1. Caratteristiche/proprietà dei trattamenti DLC
Il rivestimento DLC (Diamond Like Carbon) è un rivestimento a base di carbonio che combina la durezza del diamante e la lubrificazione della grafite.
Durezza
La durezza può essere misurata mediante nanoindentazione, che consiste nell’applicare una forza su una punta di diamante e misurare la profondità dell’impronta lasciata sul materiale. La forza e il tempo di applicazione possono variare a seconda del tipo di test. Con una nanoindentazione di 6mN/20s, la durezza è di 2000 ± 200 HV.
Coefficiente di attrito, lubrificazione
Questo rivestimento ha una struttura amorfa che contiene legami sp2, che gli conferiscono proprietà autolubrificanti simili alla grafite. Il coefficiente di attrito del rivestimento DLC è per questo molto basso, generalmente compreso tra 0,10 e 0,20. In questo modo, il rivestimento DLC previene il grippaggio, la vaiolatura e il guasto dei componenti esposti a frizione, carichi elevati e contatti con altre parti.
Isolante elettrico
L’isolamento elettrico del rivestimento DLC deriva dalle proprietà del legame sp3 (tetraedrico) che caratterizza il carbonio nella forma diamante. Il rivestimento DLC funge da barriera elettrica tra il substrato e l’ambiente esterno, prevenendo cortocircuiti, scariche elettriche e interferenze elettromagnetiche.
Stabilità termica, conduttività termica
La stabilità termica e la conduttività termica del rivestimento DLC dipendono principalmente dalla struttura e dal contenuto di idrogeno del carbonio. La temperatura di deposizione del rivestimento DLC è generalmente bassa (<200°C), mentre la temperatura massima di utilizzo è di circa 250°C. La conduttività termica del rivestimento DLC può variare da 1 W/mK a 1000 W/mK a seconda della forma.
2. Processo di applicazione del rivestimento DLC
Il rivestimento DLC si ottiene con diverse tecniche di deposizione che ne determinano le proprietà e i vantaggi.
Come si applica il rivestimento
Per applicare il rivestimento DLC si utilizza un impianto PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) che sfrutta una scarica elettrica ad alta frequenza per attivare una miscela gassosa di idrocarburi. Il plasma così generato permette la deposizione del carbonio sulla superficie del substrato in forma mista di grafite e diamante.
Deposizione DLC Lafer tramite PACVD
Il rivestimento DLC Lafer è un rivestimento a base di carbonio depositato con tecnologia PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition) avente le seguenti caratteristiche:
- Durezza: circa 2000 ± 200 HV
- Temperatura di deposizione: 180°C
- Temperatura massima di utilizzo: 250°C
- Coefficiente di attrito: 0,05 ÷ 0,1
- Spessore coating: 2-4 μm
3. Vantaggi del trattamento DLC
Il trattamento DLC migliora le prestazioni dei componenti in termini di durata, usura, attrito e corrosione.
Durata aumentata dei componenti
Protegge i componenti da fenomeni di usura abrasiva, adesiva, corrosiva e da fatica termica, riducendo il grippaggio, la vaiolatura e il guasto dei componenti durante l’azione.
Resistenza all’usura e all’abrasione
Ha una durezza di circa 2000 HV e una resistenza all’usura superiore a quella di altri rivestimenti metallici o ceramici.
Riduzione dell’attrito
Il coefficiente di attrito secco contro l’acciaio è di circa 0,15, che è simile a quello del PTFE (Teflon), ma con una maggiore adesione e atossicità. Questo permette di diminuire le perdite per attrito, il consumo di energia e l’emissione di calore.
Aumento della resistenza alla corrosione
Questi strati protettivi hanno una struttura amorfa e compatta che impedisce la diffusione dei gas e degli agenti chimici attraverso il substrato, migliorando le proprietà barriera. Inoltre, i rivestimenti DLC sono inerti chimicamente e non reagiscono con la maggior parte dei fluidi corrosivi.
4. Campi di applicazione dei trattamenti DLC
I rivestimenti DLC si adattano a diverse esigenze e applicazioni.
Rivestimenti per utensili
Aumentano la durezza, la resistenza all’usura e alla corrosione degli utensili metallici, riducendo il bisogno di lubrificazione e manutenzione.
Problemi incollaggio stampi
Prevengono il fenomeno dell’incollaggio degli stampi, che può causare difetti e danni ai prodotti stampati. Questo grazie alla bassa adesione e al basso attrito degli stessi.
Rivestimenti componenti motore
Migliorano le prestazioni e l’efficienza dei componenti del motore, come pistoni, cilindri, valvole e cuscinetti, riducendo l’attrito, l’usura e le emissioni.
Rivestimenti strumenti medicali
Sono biocompatibili e inerti chimicamente, quindi possono essere applicati agli strumenti medicali per aumentare la loro durata, igiene e sicurezza.
Rivestimenti componenti macchine automatiche
Sono utili per i componenti di macchine automatiche che sono sottoposti a sollecitazioni e contatti con altre parti, come ingranaggi, cuscinetti, molle e catene. Riducono l’attrito, l’usura e il rumore, aumentando la vita utile e la qualità dei prodotti.
5. Caratteristiche di biocompatibilità
Il rivestimento DLC è ecologico, anallergico e atossico, garantendo la biocompatibilità con il corpo umano e l’ambiente.
Rivestimento green
Rappresenta una soluzione ecologica priva di sostanze nocive o inquinanti. Grazie alla sua natura, non rilascia emissioni dannose, garantendo un impatto ambientale praticamente nullo.
Anallergico, non tossico
Non provoca reazioni allergiche o irritazioni sulla pelle o sui tessuti umani, è anche inerte chimicamente, e non reagisce con i fluidi corporei o con le sostanze mediche.
6. Perché scegliere il trattamento DLC Lafer
DLC Lafer è un rivestimento DLC a base Carbonio: la ridotta temperatura di deposizione, il coefficiente d’attrito tra i più bassi tra i coating PVD, l’elevato rapporto H/E, indice di ottima resistenza all’usura e a fatica, sono solo alcune delle principali caratteristiche che rendono questo rivestimento all’avanguardia rispetto ai suoi concorrenti.
Certificazioni e qualità del trattamento PACVD
Certificato ISO 10993-10:2010 e ISO10993-5:2009
Tutti i rivestimenti per il settore medicale hanno conseguito la certificazione di biocompatibilità secondo le ISO10993-5.
La tecnologia PACVD soddisfa i requisiti del test di reattività intracutanea, in accordo alla norma ISO 10993-10:2010 e di non citotossicità secondo la norma ISO10993-5:2009.
Conforme al regolamento CE N°1935/2004
Rivestimenti biocompatibili al contatto con gli alimenti.
7. Conclusioni
I trattamenti DLC sono una tecnologia innovativa e versatile che offre numerosi vantaggi in termini di durezza, usura, attrito e corrosione.
I rivestimenti DLC si adattano a diverse esigenze e applicazioni in vari settori industriali e tecnologici, come il medicale, l’automotive, la meccanica, l’idraulica e l’aerospace.
I rivestimenti DLC sono anche ecologici, anallergici e atossici, garantendo la biocompatibilità con il corpo umano e l’ambiente.
Il trattamento DLC Lafer è un rivestimento DLC a base di carbonio depositato con tecnologia PACVD, che si distingue per la sua elevata qualità, affidabilità e certificazione.
Il trattamento DLC Lafer è la soluzione ideale per migliorare le prestazioni e la durata dei componenti in diverse aree applicative.
