KR101511536B1 - Low friction coating and coating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저마찰 코팅층 및 이의 형성방법에 관한 것으로, 모재 표면상의 접착층; 상기 접착층 표면상의 제2 Cr층; 및 상기 제2 Cr층 표면상의 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층; 을 포함하며, 고경도 저마찰 특성이 우수한 DLC 코팅층 등을 포함하는 저마찰 코팅층 및 이를 자동차 부품 등의 모재에 용이하게 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low friction coating layer and a method of forming the same, A second Cr layer on the surface of the adhesive layer; And a coating layer composed of at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer, and a metal carbonitride layer on the surface of the second Cr layer; The present invention relates to a low friction coating layer including a DLC coating layer and the like which have excellent hardness and low friction characteristics and a method for easily forming the low friction coating layer on a base material such as an automobile part.
Description
본 발명은 저마찰 코팅층 및 이의 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고경도 저마찰 특성이 우수한 DLC 코팅층 등을 포함하는 저마찰 코팅층 및 이를 자동차 부품 등의 모재에 용이하게 형성하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a low friction coating layer and a method of forming the same, and more particularly to a low friction coating layer including a DLC coating layer and the like having excellent hardness and low friction characteristics, and a method of easily forming the low friction coating layer on a base material .
자동차 업계는 2020년까지 이산화탄소 배출량을 현재 대비 35 ~ 50 % 수준인 50 g/km 로 저감하는 것을 목표로 하여 다양한 친환경 차량을 개발하고 있으며, 연비의 경우 2025년 미국 기업평균연비 규제치(Corporate Average Fuel Econmomy)인 23.2 km/l (54.5 mpg)를 만족하기 위해 다운사이징이나 연비향상을 위한 기술 개발에 매진하고 있다.The automotive industry is developing various eco-friendly vehicles with the goal of reducing carbon dioxide emissions to 50g / km, which is 35-50% of current levels by 2020. In the case of fuel economy, the Corporate Average Fuel Econmomy), 23.2 km / l (54.5 mpg), to reduce downsizing and improve fuel efficiency.
다운사이징이란, 일반적으로 엔진의 크기를 줄이는 것을 의미하지만, 차체의 무게를 줄이고 변속기의 효율 및 엔진의 성능을 높이는 등의 기술까지도 포함한다.이러한 다운사이징 기술은 엔진 부품에 가해지는 하중을 증가시키고 마찰, 마모로 인한 부품의 품질 저하 및 내구 수명을 저하시키기는 문제가 있다.Downsizing generally means reducing the size of the engine, but it also includes techniques such as reducing the weight of the vehicle body, increasing the efficiency of the transmission, and improving the performance of the engine. This downsizing technique increases the load on the engine components There is a problem that the quality of the parts is deteriorated due to friction and abrasion and the durability life is lowered.
한편, 벨브트레인계 부품에는 캠샤프트, 밸브리프트 및 밸브 등의 부품이 있는데, 캠샤프트의 회전운동을 밸브의 개폐용 상하운동으로 전환시키는 시스템으로, 저마찰 코팅 적용시 연비 향상의 효과가 크다. 일례로 상기 캠샤프트 부품에 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅을 적용하면 약 0.6~0.8%의 연비 향상 효과가 있는 것으로 알려져 있다.On the other hand, there are components such as camshafts, valve lifts, and valves in the valve train components, which convert rotational motion of the camshafts into upward and downward motion for opening and closing the valves. For example, it is known that when a DLC (Diamond Like Carbon) coating is applied to the camshaft component, the fuel efficiency is improved by about 0.6 to 0.8%.
그러나, 상기 DLC 코팅을 적용하기 위해서는 부품 표면조도 최소화 및 표면 세정을 실시할 필요가 있으며, 구체적으로 래핑 공정을 통해 평균조도를 감소시키고(Ra 0.15μm 이상에서 Ra 0.08μm 이하로), 코팅 전 세척 및 이물질 제거 공정을 실시하여야 한다.However, in order to apply the DLC coating, it is necessary to minimize the component surface roughness and surface cleaning. Specifically, the average roughness is reduced through the lapping process (from Ra 0.15 μm or more to Ra 0.08 μm or less) And the foreign matter removal process should be carried out.
