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星弧PVD涂層技術(shù)在共軌燃油噴射系統(tǒng)中的深入應(yīng)用
星弧涂層新材料科技（蘇州）股份有限公司 盧曉偉
隨著汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，節(jié)能減排成為衡量汽車質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。摩擦磨損是汽車能量損耗的主要原因之一，汽車消耗的燃油只有15%左右的能量用于驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛，大部分能量被發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等浪費(fèi)，可見降低摩擦損失對(duì)汽車節(jié)能減排具有重要意義。PVD涂層自1995年引進(jìn)到汽車行業(yè)并獲得成功應(yīng)用，便打開了汽車零部件行業(yè)對(duì)PVD涂層的需求，從此PVD涂層在汽車行業(yè)就成了降低磨損和減少摩擦做功的代名詞。燃油噴射系統(tǒng)作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，其零部件的潤(rùn)滑與密封性能自然必不可少。目前在共軌燃油噴射系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的PVD涂層主要是CrN涂層和DLC涂層。星弧涂層新材料科技（蘇州）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“星弧涂層”）始終關(guān)注著汽車行業(yè)的發(fā)展，并針對(duì)汽車零部件的不同要求開發(fā)出相應(yīng)的材料和工藝，以滿足飛速發(fā)展的汽車行業(yè)的需求，其中Cromstar系列涂層和DLC系列涂層在共軌燃油噴射系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
一、Cromstar系列涂層
Cromstar是以CrN材料為基礎(chǔ)的系列涂層，它具有較高的硬度（Hv1700-2500），較低的殘余應(yīng)力和較強(qiáng)的附著性，同時(shí)耐腐蝕和高溫氧化，且可在相對(duì)較低的溫度范圍（200-400℃）制備，這使得其廣泛應(yīng)用于汽車零部件行業(yè)。星弧Cromastar涂層是利用星弧所特有的具有國(guó)際專利技術(shù)的增強(qiáng)型陰極弧源制備，在薄膜沉積過程中通過改變相應(yīng)的工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)多層結(jié)構(gòu)，薄膜硬度達(dá)到2500，厚度可達(dá)10um。通過在沉積工藝中加入其它元素，可將Cromastar衍生成為多種多元涂層，其性能遠(yuǎn)好于市場(chǎng)上其它同行的普通CrN涂層，得到了廣大汽車零部件制造商的認(rèn)可。針對(duì)燃油噴射系統(tǒng)中控制閥組以低溫回火為主的特點(diǎn)，星弧在傳統(tǒng)Cromastar涂層的基礎(chǔ)上開發(fā)了低溫Cromastar涂層，其沉積溫度可控制在100℃以下，這樣可確保零件不會(huì)贏涂層工藝溫度而產(chǎn)生尺寸變化，從而大大延長(zhǎng)了控制閥組件的使用壽命。
二、DLC系列涂層
進(jìn)入21世紀(jì)以后，歐美等汽車制造先進(jìn)國(guó)家逐漸將DLC（類金剛石）涂層應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)零件之上。DLC材料是以碳元素為成分的非晶態(tài)金剛石相和石墨相混合材料，具有高硬度（Hv2500以上）和高彈性模量、低摩擦因子（0.06）、耐磨損等特性，受到了廣大汽車零部件制造商的青睞，迅速應(yīng)用于活塞環(huán)、活塞銷等高磨損件。星弧在普通DLC的基礎(chǔ)上開發(fā)的DLC-T涂層實(shí)在DIAMANT系列設(shè)備沉積獲得，其采用多種金屬過渡，很好解決了涂層厚度以及與基材之間結(jié)合力的問題，涂層厚度達(dá)10um，從而延長(zhǎng)其零件耐磨壽命；此外薄膜的韌性增加，抗沖擊性大大改善，充分滿足了燃油噴射系統(tǒng)中控制閥、油針、柱塞等零部件的需求，涂層投入生產(chǎn)后迅速得到眾多客戶的肯定和好評(píng)。以控制閥為例，在客戶臺(tái)架試驗(yàn)中，星弧DLC-T薄膜大大延長(zhǎng)了控制閥的使用壽命（壽命延長(zhǎng)600%以上），也保證了燃油噴射系統(tǒng)的封閉性，提高了其燃油噴射壓力，從而提高了燃油燃燒率。
星弧DLC-T涂層前后控制閥使用壽命和噴油壓力變化對(duì)比
目前，以DLC-T，DLC-D，DLC-D等涂層以被越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)廠商上應(yīng)用于活塞環(huán)，氣門挺桿，油泵柱塞等零件之上以滿足共軌技術(shù)所需求的高耐磨性等惡劣工況的需求。
星弧涂層擁有獨(dú)立自主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)與國(guó)內(nèi)知名大學(xué)、研究所等科研機(jī)構(gòu)都有緊密合作，這些使得公司的涂層創(chuàng)新不斷，適時(shí)的滿足汽車行業(yè)發(fā)展的需求。同時(shí)飛速發(fā)展的汽車行業(yè)必將會(huì)對(duì)涂層行業(yè)提出更高的要求，給涂層行業(yè)帶來(lái)眾多的技術(shù)難題，在克服這些難題的過程中，星弧必將站在涂層行業(yè)的前端！