現れるラマン散乱ピーク強度(IG)の強度比(ID/IG)が表面にいくに従い大きくなるように形成されることを特徴とする請求項1に記載の摺動材の表面加工方法。
- 前記パルスレーザとしてフェムト秒レーザを用い、0.1J/cm2〜0.16J/cm2のフルーエンスで照射することを特徴とする請求項1又は2に記載の摺動材の表面加工方法。
- 摺動面にDLC膜が形成された摺動材であって、前記DLC膜には、表面にいくに従い硬度が低減するとともに前記DLC膜よりも硬度が低い改質層が形成されていることを特徴とする摺動材。
- 前記改質層は、ラマン分光測定において、sp2結合に基づいて1355cm-1に現れるラマン散乱ピーク強度(ID)及びsp3結合に基づいて1590cm-1に現れるラマン散乱ピーク強度(IG)の強度比(ID/IG)が表面にいくに従い大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の摺動材。
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