즉, 종래 연비 향상을 위해 캠 샤프트 등의 엔진 관련 부품에 DLC 코팅을 적용하는 경우, 앞서 언급한 부가 공정들로 인하여 원가가 과다하게 상승하는 문제가 있다.That is, when DLC coating is applied to an engine-related part such as a camshaft in order to improve fuel economy, there is a problem that the cost increases excessively due to the above-mentioned additional processes.
또한, 종래 DLC 코팅을 실시하는 경우 마찰이 발생되지 않는 부품의 부분까지 코팅이 되는바 경제성이 떨어지는 문제가 있으며, PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 PACVD(Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition) 장비에 부품을 장입하여야 하는데, 현 코팅 장비의 크기를 초과하는 대형 부품의 경우에는 DLC 코팅 자체를 실시하기 어려운 문제도 있었다.
In addition, when the conventional DLC coating is applied, there is a problem that the parts that do not generate friction are coated, which is not economical. In addition, parts are charged in PVD (Physical Vapor Deposition) or PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition) However, in the case of a large-sized component exceeding the size of the existing coating equipment, it was difficult to implement the DLC coating itself.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원가가 절감되고 코팅 효율이 개선되어 대량생산이 용이한 저마찰 코팅층 및 이를 부품의 모재에 형성하는 방법을 제공하고자 함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a low friction coating layer which is easy to mass-produce with reduced cost and improved coating efficiency, and a method of forming the low friction coating layer on a base material of a component.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 저마찰 코팅층은 모재 표면상의 접착층; 상기 접착층 표면상의 제2 Cr층; 및 상기 제2 Cr층 표면상의 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a low friction coating layer comprising: an adhesive layer on a surface of a base material; A second Cr layer on the surface of the adhesive layer; And a coating layer composed of at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer, and a metal carbonitride layer on the surface of the second Cr layer; And a control unit.
이 때, 상기 저마찰 코팅층은 상기 코팅층 표면상의 제1 Cr층을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제1 Cr층 표면상의 Al 층을 더 포함하는 것이 더 바람직하며, 상기 Al 층은 상기 제1 Cr층과 접하는 면의 표면 조도가 0.1 μm 이하이다.Preferably, the low-friction coating layer further comprises a first Cr layer on the surface of the coating layer, more preferably an Al layer on the surface of the first Cr layer, The surface roughness of the surface in contact with the layer is 0.1 占 퐉 or less.
또한, 상기 코팅층은 제2 Cr층 표면상의 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층; 및 DLC 코팅층의 두 개의 층으로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 코팅층에 적용된 금속은 Cr, Zr, Si, Ti 및 W 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다.The coating layer may further comprise a metal carbide layer, a metal nitride layer or a metal carbonitride layer on the surface of the second Cr layer; And a DLC coating layer. It is more preferable that the metal applied to the coating layer is at least one selected from the group consisting of Cr, Zr, Si, Ti, and W.
한편, 상기 DLC 코팅층은 Si-DLC 또는 SiO-DLC 코팅층인 것이 바람직하다.Meanwhile, the DLC coating layer is preferably a Si-DLC or SiO-DLC coating layer.
또한, 상기 접착층은 전단 강도가 20N 이상인 것이 바람직하며, 아크릴계 구조용 접착제를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
The adhesive layer preferably has a shear strength of 20 N or more, more preferably an acrylic structural adhesive.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 저마찰 코팅층의 형성방법은 Al 호일에 제1 Cr층을 형성하는 단계; 상기 제1 Cr 층에 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층에 제2 Cr층을 형성하는 단계; 상기 Al 호일을 절단하는 단계; 및 상기 제2 Cr층이 모재와 접합하도록 접착제를 이용하여 상기 Al 호일을 접합시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a low-friction coating layer, comprising: forming a first Cr layer on an Al foil; Forming a coating layer comprising at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer, and a metal carbonitride layer on the first Cr layer; Forming a second Cr layer on the coating layer; Cutting the Al foil; And bonding the Al foil with an adhesive to bond the second Cr layer to the base material; And a control unit.
각 구성의 한정에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
The limitation of each configuration is as described above.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는 종래 DLC 코팅 방법이 수반하는 모재의 경화 처리나 조도 개선 공정 등의 부가 공정을 삭제하여 원가가 절감될 수 있다.The effect of the present invention having the above-described structure can be eliminated by eliminating the additional process such as the hardening treatment of the base material or the roughness improving process accompanied by the conventional DLC coating method.
또한, 종래 DLC 코팅이 코팅 대상 부품의 전체 표면에 실시되는 것과 달리, 본 발명은 필요한 부품 부위에만 코팅이 적용되는바 보다 효율적인 코팅 공정을 가능케 하며, 습동부품과 상대재가 동시에 코팅되면, 저마찰 특성이 우수한 2종의 소재가 마찰하는바 저마찰 특성이 배가 되는 장점이 있다.Further, unlike conventional DLC coatings that are applied to the entire surface of a part to be coated, the present invention enables a coating process to be applied only to necessary parts, thereby enabling a more efficient coating process. When the sliding parts and the counterpart are simultaneously coated, There is an advantage that the low-friction characteristic is doubled as the two excellent materials are rubbed.
또한, 종래에는 코팅 장비의 크기를 초과하는 대형 부품에 대해서는 코팅을 실시하기 어려운 문제가 있었으나, 본 발명은 대상 부품의 크기에 관계없이 대형 부품에도 적용가능한 장점이 있다.
In addition, conventionally, there is a problem that it is difficult to coat a large part exceeding the size of a coating equipment, but the present invention has an advantage that it can be applied to a large part regardless of the size of a target part.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서 캠샤프트의 마찰 부위를 나타낸 사진이다.
도 2는 일 실시예로 본 발명에 의한 저마찰 코팅층의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a photograph showing a friction portion of a camshaft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the structure of a low-friction coating layer according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
DLC 코팅면의 조도가 낮을수록 마찰 시 표면의 접촉면적이 커져 DLC 코팅의 저마찰 효과가 우수하며, 코팅품과 접촉하는 상대재까지 저마찰 특성이 우수하면 습동 시 저마찰 특성이 극대화된다.The lower the roughness of the DLC coating surface, the larger the contact area of the surface during friction, the better the low friction effect of the DLC coating, and the better the low friction property to the counter material contacting with the coating material, the lower friction property is maximized.
이러한 DLC 코팅은 밸브리프트 등의 자동차 부품에 적용되고 있는데, 상기 밸브리프트와 마찰하는 상대재인 캠샤프트의 습동부나 로브부에도 DLC 코팅 등의 저마찰 코팅이 적용되면, 밸브리프트 및 캠샤프트의 마모성과 내구성이 개선될 뿐만 아니라, 연비향상을 유발하는 저마찰 특성이 극대화될 수 있다.Such a DLC coating is applied to automobile parts such as a valve lift. When a low friction coating such as a DLC coating is applied to a sliding portion or a lobe portion of a camshaft, which is a mating member against the valve lift, the valve lifting and camshaft abrasion And durability are improved, and the low friction characteristics that cause fuel economy improvement can be maximized.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서 캠샤프트의 마찰 부위를 나타낸 사진이다.종래 캠샤프트에 DLC 코팅을 적용하기 위해서는 PVD나 PACVD 장비에 캠샤프트를 장입하여 코팅을 실시하여야 하는데, 이 경우 캠샤프트의 마찰 부위(100) 외 다른 부위의 표면에도 코팅이 실시되기에 비효율적인 문제가 있다.In order to apply the DLC coating to the conventional camshaft, the camshaft must be charged into the PVD or PACVD equipment to coat the camshaft. In this case, There is a problem in that coating is performed on the surface of the portion other than the
이와 달리, 본 발명은 코팅이 필요한 마찰 부위(100)에만 맞춤형으로 적용 가능한바 코팅 가격 대비 성능이 매우 탁월한 효과가 있다.
In contrast, the present invention has an excellent effect in the performance of the bar coating price that can be applied to only the
본 발명에 의한 저마찰 코팅층의 형성방법은 Al 호일에 제1 Cr층을 형성하는 단계; 상기 제1 Cr층에 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층에 제2 Cr층을 형성하는 단계; 상기 Al 호일을 절단하는 단계; 및 상기 제2 Cr층이 모재와 접합하도록 접착제를 이용하여 상기 Al 호일을 접합시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of forming a low-friction coating layer according to the present invention includes the steps of: forming a first Cr layer on an Al foil; Forming a coating layer comprising at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer, and a metal carbonitride layer on the first Cr layer; Forming a second Cr layer on the coating layer; Cutting the Al foil; And bonding the Al foil with an adhesive to bond the second Cr layer to the base material; And a control unit.
종래에는 부품에 저마찰 코팅층을 형성하기 위해 모재의 표면에 직접 코팅을 실시하였으나, 본 발명의 경우 모재가 아닌 Al 호일(판재, 시트 등 포함)에 먼저 코팅을 실시한 다음, 모재의 마찰 부위의 크기에 맞게 절단하여 모재에 접합시킨다.Conventionally, the surface of the base material is directly coated to form a low friction coating layer on the part. However, in the present invention, after coating the Al foil (including the sheet material and sheet) instead of the base material, To be bonded to the base material.
따라서, 모재의 표면 연마는 불필요하나, 상기 Al 호일은 코팅을 실시하기에 앞서 상기 제1 Cr층과 접하는 면의 표면 조도(Ra)가 0.1 μm 이하로 조도 개선되는 것이 바람직하다.Therefore, the surface of the base material is not required to be polished, but it is preferable that the surface roughness (Ra) of the Al foil in contact with the first Cr layer is 0.1 μm or less before the coating.
상기 Al 호일이 모재와 접합된 후에는 Al 호일을 제거하는 것이 바람직한데, 물리적, 화학적 방법 등으로 제거할 수 있으며, NaOH 처리를 통해 제거할 수 있다. After the Al foil is bonded to the base material, it is preferable to remove the Al foil. The Al foil may be removed by a physical or chemical method, or may be removed by treatment with NaOH.
상기 NaOH와 Al 호일의 반응식(1)은 이하와 같다.The reaction formula (1) between NaOH and Al foil is as follows.
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4]+3H2 (1) 2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na [Al (OH) 4] + 3H 2 (1)
상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 제1 Cr 층에 DLC 코팅층을 형성한 다음, 상기 DLC 코팅층에 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층을 형성하는 것이 바람직한데, 상기 DLC 코팅층은 DLC 코팅뿐만 아니라 Si-DLC 또는 Si0-DLC 코팅 등을 포함하며, 상기 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에 적용되는 금속은 Cr, Zr, Si, Ti 및 W 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.The forming of the coating layer may include forming a DLC coating layer on the first Cr layer, and then forming a metal carbide layer, a metal nitride layer, or a metal carbonitride layer on the DLC coating layer. The DLC coating layer may include a DLC coating But it is preferable that the metal to be applied to the metal carbide layer, the metal nitride layer and the metal carbonitride layer include at least one selected from Cr, Zr, Si, Ti and W, Si-DLC or Si0- .
또한, 상기 접착제는 코팅된 Al 호일 및 모재를 접합시키는 역할을 하는 것으로, 20N 이상인 것이 바람직하며, 당업계에서 자동차 부품 등에 일반적으로 사용되는 구조용 접착제를 사용할 수 있으며, 종류에는 제한이 없으나, 아크릴계 구조용 접착제를 사용하는 것이 보다 바람직하다.In addition, the adhesive serves to bond the coated Al foil and the base material, and it is preferably 20 N or more. A structural adhesive generally used in automobile parts and the like can be used in the art, It is more preferable to use an adhesive.
본 발명은 Al 소재를 이용하는바, Al 소재의 저 용융성에 의한 소재 손상을 방지하기 위해 150 ℃ 이하의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다.The present invention uses an Al material and is preferably carried out at a temperature of 150 DEG C or less to prevent material damage due to the low melting property of the Al material.
한편, 상기 Al 호일이 제거된 후, 최표면에 존재하는 상기 제1 Cr층은 조기에 마모되어 사라지며, 그 다음 층에 해당되는 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층이 저마찰 효과를 발휘한다.
On the other hand, after the Al foil is removed, the first Cr layer existing on the outermost surface is worn away at an early stage, and the DLC coating layer, the metal carbide layer, the metal nitride layer, and the metal carbonitride layer A coating layer composed of at least one selected layer exhibits a low friction effect.
도 2는 일 실시예로 본 발명에 의한 저마찰 코팅층의 구조를 나타낸 도면인데, 모재(10) 표면상의 접착층(20); 상기 접착층 표면상의 제2 Cr층(30); 및 상기 제2 Cr층(30) 표면상의 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층(40); 을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 코팅층(40) 표면상의 제1 Cr층(50)을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제1 Cr층(50) 표면상의 Al 층(60)을 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.FIG. 2 is a view showing the structure of a low-friction coating layer according to an embodiment of the present invention, which includes an
또한, 상기 코팅층(40)은 제2 Cr층 표면상(30)의 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층(41); 및 DLC 코팅층(42)의 두 개의 층으로 이루어질 수 있다. 각 구성에 대한 한정은 앞서 설명한 바와 같다.The
상기 제1 Cr층 및 제2 Cr층의 두께는 0.05 ~ 2 μm 인 것이 바람직하며, 약 0.1 μm 인 것이 보다 바람직하고, 상기 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층(41)의 두께는 약 0.1 ~ 1 μm 인 것이 바람직하며, 약 0.5 μm 인 것이 보다 바람직하고, 상기 DLC 코팅층(42)의 두께는 약 1 ~ 5 μm 인 것이 바람직하며, 약 2 μm 인 것이 보다 바람직하다.The thickness of the first and second Cr layers is preferably 0.05 to 2 μm, more preferably about 0.1 μm, and the thickness of the metal carbide layer, the metal nitride layer, or the
본 발명에 의한 코팅층은 모재가 아닌 Al 호일에 형성되므로, 코팅용 조도개선이 불필요하며, 현재의 경화처리 공정인 침탄침질, 고주파 등의 열처리를 삭제할 수 있다. Since the coating layer according to the present invention is formed on the Al foil instead of the base material, it is unnecessary to improve the roughness of the coating and it is possible to eliminate the heat treatment such as carburizing and high frequency which is a current hardening treatment process.
다만, Al 호일은 코팅을 실시하기에 앞서 상기 제1 Cr층과 접하는 면의 표면 조도가 0.1 μm 이하로 조도 개선되어 그 표면에 조도 개선부(70)가 형성되는 것이 바람직하다.
However, it is preferable that the surface roughness of the surface of the Al foil, which is in contact with the first Cr layer, is 0.1 μm or less before the coating, so that the
[실시예]
[Example]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.
알루미늄 호일을 표면 조도(Ra) 0.1 μm 이하로 조도 개선한 다음, PVD 코팅 장비에 장입하여 150 ℃ 이하에서 코팅을 실시하였다.(Cr/Si-DLC/WC/Cr)(Cr / Si-DLC / WC / Cr) was applied to the PVD coating equipment and the coating was carried out at 150 ° C or lower after improving the roughness of the aluminum foil to a surface roughness (Ra)
그 다음, 부품에 맞게 호일을 절단한 후 아크릴계 구조용 접합제(H8100)를 사용하여 접합시켰다. 그 후 NaOH 를 이용하여 Al 호일을 제거하였다.
Then, the foil was cut in accordance with the parts and then bonded using an acrylic structural bonding agent (H8100). The Al foil was then removed using NaOH.
1. 마찰 마모 평가1. Evaluation of friction wear
Pin on Disc 마찰 마모 시험기를 통해 코팅과 핀 사이의 마찰계수를 측정하였다. 시험조건은 하중 10/30N, 거리 2/3km, 반경 6mm, 선속도(100mm/s), 오일(GF4)에서 평가하였다. 그 후 마찰 트랙의 마모 깊이와 상대재 핀의 중량을 비교하여 내마모성 및 상대 공격성을 측정하였으나 이상이 없음을 확인하였다.
The friction coefficient between the coating and the pin was measured by a Pin on Disc friction and wear tester. The test conditions were evaluated under
2. 접착제 내구성 추가 시험2. Adhesive durability additional test
본 발명의 접착제 성능은 로커 커버 재질과 플라스틱 튜브 재질를 이용하여 추가적으로 테스트하였다.The adhesive performance of the present invention was further tested using a rocker cover material and a plastic tube material.
접착력과 O-Ring에 대한 영향 2개 항목에 대하여 육안 및 촉감으로 평가하였다.Adhesion and effect on O-ring Two items were evaluated by visual and tactile sensation.
1)접착력 평가 1) Evaluation of adhesion
커버 재질을 적당한 크기로 절단한 후 튜브의 육각부 평면에 아크릴계 구조용 접착제(H8100)을 사용하여 접착하였다.After cutting the cover material to an appropriate size, it was bonded to the hexagonal plane of the tube using an acrylic structural adhesive (H8100).
접착한 다음 상온에서 1일 경과 후 손으로 잡아당겨 접착성을 평가하였다.And after 1 day at room temperature, the adhesive property was evaluated by pulling by hand.
접착한 다음 상온에서 1일 경과한 접착물을 상용디젤엔진오일에 150℃에 100 시간 동안 침지한 후 꺼내어 상온에서 냉각한 후 손으로 잡아당겨 접착성을 평가하였다.After adhering, the adhesive which had passed for 1 day at room temperature was immersed in commercial diesel engine oil at 150 DEG C for 100 hours, taken out, cooled at room temperature, and pulled by hand to evaluate adhesion.
2) O-ring에 대한 영향성 평가2) Evaluation of impact on O-ring
튜부에 조립된 O-ring 표면에 상기 H8100을 고르게 바르고 상온에서 100시간 방치하였다.The above H8100 was evenly applied to the surface of the O-ring assembled in the tube and left at room temperature for 100 hours.
방치된 O-ring과 정상적인 O-ring의 상태를 육안 및 촉감으로 비교 관찰하였다.The state of the neglected O-ring and the normal O-ring were visually and tactile.
3) 결과3) Results
상기 H8100은 상온 경화 및 고온 오일 침지 후에도 안정적인 경화성능을 보여주었다. 이는 기존 시험 접착제(실리콘, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등)이 쉽게 박리되는 것과 대조되는 양호한 결과이다.The H8100 showed stable curing performance even after room temperature curing and high temperature oil immersion. This is a good result as opposed to the easy peeling of existing test adhesives (silicone, polyacrylate, polyurethane, etc.).
또한, H8100이 도포 및 경화된 O-ring 에서 연화 및 크랙 등의 현상은 발견되지 않았다. 표면이 딱딱한 것은 O-ring 자체의 변화가 아니라 H8100의 경화된 덩어리 때문인 것으로 보인다. O-ring을 절단하여 단면을 관찰하였을 시 내부는 정상적인 O-ring과는 차이가 없었다.In addition, no phenomenon such as softening and cracking was found in the O-ring coated and cured with H8100. The hard surface appears to be due to the hardened mass of the H8100, not the O-ring itself. When the cross section was observed by cutting the O-ring, the inside was not different from the normal O-ring.
이상의 결과로 보아 상기 아크릴계 구조용 접착제는 본 발명에 의한 코팅층과 강판의 접착에도 무난하게 이용될 수 있다.
As a result, the acrylic structural adhesive can be used for bonding the coating layer and the steel sheet according to the present invention.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
Although the present invention has been described in connection with the specific embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Various modifications and variations are possible.
10 : 모재
20 : 접착층
30 : 제2 Cr층
40 : 코팅층
50 : 제1 Cr층
60 : Al 층
70 : 조도 개선부
100 : 마찰부위10: base metal
20: Adhesive layer
30: second Cr layer
40: Coating layer
50: First Cr layer
60: Al layer
70: Illumination improvement section
100: Friction zone
Claims (18)
상기 접착층 표면상의 제2 Cr층;
상기 제2 Cr층 표면상의 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층; 및
상기 코팅층 표면상의 제1 Cr층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
An adhesive layer on the surface of the base material;
A second Cr layer on the surface of the adhesive layer;
A coating layer composed of at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer and a metal carbonitride layer on the surface of the second Cr layer; And
And a first Cr layer on the surface of the coating layer.
상기 저마찰 코팅층은 상기 제1 Cr층 표면상의 Al 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method according to claim 1,
Wherein the low friction coating layer further comprises an Al layer on the surface of the first Cr layer.
상기 코팅층은 제2 Cr층 표면상의 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층; 및 DLC 코팅층의 두 개의 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method according to claim 1,
The coating layer comprising a metal carbide layer, a metal nitride layer or a metal carbonitride layer on the surface of the second Cr layer; And a DLC coating layer.
상기 Al 층은 상기 제1 Cr층과 접하는 면의 표면 조도가 0.1 μm 이하인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method of claim 3,
Wherein the Al layer has a surface roughness of not more than 0.1 mu m on a surface in contact with the first Cr layer.
상기 코팅층에 적용된 금속은 Cr, Zr, Si, Ti 및 W 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the metal applied to the coating layer is at least one selected from the group consisting of Cr, Zr, Si, Ti and W.
상기 DLC 코팅층은 Si-DLC 또는 SiO-DLC 코팅층인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the DLC coating layer is a Si-DLC or SiO-DLC coating layer.
상기 접착층은 전단 강도가 20N 이상인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the adhesive layer has a shear strength of 20 N or more.
상기 접착층은 아크릴계 구조용 접착제인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층.
9. The method of claim 8,
Wherein the adhesive layer is an acrylic structural adhesive.
상기 제1 Cr 층에 DLC 코팅층, 금속 탄화물층, 금속 질화물층 및 금속 탄질화물층에서 선택되는 적어도 하나의 층으로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계;
상기 코팅층에 제2 Cr층을 형성하는 단계;
상기 Al 호일, 제1 Cr층, 코팅층 및 제2 Cr층을 모재의 마찰 부위의 크기에 맞게 절단하는 단계; 및
상기 제2 Cr층이 모재와 접합하도록 접착제를 이용하여 상기 Al 호일을 접합시키는 단계;를
포함하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
Forming a first Cr layer on the Al foil;
Forming a coating layer comprising at least one layer selected from a DLC coating layer, a metal carbide layer, a metal nitride layer, and a metal carbonitride layer on the first Cr layer;
Forming a second Cr layer on the coating layer;
Cutting the Al foil, the first Cr layer, the coating layer, and the second Cr layer according to the size of the friction material of the base material; And
Bonding the Al foil with an adhesive to bond the second Cr layer to the base material;
/ RTI > wherein the low friction coating layer is formed on the substrate.
상기 저마찰 코팅층의 형성방법은 상기 모재와 접합된 Al 호일을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the forming of the low friction coating layer further comprises removing Al foil bonded to the base material.
상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 제1 Cr 층에 DLC 코팅층을 형성한 다음, 상기 DLC 코팅층에 금속 탄화물층, 금속 질화물층 또는 금속 탄질화물층을 형성하는 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the forming of the coating layer comprises forming a DLC coating layer on the first Cr layer and then forming a metal carbide layer, a metal nitride layer, or a metal carbonitride layer on the DLC coating layer.
상기 Al 호일은 상기 제1 Cr층과 접하는 면의 표면 조도가 0.1 μm 이하인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the Al foil has a surface roughness of not more than 0.1 mu m on a surface contacting with the first Cr layer.
상기 Al 호일을 제거하는 단계는 NaOH 처리를 통해 Al 호일을 제거하는 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step of removing the Al foil removes the Al foil through NaOH treatment.
상기 코팅층에 적용된 금속은 Cr, Zr, Si, Ti 및 W 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
13. The method according to any one of claims 10 to 12,
Wherein the metal applied to the coating layer is at least one selected from the group consisting of Cr, Zr, Si, Ti and W.
상기 DLC 코팅층은 Si-DLC 또는 SiO-DLC 코팅층인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
13. The method according to any one of claims 10 to 12,
Wherein the DLC coating layer is a Si-DLC or SiO-DLC coating layer.
상기 접착제는 전단 강도가 20N 이상인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.
13. The method according to any one of claims 10 to 12,
Wherein the adhesive has a shear strength of 20 N or more.
상기 접착제는 아크릴계 구조용 접착제인 것을 특징으로 하는 저마찰 코팅층의 형성방법.18. The method of claim 17,
Wherein the adhesive is an acrylic structural adhesive.
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KR20070016818A (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-08 | 현대자동차주식회사 | Coating method of engine valve cap |
JP2010223288A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Toyota Central R&D Labs Inc | Sliding member and method of manufacturing the same |
WO2012122337A2 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-13 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Altra-low friction coatings for drill stem assemblies |
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